国立产业技术综合研究所［会长：中钵良二］（以下简称“AIST”）分析测量标准研究部[研究部主任野中英彦]辐射标准研究组首席研究员黑泽忠宏和同一研究部研究组组长兼副研究主任齐藤纪男正在与日本同位素协会[主席：有马明人]（以下简称“同位素协会”）合作进行癌症治疗。远程近距离放射治疗 (RALS)执行时需要准确评估照射剂量伽马射线标准空气比释动能率已确认（通过反复校准确认可溯源至国标）。
这项技术是伽玛射线量的国家标准石墨壁腔电离室铱192 (Ir-192)对应的校正系数来实现开发。这是同位素协会拥有的用于伽马射线标准空气比释动能率的辐射测量装置形状良好的电离室已经完成校准，同位素协会计划开始根据该标准校准各医院拥有的剂量计。 （详情同位素协会页面）这将使日本医院拥有的剂量计的灵敏度更容易使用相同的标准进行校正，并有望有助于提高 RALS 治疗的精度。该技术的详细内容将于 2016 年 2 月 9 日在 AIST 筑波中心（茨城县筑波市）举行的 2015 年计量标准中心成果发表会上公布。
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| 使用石墨壁腔电离室测量 Ir-192 标准空气比释动能率 |
近年来，将 Ir-192 密封近距离放射治疗源插入患处并对癌组织进行照射的癌症治疗 (RALS) 已得到广泛应用。它被用作宫颈癌和舌癌的治疗方法，特别是因为它是一种保留功能且对患者造成的负担较小的治疗方法。自 20 世纪 90 年代末以来，RALS 一直在增加，根据日本放射肿瘤学会 2011 年的数据，2014 年有 163 个设施和大约 4,000 名患者接受了治疗。
辐射源封装在直径约 2 毫米、长度约 5 毫米的胶囊中（图 1）。放射源的强度在大约两个半月内就会减少一半，因此每年更换新的放射源2至4次，但不仅在更换放射源时，而且每天都需要评估剂量。为了根据评估的剂量（伽马射线参考空气比释动能率）制定照射时间和照射位置的治疗计划，不确定性可能会影响治疗期间的剂量，从而影响治疗结果。
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| 图 1 与 RALS 中使用的辐射源形状相同的虚拟辐射源 |
辐射源的剂量评估通常使用形状良好的电离室进行。然而，到目前为止，形状良好的电离室的校准必须依赖于海外标准，而将剂量计运送到海外的成本和时间（大约两个月）是一个主要问题。此外，在日本，不确定性较大的性能测试仅由制造商进行。为了解决这些问题，需要构建一个可追溯至国家标准的体系，如图2左侧所示。
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图2 Ir-192近距离放射治疗源剂量评估的可追溯性
右侧显示当前系统，左侧显示未来系统。 |
AIST 已将伽马射线空气比释动率确立为测量仪和个人剂量计等辐射防护剂量的国家标准绝对测量已使用石墨壁腔电离室进行。此外，作为近年来医疗放射线的剂量标准，我们正在开发直线加速器（放射治疗设备）等放射治疗中使用的水吸收剂量以及放射诊断方法乳房X线照相术的剂量评估。
基于上述背景，我们决定引进Ir-192近距离放射治疗源，与放射源校准公司同位素研究所合作制定国家标准（伽马射线参考空气比释动能率标准），建立Ir-192近距离放射治疗源剂量评估的可追溯性。
在传统的剂量测定中，剂量计用两种不同的辐射能量进行校准，并使用校正系数的平均值来测量Ir-192的剂量，Ir-192的能量介于两者之间（图3）。然而，这种方法增加了照射到受影响区域的最终辐射剂量的不确定性。因此，这次直接使用伽马射线国家标准的石墨壁腔电离室来测量Ir-192，能够实现高精度的剂量测量。
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| 图3相对于传统方法的改进 |
| 传统方法中，校正系数是根据不同辐射能量的两点的平均值计算的，不确定性较大。这次，使用石墨壁腔电离室的直接测量实现了高精度测量。 |
使用石墨壁腔电离室高精度测量伽马射线参考空气比释动速率需要各种校正因子。为了准确地确定校正系数，需要准确地了解测量位置处的伽马射线的数量和能量。因此，为了兼容Ir-192辐射源，我们开发了能够准确测定辐射量和能量的测量仪器和分析方法，并确定了更可靠的校正系数。另外，伽马射线标准空气比释动能率被定义为真空中的值，但由于实际实验是在空气中进行的，因此检测到与空气或其他设备碰撞并反射回来的伽马射线（散射线）。如果散射线较多，校正值也会变大，降低测量精度。这次，我们改进了照射设备的设计，以减少散射辐射（图4），并且能够将校正量减少到1%以下。
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| 图4辐照容器概念图 |
| 通过在辐射源周围创造一个大的空间，优化辐射源的放置、用于屏蔽的铅容器的厚度以及发射伽马射线的开口的尺寸，我们能够减少散射辐射并实现高精度测量。 |
制定的国家标准的不确定度小至1%以下，无法验证测量技术是否正确。因此，我们进行了国际比较，通过与其他国家标准实验室的值进行比较，确认这些值没有显着偏差（测量等效性）。图 5 显示了结果。伽马射线参考空气比释动率没有国际标准，各个国家都有自己的国家标准值。因此，在这次国际比较中，我们以BIPM值作为参考值（图中值为100），比较了各个国家的国家标准值相差了多少。本次国际比较的结果确认，AIST的数值在不确定度范围内与各国的国家标准值相符。
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| 图 5 Ir-192 辐射源的 RALS 参考空气比释动率国际比较结果 |
| NMIJ 是 AIST 的成果，VSL 是荷兰的成果，NPL 是英国的成果，PTB 是德国的成果，NRC 是加拿大国家标准实验室的成果。当使用国际计量局（BIPM）值为1比较国家标准实验室的值时，证实它们在代表每次测量的不确定度的误差线内彼此一致。 |
2015年11月，产业技术研究院利用制定的国家标准，对同位素协会拥有的井形电离室进行了伽马射线参考空气比释动能率的校准。同位素协会计划以该井形电离室为标准，对各医院拥有的剂量计进行校准。由于在日本可以快速校准剂量计，因此与海外要求校准相比，剂量计校准所需的时间可以显着缩短，并且可以最小化质量控制差距。此外，由于价格更便宜，可追溯至国家标准的剂量计将被广泛使用，并且通过能够进行高精度的剂量测量，有望提高照射数据的定量性，从而实现更高质量的放射治疗。
未来，我们计划根据源形状的差异来评估形状良好的电离室的响应，旨在扩大日本的可追溯范围并提高其便利性。
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新闻稿更正信息
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更正
《发展的社会背景》中的“约6000人”修改为“约4000人”（2016年3月2日14:00）