基于RPLGD的高剂量率近距离治疗邮寄剂量学审计系统的可行性与局限性研究

为解决高剂量率近距离治疗(HDR brachytherapy)中剂量验证的标准化难题，韩国放射与医学科学研究所团队开发了基于放射光致发光玻璃剂量计(RPLGD)的邮寄审计系统。研究采用聚碳酸酯体模和GD-302M剂量计，通过治疗计划系统(TPS)与PHITS模拟验证，发现最大偏差13.5%，证实系统在3.2%扩展不确定度(k=2)内可行，为韩国全国范围邮寄审计提供了实用解决方案。

　　

在肿瘤放射治疗领域，高剂量率近距离治疗(HDR brachytherapy)如同精准的"放射性手术刀"，其疗效高度依赖剂量准确性。然而当前韩国28家医院缺乏统一审计系统，传统热释光剂量计(TLD)存在15%以上的不确定性，而现场审计又面临人力物力限制。这种困境如同悬在患者头上的"达摩克利斯之剑"——国际原子能机构(IAEA)数据显示，剂量偏差超过5%可能导致肿瘤控制率下降或正常组织损伤。

韩国放射与医学科学研究所的Hyeok-Jun Gwon团队在《Radiation Physics and Chemistry》发表的研究，犹如为这个难题投下一束曙光。研究人员设计了一个革命性的邮寄审计系统：采用航天级聚碳酸酯打造直径16cm的体模，内嵌6个GD-302M放射光致发光玻璃剂量计(RPLGD)，这种材料密度1.2 g/cm³既保证运输安全又兼顾散射考虑。通过钴-60(Co-60)标准束流校准，结合PHITS 3.26蒙特卡罗模拟，团队揭示了令人惊讶的"三重奏"现象——治疗计划系统(TPS)高估10%，而RPLGD因Ir-192源低能γ射线(＜100keV)产生20%过响应。

关键技术包括：1) 兼容两种源支架(70010/72280型号)的体模设计；2) 水模验证实验(40×40×50 cm³)；3) PHITS模拟中采用T-deposit剂量沉积计数；4) 基于韩国实验室认可计划的剂量读取系统，引入灵敏度校正因子k_SCF等5个修正参数。

3.1 重复性与线性实验结果

在3-8Gy剂量范围，点A测量显示模型72280最大偏差13.5%，但归一化处理后差异仅1.5%。有趣的是，距源5cm的点B一致性达98.7%，暗示问题核心在于低能光子流。

3.2 水模测量验证

大水模中RPLGD与TPS差异缩至±5%内，证明剂量计本身性能可靠，偏差主要源于体模材料。这如同在"理想水域"中校准了仪器的本底性能。

3.3 蒙特卡罗模拟发现

PHITS模拟揭示戏剧性现象：点A接收的低能光子(＜100keV)通量是点B的2.35倍，触发RPLGD中银原子的光电效应，导致FD-7玻璃(Z=12.04)产生"过度兴奋"响应。这解释了为何TPS与PHITS差异10%，而RPLGD差异达20%。

这项研究如同为韩国放疗质量保证体系安装"北斗导航"：3.1-3.2%的扩展不确定度(k=2)满足核安全委员会技术标准，聚碳酸酯体模的"防震设计"可承受快递运输。尽管存在能量依赖性局限，但通过归一化公式x_i^Norm=(x_i/x?)·x_i^TPS可有效校正。未来若将k_en从1调整为实测值，并开展多中心研究，这个不足3kg的"审计魔盒"或将成为亚洲首个标准化HDR邮寄审计系统。正如研究者所言，这不仅是技术突破，更是实现"精准放疗民主化"的关键一步——让偏远地区医院也能享受顶级质量控制。