1、Mrz 2010DEUTSCHE NORM Normenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 19DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 17.240!$Z)8“1550621www.din.deDDIN 6809-1Klinische D
2、osimetrie Teil 1: Strahlungsqualitt von Photonen- und ElektronenstrahlungClinical dosimetry Part 1: Radiation quality of photon and electron radiationDosimtrie clinique Partie 1: Qualit du rayonnement de photons et dlectronsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 6
3、809-1:1976-09www.beuth.deGesamtumfang 50 SeitenDIN 6809-1:2010-03 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe .5 4 Grundlagen zur Ermittlung und Kennzeichnung der Strahlungsqualitt 12 5 Rntgenstrahlung mit Grenzenergien bis 400 keV 12 5.1 Allgemeines12 5.2 Mess
4、ung der Rntgenrhrenspannung 13 5.2.1 Allgemeines13 5.2.2 Invasive Messung der Rntgenrhrenspannung .14 5.2.3 Nicht-invasive Messung der Rntgenrhrenspannung.14 5.3 Gesamtfilterung .14 5.4 Messung der Halbwertschichtdicke.14 5.4.1 Allgemeines14 5.4.2 Absorber-Materialien.15 5.4.3 Messanordnung .16 5.5
5、Homogenittskoeffizient .17 6 Co-60-Gammastrahlung 17 7 Hochenergetische Photonenstrahlung .17 7.1 Allgemeines17 7.2 Effektive Beschleunigungsspannung .18 7.3 Dosisgewichtete mittlere Energie 18 7.4 Strahlungsqualittsindex Q19 8 Elektronenstrahlung20 8.1 Allgemeines20 8.2 Messung und Berechnung von E
6、lektronenspektren und -energien 22 8.3 Kenngren des Elektronenspektrums und der Strahlungsqualitt .23 8.4 Messung der Halbwerttiefe R50 und der praktischen Reichweite Rp23 8.5 Energie-Reichweite-Beziehungen24 8.5.1 Allgemeines24 8.5.2 Mittlere Energie an der Oberflche als Funktion von R50.24 8.5.3 W
7、ahrscheinlichste Energie an der Oberflche als Funktion von Rp .24 8.5.4 Mittlere Energie in der Tiefe z.24 Anhang A (informativ) Messung und Berechnung von Rntgenspektren 25 Anhang B (informativ) Praktische Spitzenspannung nach DIN EN 61267.27 B.1 Einleitung27 B.2 Verfahren zur Bestimmung der prakti
8、schen Spitzenspannung27 Anhang C (informativ) Kennzeichnung von Strahlungsqualitten.29 Anhang D (informativ) Beeinflussung des Energiespektrums von Co-60-Nutzstrahlung durch Streuprozesse .30 Anhang E (informativ) Messung und Berechnung hochenergetischer Photonenspektren.33 Anhang F (informativ) Rek
9、onstruktion des Bremsstrahlungsspektrums durch inverse Laplace-Transformation der gemessenen Transmissionsfunktion 34 F.1 Herleitung .34 F.2 Anpassungsfunktion zur Darstellung der Transmissionskurve.37 F.3 Ergebnisbeispiele 38 2 DIN 6809-1:2010-03 Seite Anhang G (informativ) Beispiele fr SPEKTREN ho
10、chenergetischer PHOTONENSTRAHLUNG.39 Anhang H (informativ) Methoden zur Messung und Berechnung von Elektronenspektren und -energien.41 H.1 Methoden zur Messung von Elektronenspektren 41 H.2 Methoden zur Messung von ELEKTRONENENERGIEN 41 H.3 Berechnung von Elektronenspektren mithilfe des Monte-Carlo-
11、Verfahrens (MC).42 Anhang I (normativ) Messung von R50 in Festkrperphantomen .43 Literaturhinweise44 Stichwortverzeichnis48 Bilder Bild 1 HALBWERTSCHICHTDICKEN .15 Bild 2 Empfohlener Aufbau zur Messung von Halbwertschichtdicken16 Bild 3 Ermittlung von Q.19 Bild 4 Abhngigkeit der Gre TPR20,10 von der
12、 Seitenlnge quadratischer Felder .20 Bild 5 Mit dem Monte-Carlo-Verfahren berechnete Elektronenspektren in den verschiedenen Stadien der Degradation 22 Bild A.1 Relative spektrale Photonenfluenz E(E).26 Bild B.1 Wichtungsfunktion w(U) in Abhngigkeit von der Rntgenrhrenspannung U.28 Bild D.1 Spektral
13、e Photonenfluenz in Luft im Zentralstrahl 31 Bild F.1 Beispiel fr einen Messaufbau zur Bestimmung der Transmissionskurve.34 Bild F.2 Spektrale Energiefluenz der Photonenstrahlung eines Linearbeschleunigers 38 Tabellen Tabelle 1 Umrechnungsfaktor zur Berechnung der PRAKTISCHEN SPITZENSPANNUNG aus dem
14、 Scheitelwert der RNTGENRHRENSPANNUNG. Die Prozentangaben bei Sinus“ kennzeichnen die Differenz zwischen Minimum und Maximum im Verhltnis zum zeitlichen Mittelwert.13 Tabelle 2 Materialien zur Messung der Halbwertschichtdicke15 Tabelle 3 Messbedingungen fr die Ermittlung von R50 und Rp .23 Tabelle C
15、.1 Therapie-Strahlungsqualitten der PTB 47 29 Tabelle D.1 Durch Monte-Carlo-Rechnung ermittelte Werte des Streustrahlungsanteil 1,17MeVScPnach Gleichung (D.1) 1032 Tabelle G.1 Spektren bei nominellen Beschleunigungsspannungen von 5 MV, 8 MV und 16 MV39 Tabelle G.2 Spektren bei nominellen Beschleunig
16、ungsspannungen von 6 MV und 15 MV 40 Tabelle I.1 Nominelle Dichte m sowie effektiver Materialparameter (Z/Ar)eff und Halbwerttiefen-Skalierungsfaktoren bm und cm fr einige Phantommaterialien (kompiliert nach DIN 6800-2:2008-03 und 3, 19, 23) .43 3 DIN 6809-1:2010-03 Vorwort Diese Norm wurde vom NA 0
17、80-00-01 AA Dosimetrie“ des Normenausschusses Radiologie (NAR) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. in Arbeitsgemeinschaft mit der Deutschen Rntgengesellschaft und in Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft fr Medizinische Physik e. V., der Deutschen Gesellschaft fr Nuklearmedizin e. V.
18、sowie der Deutschen Gesellschaft fr Radioonkologie e. V. erarbeitet. Die Normung bestimmter Verfahren im Rahmen der klinischen Dosimetrie dient der optimalen Durchfhrung bildgebender radiologischer Verfahren und der zuverlssigen Anwendung strahlentherapeutischer Mittel. Der vorliegende Teil der Norm
19、 erfasst die Kennzeichnung der STRAHLUNGSQUALITT der NUTZSTRAHLUNG fr die Rntgendiagnostik sowie fr therapeutische Bestrahlungen mit RNTGEN-, Gamma- und ELEKTRONEN-STRAHLUNG. Alle Begriffsbestimmungen entsprechen DIN 6814 Begriffe und Benennungen in der radio-logischen Technik“. Definierte Begriffe
20、werden in bereinstimmung mit dem Verfahren beim IEC in Kapitlchen geschrieben. Ein Stichwortverzeichnis am Ende der Norm enthlt alle definierten Begriffe einschlielich Quellenangabe und englischer bersetzung. Als Anmerkung gekennzeichnete Informationen dienen als Anleitung zum Verstndnis oder zur Er
21、luterung der zugehrigen Anforderung. Diese Norm besteht aus einem Hauptteil, der die Festlegungen fr Messung und Angabe der STRAHLUNGS-QUALITT in der Praxis der Rntgendiagnostik und der STRAHLENTHERAPIE enthlt, und aus Anhngen, die ber physikalische Zusammenhnge und weitere Verfahren zur Kennzeichnu
22、ng der STRAHLUNGSQUALITT informieren. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Die Reihe DIN 6809, Klinische Dosimetrie besteht aus: Te
23、il 1: Strahlungsqualitt von Photonen- und Elektronenstrahlung Nutzstrahlung Teil 2: Brachytherapie mit umschlossenen gammastrahlenden radioaktiven Stoffen Teil 3: Rntgendiagnostik Teil 4: Anwendung von Rntgenstrahlen mit Rntgenrhrenspannungen von 10 bis 100 kV in der Strahlentherapie und in der Weic
24、hteildiagnostik Teil 5: Anwendung von Rntgenstrahlen mit Rntgenrhrenspannungen von 100 bis 400 kV in der Strahlentherapie Teil 6: Anwendung hochenergetischer Photonen- und Elektronenstrahlung in der perkutanen Strahlen-therapie Teil 7: Verfahren zur Ermittlung der Patientendosis in der Rntgendiagnos
25、tik nderungen Gegenber DIN 6809-1:1976-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Erweiterung der Festlegungen zur STRAHLUNGSQUALITT auf alle in der Rntgendiagnostik und in der perkutanen STRAHLENTHERAPIE verwendeten Strahlungen; b) Wegfall der Festlegungen zur klinischen Dosimetrie (jetzt in DIN
26、6809-6). Frhere Ausgaben DIN 6809: 1963-10 DIN 6809-1: 1976-09 4 DIN 6809-1:2010-03 1 Anwendungsbereich In diesem Teil der Norm werden Verfahren und Kenngren zur Kennzeichnung der STRAHLUNGSQUALITT der NUTZSTRAHLUNG im Bereich der Rntgendiagnostik und der STRAHLENTHERAPIE fr Photonen- und ELEKTRONEN
27、STRAHLUNG festgelegt und an Beispielen erlutert. Die festgelegten Kenngren haben bei bildgebenden Verfahren Bedeutung als Parameter bei der Beschreibung der Bildgte und des Detektoransprechvermgens. In der Dosimetrie dienen sie zur Beschreibung der STRAHLUNGSQUALITT unter Bercksichtigung ihrer Bedeu
28、tung als Einflussgren fr das ANSPRECHVERMGEN von DOSIMETERN und fr die rumliche Dosisverteilung. Die STRAHLUNGSQUALITT hat auch Einfluss auf die biologische Wirksamkeit einer ionisierenden Strahlung. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments er
29、forderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 6800-1, Dosismessverfahren in der radiologischen Technik Teil 1: Allgemeines zur Dosimetrie von
30、Photonen- und Elektronenstrahlung nach der Sondenmethode DIN 6800-2:2008-03, Dosismessverfahren nach der Sondenmethode fr Photonen- und Elektronenstrah-lung Teil 2: Dosimetrie hochenergetischer Photonen- und Elektronenstrahlung mit Ionisationskammern DIN 6800-4, Dosismessverfahren nach der Sondenmet
31、hode fr Photonen- und Elektronenstrahlung Teil 4: Filmdosimetrie DIN 6800-5, Dosismessverfahren nach der Sondenmethode fr Photonen- und Elektronenstrahlung Teil 5: Thermolumineszenzdosimetrie DIN 6809-3, Klinische Dosimetrie Rntgendiagnostik DIN 6814-2:2000-07, Begriffe in der radiologischen Technik
32、 Teil 2: Strahlungsphysik DIN EN 61267:2009-01, Medizinische diagnostische Rntgeneinrichtung Bestrahlungsbedingungen zur Bestimmung von Kenngren (IEC 61267:2005); Deutsche Fassung EN 61267:2006 DIN EN 61676:2005-03, Medizinische elektrische Gerte Gerte fr die nicht-invasive Messung der Rnt-genrhrens
33、pannung in der diagnostischen Radiologie (IEC 61676:2002); Deutsche Fassung EN 61676:2002 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 6814 (ganze Reihe) sowie die folgenden Begriffe. ANMERKUNG Zur besseren Lesbarkeit dieses Teils der Norm werden die Wichtigsten hier zit
34、iert und Weitere zustzlich neu definiert. 3.1 Bremsstrahlung RNTGENSTRAHLUNG, die durch Ablenkung und Abbremsung geladener Teilchen im Coulombschen Feld von Atomkernen oder Hllenelektronen entsteht ANMERKUNG 1 Das SPEKTRUM der BREMSSTRAHLUNG ist kontinuierlich und reicht bis zu einem von der Teilche
35、nenergie abhngigen Maximalwert, der GRENZENERGIE. ANMERKUNG 2 Technisch wird RNTGENSTRAHLUNG vorzugsweise durch Abbremsung von Elektronen in der Anode von RNTGENRHREN oder im Target von ELEKTRONENBESCHLEUNIGERN erzeugt. DIN 6814-2:2000-07 5 DIN 6809-1:2010-03 3.2 Bremsstrahlungs-Auslufer Teil der TI
36、EFENDOSISKURVE eines Elektronenfeldes, in dem die Dosis nur von der PHOTONENKONTAMINATION und von im Phantom entstandener BREMSSTRAHLUNG erzeugt wird 3.3 dosisgewichtete mittlere Energie dE arithmetischer Mittelwert der Photonenenergie E, berechnet unter Verwendung der spektralen Verteilung der Wass
37、er-Energiedosis bei standardisierten Bestrahlungs-bedingungen als Wichtungsfunktion )(EDEDEEEDEEEd=max0)d(ANMERKUNG Die DOSISGEWICHTETE MITTLERE ENERGIE, angegeben in MeV, wird zur Kennzeichnung des Photonen-spektrums eines ELEKTRONENBESCHLEUNIGERS verwendet (siehe 7.3) 38. 3.4 effektive Beschleunig
38、ungsspannung Ueffan einer fiktiven Gleichspannungs-Beschleunigungsstrecke anliegende Spannung, mit welcher die gleiche ELEKTRONENENERGIE erreicht wird wie mit dem tatschlich vorhandenen ELEKTRONENBESCHLEUNIGER ANMERKUNG Die EFFEKTIVE BESCHLEUNIGUNGSSPANNUNG eines ELEKTRONENBESCHLEUNIGERS, angegeben
39、in MV, wird zur Kennzeichnung des Photonenspektrums eines ELEKTRONENBESCHLEUNIGERS verwendet (siehe 7.2). 3.5 Elektronenenergie kinetische Energie eines Elektrons, d. h. seine Gesamtenergie, vermindert um die Ruheenergie 3.6 Elektronenkontamination durch Wechselwirkungen der Photonen im Strahlerzeug
40、ungssystem und im Luftraum vor dem PATIENTEN bedingte, dem Photonenstrahl eines Beschleunigers beigemischte ELEKTRONENSTRAHLUNG 3.7 Energie-Reichweite-Beziehung Beziehung zwischen einer fr den Elektronenstrahl charakteristischen Energie und einer durch eine Messvorschrift ermittelten, fr das Eindrin
41、gvermgen der ELEKTRONENSTRAHLUNG typischen Tiefe in einem Material 3.8 Filterung nderung der SPEKTRALEN TEILCHENFLUSSDICHTE, der Richtungsverteilung der Teilchen oder der Verteilung der TEILCHENFLUSSDICHTE ber den Querschnitt eines STRAHLENFELDES durch Teilchenabsorption und -streuung in einer Mater
42、ieschicht ANMERKUNG Je nachdem, ob der berwiegende Einfluss der FILTERUNG in der HRTUNG, STREUUNG oder SCHWCHUNG der Strahlung besteht, spricht man von Hrtungsfiltern, Streufiltern und Schwchungsfiltern. DIN 6814-2:2000-07 6 DIN 6809-1:2010-03 3.9 Flachkammer IONISATIONSKAMMER mit einem Messvolumen
43、von typischerweise 0,01 cm3bis 0,5 cm3, deren Elektroden planparallel zueinander angeordnet sind, wobei die Schichtdicke des Messvolumens in der Einfallsrichtung der Strahlung wesentlich kleiner ist als in der dazu senkrechten Richtung und kleiner ist als die Breite der Schutzelektrode DIN 6800-2:20
44、08-03 3.10 Grenzenergie Maximalenergie einer BREMSSTRAHLUNG DIN 6814-2:2000-07 ANMERKUNG Der Zahlenwert der maximalen Photonenenergie, in MeV, ist gleich dem Zahlenwert der EFFEKTIVEN BESCHLEUNIGUNGSSPANNUNG, in MV. 3.11 Halbwertschichtdicke s Schichtdicke eines in ein eng ausgeblendetes Strahlenbnd
45、el einheitlicher Richtung gebrachten Materials, durch welche die LUFTKERMALEISTUNG hinter der Schicht unter Messbedingungen, die den Ausschluss der STREUSTRAHLUNG gewhrleisten, auf die Hlfte herabgesetzt wird 3.12 Halbwerttiefe R50Tiefe in Wasser, in der unter gegebenen Messbedingungen die WASSER-EN
46、ERGIE-DOSIS 50 % des Maximalwertes der TIEFENDOSISVERTEILUNG betrgt DIN 6814-2:2000-07 ANMERKUNG 1 In der Dosimetrie hochenergetischer ELEKTRONENSTRAHLUNG wird R50als Kenngre zur Charakteri-sierung der STRAHLUNGSQUALITT verwendet; zur Messung von R50vergleiche 8.4. ANMERKUNG 2 In IAEA TRS-398 26 wir
47、d R50als Radiation Quality Index for Electron Beams bezeichnet. 3.13 Homogenittskoeffizient H Verhltnis der ersten HALBWERTSCHICHTDICKE (HWS) s1zur zweiten HWS s221ssH = ANMERKUNG Die zweite HWS ist die zustzliche Dicke, die ntig ist, um die LUFTKERMALEISTUNG auf ein Viertel zu schwchen. Hierbei gel
48、ten Messbedingungen, die den Ausschluss der STREUSTRAHLUNG sicherstellen. 3.14 Kalibrierfaktor N Verhltnis des richtigen Wertes der Messgre zu der Differenz aus Anzeige M und Nullanzeige M0des DOSI-METERS unter Bezugsbedingungen 7 DIN 6809-1:2010-03 3.15 Luftkerma KaQuotient aus dEtrund dma, wobei d
49、Etrdie Summe der Anfangswerte der kinetischen Energien aller geladenen Teilchen ist, die von indirekt ionisierender Strahlung in einem Luft-Volumenelement dVamit der Masse dmafreigesetzt werden atraatradd1ddVEmEK = Dabei ist adie Dichte der Luft im Volumenelement dVa. DIN 6814-3:2001-01 3.16 Luftkermaleistung aKbei AFTERLOADING-
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