STATENS INSTITUTT FOR STRÅLEHYGIENE SIS Rapport 1979:5 RAPPORT NORDISK KONTAKTMØTE I DOSEMETRI ØSTERÅS(ved Oslo) 6.og 7.september 1979 av J.Flatby, H.Fosmark, H.Bjerke State Institute of Radiation Hygiene Østerndalen 25 1345 Østerås Norway 19 79
RAPPORT FRA NORDISK KONTAKTMØTE I D03EKEXRI VED STATENS IRSTiTOTT FOR STRÅLEHYGIENE (ved O:;lo)6.og 7.september 79. J.Fiatby, II.Fosmark, H.Bjerke. INNLEDNING Statens Institutt for Strålehygiene (SIS),Norge hadde 6. og 7. september møte med representanter fra dosimetriseksjonen ved de nordiske strålevernsinstitusjoner og en arbeidsgruppe fra Nordisk Forening for Klinisk Fysikk. Møtet ble holdt på SIS, Østerås ved Cslo. Deltakere på fra Danmark: fra Finland: j.jr3 *."- 3e : fra Sverige: møtet var K. Ennow og N.Ulsø P.Aalto og I-Uotila H.Bjerke,J.Fiatby og H.Fosmark M.Jensen, K.-A.Johansson, L.Lindborg og H.Svensson. VeS nøtet av representanter for dosimetrilaboratoriene i Korden februar 1977 ble man enig om at kontaktmøter skulle holfies fortrinnsvis hvert år. Av forskjellige grunner ble det møte som Norge skulle arrangere i 1978 utsatt, slik at møtet først fant sted nå, 6-7/9-1979. Hovetema for dette møte var de nye nordiske dosimetrirekommand;: sjonene som er utarbeidet av en arbeidsgruppe innen Nordisk Forening for Klinisk Fysikk (NACP). "Procedures in External Radiation Therapy Dosimetry with Electron and Photon Beams with Maximum Energies Between 1 and SO MeV". Denne er nå publisert i Acta Radiologica, og forefinnes som særtrykk-
- 2 - De nye nordiske rekommandasjonar. Disse rekommandasjonane skal avløse rekommandasjonene fra KACP av 1972. H.Svensson gav en oversikt over.de nye rekommandasjonene. Man spør seg uvilkårlig:"hva er fysikalsksett forskjellene på de nye og gamle rekomraandasjoner?" Det antas at spørsmål av denne art blir stilt oss når vi skal redegjøre for den nye protokollen ved våre terapisentra. Vi har oppfattet forskjellen slik: a) I 1972-protokollen er C. gitt for kammervegg av vannekvivalent materiale, mens C_ er gitt for luftekvivalent materiale. 1 praksis benyttes ofte det samme kammer både ved foton- og elektronstråling. Por et luftekvivaleni kammer er eksempelvis C. vel 3% høyere enn for:, et vannekvivalent kammer, bortsett fra effektene av perturbasjo i vannfantomet. Den nye protokollen behandler effekten av kammerveggen på en uer generell måte ved innføringen av de to faktorer k att ',. og k Faktor k.. ble tidligere satt lik 0,985, = m. att nå angir man 0,990. Viktigere er at k, som korrigerer for materialet i kammerveggen, nå i prinsippet kan angis for alle typer av aktuelle kamre. I protokollen finner man verdicr for noen materialer (luft,grafitt,vev), men disse data kan utvides til å omfatte andre kammertyper. b) Perturbasjonsfaktoren p ble i 1972-protokollen satt lik 1.00 for C,. Ved beregningen av C_ ble det benyttet verdier (Harder 1968) som nå ansees å måtte korrigeres. Den nye protokollen gir eksperimentelle verdier for p bårl^ for elektron-og fotonstråling og for henholdsvis vann-og luftekvivalent kammervegg. Herved oppnås en forbedring i dosimetrien på omkring 0,5-2%.
- 3 - c) Det er som rimelig, benyttet nyere og bedre data for diverse fysiske størrelser, slik som for W/e og den relative stoppevne for elektroner (mean stopping power ratio). d) Den eksperimentelle bestemmelse av "strålekvaliteten" er noe endret med den følge at denmidlere elektronenergi i målepunktet i vannfantomet er nøyaktigere fastlagt og herved også verdien for den relative stoppevne for elektronene, eventuelt også perturbasjonsfaktoren p i den utstrekning denne beregnes teoretisk. 1 den tidligere protokoll var metoden for beregning av den absorberte dose gitt i en meget konsentrert form ved C, C_,, og det kunne være vanskelig å skille ut de ulike fysiske effekter. I den nye protokoll gir den sanunensatte matematiske form en bedre oversikt over den dosimetriske prosedyre og gjør det meget enklere å korrigere dersom nye og bedre data skulle foreligge for en eller flere av de bestemmende størrelser. De nye rekommandasjoner og de nordiske standardiseringslaboratorier. De funksjoner de nordiske dosimetristandardiseringslaboratorier skal ha i forbindelse med innføringen og praktiseringen av den nye protokollen ble gjenstand for en omfattende diskusjon. Det ansees som viktig at man har et mest mulig enhetlig opplegg i de berørte land, og at det samarbeides landene imellom. Ved kalibreringen fri i luft i standardlaboratoriene skal man nå angi kerma i luft istedet for eksposisjon, som man måler. Kalibreringsfaktor N', enhet Gy/c eller Gy/skalastrek. Dette vil ikke forandre vårt opplegg i særlig grad.
- 4 - Den videre dosimetriske prosedyre innebærer beregning av den absorberte dose til luften i kammeret (som ordinært ikke er den samme som tilsvarende absorberte dose i fri luft). Denne størrelse finnes ved hjelp av kammerfaktoren N,, enhet Gy/C eller Gy/delstrek. N, kan beregnes av N. når man kjenner kammerveggfaktorene k og k, se protokollen. act m Spørsmålet er om standardlaboratoriet skal oppgi både N^ og N- i kalibreringscertifikatet,eller bare N.. Deltagerne på møtet ansa det som sterkt ønskelig at standardlaboratoriene gir begge kammerfaktorer dersom dette er mulig. Lindborg viste et forslag til et kalibreringsbevis, som man stort sett fant meget tilfredsstillende. Det angir ganske detaljert hvorledes kalibreringen er foretatt og hvilke fysikalske størrelser som er benyttet i beregningene. Beviset gir N. og N,, videre også k.. og k. Jonkammer, elektrometer, hette og polarisasjonsspenning er spesifisert. Dersom hverken "kunde" eller standardlaboratoriet kjenner k.-og særlig k - skal dette angis i ceritfikatet. Usikkerheten i kalibreringen skal oppgis, både den systematiske og den tilfeldige. Virkningen av usikkerhet i verdien for visse naturkonstanter bør muligens separeres fra den ørige usikkerhet. Det gamle problem om hvorledes usikkerheter skal adderes, ble berørt. Det ble opplyst at det ennå ikke finnes noen internasjonalt akseptert eller rekommandert norm og at det praktiseres både lineær og ulike former kvadratisk addisjon. Ved standardlaboratoriene bør vi altså heretter kjenne k.. og 3 k m for det kammer vi skal kalibrere. Dersom slike data ikke foreligger, må man enten beregne disse størrelser eller måle dem eksperimentelt. En beregning kan bli problematisk dersom komposisjonen av kammerveggen ikke er kjent. En måling forutsetter utstyr som man ordinært ikke har ved våre standardlaboratorler. Ved noen av de radlofysiske laboratorier kan man foreta slike malinger, slik som f.eks. ved Sahlgrenska sjukhuset (K.-A.Johansson).
- 5 - Det viser seg at de hyppig brukte Baldwin-Farmer kamre i tidens løp er blitt produsert med forskjellig veggmateriale og at det i visse tilfelle kan falle vanskelig å oppspore samraensetningen. Dette forhold kan lede til usikkerhet i dosimetrien på 3-4% når kamrene nyttes om hverandre. Det kan bli nødvendig å kassere slike og liknende uspesifiserte kamre. Ved nyanskaffelse bør man satse på kamre med enten luft{grafitt)- ekvivalente eller vann (vevs)-ekvivalente vegger. Likeledes må det være produsentens plikt å gi eksakte spesifikasjoner. Den "build-up cap" som benyttes ved Co-kalibréring skal ideelt bestå av samme materiale som kammerveggen/ altså - vanligvis være luft-eller vannekvivalent. En av møtedeltagerne foreslo at standardlaboratorlet skulle disponere en rekke aktuelle kapper til bruk ved kalibreringen. For brukeren vil da dosimeteret bare være kalibrert for måling i fantom. Danmark og Norge benytter "NPL Secondary Standard Therapy Level X-Ray Exposure Meter". Dosimeteret er kalibrert ved NPL for 2 MV røntgenstråler, denne kalibrering har vært benyttet for gammastrålingen fra Co. I følge opplysninger på møtet kan dette lede til en systematisk feil på henimot 1%. Standardlaboratoriene bør derfor sørge for en Cokalibrering (BIPM, Paris) ved første anledning. Aksjonsprogram for innføringen av den nye protokoll. Man ble enig om følgende aksjonsprogram. a) Standardlaboratoriene (strålevernsinstitusjonene) sender preprint av de nye rekomraandasjonene til de aktuelle radiofysiske avdelinger. b) Det vedlegges et passende orienterende skriv. For Norges vedkommende vil vi bl.a. be om en liste over de anvendte ionisasjonskamre med spesifikasjon.
- 6 - c) De radiofysiske avdelinger kontaktes ved personlig besøk eller ved at det arrangeres møte med fysikere fra disse avdelinger. Man orienterer om protokollen og diskutere dens innhold, konsekvenser og den praktiske gjennomføringen. d) Man bestreber seg på å innføre protokollen i stråleterapien fra og med 1980. e) De nødvendige kalibreringer/omkalibreringer av dosimetre ifølge den nye protokoll gjøres ved standardlaboratoriene. f) Ved det neste nordiske dosimetrimøte, sannsynligvis i Helsinki i slutten av 1980, gis rapport fra hvert land om gjennomføringen av det nye dosimetri-opplegg, om de problemer man har møtt, de erfaringer som er vunnet,osv. Elektrondosimetri for energier under 12 MeV. Den omtalte protokoll dekker ikke dosimetri for elektroner under ca. 12 MeV. For disse relativt sett lavenergetiske elektroner gir det cylinderformete ionisasjonskammar en så sterk perturbasjon av strålefeltet i fantomet at det ikke egner seg som måleinstrument for eksakt dosimetri.malinger ifølge den gamle protokoll kan her gi en feil på opp mot 5-6%. Arbeidsgruppen under NACP vil utgi en tilleggsprotokoll for elektrondosimetri i dette energlintervall. Man utprøver nå et planparallelt kammer av grafitt med mindre enn 2 mm luftgap. For å redusere perturbasjonen av strålefeltet må kammer av denne type anvendes i dette tilfelle. K.-A. Johansson, som er sterkt engasjert i dette prosjektet, redegjorde for saken. K. Enhow gav en kort rapport over noen malinger med et kammer av typen Pitman 631, Kontrollen omfattet 4 aksellerratorer og elektronenergier i området 8-12 MeV. Avvikelsen lå stort
- 7 - sett innenfor 1-2% av de verdier som ble benyttet ved de radiologiske avdelinger. Pittnan-kammeret var kalibrert mot NPL Secondary Standard i perspexfantom, dybde 5 cm. For standardlaboratoriene må det utarbeides kalibreringsprosedyre for de planparallelle kamre som skal benyttes ved elektrondosimetri for energier under 12 MeV. Dette problem skal tas opp som et spesielt forskningsprosjekt under Statens strålskyddsinstitut (H.Svensson). Kontrollmålinger ved stråleterapiavdelingene. I løpet av høsten 19 79 vil et svensk team foreta kontroller av dosimetrien ved stråleterapiavdelingene i Sverige. Man vil herved få en oversikt over forholdene før de nye rekommandasjonene tas i bruk. På et senere tidspunkt,etteråt den nye protokollen er innført og innarbeidet, vil man gjenta kontrollen. Det er sannsynlig at Danmark blir inkludert i dette prosjekt, derimot Finland visstnok ikke. Norge (3 avdelinger) burde også dekkes av prosjektet, iallfall ved i det minste én kontroll. Dette vil kunne avgjøres i løpet av de nærmeste uker. Saken vil bli tatt opp i forbindelse med utsendelsen av den nye protokollen. Kalibrering av røntgendiagnostikk og helsefysikkdosimetre. Dette tema ble bare ganske kort tatt opp på møtet. Lindborg nevnte de "tertiære standarder" hans laboratorium har i form av kalibrerte radioaktive kilder. Ennow kom inn på et liknende opplegg. Vi oppfatter det slik at dette viktige tema må tas opp på et senere nordisk møte, og behandler derfor ikke saken nærmere i denne rapporten.
- 8 - Fortsatt nordisk samarbeid. Møtet fremhevet betydningen av fortsatt nordisk samarbeid innen dosimetri og dosestandardisering. Et nærliggende prosjekt er en sammenlikning av de nordiske standarder. Lindborg påtok seg å gjøre en vurdering, både praktisk og økonomisk, av et slikt prosjekt. Fremgangsmåten vil sannsynligvis bli at en person fra det svenske standardiseringslaboratorium reiser rundt til søsterlaboratoriene i Norden med et "transfer instrument". Dette antas å kunne gjennomføres i løpet av 1980. Utveksling av fagkunnskap og erfaring er selvsagt en viktig del av samarbeidet. Neste møte. I.Ootila ønsket de nordiske land velkommen til neste møte i Helsinki. Møtet planlegges holdt engang ut på høsten eller forvinteren 1980.