== 7. МЕТОДИКА ДОЗИМЕТРИИ

Методика, применяемая для определения дозиметрических величин, используемых в брахитерапии, схожа с методикой, используемой в публикациях TRS-398 [<<g40,40>>] для определения поглощенной дозы в воде в дистанционной лучевой терапии и TRS-457 [<<g41,41>>] для определения воздушной кермы в лучевой диагностике. Методика, приведенная в настоящих практических рекомендациях, основана на эталонах мощности воздушной кермы (т.е. __S__~K~ и __K̇__~δ,R~) и действительна для радиоактивных источников фотонного излучения для брахитерапии, рассматриваемых в данных практических рекомендациях. Исключение составляют источники бета-излучения, для которых рекомендуемая калибровочная величина основывается на эталонах поглощенной дозы в воде. Что касается источников бета-излучения, то настоящие практические рекомендации применимы только к источникам для ВСБТ и не относятся к офтальмоаппликаторам и глазным пластинкам. Поскольку в некоторых странах практикуется калибровка источников фотонного излучения на основе первичных эталонов в единицах поглощенной дозы в воде, даже несмотря на их ограниченную доступность в настоящее время [<<g76,76>>–<<g78,78>>], в конце данного раздела также приведена методика, основанная на __Ḋ__~W~.

=== 7.1. МЕТОДИКА, ОСНОВАННАЯ НА ЭТАЛОНАХ МОЩНОСТИ ВОЗДУШНОЙ КЕРМЫ

Мощность воздушной кермы в момент времени _t_, __K̇(t)__, создаваемая в опорной точке излучением, испускаемым эталонной моделью источника __sm__~0~, и в отсутствие дозиметра, определяется по формуле:

image::f005.png[]

где image:012.png[] — показание дозиметра в момент времени _t_ при стандартных условиях, используемых в поверочной лаборатории и скорректированных на влияющие величины, image:013.png[] — калибровочный коэффициент дозиметра в единицах мощности воздушной кермы, полученный от поверочной лаборатории при стандартных условиях облучения. В уравнении (5) __K̇__ представляет собой общий параметр мощности воздушной кермы для одной из дозиметрических величин __S__~K~ и __K̇__~δ,R~ , используемых в настоящих практических рекомендациях и определенных ранее.

==== 7.1.1. Стандартные условия

Стандартные условия задаются набором значений влияющих величин, для которых калибровочный коэффициент image:014.png[] действителен без необходимости внесения дополнительных поправок. Стандартные условия калибровки в единицах мощности воздушной кермы, которые необходимо учитывать при проведении дозиметрических измерений в брахитерапии, включают, к примеру, температуру, давление и относительную влажность окружающего воздуха, качество излучения, испускаемого источником, геометрическое расположение источника по отношению к детектору и т.д.

Поскольку условия измерений обычно отличаются от условий в поверочных лабораториях, необходимо применять дополнительные поправки.

==== 7.1.2. Влияющие величины

Стандартные условия задаются набором значений влияющих величин, для которых калибровочный коэффициент действителен без применения дополнительных поправок. Влияющие величины определяются «как величины, которые не являются предметом измерения, но влияют на измеряемую величину» [<<g40,40>>]. Они могут иметь различную природу (например, давление, температура и относительная влажность окружающего воздуха), могут быть следствием работы дозиметрических приборов (например, ток утечки, поляризация, рекомбинация ионов) или быть величинами, связанными с качеством излучения (например, модель источника).

Во время измерения контролируется столько влияющих величин, сколько это практически возможно. Однако многие влияющие величины, такие как давление воздуха или мощность дозы радиоактивных источников, контролироваться не могут. Поэтому вводятся соответствующие поправочные коэффициенты, учитывающие воздействие этих влияющих величин. При том допущении, что влияющие величины действуют независимо друг от друга, к исходному показанию image:015.png[] может быть применено произведение поправочных коэффициентов _k~i~_ по формуле:

image::f006.png[]

где каждый _k~i~_ относится только к влияющей величине _i_, а image:016.png[] — это скорректированное измерение.

По аналогии с публикацией TRS-398 [<<g40,40>>], отклонение от опорного качества излучения, использованного при калибровке дозиметрической системы, рассматривалось как влияющая величина и не было включено в число поправочных коэффициентов _k~i~_ выше. Поэтому к измерениям с моделью источника _sm_, отличной от модели источника, использованной при калибровке, __sm__~0~, в явной форме применяется _поправочный коэффициент на модель источника_ image:017.png[], который подробно описан ниже.

=== 7.2. ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ НА МОДЕЛЬ ИСТОЧНИКА

Отклик камеры колодезного типа на калибровочный источник с одним радионуклидом, заключенным в герметичную капсулу, может быть иным по сравнению с откликом на другой источник той же мощности, но другой модели, даже если речь идет об одном радионуклиде [<<g141,141>>, <<g143,143>>, <<g144,144>>]. При выборе разных радионуклидов ожидаются более существенные расхождения. Поэтому для учета различий между моделью радиоактивного источника __sm__~0~, используемой в калибровочной лаборатории, и фактической моделью источника _sm_, используемой конечным пользователем, вводятся поправочные коэффициенты на модель источника ++(++image:018.png[]++)++. Они также зависят от типа, модели и года выпуска камеры колодезного типа.

Если камера колодезного типа используется с моделью источника _sm_, отличной от той, которая использовалась при калибровке, __sm__~0~, мощность источника фотонного излучения _sm_ в момент измерения, _t_, может быть определена по формуле:

image::f007.png[]

где image:019.png[] — калибровочный коэффициент камеры колодезного типа, полученный с помощью эталонной модели источника __sm__~0~. _M~sm~_(_t_) — это показание дозиметра в момент времени _t_, полученное на модели источника _sm_ и скорректированное на все влияющие величины, а image:020.png[] — поправочный коэффициент на модель источника, учитывающий различия между _sm_ и __sm__~0~. Значения image:021.png[], используемые в уравнении (7), применимы только к измерениям мощности воздушной кермы. Как и в уравнении (5), __K̇(t)__ представляет собой общий параметр мощности воздушной кермы в момент времени _t_ для одной из эталонных дозиметрических величин __S__~K~ и __K̇__~δ,R~, используемых в настоящих практических рекомендациях.

В некоторых конкретных случаях image:021.png[] равен «геометрическому фактору источника» (__k__~sg~), определенному недавно в практических рекомендациях Института медицинской физики и техники (ИМФТ) для брахитерапии с ВМД [<<g141,141>>], но это определение распространяется также на источники, отличные от ^192^Ir. В работе Schüller et al. (2015 год) [<<g145,145>>] поправочный коэффициент на тип камеры был назван «поправочным коэффициентом на качество излучения» _k~Q~_ и введен для того, чтобы выполнять измерения ОМВК ВМД-источника ^60^Co при помощи камеры колодезного типа, откалиброванной на ВМД-источнике ^192^Ir. Однако на данном этапе в настоящих практических рекомендациях не рекомендуется вносить поправки на разницу между радионуклидами ввиду отсутствия консенсусных данных, свидетельствующих о том, что такое преобразование может быть выполнено с необходимой точностью.

В идеале камеру колодезного типа рекомендуется калибровать на той же модели источника, которая используется для лечебных процедур в клинике. Поскольку в этом случае _sm_ будет равна __sm__~0~, image:021.png[] будет равен единице. Однако разумно предположить, что национальные дозиметрические эталоны обычно основываются на одной отдельно взятой модели источника [<<g144,144>>], тогда как лечебные учреждения той же страны могут использовать в своей клинической практике иные модели источника. Если консенсусные данные отсутствуют и _sm_ и __sm__~0~ представляют собой разные модели, содержащие один радионуклид, image:021.png[] следует принимать за единицу до тех пор, пока не появятся консенсусные данные. В этом случае пользователю следует применить дополнительную неопределенность к калибровочному коэффициентуfootnote:[Следует отметить, что дать общую характеристику величины этой дополнительной неопределенности не представляется возможным из-за многообразия источников для брахитерапии, которые доступны в настоящее время или могут появиться в будущем.] камеры колодезного типа, если она используется для измерения типов источников, отличных от __sm__~0~.

=== 7.3. ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ НА РАСПАД ИСТОЧНИКА

Поскольку мощность радионуклидного источника меняется со временем ввиду радиоактивного распада, необходимо скорректировать мощность источника в момент измерения __t__~meas~ по отношению к мощности источника в некоторый опорный момент времени __t__~ref~. Это делается при сравнении измеренной мощности источника со значением, указанным в сертификате о калибровке (когда __t__~ref~ обычно наступает перед __t__~meas~), или когда мощность источника используется для расчета дозиметрии пациента (когда __t__~ref~ наступает после __t__~meas~). Поправочный коэффициент на распад источника __k__~dec~ рассчитывается по формуле:

image::f008.png[]

где __t__~1/2~ — период полураспада радионуклида. Следует отметить, что __k__~dec~ равен единице, когда __t__~ref~ = __t__~meas~. __k__~dec~ применяется для внесения поправки 
на мощность источника во время измерения по формуле:

image::f009.png[]

С учетом уравнения (9) уравнение (7) принимает следующий вид:

image::f010.png[]

Рекомендуемые значения периодов полураспада некоторых радионуклидов, используемых в брахитерапии, приведены в таблице 3. Следует внимательно отнестись к выбору одних и тех же временн__ы__х единиц для обозначения разницы во времени и периода полураспада. Для пересчета единиц измерения периода полураспада из лет (л.) в дни (д.) необходимо применить коэффициент 365,242198 д./л., который учитывает високосные годы. Пользователям также рекомендуется убедиться, что для __t__~ref~ и для __t__~meas~ выбран один и тот же стандарт времени, учитывающий разницу в часовых поясах и поправки на летнее время, а также потенциально разные форматы отображения даты и времени [<<g104,104>>].

=== 7.4. МЕТОДИКА, ОСНОВАННАЯ НА ЭТАЛОНАХ МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В ВОДЕ

Мощность поглощенной дозы в воде в момент времени __t__~ref~ , __Ḋ__~W,R~(__t__~ref~), создаваемая в опорной точке P(r~0~, θ~0~) излучением, испускаемым эталонной моделью источника _sm_, откалиброванной по поглощенной дозе в воде и в отсутствие дозиметра, определяется по формуле:

image::f011.png[]

где _M~sm~ —_ показание дозиметра при стандартных условиях, используемых в поверочной лаборатории, image:022.png[] — калибровочный коэффициент дозиметра в единицах мощности поглощенной дозы в воде, полученный от поверочной лаборатории при стандартных условиях облучения, и image:023.png[] — поправочный коэффициент на модель источника, специфичный для методики, основанной на image:024.png[].

Все соображения, касающиеся стандартных условий, влияющих величин, распада источника и перекрестной калибровки, приведенные в разделах 7.1, 7.3 и 7.7, в равной мере относятся и к методике, основанной на image:025.png[]. Для внесения поправки на влияющие величины, отличные от качества излучения, должно быть применено уравнение (6). По причине отсутствия данных использование какого-либо поправочного коэффициента на модель источника image:026.png[] на данном этапе не рекомендуется.

=== 7.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ЭТАЛОННОГО ИСТОЧНИКА

При эталонной дозиметрии источника для брахитерапии делается допущение о наличии камеры колодезного типа с известным калибровочным коэффициентом, прослеживаемым до первичного эталона. Калибровочный коэффициент предоставляется при стандартных условиях для эталонной модели источника __sm__~0~.

В соответствии с уравнением (10), которое справедливо для всех радиоактивных источников для брахитерапии, к которым применимы настоящие практические рекомендации, ОМВК __K̇__~δ,R~(__t__~ref~) и СВК __S__~K~(__t__~ref~) фактического радиоактивного источника _sm_ в опорный момент времени __t__~ref~

image::f012.png[]

и

image::f013.png[]

соответственно. _M~sm~_(__t__~meas~) — это показание дозиметра в момент времени __t__~meas~, скорректированное на распад источника __k__~dec~ и влияющие величины, за исключением поправочного коэффициента на модель источника image:021.png[], который учитывается отдельно.image:027.png[] и image:028.png[] — это калибровочные коэффициенты ОМВК и СВК соответственно.

В случае использования методики, основанной на image:029.png[], в соответствии с уравнением (11), мощность поглощенной дозы в воде в опорной точке P(r~0~, θ~0~), созданная фактическим радиоактивным источником _sm_ в опорный момент времени __t__~ref~, может быть определена по формуле:

image::f014.png[]

где image:030.png[] — калибровочный коэффициент дозиметра в единицах мощности поглощенной дозы в воде, полученный от поверочной лаборатории при стандартных условиях облучения, _M~sm~_ — показание дозиметра в момент времени __t__~meas~, скорректированное на распад источника _^k^~dec~_, модель источника image:031.png[] и влияющие величины.

=== 7.6. КАЛИБРОВКА СИСТЕМЫ ДОЗИМЕТРИИ НА ОСНОВЕ КАМЕРЫ КОЛОДЕЗНОГО ТИПА

При калибровке системы дозиметрии на основе пользовательской камеры колодезного типа в дозиметрической лаборатории делается допущение, что значение эталонной дозиметрической величины для модели источника __sm__~0~ (т.е. __K̇__~δ,R~, __S__~K~ or __Ḋ__~W,R~), измеренное при стандартных условиях, известно. Мощность источника __sm__~0~ может быть измерена на уровне ДЛВЭ с помощью калиброванной камеры колодезного типа (прослеживаемой до первичного эталона) в соответствии с принципами, изложенными в разделе 7.5, и процедурой, описанной в разделе 8. В иных случаях услуги по калибровке источников для брахитерапии также могут быть предоставлены некоторыми ДЛПЭ. Источники калибруются по первичному эталону ДЛПЭ, а затем источники с прослеживаемой калибровкой могут быть отправлены в ДЛВЭ для последующей калибровки либо собственных камер колодезного типа ДЛВЭ, либо камер колодезного типа конечных пользователей.

В соответствии с уравнением (12) и уравнением (13), калибровочный коэффициент ОМВК image:032.png[] и калибровочный коэффициент СВК image:033.png[] могут быть определены по формулам:

image::f015.png[]

и

image::f016.png[]

соответственно. __K̇__~δ,R~(__t__~ref~) и __S__~K~(__t__~ref~) — это известные эталонные дозиметрические величины ОМВК и СВК в опорный момент времени __t__~ref~ для модели источника __sm__~0~ соответственно. image:034.png[] — это показание дозиметра в момент времени __t__~meas~, скорректированное на влияющие величины (см. раздел 7.1.2), чтобы соответствовать стандартным условиям, для которых будет действителен калибровочный коэффициент. Чтобы рассчитать гипотетические показания, которые были бы получены в опорный момент времени __t__~ref~, применяется поправочный коэффициент на распад источника.

Если используется методика, основанная на image:035.png[], в соответствии с уравнением (11) и по аналогии с уравнением (15) и уравнением (16), калибровочный коэффициент image:035.png[] мощности поглощенной дозы в воде определяется по формуле:


image::f017.png[]

где __Ḋ__~W,R~(__t__~ref~) — известная эталонная мощность поглощенной дозы в воде в опорный момент времени __t__~ref~ для модели источника __sm__~0~.

=== 7.7. ПЕРЕКРЕСТНАЯ КАЛИБРОВКА СИСТЕМЫ ДОЗИМЕТРИИ НА ОСНОВЕ КАМЕРЫ КОЛОДЕЗНОГО ТИПА

Прослеживаемость результатов эталонной дозиметрии достигается за счет использования опорных ионизационных камер, калибруемых на регулярной основе в поверочной лаборатории. В то время как использование опорной камеры во всех клинических ситуациях и для всех рутинных измерений нежелательно или нецелесообразно, любая заменяющая ее рабочая камера, которая используется для этой цели, также должна иметь калибровку, прослеживаемую до национального эталона. В клинике это достигается с помощью процесса, называемого перекрестной калибровкой, в котором калибровочный коэффициент опорной камеры для конкретного типа источника используется для определения требуемого калибровочного коэффициента рабочей камеры. Ввиду энергетической зависимости калибровочных коэффициентов камер колодезного типа в процедуре перекрестной калибровки должен использоваться тот же тип источника (т.е. тот же радионуклид), что и при калибровке опорного прибора. В зависимости от конкретной ситуации можно использовать один и тот же держатель источника для обеих камер либо использовать в каждой камере держатель источника, предназначенный специально для нее, чтобы обеспечить полное разделение приборов. Так или иначе, для опорной камеры необходимо использовать держатель источника, который использовался при первичной калибровке. Никакой альтернативный подход, например использование другого типа источника (т.е. другого радионуклида) в сочетании с коэффициентами интерполяции и/или рассчитанными поправочными коэффициентами, не допускается.

Опорная камера имеет калибровочный коэффициент image:036.png[] (т.е. image:037.png[] или image:038.png[]) для модели источника __sm__~0~. Если пользователь калиброванной камеры (ДЛВЭ или лечебное учреждение) имеет доступ к той же модели источника __sm__~0~, которая использовалась при калибровке, эта модель источника должна быть также использована при перекрестной калибровке рабочей камеры. Если у пользователя имеется доступ только к другой модели источника _sm_, то калибровочный коэффициент опорной камеры должен быть умножен на соответствующий поправочный коэффициент на модель источника (равный единице, если _sm_ = __sm__~0~ в уравнениях (18), (19) и (20)).

Модель источника _sm_ устанавливается в камеру колодезного типа при помощи того же держателя источника, что и при калибровке, в том же положении внутри колодца. Производится измерение, image:039.png[] (ток или заряд за фиксированный промежуток времени), скорректированное на влияющие величины. Затем то же измерение производится для рабочей камеры и получается значение image:040.png[], также скорректированное на влияющие величины. Рекомендуется, чтобы оба измерения относились к одному и тому же времени __t__~ref~. В итоге применяется поправочный коэффициент на распад источника для пересчета показаний с __t__~meas~ до __t__~ref~. В зависимости от используемого оборудования (например, тот же или другой электрометр, тот же или другой держатель источника) могут потребоваться дополнительные проверки и/или время для прогрева. Объединение этих двух измерений с известным калибровочным коэффициентом опорной камеры дает следующий результат:

image::f018.png[]

image::f019.png[]

для калибровочных коэффициентов image:041.png[] и image:042.png[] соответственно.

Те же соображения применимы к калибровочным коэффициентам, основанным на эталонах поглощенной дозы в воде, в результате чего получается уравнение:

image::f020.png[]

Калибровочный коэффициент, полученный для рабочей камеры

(т.е. image:043.png[], image:044.png[] or image:045.png[]), применим при тех же стандартных условиях, которые существовали во время перекрестной калибровки рабочей камеры по опорной камере, которые, в свою очередь, будут теми же стандартными условиями, которые использовались при калибровке опорной камеры для получения ее калибровочного коэффициента в калибровочной

лаборатории (т.е. image:046.png[], image:047.png[] orimage:048.png[]).
