GBZ T 172-2006 牙釉质电子顺磁共振剂量重建方法.pdf

1、ICS 13.100 c60 GBZ 中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ厅172-2006牙袖质电子顺磁共振剂量重建方法The method of EPR dose reconstruction with tooth enamel 200603-13发布2006-10-01实施叶辛#主_-民E主来口I3iLI主主仨音白发布前本标准由全国放射性疾病诊断标准委员会提出。本标准由中华人民共和国卫生部批准。本标准由中华人民共和国卫生部负责解释。本标准起草单位:中国疾病预防控制预防中心辐射防护与核安全医学所。本标准主要起草人:苏旭、杨英杰、阮健磊、高刚。GBZ/T 172-2006 GBZ/T 172

2、-2006 牙轴质电子顺磁共振剂量重建方法1 范围本标准规定了使用牙轴质EPR剂量重建时所涉及的仪器设备、牙袖质制备、EPR波谱测量、剂量估算以及不确定度表述。本标准适用于急、慢性外照射所致过量受照人员的牙齿吸收剂量重建。适用的吸收剂量范围:O. 5300Gy;辐射及其能量范围:200keV的光子辐射。本标准不适用于内照射的剂量估算。2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准2. 1 牙袖质tooth enameI 覆盖在牙冠表面的坚硬物质一一起基磷灰石，分子式为CalOCP04)6 COH)2，受电离辐射后产生稳定的C020自由基成为顺磁物质。2.2 电子顺磁共振electron parama

3、gnetic resonance I EPR 是一种物理现象，可用来检测和研究含有未成对电子的)1因磁性物质。电子)1!Yt磁共振(EPR)与电子自旋共振(ESR)意义相同，可互换使用。2.3 EPR 皮i普学EPR spectroscopy 在磁场存在情况下，将射频加在顺磁物质上，测量未偶电子在不同能级之间跃迁时所产生的射频电磁能共振吸收谱的一种技术方法。2.4 EPR波谱EPRsp配trum用EPR谱仪测得的作为磁场函数的电子)1阪磁吸收谱的次微分谱。2.5 牙轴质唰EPR信号the EPR spectrum of tooth enamel 辐射产生的牙袖质EPR波谱的幅度或二次积分值。该

4、信号的幅度或二次积分值与牙轴质自由基被度成比例。2.6 剂量效应曲线dose-r臼ponsecurve 某种物质或生物体系受到照射后的反应与受照剂量之间存在着某种定量关系，可将二者拟合成适当的数学模式，并制备出相应的刻度曲线，即剂量效应曲线，可用其估算受照剂量。2. 7 生物剂量计biologicaI dosimeter 用以估计受照剂量的生物体系，这一生物体系受照后的反应与受照剂量之间存在着某种定量关系，可用于估算受照的剂量。3 仪器设备和辅助设备要求3. 1 仪器设备EPR谱仪:工作在X波段的灵敏度至少应为2X1011 spin/mTo该谱仪的参数范围为:a)微波频率:9. OGHz 10

5、. OGHz并带自动锁频CAFC)装置;b)微波功率:0.1mW100mW; c)调制频率:50kHz 100kHz; d)调制幅度:O. 1可T2mT;的扫场范围在OmT20mT之间。l GBZ/T 172-2006 可以改变扫描时间、时间常数和接受器增益。谱仪谐振腔的样品通道直径至少应大于5mm.按照制造商给出的方法设定仪器，并对仪器关键参数进行校准。定期用合适的自旋标准物质进行比较测量来检查仪器运转是否正常。自旋标准物质可以是烟煤样品、DPPHo3.2 辅助设备3.2. 1 测量样品的旋转角度的测角器。3.2.2 用DPPH、Mn2+:VIgO、拥青来做参考样品，用来校正谱仪的灵敏度和信

6、号的g因子。3.2.3 带冷却水的高速牙钻。3.2.4 带冷却水的低速自动金刚石或硬合金锯。3.2.5 温控鼓风干燥箱。3.2.6 用于信号采集、改变测3.2.7 60Co辐照装置。3.2.8 若干高纯度、无3.2.9 分辨率为O.lmg3.2. 10 测量磁场强度成3. 2. 11测3.2. 12冷定状态，以4 牙齿收集4. 1 牙齿位置最好选牙，尽可4.2 记录详细时的位置、活动，医学检查和修补，4.3 样晶存放牙齿提取后，攘，并将样品避光保存。5 牙袖质样晶制备5. 1 牙冠和牙根的分离用带金刚石或硬合金的牙钻在惯唤Q_OOOr/min转速j居冠军口牙根分离，分离中注意应同时用水进行冷却

7、。然后用锯将牙切开，或用研钵挥穿如E样商丛块。在分离牙袖质之前，可用O.lmol/LEDTANa2榕被对牙冠进行清洗以去除金属杂质。5.2 牙本质与牙袖质分离5. 2. 1 机械分离使用硬合金的钻或锯将牙本质与牙袖质分离，在分离牙袖质时，应使用冷却水进行冷却，以避免在分离牙袖质时产生噪声信号。5.2.2 化学分离用碱性物质使牙本质变性。用5mol/L10mol/L的氢氧化铀或2mol/L的氢氧化饵踏破在超声被清洗器中分离牙本质数小时到数天，温度控制在60.C以下。然后用器具将松软的牙本质分离，用双2 GBZ/T 172-2006 蒸水超声水浴清洗牙袖质35次。根据牙本质和牙袖质的比重不同，也可

8、用比重比较量的液体辅助分离牙本质和牙袖质。5.3 膺碎牙袖质用玛瑞研钵和研样将样品进行轻缓研磨，以减少处理样品时产生的噪声信号。将牙刷质磨碎至颗粒直径为O.lmmlmm，以降低牙袖质的各向异性对牙柏质EPR信号的影响。5.4 蚀刻机械处理产生的信号可以通过化学蚀刻来抵消。可用42%磷酸蚀刻牙袖质30s，或在超声波清洗器中用20%醋酸溶液蚀刻牙袖质5min，再用双蒸7.(超声水浴清洗35次。5.5 样晶干燥处理样品应充分干燥，以避免微波功。受如影响而减/Jo苛问品在500C600C条件下在温控鼓风/ (:;t-. i 呼机干燥箱中干燥10h以上，也可在df6%嘉谧奇主播平燥i301j弛，码在低于

9、它吗%湿度的室温条件下干燥3do5.6 测量样品前的对不同处理条件样周，以消除不稳定信号。6 EPR普测量6. 1 EPR 普测量6. 1. 1 6. 1. 2 6. 1.3 6. 1. 4 d)转换时间引巳)分辨率:lnf)微波频率:g)微波功率:h)调制频率:5i)调制幅度:O. 1m1 j)时间常数:40msk)累加次数:10次11)室温。俨学处理的样品，放置一密度分布均匀。6. 1. 5测量时应避免光线直射样翻应酬EPR实验室哺盼和相对湿度。温度变化应在+lOC以内;中目对眼皮应小于70%。6. 1.6 用Mn2飞MgO作为谱的标准样品或用高斯计和频率计以确定磁场和g值。磁场中心应选定

10、在Mn2+的第3条谱线和第4条谱线的中间，Mn2十的第3条谱线和第4条谱钱出现在测量样品的EPR谱中。6. 1. 7 同一样品至少应重复测量三次。每次测量后，将样品管拿出并振动后重新放回共振腔内。样品管的位置在共振腔内应保持不变。6. 1. 8 在建立剂量一效应校准曲线测量样品时和测量未知剂量牙袖质样品时，EPR谱仪的微技功率、调制幅度、扫描时间、时间常数等参数的设定值应相同并保持恒定不变。剂量效应信号值h应对接收器增益、样品质量、仪器灵敏度的变化进行归一。测得样品的EPR普应减去空样品管的本底谱。3 GBZ;T 172-2006 6.2 辐射样品EPRi普信号的定量可采用EPRi普模拟法、波

11、i曾相耐法和选择饱和法。6.2.1 EPR 普模拟法将受辐照牙齿的牙袖质EPR普认为样品的自然本底信号和剂量效应信号叠加后的复合谱。分别用两个模型函数来模拟本底信号和剂量效应信号。对每个受牺照的牙袖质EPR谱，通过拟合其本底信号和剂量效应信号，得到拟合剂量效应信号的峰值h为辐照样品的剂量效应信号值。6.2.2 液i普相;威活选取一些未受照射的年轻成年人的牙齿，将其均质化的牙袖质作为未受照射的标准样品。测量它们的EPR信号作为未受照射的标准本底信号，用受照射样品的信号减去未受照射的标准本底信号，得到g因子为2.0018的信号峰值h为辐照样品的剂量效应信号值。6.2.3 选择饱和法在两神不同微披功

12、率条件下测量样品信号谱后，用两个信号谱相减所得到的信号谱中g因子为2.0018的峰值h即为辐照样品的剂量效应信号值。7 剂量估算7. 1 剂量估算方法7. 1. 1 累积剂量估算法对每个样品的辐射灵敏度进行单独刻度。先测量样品的EPR昔后，对样品进行至少4次剂量累加照射，照射剂量应参考样品的原始剂量的大小而定，最后的累积剂量应约为原始剂量的四倍。将测得的信号分别减去本标准6.2.2中的标准本底信号，建立一条以原始剂量为OGy和各累积剂量点对应于它们剂量效应信号强度的剂量效应曲线，样品的辐射剂量则等于剂量效应曲线和剂量轴相交点的负值。7. 1.2 剂量一效应标准曲线估算法选用至少5个未经照射的年

13、轻人的磨牙样品，按照本标准的5、6章的操作要求建立剂量效应的回归直线。首先测量其本底信号，然后要对这些样品进行多次累积剂量的照射，照射后进行EPR信号谱的测量。样品至少要累加照射10次，用回归分析得出一条这些牙齿的牙袖质EPR信号和剂量效应的标准曲线。牙袖质样品之间的标准误差应在5%-15%范围内。将要估算剂量的牙轴质样品的EPR信号强度，代人剂量一效应标准曲线的回归直线方程，计算出该样品的剂量。样品可以保存进行再测量。7.2 样晶的照射牙勒质样品在建立标准曲线时的辐射掘为60Co和川Cs射线掘。样品在照射时用有机玻璃或聚甲基丙烯酸甲醋等效材料作为屏蔽盒，以使照射的样品达到电子平衡。用60Co

14、射线晴、为辐射捕、时屏献盒的厚度应为5mm。牙袖质的吸收剂量D由下式算得:4 D=fXQSC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1 ) 式中:D一一牙利1质的眼收剂量。f一一惊刻度的最对辐射牙和质的吸收剂量的转换系数。QSC一一-源刻度的量。在次级电子平衡情况下，辐射摞60Co掘刻度的量对辐射牙轴质的吸收剂量的转换系数见表10表1辐射酒60Co源刻度的量对幅射牙袖质的眼收剂量的转换系数源刻度的量CQSC)照射量!GyC-1 kg 空气比释动能/Gy空气吸收剂量/Gy转换因子(f)34

15、0.993 O. 996 源刻度的量(QSC)水中吸收剂量/Gy软组织中吸收剂量IGy转换因子cf)0.896 0.904 GBZ/T 172-2006 7.3 估算剂量时其他应注意的问题应、注意射线的种类，牙袖质在光子能量小子200keV有很强的能量效应关系;还应考虑受照者的年龄和有无接受医疗照射等情况对剂量估算带来的影响。8 不确定度8. 1 任何一个量的测量结果作为该量的近似或估计，应赋予一个估计的不确定度。8.2 测量牙袖质的吸收剂量相关的不确定度由辐照源、样品制备、EPR测量、陆的信号处理、EPR剂量效应的校正分量合成的。不确定度公式可表示为:。拥l耻=(口在日l十1fu，R十。如理

16、十口缸)lJLunu-HH-HH-HH.(2) 式中:剂酷一_I9k收剂量总的不确定度;6样品一一样品制备的不确定度;1EPR一-EPR测量的不确定度;扯现一一谱的信号处理的不确定度;6校正-EPR剂量效应校正的不确定度。8.3 按5.2. 1和5.2.2的两种样品制备方法，样品制备不确定度应为10%。8.4 样品EPR测量不确定度应由谱仪的噪声、样品定位、谱仪的稳定性分量合成。1EPR口(。民声十。是位+。如定性)川. . . . .0. . . . . . ., . (3) 式中:即R一-EPR测量的不确定度;啼声一一谱仪噪声的不确定度;阳位一一样品定位的不确定度;。耐性一谱仪稳定性的不确

17、定度。EPR测量不确定度为A类分量，剂量为1Gy应小于3%，剂最为O.lGy应小于10%。谱仪的噪声不确定度一般为1%;样品定位的不确定度一般为1%;谱仪的长期稳定性不确定度约为3%，谱仪的短期稳定性不确定度约为1%。8.5 谱的信号处理不确定度是将剂量效应信号谱与本底谱分离出来过程中产生的，应小于10%。8.6 EPR剂量效应的校正不确定度由辐照源的校准和剂量一效应标准曲线的分量合成。校jE=(。如+。如，L)川. . . . . . . . . . . . . . . . (4) 式中20战正一-EPR剂量效应校正的不确定度;源一一辐照源校准的不确定度;标准一一剂量一效应标准曲线的不确定度

18、。辐照源校准的不确定度应在3%以内，剂量一效应标准曲线的不确定度应在10%左右。8. 7对牙袖质一EPR剂量重建，包含因子k=2所确定的置信区间(D-2剂量，D十2时l提具有近似95%的置信水平。5 中华人民共和国国家职业卫生标准牙袖质电子JI困磁共振剂量重建方法GBZ/T 172- 2006 * 出脑发行:人民卫生出版社中继续010-67616688)地址:北京市丰台区方庄芳群园3区3号楼邮编:100078 阿址:http:/ E - rnail: pmph pmph. com 购书热线:010-67605754 010-65264830 印刷:北京新丰印刷厂经销:新华书店开本:880X1230 1/16 即张:O. 75 字数:15千字版次:2006年7月第1版2006年7月第l版第1次印刷标准书号:14117.39 定价:7.00元版权所有，侵权必究，打击盗版举报电话:010-87613394 (凡属印装质量问题请与本社销售部联系退换)88-NhF H气时筒。