Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học

Định liều sinh học đối với các mẫu máu dựa trên phép đo liều tương đối và đường chuẩn liều vật lý. Bài báo này trình bày nghiên cứu về việc xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với nguồn xạ trị Co-60 và máy phát tia-X dựa trên kỹ thuật đo liều bằng đầu dò ion hóa và liều kế quang phát quang. Kết quả thực nghiệm đã lựa chọn vị trí có suất liều hấp thụ trong không khí ≤ 0,5 Gy/min đối với nguồn xạ trị Co-60 và máy phát tia-X. Từ đó, xây dựng được 2 đồ thị đáp ứng liều hấp thụ tương ứng với dải liều chiếu xạ các mẫu máu là 0 – 5 Gy đối với nguồn xạ trị Co-60 và máy phát tia-X. Kết quả nghiên cứu này đã được ứng dụng để xây dựng đường chuẩn liều – hiệu ứng sai hình nhiễm sắc thể trong mẫu máu, phục vụ định liều sinh học ở Viện

Nghiên cứu Hạt nhân.

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 1

Trang 1

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 2

Trang 2

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 3

Trang 3

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 4

Trang 4

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 5

Trang 5

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 6

Trang 6

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 7

Trang 7

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 8

Trang 8

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 9

Trang 9

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 11 trang Trúc Khang 09/01/2024 7480
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học

Xây dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ đối với bức xạ Gamma và tia-X ứng dụng trong định liều sinh học
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
119 
XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐÁP ỨNG LIỀU HẤP THỤ ĐỐI VỚI BỨC XẠ 
GAMMA VÀ TIA-X ỨNG DỤNG TRONG ĐỊNH LIỀU SINH HỌC 
Nguyễn Văn Hùng1 
Phạm Văn Dũng1 
Phan Văn Toàn1 
Phạm Xuân Hải1 
TÓM TẮT 
Định liều sinh học đối với các mẫu máu dựa trên phép đo liều tương đối và 
đường chuẩn liều vật lý. Bài báo này trình bày nghiên cứu về việc xây dựng đồ thị 
đáp ứng liều hấp thụ đối với nguồn xạ trị Co-60 và máy phát tia-X dựa trên kỹ thuật 
đo liều bằng đầu dò ion hóa và liều kế quang phát quang. Kết quả thực nghiệm đã 
lựa chọn vị trí có suất liều hấp thụ trong không khí ≤ 0,5 Gy/min đối với nguồn xạ trị 
Co-60 và máy phát tia-X. Từ đó, xây dựng được 2 đồ thị đáp ứng liều hấp thụ tương 
ứng với dải liều chiếu xạ các mẫu máu là 0 – 5 Gy đối với nguồn xạ trị Co-60 và máy 
phát tia-X. Kết quả nghiên cứu này đã được ứng dụng để xây dựng đường chuẩn liều – 
hiệu ứng sai hình nhiễm sắc thể trong mẫu máu, phục vụ định liều sinh học ở Viện 
Nghiên cứu Hạt nhân. 
Từ khóa: Định liều sinh học, liều hấp thụ, đồ thị đáp ứng liều, liều kế quang 
phát quang (OSLD), suất kerma không khí (Kair) 
1. Mở đầu 
Phương pháp định liều sinh học dựa 
trên phép đo liều tương đối thông qua 
đường chuẩn liều – hiệu ứng sai hình 
nhiễm sắc thể máu ngoại vi in-vitro, 
được chiếu xạ trên nguồn bức xạ nào 
đó với liều hấp thụ đã biết, tức là liều 
vật lý đã biết [1]. Hiệu ứng sinh học 
đối với bức xạ phụ thuộc vào loại bức 
xạ, năng lượng bức xạ, suất liều hấp 
thụ và liều hấp thụ bức xạ. Do đó, để 
chiếu xạ các mẫu máu thì trước tiên 
phải xác định liều vật lý, tức là xây 
dựng được đồ thị đáp ứng liều. Để xác 
định liều hấp thụ (đơn vị đo là Gy), 
thường người ta sử dụng kỹ thuật đo 
liều bằng đầu dò ion hóa, đây là kỹ 
thuật đo liều chính xác hơn cả vì là đo 
liều tuyệt đối. Ngoài ra còn sử dụng kỹ 
thuật bổ sung là định liều hấp thụ bằng 
liều kế quang phát quang (ký hiệu là 
OSLD) do có ưu điểm là kích thước 
nhỏ, dễ gắn cạnh mẫu máu. 
Trong bài báo này trình bày nghiên 
cứu về việc xây dựng đồ thị đáp ứng 
liều hấp thụ đối với bức xạ gamma của 
nguồn nguồn xạ trị Co-60 và nguồn 
phát tia-X dựa trên kỹ thuật đo liều 
bằng đầu dò ion hóa và OSLD. Để xây 
dựng đồ thị đáp ứng liều hấp thụ, đầu 
tiên phải xác định được vị trí của 2 loại 
nguồn bức xạ này có giá trị suất liều 
hấp thụ trong không khí (hay còn gọi là 
suất kerma không khí, ký hiệu là Kair) 
phù hợp (Kair≤ 0,5 Gy/min đối với 
nguồn xạ trị Co-60 và máy phát tia-X, 
trong đó ký hiệu “min” là “phút”) tương 
ứng với dải liều hấp thụ là 0 – 5 Gy để 
chiếu xạ các mẫu máu, đóng góp vào 
hướng nghiên cứu về “Xây dựng bộ số 
1 Viện Nghiên cứu Hạt nhân - Đà Lạt 
Email: ngvhung58@gmail.com 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
120 
liệu đường chuẩn liều – hiệu ứng và 
phông sai hình nhiễm sắc thể ngẫu 
nhiên phục vụ công tác định liều sinh 
học ứng phó sự cố bức xạ” thực hiện ở 
Viện Nghiên cứu Hạt nhân (NCHN). 
2. Nội dung nghiên cứu 
2.1. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 
2.1.1. Nguồn xạ trị Co-60 
Máy xạ trị Co-60 ở Bệnh viện Đa 
khoa Khánh Hòa có các đặc trưng sau: 
Hãng “Theratron”, Model “Elite 80”, 
Version 3.06, No. 821; sản xuất năm 
2002 tại Canada; hoạt độ 709,2 Ci 
(tháng 9/2016). 
Mục đích của việc dùng nguồn này 
nhằm khảo sát và tìm vị trí có Kair≤ 0,5 
Gy/min để xây dựng đồ thị đáp ứng 
liều, ứng dụng chiếu xạ các mẫu máu 
trong dải liều 0 – 5 Gy. Hình ảnh máy 
xạ trị Co-60 được trình bày trên hình 1. 
Hình 1: Máy xạ trị “Theratron Elite 80” 
2.1.2. Máy phát tia-X 
Máy phát tia-X ở Viện NCHN có 
đặc trưng sau: Hãng “Rigaku”, Model 
“Radioflex-200EGM”, Serial No. TJ 
42196-1; sản xuất năm 2006 tại Nhật 
Bản; ống tia-X Ceramic cửa sổ Be dày 
1 mm; phin lọc cố định hình tròn có 
đường kính 10 cm và dày 2 mmAl; dải 
cao thế đỉnh HV = (70 – 200 kVp) ± 2 
kV, dòng phát cố định 5 mA; tiêu cự ống 
phóng: 2x2 mm2, khoảng cách từ cực 
phát tới phin lọc Al cố định: 11 cm) [2]. 
Mục đích của việc dùng máy này 
nhằm xác định liều hấp thụ trong không 
khí (ký hiệu là Dair) tại vị trí có Kair ≤ 
0,5 Gy/min ở cao thế 200 kV để xây 
dựng đồ thị đáp ứng liều, ứng dụng 
chiếu xạ các mẫu máu trong dải liều 0 – 
5 Gy. Hình ảnh ống phát tia-X được 
trình bày trên hình 2. 
Hình 2: Đầu ống phát máy tia-X 
2.1.3. Hệ chuẩn liều cấp II 
Hệ chuẩn liều cấp II “Farmer 
Dosimeter” (gọi tắt là hệ “Farmer”) ở 
Viện NCHN, sản xuất năm 1983 tại 
Anh, bao gồm: Máy đo điện tích “NE-
2570/1B” và đầu dò ion hóa “NE-
25671” với đặc trưng sau: Thể tích 
nhạy 0,6 cc (dạng trụ với chiều dài 24 
mm, đường kính ngoài 6 mm); vỏ nhựa 
“Build-up cap” tương đương mô; dải 
đo năng lượng bức xạ photon: 50 keV – 
2 MeV; dải suất liều: 4 mGy/min – 40 
Gy/min; hệ số chuẩn air kerma (ký 
hiệu là CF) đối với Co-60: CF = 41,8 ± 
0,2 mGy/nC (tại các điều kiện chuẩn: 
nhiệt độ 20oC, áp suất 101,325 kPa = 1 
atm = 1013,25 mbar, độ ẩm tư ... ồn xạ trị Co-60 
3.1.1. Đo suất liều bằng hệ “Farmer” 
Kết quả đo dùng đầu dò gắn “Build-
up cap”, bao gồm việc hiệu chỉnh nhiệt 
độ và áp suất trong lúc đo theo biểu 
thức (1); ghi thời gian đo dòng; ghi 
dòng đo được; và tính Kair trung bình tại 
3 vị trí khoảng cách (ký hiệu là L, L = 
62,2; 70 và 80 cm) tính từ tâm nguồn 
phát gamma theo chiều thẳng đứng từ 
trên xuống trên máy xạ trị Co-60 (Dòng 
điện tích phông trung bình đo được là 
0,01 nC). Kết quả đo Kair trung bình 
theo biểu thức (1) được nêu trong cột 
(6) của bảng 1 (ký hiệu σ là độ lệch 
chuẩn tương đối của giá trị trung bình 
của Kair đối với 5 phép đo với hệ số phủ 
“k” bằng 2 ở mức tin cậy 95%). 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
124 
Bảng 1: Kết quả đo Kair trung bình dùng đầu dò gắn “Build-up cap” tại 3 vị trí khảo sát 
L (cm) KTP T (sec) I (nC) 
Kair 
(mGy/min) 
Kair (mGy/min) ± σ 
(%) 
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 
62,2 1,022 
57,7 10,235 454,664 
455,4 ± 0,1 
57,3 10,180 455,378 
57,1 10,140 455,177 
57,5 10,225 455,800 
57,5 10,225 455,800 
70,0 1,024 
56,8 7,890 356,744 
356,6 ± 0,1 
57,5 7,985 356,644 
57,6 8,010 357,139 
57,6 8,000 356,693 
57,5 7,990 356,867 
80,0 1,024 
56,1 6,015 275,360 
275,2 ± 0,1 
53,7 5,755 275,232 
56,4 6,045 275,261 
56,8 6,085 275,131 
57,1 6,120 275,260 
Nhận xét: 
- Ngoài ra thí nghiệm được tiến 
hành như ở trên nhưng với đầu dò 
“trần” nghĩa là không gắn “Build-up 
cap” thì giá trị Kair đo được giảm 
khoảng 11% tại các khoảng cách 62,2 
cm (11,0%), 70 cm (10,9%) và 80 cm 
(10,9%). Do đó, theo [1], Kair đo được 
khi gắn “Build-up cap” chính là liều 
hấp thụ trong mẫu máu. 
- Do đó trong thực tế, để chiếu các 
mẫu máu ứng dụng trong định liều sinh 
học thì việc chọn Kair= 275,2 mGy/min 
khi dùng đầu dò gắn “Build-up cap” tại 
khoảng cách L = 80 cm sẽ cho độ lệch 
nhỏ hơn (khi xê dịch khoảng cách đặt 
đầu dò/mẫu) về giá trị suất liều hấp thụ, 
và cũng đáp ứng được thời gian chiếu 
xạ các mẫu máu. 
3.1.2. Xác định liều hấp thụ theo 
thiết kế chiếu mẫu 
Thí nghiệm chiếu mẫu và đo Dair 
được thực hiện 3 lần nhằm khảo sát độ 
lặp lại (độ ổn định) của kết quả thí 
nghiệm. Thiết kế chiếu mẫu (mẫu máu 
cùng đầu dò gắn “Build-up cap”, tại vị 
trí chiếu L = 80 cm với Kair = 275,2 
mGy/min) trong mỗi lần thí nghiệm như 
sau: Dải liều chiếu theo thiết kế (ký hiệu 
là Dtk), Dtk = 50, 100, 250, 500, 750, 
1000, 1500, 2000, 3000, 4000 và 5000 
mGy. Do đó thời gian chiếu tương ứng 
là 0,18; 0,36; 0,91; 1,82; 2,72; 3,63; 
5,45; 7,27; 10,9; 14,53 và 18,16 min. 
Kết quả đo Dair trung bình bằng hệ 
“Farmer” dùng đầu dò kèm theo các 
mẫu máu với 3 lần liều thiết kế được 
nêu trong cột (2) của bảng 2, trong đó 
ký hiệu RB là độ lệch tương đối của kết 
quả thí nghiệm. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
125 
Bảng 2: Kết quả đo Dair trung bình theo Dtk dùng đầu dò kèm theo mẫu máu trong 
3 lần thí nghiệm 
Dtk (mGy) 
Dair 
(mGy) 
RB (%) σ (%) 
(1) (2) (3) (4) 
50 50,4 +0,8 2,5 
100 99,4 -0,6 2,2 
250 250,8 +0,3 2,5 
500 497,3 -0,5 1,9 
750 752,8 +0,4 1,8 
1000 996,0 -0,4 1,7 
1500 1505,0 +0,3 1,5 
2000 2008,0 +0,4 1,7 
3000 3010,0 +0,3 1,5 
4000 4016,0 +0,4 1,5 
5000 4981,7 -0,4 1,4 
3.1.3. Xây dựng đồ thị đáp ứng liều 
Từ số liệu ở cột (1) và cột (2) của 
bảng 2, xây dựng được đồ thị đáp ứng 
liều hấp thụ (giữa liều thiết kế và liều 
trong mẫu máu, ký hiệu là Dm) trong dải 
liều 0 – 5 Gy tại L = 80 cm với Kair = 
275,2 mGy/min đối với nguồn xạ trị 
Co-60, được trình bày trên hình 9. 
Hình 9: Đồ thị đáp ứng liều hấp thụ giữa Dm và Dtk đối với nguồn xạ trị Co-60 
Từ đồ thị hình 9 thấy rằng Dm tuân 
theo quy luật tuyến tính với Dtk (R
2
 = 1) 
được tính theo công thức sau: 
Dm = 0,9998.Dtk + 1,9213 (4) 
3.2. Đồ thị đáp ứng liều đối với 
nguồn phát tia-X 
3.2.1. Xác định suất liều chiếu tại 
cao thế 200 kV bằng hệ “Victoreen” 
Do hệ “Victoreen” không đo được 
suất liều chiếu (P) tại cao thế 200 kV 
nên để xác định được suất liều chiếu tại 
cao thế này, thí nghiệm được thực hiện 
bằng phép ngoại suy: đo suất liều chiếu 
tại các giá trị cao thế từ 90 đến 160 kV, 
sau đó ngoại suy ra suất liều chiếu tại 
cao thế 200 kV. Kết quả đo không có 
filter Al tại khoảng cách nằm ngang từ 
đầu dò tới tâm ống phát L = 25 cm được 
nêu trong bảng 3, trong đó các giá trị ở 
cột (3) được suy tương ứng từ cột (2) 
theo hệ số chuyển đổi ở biểu thức (3). 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
126 
Bảng 3: Kết quả đo P (R/min) theo 
cao thế HV (kV) bằng hệ “Victoreen” 
HV 
(kV) 
P 
(R/min) 
Kair 
(mGy/min) 
(1) (2) (3) 
90 76,00 665,76 
120 89,90 787,52 
150 106,50 932,94 
160 112,84 988,48 
Từ số liệu ở cột (1) và cột (3) ở 
bảng 3, dùng Excel xây dựng được mối 
tương quan dạng hàm mũ giữa Kair 
(mGy/min) và HV như sau [4]: Kair 
(mGy/min) = 400,47.exp(0,0056.HV) 
với R2 = 1. Khi HV = 200 kV thì: 
Kair = 1.227,4 mGy/min (5) 
3.2.2. Xác định suất liều hấp thụ tại 
cao thế 200 kV bằng OSLD 
Dùng nhóm 4 OSLD chiếu xạ với các 
thông số sau: HV = 200 kV, L = 25 cm, 
không filter Al, thời gian chiếu 1 min. Kết 
quả đo trên hệ “MicroStar” cho suất liều 
tương đương trung bình là 1.678 mSv/min. 
Từ đó chuyển sang Kair [theo hệ số biến đổi 
Kai r(mGy/min) = (mSv/min)/ 1,46] được 
kết quả như sau [6]: 
Kair(mGy/min) ± σ (%) = 1.149,3 ± 1,1 (6) 
So sánh kết quả Kair đo bằng OSLD 
ở biểu thức (6) với kết quả đo bằng hệ 
“Victoreen” và ngoại suy ở biểu thức 
(5) thấy rằng chúng tương đương nhau 
(độ lệch tương đối chỉ là 6,8%). Điều 
này có thể suy ra rằng: Phép ngoại suy 
suất liều từ giá trị cao thế 160 kV tới 
200 kV là có thể chấp nhận được và 
nằm trong sai số cho phép. 
3.2.3. Xác định HVL tại cao thế 200 
kV bằng hệ “Victoreen” 
Để chiếu xạ các mẫu máu phục vụ 
định liều sinh học, cần xác định HVL 
đối với filter Al bổ sung bằng hệ 
“Victoreen” nhằm xác định các giá trị 
liều hấp thụ được chính xác hơn do phổ 
tia-X là liên tục và liều phụ thuộc mạnh 
vào năng lượng thấp. Do đó, thí nghiệm 
được tiến hành với các thông số sau: 
Cao thế đặt ở 3 giá trị 90, 120 và 150 
kV; thời gian mỗi phép đo suất liều 
chiếu là 1 min (mỗi giá trị cao thế đo 
nhiều lần, từ 15 đến 20 lần, và lấy kết 
quả suất liều chiếu trung bình); với mỗi 
giá trị cao thế đo không có filter Al và 
tương ứng có filter Al; khoảng cách 
nằm ngang từ đầu dò tới tâm ống phát L 
= 25 cm. Kết quả đo suất liều chiếu 
trung bình P (R/min) tại 3 giá trị cao 
thế HV dùng hệ “Victoreen” được nêu 
trong bảng 4. 
Bảng 4: Kết quả đo suất liều chiếu 
trung bình P (R/min) theo cao thế HV 
(kV) bằng hệ “Victoreen” 
HV (kV) Filter 
(mmAl) 
P (R/min) 
90 
0 76,0 
1 63,5 
2 55,0 
5 38,5 
120 
0 89,9 
1 75,7 
2 66,5 
5 47,7 
150 
0 106,5 
1 91,6 
2 81,9 
5 60,4 
6 56,3 
Từ kết quả đo ở bảng 4 tại mỗi giá 
trị cao thế (90, 120 và 150 kV), dùng 
Excel vẽ đồ thị mối tương quan dạng 
hàm mũ giữa các giá trị suất liều chiếu 
trung bình và chiều dày filter Al [4], 
xác định được HVL tương ứng là 4,99; 
5,35 và 6,35 mmAl. 
Dùng Excel vẽ đồ thị mối tương 
quan dạng hàm mũ giữa các giá trị cao 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
127 
thế (90, 120 và 150 kV) và các HVL 
tương ứng (4,99; 5,35 và 6,35 mmAl), 
xác định được HVL tại 200 kV là: HVL 
= 3,4177.exp(0,004.HV) với R2 = 
0,994. Khi HV = 200 kV thì: 
HVL200kV = 7,606 mmAl ≈ 7,6 mmAl (7) 
Kiểm chứng thực nghiệm biểu thức 
(7) bằng hệ “Victoreen”: Từ biểu thức 
(7), tính toán với HV = 160 kV thì 
HVL160kV ≈ 6,5 mmAl. Dùng hệ 
“Victoreen” đo suất liều chiếu trung 
bình tại L = 25 cm với trường hợp 
không filter và có filter 6,5mmAl. Kết 
quả cho P (không filter) = 112,8 R/min 
và P (có filter) = 55,3 R/min. Tỷ số P 
(không filter)/ P (có filter) = 2,04 ≈ 2 
nghĩa là việc ngoại suy giá trị HVL200kV 
tại 200 kV cho kết quả đúng (Độ lệch 
tương đối chỉ là 2%). 
3.2.4. Xác định Kair bằng OSLD khi 
có filter 
Thí nghiệm được tiến hành 3 lần 
với các thông số sau: HV = 200 kV; L = 
26,6 cm; nhóm 4 OSLD, đặt sát cạnh 
nhau và vuông góc với trường chiếu; 
filter 7,6mmAl đặt sát trước các OSLD; 
thời gian chiếu cho mẻ OSLD là 1 min. 
Kết quả đo các OSLD cho giá trị trung 
bình là: 
Kair = 497,2 mGy/min ± 2,0% (8) 
Do đó, có thể dùng giá trị Kair trong 
biểu thức (8) để chiếu xạ các mẫu máu, 
bảo đảm được dải liều chiếu và thời 
gian chiếu xạ. 
3.2.5. Xây dựng đồ thị đáp ứng liều 
* Xác định liều hấp thụ theo thiết 
kế chiếu mẫu 
Thí nghiệm chiếu mẫu và đo liều 
hấp thụ trong không khí (Dair) được 
thực hiện 3 lần nhằm khảo sát độ lặp lại 
(độ ổn định) của kết quả thí nghiệm. 
Thiết kế chiếu mẫu (mẫu máu cùng 
các OSLD, tại L = 26,6 cm với Kair = 
497,2 mGy/min) trong mỗi lần thí 
nghiệm như sau: Dải liều chiếu theo thiết 
kế Dtk = 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 
1500, 2000, 3000, 4000 và 5000 mGy. 
Do đó thời gian chiếu tương ứng là 0,1; 
0,2; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 6; 8 và 10 min. 
Kết quả đo Dair trung bình các OSLD 
trên hệ “MicroStar” với 3 lần liều thiết 
kế được nêu trong cột (2) của bảng 5. 
Bảng 5: Kết quả đo Dair trung bình 
bằng OSLD kèm theo mẫu máu với liều 
thiết kế trong 3 lần thí nghiệm 
Dtk 
(mGy) 
Dair 
(mGy) 
RB 
(%) 
σ (%) 
(1) (2) (3) (4) 
50 49,3 -1,4 4,4 
100 101,6 +1,6 3,3 
250 243,3 -2,7 1,0 
500 496,6 -0,7 2,7 
750 759,7 +1,3 2,0 
1000 1016,3 +1,6 3,1 
1500 1498,8 -0,1 1,9 
2000 2015,5 +0,8 2,3 
3000 3002,8 +0,1 2,0 
4000 4030,1 +0,8 1,6 
5000 5035,6 +0,7 2,0 
* Xây dựng đồ thị đáp ứng liều 
Theo [1], hệ số biến đổi thành liều 
hấp thụ (Gy) trong mô mềm bằng giá trị 
liều hấp thụ trong không khí nhân với 
hệ số 1,09 đối với tia-X. Vì vậy, từ 
bảng 5, kết quả tính liều hấp thụ trung 
bình trong mẫu máu (Dm) so với liều 
hấp thụ theo thiết kế (Dtk) được nêu 
trong bảng 6. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
128 
Bảng 6: Kết quả tính liều hấp thụ trung 
bình trong mẫu máu(Dm) 
Dtk 
(mGy) 
Dm 
(mGy) 
RB 
(%) 
σ (%) 
(1) (2) (3) (4) 
50 53,7 +7,4 4,4 
100 110,7 +10,7 3,3 
250 265,2 +6,1 1,0 
500 541,3 +8,3 2,7 
750 828,1 +10,4 2,0 
1000 1107,8 +10,8 3,1 
1500 1633,7 +8,9 1,9 
2000 2196,9 +9,8 2,3 
3000 3273,0 +9,1 2,0 
Dtk 
(mGy) 
Dm 
(mGy) 
RB 
(%) 
σ (%) 
(1) (2) (3) (4) 
4000 4392,8 +8,2 1,6 
5000 5488,8 +9,8 2,0 
Từ số liệu ở cột (1) và cột (2) của 
bảng 6, xây dựng được đồ thị đáp ứng 
liều hấp thụ (giữa liều hấp thụ theo thiết 
kế và liều trong mẫu máu) trong dải liều 
0 – 5 Gy tại L = 26,6 cm với Kair = 
497,2 mGy/min đối với máy phát tia-X, 
được trình bày trên hình 10. 
Hình 10: Đồ thị đáp ứng liều hấp thụ giữa Dm và Dtk đối với máy phát tia-X 
Từ đồ thị hình 10 thấy rằng Dm tuân 
theo quy luật tuyến tính với Dtk (R
2
 = 1) 
được tính theo công thức sau: 
Dm = 1,0974.Dtk- 2,3828 (9) 
4. Kết luận 
Đối với nguồn xạ trị Co-60: Có thể 
dùng giá trị Kair = 275,2 mGy/min tại vị 
trí L = 80 cm để chiếu các mẫu máu 
trong dải liều từ 0 – 5 Gy (Kair này 
chính là giá trị suất liều hấp thụ trong 
mẫu máu); để chiếu các mẫu máu tại vị 
trí trên, giá trị liều hấp thụ bất kỳ trong 
mô “Dm” được tính bằng Dtk = 275,2 
(mGy/min) x thời gian chiếu mẫu (min), 
và hiệu chỉnh về liều hấp thụ trong mẫu 
máu theo công thức (3). 
Đối với nguồn phát tia-X: Có thể 
dùng giá trị Kair = 497,2 mGy/min tại vị 
trí L = 26,6 cm để chiếu các mẫu máu 
trong dải liều từ 0 – 5 Gy (Kair này 
chính là giá trị suất liều hấp thụ trong 
mẫu máu); để chiếu các mẫu máu tại vị 
trí trên, giá trị liều hấp thụ bất kỳ trong 
mô “Dm” được tính bằng Dtk = 497,2 
(mGy/min) x thời gian chiếu mẫu (min), 
và hiệu chỉnh về liều hấp thụ trong mẫu 
máu theo công thức (9). 
Dựa trên kết quả nghiên cứu này 
cùng với việc phân tích sai hình nhiễm 
sắc thể các mẫu máu, cuối năm 2017, 
Viện NCHN đã tham gia Chương trình 
so sánh quốc tế “RENEB”. Kết quả so 
sánh liên phòng thí nghiệm cho thấy các 
giá trị liều hấp thụ vật lý xác định ở 
Viện NCHN nằm trong giới hạn 
“Trumpet curve” ở mức tin cậy 95%. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 11 - 2018 ISSN 2354-1482 
129 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. IAEA (2011), Cytogenetic dosimetry: Applications in preparedness for and 
response to radiation emergencies, EPR-Biodosimetry, September, Austria 
2. Rigaku Corporation (2004), Cat.No.6061A1/ 6062A1/ 6063A1 Portable 
industrial X-ray inspection apparatus radioflex – 200EGM/ 250EGM/ 300EGM 
instruction manual (Manual No. ME 16013C04), Japan 
3. S. Salman Ahmad et al. (1984), Calibration of Farmer dosimeters, 
Pinstech/HPD-112, Health Physics Division, Pakistan Institute of Nuclear Science 
and Technology, Nilore, Rawalpindi, Pakistan 
4. Fluke Biomedical (2006), Victoreen 8000: Users manual, Fluke 
Corporation, USA 
5. Landauer Inc. (2012), MicroStar Version 4.3 – Use manual, Japan 
6. KIRAMS (2016), “Blood irradiation procedure for X-ray using the X-RAD 
biological irradiator (Health Canada) and slide preparation”, Lab. of Biological 
Dosimetry, Korea Institute of Radiological & Medical Sciences (KIRAMS), pp.1-3 
7. JIS Z 4511:2005 (2006), Methods of calibration for exposure meters, air 
kerma meters, air absorbed dose meters and dose-equivalent meters, Japanese 
Standards Association, Japan 
8. Munevver Coskun et al. (2000), “Biological dosimetry following X-ray 
irradiation”, Turk.J. Med. Sci., Turkey, Vol. 30, pp.563-569 
9. L.D. Godfrey et al. (2015), “Evaluation of half value layer (HVL) and 
homogeneity factor (HF) of some hospitals in Zaria environs Kaduna State Nigeria”, 
Journal of Archives of Applied Science Research (AASRC9), USA, 7(5) 1-3 
ESTABLISHING ABSORBED DOSE RESPONSE CURVES FOR GAMMA 
AND X-RAY RADIATIONS APPLIED IN BIOLOGICAL DOSIMETRY 
ABSTRACT 
Biological dosimetry for blood samples is based on relative dose measurement 
and a standard curve of physical dose. This article presents study in establishing 
absorbed dose response curves for Co-60 therapy source and X-ray machine based 
on dose measuring techniques by ionization detectors and Optically stimulated 
luminescent dosimeters. Experimental results showed positions with absorbed dose 
rate in air of ≤ 0,5 Gy/min for the Co-60 therapy source and the X-ray machine. 
From that, two absorbed dose response curves with absorbed dose range of 0 – 5 Gy 
for irradiating blood samples are established for the Co-60 therapy source and the 
X-ray machine, respectively. The results of this study are used to establish dose 
standard curves – effects of chromosome aberrations in blood samples for serving 
the biological dosimetry in the Nuclear Research Institute. 
Keywords: Biological dosimetry, absorbed dose, dose response curve, optically 
stimulated luminescent dosimeter (OSLD), air kerma rate (Kair) 
(Received: 20/4/2018, Revised: 15/5/2018, Accepted for publication: 24/12/2018) 

File đính kèm:

  • pdfxay_dung_do_thi_dap_ung_lieu_hap_thu_doi_voi_buc_xa_gamma_va.pdf