60Co γ射线照射正常人外周血基因组合表达模型的建立

目的 探讨基因组合表达模型作为辐射生物剂量计的可行性。方法 0~8 Gy ⁶⁰Co γ射线照射正常人外周血,利用实时荧光定量PCR检测10个辐射敏感基因表达变化,应用逐步回归方法建立基因组合表达模型;双盲法验证模型估算剂量的准确性。结果 照后6和12 h,10个辐射敏感基因的表达水平随受照剂量的增加而增加,均呈现良好的剂量-效应关系（R²=0.61~0.97,P< 0.05）;TNFSF4、PHPT1和FDXR基因相对表达量存在较大的个体间差异;照后6 h,PCNA、CCNG1、TNFSF4、PHPT1、GADD45A和FDXR建立的基因组合表达模型R²为0.88（F=54.8,P<0.001）;照后12 h,PCNA、CCNG1、TNFSF4、MDM2、GDF15和TNFRSF10B建立的基因组合表达模型R²为0.82（F=42.767,P<0.001）;各时间点基因组合表达模型估算的受照剂量均接近于真实照射剂量。结论 基因组合表达模型具备作为辐射生物剂量计的基本条件。     

基于体型特异性剂量估算值推算冠状动脉CT血管成像中患者器官剂量和个体有效剂量的可行性研究

目的 探讨将体型特异性剂量估算值（SSDE）用于估算冠状动脉CT血管成像（CTA）中患者器官剂量和个体有效剂量的可行性。方法 回顾性连续纳入冠状动脉CTA患者421例,均于第3代双源Force型CT采用前瞻性心电门控触发轴扫协议检查。通过Radimetrics计算患者水当量直径以计算每位患者的SSDE;使用Monte Carlo模拟估算患者扫描范围内器官的吸收剂量包括心脏、肺、肝和乳腺。使用国际放射防护委员会（ICRP）103报告的器官敏感加权系数,将患者主要敏感器官的剂量加权求和计算个体有效剂量。使用线性相关分析验证SSDE与器官剂量及个体有效剂量的相关性,并推导基于SSDE估算器官剂量和个体有效剂量的转换系数。使用平均差值比评价该估算方法的准确性。结果 容积CT剂量指数（CTDI_vol）为（16.8±8.7） mGy,SSDE为（20.8±8.8） mGy,个体有效剂量为（4.4±2.9） mSv。基于SSDE估算器官剂量的线性拟合公式为：心脏Y=1.2X-6.4（R²=0.91,P<0.05,平均误差0.1%）;乳腺Y=1.4X-7.4（R²=0.91,P<0.05,平均误差7.9%）;肺脏Y=0.89X-4.6（R²=0.86,P<0.05,平均误差8.3%）;肝脏Y=0.36X-1.8（R²=0.64,P<0.05,平均误差-17.9%）。基于SSDE估算个体有效剂量的线性拟合公式为：男Y=0.21X-1.2（R²=0.92,P<0.05,平均误差0.2%）;女Y=0.39X-2.2（R²=0.93,P<0.05,平均误差1.7%）。结论 在冠状动脉CTA检查中通过SSDE和相应的转换系数可估算被照射器官吸收剂量和个体有效剂量,将有助于在临床工作中实现患者辐射剂量及风险的个性化评估和精准管理。     

应用金纳米颗粒复合材料(ssDNA-AuNPs)比色检测γ射线照射剂量的可行性研究

目的 建立检测γ射线照射剂量的新方法,探讨应用金纳米颗粒复合材料（ssDNA-AuNPs）比色检测γ射线照射剂量的可行性。方法 将寡核苷酸分子（ssDNA）修饰到金纳米颗粒（AuNPs）表面,制备出复合材料ssDNA-AuNPs。用⁶⁰Co γ射线对其进行照射,剂量分别为0、5、10、20和30 Gy,而后观察溶液颜色变化并测量紫外-可见吸收光谱,建立吸收光谱中625 nm处与521 nm处吸光度的比值（A₆₂₅/A₅₂₁）与照射剂量线性关系。结果 随着⁶⁰Co γ射线照射剂量的不断增加,ssDNA-AuNPs溶液的颜色由酒红色逐渐变为蓝紫色。在0~30 Gy剂量范围内,吸收光谱中A₆₂₅/A₅₂₁的比值对其拟合线性方程为A₆₂₅/A₅₂₁=0.020 6+0.303 6E（R²=0.991 5）。结论 本实验合成的ssDNA-AuNPs能够比色检测γ射线照射剂量,建立了一种比色检测γ射线照射剂量的新方法。     

荧光原位杂交技术分析大剂量照射后Calyculin A诱导的早熟凝集染色体

目的 探索用荧光原位杂交(FISH)技术分析大剂量照射后Calyculin A(CA)诱导的早熟凝集染色体的可行性.方法 采用X射线照射离体外周血,吸收剂量为0、1、5、10、15和20 Gy.RPMI 1640培养基培养,CA诱导染色体早熟凝集,1、4号全染色体探针荧光原位杂交,荧光显微镜下观察,计数畸变阳性细胞数及两条染色体断片数,拟合剂量效应曲线.结果 以阳性细胞作为观察对象,剂量范围在0~15 Gy时,阳性细胞数和照射剂量呈现良好的剂量-效应关系,Y=0.008+0.065D+1.858×10^-5D²(R²=0.994).以断片数作为观察对象,剂量范围在0~20 Gy 时,同样呈现良好的剂量-效应关系:Y=-0.032+0.216D-0.01D²(R²=1.0).结论 用FISH分析CA诱导的早熟凝集染色体,可用于估算大剂量照射后的生物剂量.     

五种介入程序中职业人员手部受照剂量水平的评估

目的 评估5种临床介入程序中,职业人员手部受照剂量水平。方法 选择北京4家医院进行5种介入程序的治疗,职业人员术中左右手各佩戴1枚热释光指环剂量计（TLD,LiF：Mg,Ti）,进行手部剂量当量H_p（0.07）监测,同时分别记录患者的透视电压、透视电流、透视时间、摄影数,总累积剂量、剂量面积乘积等影响因素信息,对影响因素进行分析。结果 本研究共监测5种介入程序,119例手术。对5种介入程序中职业人员左手与右手受照剂量进行分析,差异有统计学意义（t=1.99,P<0.05）。不同介入程序的第一术者手部受照剂量左手、右手差异均有统计学意义（F=455.83、116.45,P<0.01）。影响因素分析中,随着透视管电压,透视电流,透视时间,摄影数的增加,操作者手部剂量也增加（r=0.570、0.712、0.564、0.711,P<0.05）。将上述单因素分析有统计学意义的变量引入多元线性回归方程中,采用逐步回归法拟合方程。经拟合方程为y=225.763+1.862x₁-98.125x₂（F=22.726,P<0.05）。其中变量x₁为透视时间,x₂为摄影数。表明影响操作者手部剂量的主要因素是透视时间和摄影数。结论 在开展上述5种介入程序治疗时,第一术者的手部剂量最高,其次第二术者、助手或护士;5类介入程序中,第一术者的手部受照剂量水平高低排列为心脏起搏器植入术（PM） > 射频消融（RFA） > 冠状动脉血管造影术（CA） > 支架植入术（PTCA+PCI） > 脑动脉瘤介入术（ITCA）;大量开展PM手术时,第一术者手部的年当量剂量有可能超过限值。     

2018年IAEA亚太地区外照射个人剂量监测比对结果分析

目的 了解亚太地区外照射个人剂量监测水平,分析监测工作中存在的问题,提高个人剂量监测能力、完善质量管理体系。方法 阐述国际原子能机构（IAEA）亚太地区外照射个人剂量监测比对方法,对于各照射组分别从相对误差、负相对误差比例、变异系数和固有误差4个方面分析了比对结果,对于总体结果从各照射情景及各参与者响应值R的分布情况进行分析,结合标准、技术导则对存在的问题及改进建议进行讨论。结果 共有22个国家的30个个人剂量监测机构参加了本次比对。所有测量结果的响应值R在0.67~1.50范围内,平均值为0.96±0.16（1σ）;4个照射组测量值的整体相对误差分别15.5%、16.4%、19.1%和16.6%;各照射组R的中位数与平均值相近且均接近于1.0,整体上R的分布偏向于1.0以下;24家参与者响应分布偏向1.0以下的有15家,占总数的62.5%。结论 所有参加机构均达到了本次比对要求,但在剂量系统校准、质量控制及不确定度分析方面存在一定问题。建议可通过加强量值溯源和检定校准的多样性、了解现场使用场景和优化剂量计性能、系统科学评估不确定度来提高个人剂量监测机构外照射剂量监测能力和质量管理水平。     

正电子发射断层成像装置质量控制检测时操作人员眼部受照剂量水平分析

目的 探讨正电子发射断层成像装置（PET）质量控制检测时,检测操作人员眼晶状体受照剂量。方法 对山东省5台PET质量控制检测时,在分装前、制作点源、制作线源1和制作线源2时分别在2名检测操作人员的左眼部左侧、左眼部前方,左右眼中间、右眼部前方、右眼部右侧各佩戴1个热释光眼晶状体个人剂量计。对检测操作人员眼晶状体受照辐射剂量进行测量和分析,计算其最大年受照剂量。结果 检测5台PET,检测时操作人员的眼晶状体最大剂量是2 439.80 μSv,第一和第二检测操作人员左右眼晶状体剂量呈现相同趋势（χ²=15.629~16.155,P<0.05）,第一检测操作人员眼晶状体受照剂量高于第二检测操作人员（Z=2.611,P<0.05）。结论 单台PET检测所致检测操作人员眼晶状体受照剂量处于较低水平。     

不同结构类型双着丝粒体建立的剂量-效应曲线估算剂量可行性研究

目的 探讨基于不同结构类型双着丝粒体（dicentrics,dic）建立的剂量-效应曲线估算生物剂量的可行性。方法 采集两名健康人外周血样品,用0、0.5、1、2、3、4、5和6 Gy ⁶⁰Co γ射线（剂量率为0.27 Gy/min）离体照射人外周血,常规培养、收获和制备染色体标本,镜下分析并记录不同结构类型dic;应用CABAS软件建立dic剂量-效应曲线;并对两验证样本进行剂量估算。结果 不同结构类型dic率均随受照剂量的增加而升高（R²=0.886~0.943,P<0.01）,各剂量点经典型和单端型dic构成比之和约占所有类型dic的92%以上,而近距型dic和双端型dic分别在各照射剂量点的构成比均<4%。不同结构类型dic剂量-效应曲线的R²值均达到0.998;应用4条曲线估算的受照射剂量差异无统计学意义（P>0.05）。经典型dic剂量-效应曲线估算较高剂量时（3.9 Gy）,相对偏差均≤13.08%。结论 基于不同结构类型dic建立的剂量-效应曲线具有估算生物剂量的可行性。     

高迁移率族蛋白B1作为电离辐射生物剂量计的初探

目的 初步研究高迁移率族蛋白B1 (high mobility group box-1,HMGB1)作为电离辐射生物剂量计的可能性。 方法 体外培养的正常人成纤维母细胞系GM接受不同剂量⁶⁰Co γ线照射后,于照后24 h收集培养液上清,经ELISA法检测其中HMGB1蛋白含量的变化,并建立剂量-效应曲线。同时采用4 Gy γ线照射后于24、48和72 h检测培养液中HMGB1的含量变化。结果 细胞培养液上清中HMGB1蛋白的含量随辐射剂量的增加而增加,照后24 h的剂量-效应曲线符合线性模式y= 0.5655 +0.0358x(r=0.9339)。且培养液上清中HMGB1蛋白含量随照后培养时间的延长而增加。结论 HMGB1是电离辐射反应性蛋白,对其进行深入研究将有助于HMGB1作为辐射生物剂量计早日应用于辐射损伤的防护与救治。     

X射线对人外周全血细胞nm23-H1基因表达的影响

目的 应用实时荧光定量反转录PCR的方法,分析不同剂量X射线对人外周全血细胞nm23-H1基因表达的影响,探讨运用nm23-H1基因表达变化作为电离辐射生物剂量计的可行性。 方法 采用X射线照射人外周全血细胞,于不同剂量(0～5 Gy)照射后不同时间点(0、6、12和24 h)收集细胞提取总RNA,并反转录为cDNA,利用实时定量PCR检测不同剂量照射后nm23-H1基因表达变化,分析其剂量-效应关系及时间-效应变化。结果 照后0 h,各剂量组之间nm23-H1基因表达变化差异无统计学意义(F=0.478,P> 0.05),照后6 h,在1～3 Gy照射剂量范围内,nm23-H1基因表达水平随剂量增加有增高的趋势(F=15.064,P<0.05),照后12 h,在1～5 Gy照射剂量范围内,nm23-H1基因表达水平随剂量增加而增高(F=3.435,P<0.05);照后24 h,各剂量组之间差异无统计学意义(F=0.444,P>0.05)。0、4 和5 Gy照射后,nm23-H1基因表达水平随时间的推移降低 (F=8.636、4.112、5.411,P<0.05);1 Gy照射后,不同时间点nm23-H1基因表达水平差异无统计学意义,仅12 h的 nm23-H1基因表达水平与0 h的表达水平差异有统计学意义(t=-2.527,P<0.05);2和3 Gy剂量照射后,nm23-H1基因表达水平均于24 h时降至最低点(F=12.517、6.622,P<0.05)。结论 电离辐射可诱导人外周血nm23-H1基因的表达改变,该基因的表达变化具有作为电离辐射生物剂量计应用于核辐射事故早期生物剂量估算的潜能。     

12C重离子束对人淋巴细胞增殖、周期和凋亡的影响

目的 探讨¹²C重离子束对人淋巴细胞增殖以及周期、凋亡的影响.方法 ¹²C重离子束照射人淋巴细胞Peng-EBV,吸收剂量分别为0(对照组)、0.5、2.0 Gy.照射后用MTS法检测细胞增殖活力,流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡.结果 与对照组相比,0.5 Gy照射可以增加细胞增殖活力(t=2.66~14.45, P<0.05),而2.0 Gy照射降低了细胞活力(t=7.65~64.45, P<0.05).受照射细胞的活力存在一个恢复和下降过程,受照后48 h内,细胞数量呈增加趋势,但72 h时细胞数量下降.照射后48 h,两组细胞G₂/M期呈明显上升趋势,高于对照组(t=2.01~99.80,P<0.05),且2.0 Gy组的周期阻滞较0.5 Gy组严重;照射后30 d,细胞周期阻滞恢复到正常水平.照射后12、24、48 h,两照射组与对照组相比,细胞凋亡率差异有统计学意义(t=-3.05~-1.05,P<0.05),在照后24 h最高,48 h明显下降,30 d恢复到对照水平.结论 ¹²C离子束辐射影响人淋巴细胞增殖,诱导人淋巴细胞发生明显的G₂/M期阻滞,并且明显地促进细胞凋亡.     

Using NanoDot dosimetry to study the RS 2000 X-ray Biological Irradiator

Abstract

Purpose: To use NanoDot dosimeters to study the RS 2000 X-ray Biological Irradiator dosimetry characteristics and perform in vivo dosimetry for cell or small animal experiments.

Methods and materials: We first calibrated the Landauer NanoDot^? Reader by irradiating some NanoDot dosimeters with a set of known doses at specific positions defined by the irradiator. A group of five NanoDot dosimeters were placed at five specific positions where the dose rates were known and provided by the irradiator. Each group was irradiated for a set of times respectively. By correlating the readings of dosimeters with the given irradiated doses, we established the dose-reading relationship for the irradiator under the specific running condition. The established calibration curve was validated by exposing arbitrary known doses to a set of dosimeters, using the Landauer NanoDot^? Reader to measure the doses, and then making the comparison between the two doses. To study the dose gradient of the X-ray inside the irradiated target (dose variation/cm), we placed dosimeters under different thicknesses of water-equivalent bolus and irradiated them, then measured the doses to determine the dose gradient.

Results: Using the method described above, we were able to calibrate the Landauer InLight NanoDot^? Reader and use NanoDot dosimeters to measure the actual doses delivered to the targets for the cell/small animal experiments that use the RS 2000 X-ray Biological Irradiator.

Conclusions: NanoDots are ideal dosimeters to use for in vivo dosimetry for cell/small animal irradiation experiments. The dose decrease inside the animal tissue is about 20% per cm.     

用胶片法对心脏介入程序中患者峰值皮肤剂量测量研究

目的 采用胶片法对进行心血管介入手术中患者所受峰值皮肤剂量（PSD）进行测量研究,包括冠状动脉血管造影术（CA）和经皮穿刺腔内冠状动脉成形术（PTCA）。方法 选用Gafchromic XR-RV3胶片在两家医院进行患者峰值皮肤剂量的测量。手术时将胶片放在患者身下的诊视床上。记录手术中监视器上显示的kV、mA、透视时间、剂量面积乘积（DAP）、参考点累积剂量等相关信息。采用Epson V750平板扫描仪对胶片进行分析扫描及分析,选用FilmQA软件分别测量图像的红、绿、蓝三色通道的像素值,使用红通道数据计算患者的 PSD。对PSD与设备显示参数进行相关分析,对相关的变量进行多元线性回归分析。结果 共测量CA手术26例,CA+PTCA手术19例。CA手术中,透视时间最高为17.62 min,累积剂量和DAP最大分别为1 498.50 mGy和109.68 Gy ·cm²,PSD最大为361.20 mGy。CA+PTCA手术中,曝光时间最长为64.48 min,累积剂量和DAP最大分别为6 976.20 mGy和5 336.00 Gy ·cm²,17例患者的PSD在1 Gy以内,1例患者PSD在1~2 Gy之间,1例患者PSD超出了发生皮肤损伤2 Gy的阈值,达到了2 195.70 mGy。CA程序中,患者PSD与DAP相关（R²=0.815,P<0.05）,CA+PTCA程序中,患者PSD与累积剂量相关（R²=0.916,P<0.05）。结论 心脏介入放射学程序中部分患者的PSD会超出ICRP建议的发生皮肤确定性效应的2 Gy阈值。DSA设备上显示的剂量相关的参数,只能粗略估算患者PSD的大小。使用XR-RV3胶片精确测量介入手术中患者的峰值皮肤剂量是一种非常快捷、有效的方法。     

用于乳腺X射线摄影的几种剂量仪器的能响比较

目的 通过能响比较,评估8种剂量仪器能否满足临床乳腺摄影剂量测量的要求。 方法 遵从GB/T 19629-2005标准,用一参考级剂量器具,采用SSDL已建成的在25～40 kV的10种标准辐射质,分别对8种乳腺摄影剂量仪器进行能量响应测定。结果 除2000S能响较差外,其他剂量仪器的能量响应因子变化范围都在±5%内一致。结论 电离室型剂量仪器能响特性要好于其他类型剂量仪器。     

γ源放射事故受照者呕吐开始时间与全身剂量关系

目的探讨γ源放射事故受照者呕吐开始时间与全身吸收剂量之间的关系。方法采用STATA统计软件包对39例γ源放射事故受照者资料进行回顾性分析。结果全身吸收剂量等于或大于1Gy的受照者呕吐发生率(2227)显著大于剂量在1Gy以下的受照者(112,P<0.001)。出现呕吐的受照者,呕吐开始时间(TD,以h表示)与全身吸收剂量D(Gy)之间的关系符合幂函数模型,其方程式可描述为:TD=(17.45±1.77)D-(2.21±0.30)(n=23,F=50.01,P<0.01,经校正的R2=0.8099)。受照后呕吐开始时间在2h以内的P25、P50和P75剂量分别为4.1、7.6和11Gy;呕吐开始时间大于2h的P25、P50和P75剂量分别为2.0、2.4和2.6Gy。结论在突发核或放射事件可能涉及大量患者的情形下,呕吐开始时间可作为早期分类的一个快速而实用的观察指标,但应注意其局限性。     

The dose response of normoxic polymer gel dosimeters measured using X-ray CT

X-ray CT was used to determine the dose response of normoxic polymer gel dosimeters. Normoxic polymer gel dosimeters were manufactured and irradiated up to 150 Gy. Up to 50 CT images were acquired on a Toshiba Aquilion Multislice CT scanner using protocols for 80 kV and 135 kV to determine dose response. HU-dose sensitivity, the linear regression of data for the HU versus dose for the linear part of the curve up to 60 Gy was 0.38+/-0.07 HU Gy(-1) for 135 kV and 0.37+/-0.01 HU Gy(-1) for 80 kV. Dose resolution was found to be < 1.3 Gy for an absorbed dose range up to 70 Gy for 135 kV, similar to that measured previously for polyacrylamide gel (PAG). Although the HU-dose sensitivity was lower than that previously measured for PAG gel dosimeters it had a greater range of absorbed dose indicating that normoxic polymer gel dosimeters have potential in CT gel dosimetry.     

Modern dosimetric tools for 60Co irradiation at high containment laboratories

Abstract

Purpose: To evaluate an innovative photo-fluorescent film as a routine dosimetric tool during ⁶⁰Co irradiations at a high containment biological research laboratory, and to investigate whether manufacturer-provided chamber exposure rates can be used to accurately administer a prescribed dose to biological specimens.

Materials and methods: Photo-fluorescent, lithium fluoride film dosimeters and National Institutes of Standards and Technology (NIST) transfer dosimeters were co-located in a self-shielded ⁶⁰Co irradiator and exposed to γ-radiation with doses ranging from 5–85 kGy. Film dose-response relationships were developed for varying temperatures simulating conditions present when irradiating infectious biological specimens. Dose measurement results from NIST transfer dosimeters were compared to doses predicted using manufacturer-provided irradiator chamber exposure rates.

Results: The film dosimeter exhibited a photo-fluorescent response signal that was consistent and nearly linear in relationship to γ-radiation exposure over a wide dose range. The dosimeter response also showed negligible effects from dose fractionization and humidity. Significant disparities existed between manufacturer-provided chamber exposure rates and actual doses administered.

Conclusion: This study demonstrates the merit of utilizing dosimetric tools to validate the process of exposing dangerous and exotic biological agents to γ-radiation at high containment laboratories. The film dosimeter used in this study can be utilized to eliminate potential for improperly administering γ-radiation doses.     

A dosimetric study of small photon fields using polymer gel and Gafchromic EBT films

The use of small field sizes is increasingly becoming important in radiotherapy particularly since the introduction of stereotactic radiosurgery and intensity-modulated radiation therapy techniques. The reliable measurement of delivered dose from such fields with conventional dosimeters, such as ionization chambers, is a challenging task. In this work, methacrylic and ascorbic acid in gelatin initiated by copper polymer gel dosimeters are employed to measure dose in 3 dimensions. Field sizes of 5 × 5 mm², 10 × 10 mm², 20 × 20 mm², and 30 × 30 mm² are investigated for a 6-MV x-rays. The results show an agreement with Gafchromic film, with some variation in measured doses near the edge of the fields, where the film data decrease more rapidly than the other methods. Dose penumbra widths obtained with gel dosimeters and Gafchormic film were generally in agreement with each other. The results of this work indicate that polymer gel dosimetry could be invaluable for the quantification of the 3-dimensional dose distribution in small field size.     

One year of experience with alanine dosimetry in radiotherapy

Commercially available alanine dosimeters from different manufacturers were purchased for this study. The response of the detectors was evaluated with ⁶⁰Co gamma radiation in the dose range 0.2–200 Gy, using a small EPR spectrometer dedicated to dosimetry. The batch sensitivity, inter-specimen scattering and background signal for the different selection of dosimeters were evaluated. The usefulness of the alanine dosimetry system for clinical routine is illustrated by in vivo measurements during ¹⁹²Ir brachytherapy of cervix carcinoma.