一种新型眼晶状体剂量盒的制作方法

1.本发明属于辐射测量技术领域，具体涉及一种新型眼晶状体剂量盒。


背景技术：

2.2011年，国际电离辐射防护委员会(icrp)建议将眼晶状体剂量限值由原来得150msv/a降低为20msv/a。同年，国际原子能机构(international atomic energy agency,iaea)出版的《国际辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》采纳了这一剂量限值。随着该限值的大幅降低，职业人员的眼晶状体剂量监测标准也随之改变，同时对眼晶状体剂量监测结果的准确度提出了更高的要求。
3.在核电设施周围、加速器运行环境中、介入放射治疗过程中和核医学治疗及研究过程中，眼睛能够接触到电离辐射的职业人员均需要开展眼晶状体剂量监测。其中，介入放射治疗学科中涉及到的放射职业人员众多，并且已有文献报道介入医生眼晶状体的年当量剂量可以很容易超过20msv。因此需要重点针对介入治疗工作环境开展眼晶状体剂量监测，保障介入医护人员的职业健康。
4.2008年至2011年间，欧洲医疗人员辐射防护最优化项目(optimization of radiation protection for medical staff，oramed)中研制了世界上第一款商用眼晶状体剂量计。该剂量计采用模块化设计，由tld片和固定装置组成。为了确定眼晶状体剂量计的tld类型、tld大小、外壳材料和外壳厚度，研究人员使用蒙特卡罗程序对不同类型的眼晶状体剂量计的光子能量响应和角响应进行计算。最终发现由置于聚酰胺容器中的一个热释光剂量片(直径4.5mm，厚度0.9mm，材料lif：mg，cu，p)和一个3mm厚的icru组织等效材料外壳组成的剂量计满足设计要求。之后设计了剂量计的外部结构，使被监测者将剂量计舒适地佩戴在头部靠近眼睛的地方。最后在n系列x射线和cs-137γ射线参考辐射场中对该类型眼晶状体剂量计的能量响应和角响应进行了测试。结果表明，n系列辐射质和rqr辐射质能量响应分别好于20％和10％，角响应好于12％。实验结果满足iec相关标准中对能量响应和角响应的要求。
5.通常眼晶状体剂量计由剂量盒和剂量片组成,现有技术中的剂量盒密封性不好，导致在使用过程中，剂量片会受到外部环境的污染，进而影响测量性能；材质不利于加工，成本高；并且由于其仅采用热释光剂量片进行辐射剂量测量，导致剂量监测范围受限。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型眼晶状体剂量盒，可以改善在预定光子能量范围内的剂量计能量响应，提高辐射剂量测量准确度，剂量片收纳架中预留了两种尺寸的卡槽，可同时放置热释光剂量片和光释光剂量片，用户可以根据自身读出仪的类型，选择所需型号的剂量片，提升了剂量盒的通用性，扩大了眼晶状体剂量盒的应用范围。
7.为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种新型眼晶状体剂量盒，包括外壳
主体和剂量片收纳架，还包括能量补偿片，所述外壳主体内设第二容纳腔室以放置所述能量补偿片，所述能量补偿片用于在进行辐射剂量测量时，放置于所述剂量片之前以改善特定光子能量范围内的眼晶状体剂量计探测器响应，所述能量补偿片材料为铝，所述能量补偿片与所述外壳主体采用可拆卸方式进行连接，当需要使用时，所述能量补偿片位于所述外壳主体的第二容纳腔室内，当不需要使用所述能量补偿片时，将所述能量补偿片移出所述外壳主体的第二容纳腔室，以取出所述能量补偿片。
8.进一步，所述外壳主体内设第一容纳腔室以放置所述剂量片收纳架,所述外壳主体与所述剂量片收纳架采用可拆卸方式进行连接，当需要进行辐射测量时，所述剂量片收纳架和剂量片位于所述外壳主体的第一容纳腔室内，当需要读取剂量时，将所述剂量片收纳架移出所述外壳主体的第一容纳腔室，以取出剂量片。
9.进一步，所述外壳主体与所述剂量片收纳架采用滑动方式进行连接。
10.进一步，所述能量补偿片与所述外壳主体采用可滑动方式进行连接。
11.进一步，所述剂量片收纳架上设置有至少两种型号的卡槽，分别用于放置热释光剂量片和光释光剂量片。
12.进一步，所述热释光剂量片由lif、mg、cu以及p材质组成，密度为2.64g
·
cm-3
。
13.进一步，所述光释光剂量片材料为beo，密度为3.01g
·
cm-3
。
14.进一步，在20kev-662kev光子能量范围内，选择所述光释光剂量片进行辐射剂量测量。
15.进一步，所述剂量盒外壳主体上设置了卡件，以与弹力松紧带或其他部件进行可拆卸连接。
16.进一步，所述热释光剂量片和光释光剂量片经过退火处理。
17.本发明的效果在于：采用本发明所公开的一种新型眼晶状体剂量盒，可以改善在预定光子能量范围内的剂量计能量响应，提高辐射剂量测量准确度，剂量片收纳架中预留了两种尺寸的卡槽，可同时放置热释光剂量片和光释光剂量片，用户可以根据自身读出仪的类型，选择所需型号的剂量片，提升了剂量盒的通用性，扩大了眼晶状体剂量盒的应用范围。具有避光防尘的功能，防止剂量片以及能量补偿片受到外部环境的污染，延长了剂量片的使用寿命，提高了辐射剂量测量准确度；并且具有便于佩戴、加工成本低和组织等效性好的优点，可应用于介入医护人员眼晶状体剂量测量，为辐射防护提供决策支持。
附图说明
18.图1为本发明所述的一种新型眼晶状体剂量盒的主视图；
19.图2为本发明所述的一种新型眼晶状体剂量盒的侧视图；
20.图3为本发明实施例中进行对比模拟实验得到的热释光探测器的能量响应图；
21.图4为本发明实施例中进行模拟实验得到的光释光探测器的能量响应图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
23.实施例一
24.如图1和图2所示，一种新型眼晶状体剂量盒，包括外壳主体1、能量补偿片2和剂量
片收纳架3。
25.外壳主体1内设第一容纳腔室以放置剂量片收纳架3,外壳主体1与剂量片收纳架3采用滑动方式进行连接，当不使用时，剂量片收纳架3位于外壳主体1的第一容纳腔室内，可起到防尘防水，防止内部的剂量片受到污染的作用，当需要使用剂量片时，将剂量片收纳架3滑出所述外壳主体1的第一容纳腔室，以取出或放回剂量片。在本实施例中，外壳主体1材料为尼龙，尼龙密度为1.13g
·
cm-3
，但对此不作限定，外壳主体1与剂量片收纳架3采用滑动方式进行连接，但对此不作限定，两者之间还可以采用其他可拆卸连接的方式进行连接。
26.外壳主体1内设第二容纳腔室以放置能量补偿片2，能量补偿片2用于改善光子能量在20kev-100kev范围之间时的眼晶状体剂量计探测器响应，能量补偿片2材料为铝，能量补偿片2与外壳主体1采用滑动方式进行连接，当使用时，能量补偿片2位于外壳主体1的第二容纳腔室内，可起到防尘防水，防止能量补偿片2受到污染的作用，当不需要使用能量补偿片2时，将能量补偿片2滑出所述外壳主体1的第二容纳腔室，以取出能量补偿片2。在本实施例中，能量补偿片2与外壳主体1采用滑动方式进行连接，但对此不作限定，两者之间还可以采用其他可拆卸连接的方式进行连接。
27.剂量片收纳架3上设置有两种型号的卡槽，分别用于放置尺寸为φ4.5mm，厚度0.9mm的热释光剂量片和4.7mm
×
4.7mm
×
0.5mm(长
×
宽
×
高)的光释光剂量片，剂量片收纳架3材料为尼龙。
28.为了验证本发明公开的一种新型眼晶状体剂量盒中的能量补偿片2技术效果，将增加能量补偿片2的热释光剂量片与不加能量补偿片的热释光剂量片进行对比实验。
29.针对由lif、mg、cu以及p材质组成，密度为2.64g
·
cm-3
热释光剂量片，在egsnrc中对该剂量计进行建模，并将其放置在icru圆柱体模上。使用能量在20kev-662kev之间的单能平行光子束照射剂量计和体模模型，分别计算增加1mm厚能量补偿片的热释光剂量片与不加能量补偿片的热释光剂量片中沉积的能量。
30.如图3所示，根据热释光剂量计的探测器能量响应，可分别得到增加能量补偿片的热释光剂量片与不加能量补偿片的热释光剂量片中热释光剂量片中沉积的能量图。
31.由图可知，20kev-100kev光子能量范围内，在热释光剂量片前添加1mm厚的能量补偿片2后期能量响应更接近于1，由此可知在热释光剂量片前添加能量补偿片2，可以改善在20kev-100kev光子能量范围内的剂量计能量响应。
32.根据上述对比实验条件进行模拟计算，可得到光释光剂量片的能量响应，如图4所示，得到不加能量补偿片的情况下光释光探测器的能量响应。
33.在本实施例中采用的光释光剂量片材料为beo，密度为3.01g
·
cm-3
。
34.从图3和图4中可以看出，在20kev～662kev光子能量范围内，光释光剂量计探测器的能量响应要好于热释光探测器的能量响应。因此在20kev～662kev光子能量范围内，选择光释光剂量片进行辐射计量测量，可以提高测量结果准确度。
35.由于本发明公开的一种新型眼晶状体剂量盒的剂量片收纳架3中预留了两种尺寸的卡槽，用于放置两种常见规格的剂量片，分别为热释光剂量片φ4.5mm，厚度0.9mm和光释光剂量片4.7mm
×
4.7mm
×
0.5mm。用户可以根据自身读出仪的类型，在剂量盒中放置所需型号的剂量片，使得该剂量盒既能适用于热释光剂量测量系统，也能适用于光释光剂量测量系统。通用性强，扩大了眼晶状体剂量盒的应用范围。
36.进一步，剂量盒外壳主体1上设置了卡件，用于与弹力松紧带或其他部件进行可拆卸连接，以增加其实用性。
37.实际使用前，将退火后的剂量片放置在剂量片收纳架3内的卡槽里，采用滑动连接的方式，将剂量片支撑部3与外壳主体1相连接。然后将该剂量盒与弹力松紧带连接后，可方便地佩带在人体头部。
38.实际使用过程中，将眼晶状体剂量计放置在眼睛附近。此时可以使用一个眼晶状体剂量计进行单侧眼晶状体剂量监测，也可使用两个眼晶状体剂量计进行双侧眼晶状体剂量监测。
39.实际使用后，将剂量片支撑件从剂量盒内抽出，使用真空吸笔吸取受照后的剂量片，用于眼晶状体剂量的测读。
40.通过上述实施例可以看出，本发明公开的一种新型眼晶状体剂量盒，可以改善在预定光子能量范围内的剂量计能量响应，提高辐射剂量测量准确度，剂量片收纳架中预留了两种尺寸的卡槽，可同时放置热释光剂量片和光释光剂量片，用户可以根据自身读出仪的类型，选择所需型号的剂量片，提升了剂量盒的通用性，扩大了眼晶状体剂量盒的应用范围。采用本发明所公开的新型眼晶状体剂量盒，具有避光防尘的功能，防止剂量片以及能量补偿片受到外部环境的污染，延长了剂量片的使用寿命，提高了辐射剂量测量准确度；并且具有便于佩戴、加工成本低和组织等效性好的优点，可应用于介入医护人员眼晶状体剂量测量，为辐射防护提供决策支持。
41.本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。