ISO 28057:2014
(Main)Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and electron radiations in radiotherapy
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and electron radiations in radiotherapy
ISO 28057:2014 describes rules for the procedures, applications, and systems of thermoluminescence dosimetry (TLD) for dose measurements according to the probe method. It is particularly applicable to solid "TL detectors", i.e. rods, chips, and microcubes, made from LiF:Mg,Ti or LiF:Mg,Cu,P in crystalline or polycrystalline form. The probe method encompasses the arrangement, particularly in a water phantom or in a tissue-equivalent phantom, of single TL detectors or of "TL probes", i.e. sets of TL detectors arranged in thin-walled polymethyl methacrylate (PMMA) casings. The purpose of these rules is to guarantee the reliability and the accuracy indispensable in clinical dosimetry when applied on or in the patient or phantom. ISO 28057:2014 applies to dosimetry in teletherapy with both photon radiation from 20 keV to 50 MeV and electron radiation from 4 MeV to 25 MeV, as well as in brachytherapy with photon-emitting radionuclides. These applications are complementary to the use of ionization chambers.
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence solides pour le photon et rayonnements d'électron en radiothérapie
L'ISO 28057:2014 décrit les règles pour les procédures, applications et systèmes de dosimétrie par thermoluminescence (TLD) pour les mesurages de doses conformément à la technique de la sonde. Elle s'applique en particulier aux «détecteurs TL» solides, à savoir les bâtonnets, les pastilles et les microcubes fabriqués à partir de LiF:Mg,Ti ou de LiF:Mg,Cu,P sous forme cristalline ou polycristalline. Elle ne s'applique pas aux poudres de LiF, étant donné que leur utilisation requiert des procédures spéciales. La technique de la sonde comprend la disposition, en particulier dans un fantôme d'eau ou dans un fantôme équivalant à un tissu, de détecteurs TL uniques ou de «sondes TL», c'est-à-dire des ensembles de détecteurs TL disposés dans des boîtiers de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) à paroi fine.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 28057
First edition
2014-03-01
Dosimetry with solid
thermoluminescence detectors for
photon and electron radiations in
radiotherapy
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence solides pour le
photon et rayonnements d’électron en radiothérapie
Reference number
ISO 28057:2014(E)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Rules for the TLD measurement procedure . 9
4.1 Principle of measurement . 9
4.2 Measured quantity . 9
4.3 Measurement cycle .10
4.4 Measurement of the absorbed dose to water .12
4.5 Uncertainty of measurement of the absorbed dose .22
4.6 Reusability .22
4.7 Stability check .23
4.8 Staff .23
5 Requirements for the TLD system .23
5.1 General information .23
5.2 Completeness of the TLD system .23
5.3 Requirements for TL detectors .26
5.4 Requirements for TL-indicating instruments .27
5.5 Requirements for auxiliary instruments (pre-irradiation annealing device) .32
5.6 Requirements for the entire TLD system .32
5.7 Requirements for the calibration irradiation device.35
5.8 Requirements for the accompanying papers .35
5.9 Acceptance tests .35
Bibliography .37
© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade
(TBT) see the following URL: http://www.iso.org/iso/home/standards_development/resources-for-
technical-work/foreword.htm
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
Introduction
The thermoluminescence dosimetry (TLD) with lithium fluoride (LiF) detectors has several advantages,
in particular:
— small volumes of the detectors;
— applicability to continuous and pulsed radiation;
— fair water equivalency of the detector material;
— few correction factors needed for absorbed dose determinations.
The main disadvantage of thermoluminescence (TL) detectors is, however, that they have to be
regenerated by a pre-irradiation annealing procedure. Unfortunately, it is not possible to restore the
former response of the detectors perfectly by this annealing. Provided, however, that all detectors of
a production batch always undergo the same thermal treatment, one can at least determine the mean
alteration of the response of these detectors, with sufficiently small fluctuations of the individual values.
From this mean alteration, a correction factor can be derived.
The essential aim of this International Standard is to specify the procedures and to carry out corrections
[17]
which allow one to achieve (1) a repeatability of the indicated value within a fraction of a percent
and thus, (2) a total uncertainty of measurement (including the calibration steps tracing to the primary
[18][31][25][61][62]
standards) of a few percent, as in ionization chamber dosimetry.
The specifications in this International Standard comprise special terms used in TLD, rules for the
measurement technique, and requirements for the measurement system. The defined requirements and
the testing techniques can, in whole or in part, serve as a basis for stability checks and acceptance tests.
The TLD procedures described in this International Standard can be used for photon radiation within the
energy range from 20 keV to 50 MeV, including photon brachytherapy, and for electron radiation within
the energy range from 4 MeV to 25 MeV, excluding beta radiation brachytherapy. In order to achieve the
repeatability and total uncertainty stated above, this International Standard is applicable in the dose
range above 1 mGy. The upper limit of the minimum measuring range is in the order of magnitude of
10 Gy to 100 Gy. In clinical dosimetry, TL detectors are applied taking into account the requirements of
high spatial resolution, i.e. in the study of the dose distributions with high gradients occurring in small
stereotactic radiation fields and around brachytherapy sources. The other common application is the
measurement of dose distributions in large absorbers, e.g. geometrical or tissue equivalent phantoms,
either within the radiation field or in its periphery. A further usage is the quality assurance of clinical
[1][2][10][12][20][22][26][27][55]
dosimetry by postal dose intercomparison.
The role of this International Standard is not to anticipate national or international codes of practice
in clinical dosimetry, neither for external beam therapy, brachytherapy, whole-body irradiation,
mammography, nor dose measurements outside the treatment field or radiation protection of the staff.
The authors of this International Standard are well aware of the wide spectrum of the methods of
clinical dosimetry, in which TL dosimetry is merely occupying a small sector. But within this framework,
this International Standard provides reliable concepts and rules for good practice for the application
of TLD methods. The items covered include the terms and definitions, the rules for TLD measurement
procedures, and the requirements for the TLD system; this International Standard also addresses
medical physicists and instrument producers. Notably, the numerical examples given are valid for the
TL detector materials and products stated in the publications referred to, and tests may be necessary
to check whether they apply to TLD materials of other producers. The practical examples given, e.g. for
the TL probe calibration conditions and for the numerical values of correction factor, k , accounting for
Q
the dependence of the detector response on radiation quality, Q, are not conceived to be preemptive in
relation to more general standards of the methods of clinical dosimetry or of dose intercomparisons.
Rather, this International Standard provides access to the reliable application of TLD methods based
upon the published results of worldwide development. The long-standing experience in the clinical
[6][13][25][28][29]
usage of TLD, expressed in a set of valuable textbooks, protocols, and recommendations,
[42][43][61][62][54]
has been accounted for.
© ISO 2014 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 28057:2014(E)
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for
photon and electron radiations in radiotherapy
1 Scope
This International Standard describes rules for the procedures, applications, and systems of
thermoluminescence dosimetry (TLD) for dose measurements according to the probe method. It is
particularly applicable to solid “TL detectors”, i.e. rods, chips, and microcubes, made from LiF:Mg,Ti
or LiF:Mg,Cu,P in crystalline or polycrystalline form. It is not applicable to LiF powders because their
use requires special procedures. The probe method encompasses the arrangement, particularly in a
water phantom or in a tissue-equivalent phantom, of single TL detectors or of “TL probes”, i.e. sets of TL
detectors arranged in thin-walled polymethyl methacrylate (PMMA) casings.
The purpose of these rules is to guarantee the reliability and the accuracy indispensable in clinical
dosimetry when applied on or in the patient or phantom. This International Standard applies to
dosimetry in teletherapy with both photon radiation from 20 keV to 50 MeV and electron radiation from
4 MeV to 25 MeV, as well as in brachytherapy with photon-emitting radionuclides. These applications
are complementary to the use of ionization chambers.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ICRU 60, Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation (1998)
ICRU 62, Prescribing, recording and reporting photon beam therapy. International Commission on Radiation
Units and Measurements (1999)
IEC 60050-88, IEV: International Electrotechnical Vocabulary. Radiology and radiological physics.
IEC 60601-1, Electromedical equipment — Part 1: General instructions pertaining to safety
IEC 61000-4-2, Electromagnetic compatibility (EMV) — Part 4-2: Test and measurement procedure; Test of
immunity against static electric discharges
IEC 61000-4-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-3: Testing and measurement techniques -
Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test
IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-4: Testing and measurement techniques -
Electrical fast transient/burst immunity test
IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques -
Surge immunity test
IEC 61000-4-6, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-6: Testing and measurement techniques -
Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields
IEC 61000-4-8, Electromagnetic compatibility (EMC) — Testing and measurement techniques - Power
frequency magnetic field immunity test
IEC 61000-4-11, Testing and measurement techniques - Voltage dips, short interruptions and voltage
variations immunity tests
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
IEC 61000-6-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-2: Generic standards - Immunity for
industrial environments
IEC 61187, Electrical and electronic measuring equipment — Documentation
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
absorbed dose
energy imparted to matter in a suitably small element of volume by ionizing radiation, divided by the
mass of that element of volume
3.2
background value
M
0
indicated value (3.16) of a TLD system (3.46) during evaluation of a non-irradiated
TL detector (3.45) according to the operating instructions
Note 1 to entry: A change in the background value (3.2) can be caused by a change in the TL-indicating instrument
(3.47), by an insufficient pre-irradiation annealing (3.28), or by contamination of the detector (3.45).
3.3
batch
number of TL detectors (3.45) of the same type originating from the same
manufacturing process and corresponding in their entirety both to the requirements defined in this
International Standard and to the quality properties guaranteed by the manufacturer with regard to
their response (3.39), their individual variation (3.17), and their nonlinearity (3.24)
3.4
calibration
determination of the correlation between the indicated value (3.16) of a TL
detector (3.45) and the conventional true value of the measured quantity (3.20), absorbed dose (3.1) to
water, under reference conditions (3.32)
Note 1 to entry: Calibration serves to determine or check the calibration coefficient (3.5). The conventional true
value of the measured quantity (3.20) is given by the measured value (3.21) determined directly or indirectly with
a primary standard.
3.5
calibration coefficient
N
i
relation valid under reference conditions (3.32)
D
N =
i
MM−
i 0
in this formula, D is the conventional true value of the measured quantity (3.20), M − M is the difference
i 0
resulting from the indicated value (3.16) of a single TL detector (3.45)i and the background value (3.2)
Note 1 to entry: Thus, the calibration coefficient (3.5) is the reciprocal value of the response (3.39) under reference
conditions (3.32).
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
3.6
casing
capsule, usually made from PMMA of 1 mm front wall thickness and shaped as a flat circular cylinder, in
which a small set of TL detectors (3.45) can be placed in the same plane
Note 1 to entry: The setup consisting of the detectors (3.45) and the casing (3.6) is the TL probe (3.48).
3.7
conditioning of a batch
conditioning
multiple irradiation and pre-irradiation annealing (3.28) of a batch (3.3) of TL detectors (3.45)
Note 1 to entry: Whether conditioning (3.7) is sufficient is examined by the reusability (3.40) test according to
5.3.3.
3.8
correction factor
factor applied to the indicated value (3.16) in order to compensate for the
measurement deviation caused by an influence quantity (3.18) or by the measured quantity (3.20)
Note 1 to entry: Examples for using a correction factor (3.8) are the corrections for fading (3.13), energy dependence
(3.12), and nonlinearity (3.24) (see 4.4.5).
3.9
correction summand
summand added to the indicated value (3.16) in order to compensate for the measurement deviation
caused by an influence quantity (3.18)
Note 1 to entry: The background value (3.2) is an example for corrections using a correction summand (3.9) (see
4.4.2).
3.10
directional dependence of response
directional dependence
dependence of the response (3.39) of a TL detector (3.45) on the direction of
radiation incidence
3.11
direction of preference
direction referring to the TL detector (3.45) or TL probe (3.48) that is considered as a reference value for
the direction of radiation incidence as an influence quantity (3.18)
3.12
energy dependence of response
energy dependence
dependence of the response (3.39) of a TL detector (3.45) on radiation quality (3.30)
3.13
fading
F
quotient of the alteration of the measured value (3.21) of the absorbed dose (3.1) during the time interval
between the end of irradiation and evaluation, e.g. caused by the influence of ambient temperature, and
the value of the absorbed dose (3.1) measured immediately after irradiation
Note 1 to entry: Fading (3.13) is expressed as a percentage.
Note 2 to entry: The alteration of the measured absorbed dose (3.1) may be positive (increment) or negative
(decrement).
© ISO 2014 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
3.14
fading rate
.
F
fading (3.13) per time interval
3.15
glow curve
measured value (3.21) of the light emission of the TL detector (3.45) as a function
of the temperature or time during the evaluation process
3.16
indicated value
M
numerical value of a parameter displayed by a TL-indicating instrument (3.47)
Note 1 to entry: The indicated value (3.16), M, for a TL detector (3.45) is assessed from the glow curve (3.15) by
the TL-indicating instrument (3.47) (see 4.3.8.3). The measured value (3.21) of the dose is determined from the
indicated value (3.16) by applying the calibration coefficient (3.5), the correction factors (3.8), and the correction
summands (3.9) (see 4.4).
Note 2 to entry: The indicated value (3.16) is also termed the reading of the TL-indicating instrument (3.47).
3.17
individual variation of the response
individual variation
deviation of the response (3.39) of single TL detectors (3.45) from the mean response (3.39) of a batch
(3.3) of TL detectors (3.45) under identical irradiation and evaluation conditions
3.18
influence quantity
a quantity which is not a measured quantity (3.20) but nevertheless influences
the result of a measurement
Note 1 to entry: Influence quantities (3.18) can develop influences as external disturbances (temperature, humidity,
line voltage, etc.), as properties inherent to the instrument, i.e. caused by the instrument itself (zero drift, aging of
the system components, post-irradiation stabilization, etc.), or as adjustable quantities affecting the result of the
measurement [e.g. radiation quality (3.30) or direction of radiation incidence during dose measurement].
Note 2 to entry: The correction of the impact of an influence quantity (3.18) may require the application to the
indicated value (3.16) of a correction factor (3.8) [multiplicative influence quantity (3.18), e.g. fading (3.13)] or of a
correction summand (3.9) [additive influence quantity (3.18), e.g. background value (3.2)].
Note 3 to entry: If an influence quantity (3.18) is not taken into account by applying a correction factor (3.8) or a
correction summand (3.9), the correction factor (3.8) is set equal to one or the correction summand (3.9) is set equal
to zero, respectively.
3.19
linear energy transfer
LET
average energy locally imparted to a medium by a charged particle of a specified energy along a suitably
small element of its path, divided by that element
Note 1 to entry: The value of LET (in keV/µm) is usually stated for water as the medium traversed by the charged
particle.
[SOURCE: ICRU 60]
4 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
3.20
measured quantity
physical quantity to be determined by the measuring system
Note 1 to entry: According to ICRU 62, the measured quantity in clinical dosimetry is the absorbed dose (3.1) to
water at the point of measurement (3.26).
3.21
measured value of a TLD system
measured value
value of the measured quantity (3.20), absorbed dose (3.1) to water, determined
with a TLD system (3.46) at the point of measurement (3.26)
Note 1 to entry: The measured value (3.21) is determined as the product of the correction factors (3.8) and the
mean of the indicated values (3.16) of the single TL detectors (3.45), located at and irradiated together at the same
time in the TL probe (3.48), corrected for the background value (3.2), and multiplied by the individual calibration
coefficient (3.5).
3.22
measurement cycle
sequence of working steps in TL dosimetry consisting of pre-irradiation annealing (3.28), irradiation,
post-irradiation annealing (3.27), and evaluation of TL detectors (3.45)
3.23
measuring range
range of dose values in which the TLD system (3.46) meets the requirements for
the operation characteristics
Note 1 to entry: The limits of the measuring range of a TLD system (3.46) are within the interval spanned by the
smallest and the highest measured value (3.21).
3.24
nonlinearity of response
nonlinearity
change in response (3.39) to dependence on dose
Note 1 to entry: Linearity means constant response (3.39), supralinearity denotes an increase in response (3.39),
and sublinearity denotes a decrease in response (3.39) with increasing dose.
3.25
parameters for tests
values of influence quantities (3.18) agreed upon for testing the impact of other influence quantities (3.18)
3.26
point of measurement
the point on or in the patient’s body or water phantom at which the absorbed
dose (3.1) to water is measured
[13] [39] [40]
Note 1 to entry: See also References, , and, and ICRU 35.
3.27
post-irradiation annealing
controlled heat treatment (annealing) of a TL detector (3.45) after irradiation
and before evaluation
Note 1 to entry: Post-irradiation annealing serves to reduce the fading (3.13).
© ISO 2014 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
3.28
pre-irradiation annealing
controlled heat treatment of already evaluated TL detectors (3.45) before reuse
Note 1 to entry: Pre-irradiation annealing serves to delete the radiation-induced TL signal remaining after
evaluation and approximately restores the original response.
3.29
radiation damage
permanent alteration of the response (3.39) of a TL detector (3.45) due to pre-
irradiation beyond a detector-specific dose
Note 1 to entry: The value of this dose may depend on the temporal pattern of pre-irradiations (dose fractionation,
dose protraction).
3.30
radiation quality
parameter for the classification of the relative spectral particle fluence of a radiation type at a specified
location
Note 1 to entry: In clinical dosimetry, simply measurable parameters such as the quality index of a photon
radiation or the 50 % range of an electron radiation are used for the characterization of radiation quality (see
[25]
ICRU 35, ICRU 62, and Reference ).
3.31
rated range of use
variation range of an influence quantity (3.18) causing a change in response (3.39) that does not lead to
a transgression of agreed upon values of the measurement deviation or to a transgression of defined
values of the correction of its influence
3.32
reference conditions
set of reference values of all influence quantities (3.18) and of the measured
quantity (3.20)
Note 1 to entry: If one or more influence quantities (3.18) or the measured quantity (3.20) deviate from their
reference values (3.35, 3.36) (Table 2), the conditions of measurement are denoted as non-reference conditions.
The correction for use of detectors (3.45) under non-reference conditions is dealt with in the context of Table 4.
3.33
reference detector
TL detector (3.45) used to determine the correction factor (3.8) for the change
in response (3.39) during successive measurement cycles (3.22)
Note 1 to entry: See 4.4.5.3.
3.34
reference point of a TL probe
point located within or on the surface of the TL probe (3.48) whose spatial coordinates serve to specify
the position of the TL probe (3.48) in its surroundings
Note 1 to entry: The position of the reference point within or on the TL probe (3.48) is defined by the manufacturer.
In clinical dose measurements, the reference point of a TL probe (3.48) is placed at the point of measurement (3.26)
either on or in the phantom or the patient’s body. For calibration (3.4), the reference point of a TL probe (3.48) is
placed at the point at which the absorbed dose (3.1) to water under reference conditions (3.32) is known.
3.35
reference value for tests
initial value for the variation of an influence quantity (3.18) when testing its effect on the response (3.39)
6 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 28057:2014(E)
3.36
reference value for calibrations
value of an influence quantity (3.18) or of the measured quantity (3.20), to which the calibration coefficient
(3.5) refers and for which it is valid without further corrections
Note 1 to entry: Due to nonlinearity (3.24), a reference value has also been set for the measured quantity (3.20).
3.37
repeatability
degree of compliance of the measured values (3.21) of a given quantity that have
been successively obtained in the same laboratory under the same conditions or repetition conditions
(3.38)
Note 1 to entry: Repeatability is marked by the empirical standard deviation of the single measured value (3.21)
and may be expressed as a percentage of the measured value (3.21). In this case, it makes a difference as to whether
the repeated measurements have been performed with one TL detector (3.45) or a group of detectors (3.45).
Note 2 to entry: By contrast, comparability marks the degree of compliance when a given quantity is measured in
different laboratories by using different measuring instruments of the same type.
Note 3 to entry: Repeatability is synonymous with “precision”.
3.38
repetition co
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 28057
ISO/TC 85/SC 2 Secretariat: AFNOR
Voting begins on Voting terminates on
2012-01-10 2012-06-10
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon
and electron radiations in radiotherapy
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence solides pour le photon et rayonnements d'électron en
radiothérapie
ICS 13.280
In accordance with the provisions of Council Resolution 15/1993 this document is circulated in
the English language only.
Conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993, ce document est distribué
en version anglaise seulement.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME
STANDARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 28057
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 28057
Contents Page
Foreword . vi�
1 Scope . 1�
2 Normative references . 2�
3 Terms, definitions and abbreviations . 3�
3.1 Terms . 3�
3.1.1 Background value, M . 3�
0
3.1.2 Batch . 3�
3.1.3 Calibration . 3�
3.1.4 Calibration coefficient N . 3�
i
3.1.5 Casing . 4�
3.1.6 Conditioning of a batch . 4�
3.1.7 Correction factor . 4�
3.1.8 Correction summand . 4�
3.1.9 Directional dependence . 4�
3.1.10 Direction of preference . 4�
3.1.11 Energy dependence . 4�
3.1.12 Fading, F . 5�
&
3.1.13 Fading rate F . 5�
3.1.14 Glow curve . 5�
3.1.15 Indicated value . 5�
3.1.16 Individual variation of the response Individual variation . 5�
3.1.17 Influence quantity . 5�
3.1.18 Measured quantity . 6�
3.1.19 Measured value of a TLD system . 6�
3.1.20 Measurement cycle . 6�
3.1.21 Measuring range . 6�
3.1.22 Non-linearity . 6�
3.1.23 Parameters for tests . 6�
3.1.24 Point of measurement . 6�
3.1.25 Post-irradiation annealing . 7�
3.1.26 Pre-irradiation annealing . 7�
3.1.27 Radiation damage . 7�
3.1.28 Radiation quality . 7�
3.1.29 Rated range of use . 7�
3.1.30 Reference conditions . 7�
3.1.31 Reference detector . 8�
3.1.32 Reference point of a TL PROBE . 8�
3.1.33 Reference value for tests . 8�
3.1.34 Reference value for calibrations . 8�
3.1.35 Repeatability . 8�
3.1.36 Repetition conditions . 8�
3.1.37 Response. 9�
3.1.38 Re-usability . 9�
3.1.39 Stability check device . 9�
3.1.40 Test conditions . 9�
3.1.41 Test light source . 9�
3.1.42 Thermoluminescence . 9�
3.1.43 Thermoluminescence detector . 10�
3.1.44 Thermoluminescence dosimetry system . 10�
3.1.45 Thermoluminescence indicating instrument . 10�
3.1.46 Thermoluminescence probe. 10�
© ISO 2011 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 28057
3.1.47 Type of radiation . 10�
3.1.48 Type of thermoluminescence detector . 11�
3.1.49 Uncertainty of measurement . 11�
3.2 Abbreviations . 11�
4 Rules for the TLD measurement procedure . 11�
4.1 Principle of measurement . 11�
4.2 Measured quantity . 11�
4.3 Measurement cycle . 11�
4.3.1 General requirements . 11�
4.3.2 Sequence of measurement cycles . 11�
4.3.3 Common passing of the MEASUREMENT CYCLES . 12�
4.3.4 Handling of TL detectors . 12�
4.3.5 Pre-irradiation annealing . 13�
4.3.6 Irradiation . 13�
4.3.7 Post-irradiation annealing . 13�
4.3.8 Reading . 13�
4.4 Measurement of the absorbed dose to water . 14�
4.4.1 Basic equation for the determination of the ABSORBED DOSE TO WATER . 14�
4.4.2 Determination of the BACKGROUND VALUE M . 14�
0
4.4.3 Determination of the INDICATED VALUE M . 14�
i
4.4.4 Determination of the individual CALIBRATION COEFFICIENTS N . 15�
i
4.4.5 Determination of the correction factors k . 16�
νννν
4.5 Uncertainty of Measurement of the Absorbed Dose . 21�
4.6 Re-usability . 22�
4.7 Stability check . 22�
4.8 Staff . 22�
5 Requirements on the TLD system . 22�
5.1 General information . 22�
5.1.1 Classification of the requirements . 22�
5.1.2 Requirements on operation characteristics . 22�
5.2 Completeness of the TLD system . 23�
5.2.1 Technical components . 23�
5.2.2 Hardware and software components . 23�
5.2.3 Operating instructions . 23�
5.2.4 Access to a calibration irradiation device . 25�
5.3 Requirements on TL DETECTORS . 25�
5.3.1 Characteristics of TL MATERIALS . 25�
5.3.2 Tayloring of TL-MATERIALS . 25�
5.3.3 Re-usability of TL detectors . 25�
5.3.4 Individual variation . 26�
5.4 Requirements on TL indicating instruments . 26�
5.4.1 General remarks. 26�
5.4.2 Mechanical set-up . 26�
5.4.3 Warm-up time . 26�
5.4.4 Indication and indication range . 27�
5.4.5 Background value . 27�
5.4.6 Overflow indication and effects during evaluation of high DOSES . 27�
5.4.7 Test light source . 27�
5.4.8 Changes of the RESPONSE . 27�
5.4.9 Mechanical construction . 27�
5.4.10 Light shielding . 27�
5.4.11 Climatic influences . 27�
5.4.12 Electrical requirements . 28�
5.4.13 Operational safety and detection of function failure . 28�
5.4.14 Data output and data backup . 31�
5.5 Requirements to auxiliary instruments (pre-irradiation annealing device) . 31�
5.5.2 Detection of function failure . 32�
5.5.3 INDICATION of the operating state . 32�
iv © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 28057
5.6 Requirements on the entire TLD system . 32�
5.6.1 Minimum measuring ranges . 32�
5.6.2 Minimum rated ranges of use . 32�
5.6.3 Ranges of test parameters . 33�
5.7 Requirements on the calibration irradiation device . 34�
5.8 Requirements on the ACCOMPANYING PAPERS . 34�
5.9 Acceptance tests . 35�
5.9.1 General requirements . 35�
5.9.2 Number of TL DETECTORS used . 35�
5.9.3 Type of TL DETECTORS used . 35�
© ISO 2011 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/DIS 28057
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 28057 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, , Subcommittee SC 2, .
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) /
table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.
vi © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 28057
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon
and electron radiations in radiotherapy
1 Scope
In this standard, rules for the application of thermoluminescence dosimetry for dose measurements according
to the probe method are defined. The probe method encompasses the arrangement, particularly in a water
phantom or in a body-mimicking phantom, of single TL detectors or of a set of TL detectors encapsulated in a
thin-walled casing. The purpose of these rules is to guarantee the reliability and the accuracy indispensable in
clinical dosimetry when applied on or in the patient or phantom. They apply to the dosimetry in percutaneous
radiotherapy with both photon radiation and electron radiation and in brachytherapy with photon emitters [4]
[33] [34].
The dosimetry with LiF thermoluminescence detectors has several advantages. These are in particular:
small volumes of the detectors,
applicability to continous and pulsed radiation,
fairly water equivalency of the detector material,
only a few correction factors needed for absorbed dose determinations.
The main disadvantage of TL detectors is, however, that they have to be regenerated by a pre-irradiation
annealing procedure. Unfortunately it is not possible to restore the former response of the detectors perfectly
by this annealing. Provided, however, that all detectors of a production batch always undergo the same
thermal treatment, one can at least determine the mean alteration of the response of these detectors, with
sufficiently small fluctuations of the individual values. From this mean alteration, a correction factor can be
derived.
The essential aim of this standard is to specify the procedures and to carry out corrections which allow to
achieve, (1) a REPEATABILITY of the indicated value whithin a fraction of a percent [2], and thus (2) a total
UNCERTAINTY OF MEASUREMENT (including the calibration steps tracing to the primary standards) of a few
percent, like in ionization chamber dosimetry [15] [21] [24] [48] [49].
The regulations in this standard comprise special terms used in thermoluminescence dosimetry, rules for the
MEASUREMENT TECHNIQUE and requirements on the MEASUREMENT SYSTEM. The defined requirements and the
testing techniques can, in the whole or partially, serve as basis for STABILITY CHECKS and ACCEPTANCE TESTS.
The thermoluminescence dosimetry procedures described in this standard can be used for PHOTON RADIATION
within the energy range from 20 keV to 50 MeV and for ELECTRON RADIATION within the energy range from 4
MeV to 25 MeV. In order to achieve the REPEATABILITY and TOTAL UNCERTAINTY stated above, this standard is
applicable in the dose range above 1 mGy. The upper limit of the minimum measuring range is in the order of
magnitude of 10 to 100 Gy. In clinical dosimetry, thermoluminescence detectors (TL detectors) are either
applied in response to the requirement of high spatial resolution, i.e. in the study of the dose distributions with
high gradients occuring in small stereotactic radiation fields and around brachytherapy sources. The other
common application is the measurement of dose distributions in large absorbers, e.g. geometrical or body-
mimicking phantoms, either within the field limits or in its periphery. A further usage is the quality assurance of
clinical dosimetry by postal dose intercomparison [1] [7] [9] [17] [19] [25] [26] [27] [44]. These applications are
complementary to the use of ionization chambers. This standard is applicable to "TL detectors", i.e. rods and
chips made from LiF:Mg,Ti or LiF:Mg,Cu,P in crystalline or polycrystalline form, and to "TL probes", i.e. sets of
TL detectors arranged in PMMA casings. For clinical dosimetry, single TL detectors or TL probes are
positioned and irradiated in phantoms. TLD powders are not dealt with in this standard.
In this standard, the long-standing experience in the clinical usage of thermoluminescence dosimetry,
expressed in a number of protocols and recommendations, e.g. [10] [24] [28] [48] [49] has been accounted for.
© ISO 2011 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 28057
In accordance with the procedure proposed by the International Electrotechnical Commission (IEC) in its
publications, small capitals have been used for designating defined terms.
2 Normative references
This standard contains definitions based on dated or undated references from other publications. These
normativ references are quoted at the corresponding places in the text, and the publications are listed below.
In the case of dated references, later modifications or revisions of these publications are only included in this
standard, if they have been incorporated by alteration or revision of the publication. In the case of undated
references, the last edition of the publication referred to is valid.
EN 61000-4-2:2001-12, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-2: Test and measurement procedure;
Test of immunity against static electric discharges (IEC 61000-4-2:1995 + A1:1998 + A2:2000)
EN 61000-4-3:2003-03, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-3: Test and measurement procedure;
Test of immunity against high-frequency electromagnetic fields (IEC 61000-4-3:2002)
EN 61000-4-4:2002-07, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-4: Test and measurement procedure;
Test of immunity against rapid transient electric disturbances / bursts (IEC 61000-4-4:1995 +A1:2000 +
A2:2001)
EN 61000-4-5:2001-12, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-5: Test and measurement procedure;
Test of immunity against pulsed voltages (IEC 61000-4-5:1995 + A1:2000)
EN 61000-4-6:2001-12, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-6: Test and measurement procedure;
Test of immunity against conducted disturbances, induced by high-frequency fields (IEC 61000-4-6:1996 +
A1:2000)
EN 61000-4-8:2001-12, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-8: Test and measurement procedure;
Test of immunity against magnetic fields with energy-technical frequencies (IEC 61000-4-8:1993 + A1:2000)
EN61000-4-11:2001-12, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part 4-11: Test and measurement procedure;
Test of immunity against voltage dips, short interruptions and voltage fluctuations (IEC 61000-4-11:1994 +
A1:2000)
EN 61000-6-2:2002-08, Electromagnetic compatibility (EMV) – Part, 6-2: Technical basic rules; Test of
immunity for the industrial sector (IEC 61000-6-2:1999, altered)
EN 61010-1:2002-08, Safety rules for electrical measurement-, steering-, adjustment- and laboratory
equipment – Part 1: General requirements (IEC 61010-1:2001)
EN 60601-1:1996-03, Electromedical equipment – Part 1: General instructions pertaining to safety (IEC
60601-1:1988 + A1:1991 + A2:1995)
EN 61187:1995-06, Electric and electronic measurement instruments – Accompanying papers
(IEC 61187:1993, altered)
ICRU 35, Radiation dosimetry: electron beams with energies between 1 and 50 MeV. International
Commission on Radiation Units and Measur
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 28057
Première édition
2014-03-01
Dosimétrie avec détecteurs de
thermolumiscence solides pour le
photon et rayonnements d’électron en
radiothérapie
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and
electron radiations in radiotherapy
Numéro de référence
ISO 28057:2014(F)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Règles pour la procédure de mesure par TLD . 9
4.1 Principe de mesure. 9
4.2 Grandeur mesurée . 9
4.3 Cycle de mesurage .10
4.4 Mesurage de la dose absorbée dans l’eau .12
4.5 Incertitude de mesure de la dose absorbée .23
4.6 Réutilisabilité .23
4.7 Contrôle de stabilité .24
4.8 Personnel .24
5 Exigences applicables au système TLD .24
5.1 Informations générales .24
5.2 État complet du système TLD .24
5.3 Exigences applicables aux détecteurs TL .27
5.4 Exigences applicables aux instruments indicateurs TL .28
5.5 Exigences applicables aux instruments auxiliaires (dispositif de réinitialisation
avant irradiation) .33
5.6 Exigences applicables à la totalité du système TLD .34
5.7 Exigences applicables au dispositif d’irradiation d’étalonnage .36
5.8 Exigences applicables aux documents d’accompagnement .37
5.9 Essais d’acceptation .37
Bibliographie .38
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, aussi bien que pour des informations au-sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Foreword - Supplementary
information
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
Introduction
La dosimétrie par thermoluminescence (ou TLD pour thermoluminescence dosimetry) utilisant
des détecteurs au fluorure de lithium (ou LiF) présente plusieurs avantages. Ces avantages sont en
particulier:
— les petits volumes des détecteurs,
— leur applicabilité aux rayonnements continus et pulsés,
— un matériau de détecteur dont la densité est presque équivalente à celle de l’eau,
— un faible nombre de facteurs de correction nécessaires pour déterminer les doses absorbées.
Cependant, le principal inconvénient des détecteurs thermoluminescents (TL) est qu’ils doivent être
régénérés par une procédure de réinitialisation avant irradiation. Malheureusement, il n’est pas possible
de rétablir parfaitement l’ancienne réponse des détecteurs par cette réinitialisation. Cependant, à
condition que tous les détecteurs d’un lot de production subissent toujours le même traitement thermique,
il est au moins possible de déterminer l’altération moyenne de la réponse de ces détecteurs, avec des
fluctuations suffisamment petites des valeurs individuelles. À partir de cette altération moyenne, un
facteur de correction peut être déterminé.
La présente Norme internationale vise essentiellement à spécifier les procédures et à réaliser les
corrections qui permettent d’obtenir (1) une répétabilité de la valeur indiquée dans les limites d’une
[17]
fraction de pourcent et ainsi (2) une incertitude de mesure totale (y compris les étapes d’étalonnage
remontant aux normes principales) de quelques pourcents, comme en dosimétrie par chambre
[18][31][25][61][62]
d’ionisation.
Les spécifications dans la présente Norme internationale comprennent plusieurs termes utilisés
en dosimétrie par thermoluminescence, des règles pour la technique de mesurage et des exigences
applicables au système de mesurage. Les exigences définies et les techniques d’essais peuvent, en totalité
ou partiellement, servir de base pour des contrôles de stabilité et des essais d’acceptation. Les procédures
de dosimétrie par thermoluminescence décrites dans la présente Norme internationale peuvent être
utilisées pour le rayonnement de photons dans la plage d’énergie de 20 keV à 50 MeV, y compris la
curiethérapie utilisant des photons, et pour le rayonnement d’électrons dans la plage d’énergie de 4 MeV
à 25 MeV, à l’exception de la curiethérapie utilisant un rayonnement bêta. Afin d’atteindre la répétabilité
et l’incertitude totale mentionnées ci-dessus, la présente Norme internationale est applicable à la plage
de doses supérieures à 1 mGy. La limite supérieure de la plage de mesurage minimale est de l’ordre
de 10 Gy à 100 Gy. En dosimétrie clinique, les détecteurs TL sont appliqués en prenant en compte les
besoins d’une haute résolution spatiale, c’est-à-dire dans l’étude de la répartition des doses avec de forts
gradients se produisant dans de petits champs de rayonnement stéréotaxique et autour de sources de
curiethérapie. L’autre application courante est le mesurage de répartitions de doses dans de grands
éléments absorbants, par exemple des fantômes géométriques ou des fantômes équivalant aux tissus,
soit dans les limites du champ de rayonnement, soit à sa périphérie. Une autre utilisation est l’assurance
[1][2][10][12][20][22][26][27][55]
qualité de la dosimétrie clinique par comparaison postale de doses.
La présente Norme internationale ne vise pas à anticiper les codes nationaux ou internationaux de pratique
en ce qui concerne la dosimétrie clinique, ni en ce qui concerne la thérapie externe, la curiethérapie,
l’irradiation totale, la mammographie, les mesurages de doses hors du champ de traitement ou des
limites de la radioprotection du personnel. Les auteurs de la présente Norme internationale sont tout à
fait conscients du large éventail des méthodes de dosimétrie clinique, parmi lesquelles la dosimétrie par
thermoluminescence ne constitue qu’un domaine restreint. Néanmoins, dans ce cadre, la présente Norme
vise à fournir des concepts fiables et des règles de bonne pratique pour l’application des méthodes TLD.
Les points couverts par la présente Norme internationale incluent les termes et définitions, les règles
relatives aux procédures de mesurage TLD et les exigences applicables au système TLD. La présente
Norme s’adresse également aux médecins et aux fabricants d’instruments. Les exemples numériques
donnés sont particulièrement valables pour les matériaux et produits de détecteur TL mentionnés dans
les publications auxquelles il est fait référence, et des essais peuvent être nécessaires afin de vérifier
s’ils s’appliquent aux matériaux TLD d’autres fabricants. Les exemples pratiques donnés, par exemple
© ISO 2014 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
pour les conditions d’étalonnage de sonde TL et pour les valeurs numériques du facteur de correction
k , prenant en compte l’influence de la qualité du rayonnement Q sur la réponse du détecteur à, ne visent
Q
pas à être prédominants par rapport aux méthodes de dosimétrie clinique ou de comparaisons de doses
de normes plus générales. La présente Norme doit en revanche fournir l’accès à l’application fiable de
méthodes de dosimétrie TLD, sur la base des résultats publiés du développement mondial. L’importante
expérience concernant l’usage clinique de la dosimétrie par thermoluminescence, exprimée dans un
[6][13][25][28][29][42][43][61][62][54]
ensemble de manuels, protocoles et recommandations précieux, a été
prise en compte.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 28057:2014(F)
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence
solides pour le photon et rayonnements d’électron en
radiothérapie
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit les règles pour les procédures, applications et systèmes de
dosimétrie par thermoluminescence (TLD) pour les mesurages de doses conformément à la technique
de la sonde. Elle s’applique en particulier aux «détecteurs TL» solides, à savoir les bâtonnets, les
pastilles et les microcubes fabriqués à partir de LiF:Mg,Ti ou de LiF:Mg,Cu,P sous forme cristalline ou
polycristalline. Elle ne s’applique pas aux poudres de LiF, étant donné que leur utilisation requiert des
procédures spéciales. La technique de la sonde comprend la disposition, en particulier dans un fantôme
d’eau ou dans un fantôme équivalant à un tissu, de détecteurs TL uniques ou de «sondes TL», c’est-à-dire
des ensembles de détecteurs TL disposés dans des boîtiers de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA)
à paroi fine.
Ces règles visent à garantir la fiabilité et l’exactitude indispensables en dosimétrie clinique lorsqu’elle
est appliquée sur ou dans le patient ou le fantôme. La présente Norme internationale s’applique à la
dosimétrie en téléradiothérapie pour le rayonnement de photons entre 20 keV et 50 MeV et le rayonnement
d’électrons entre 4 MeV et 25 MeV ainsi qu’en curiethérapie avec des radionucléides émettant des
photons. Ces applications sont complémentaires de l’utilisation des chambres d’ionisation.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ICRU 60, Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation (1998)
ICRU 62, Prescribing, recording and reporting photon beam therapy. International Commission on Radiation
Units and Measurements (1999)
CEI 60050-88, VEI: Vocabulaire électrotechnique international. Radiologie et physique radiologique
CEI 60601-1, Appareils électromédicaux — Partie 1: Instructions générales de sécurité
CEI 61000-4-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-2: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux décharges électrostatiques
CEI 61000-4-3, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-3: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux fréquences radioélectriques
CEI 61000-4-4, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-4: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salves
CEI 61000-4-5, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Part 4-5: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux ondes de choc
CEI 61000-4-6, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-6: Techniques d’essai et de mesure —
Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs radioélectriques
CEI 61000-4-8, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-8: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité au champ magnétique à la fréquence du réseau
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
CEI 61000-4-11, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-11: Techniques d’essai et de mesure —
Essais d’immunité aux creux de tension, coupures brèves et variations de tension
CEI 61000-6-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-2: Normes génériques — Immunité pour
les environnements industriels
CEI 61187, Équipement de mesures électriques et électroniques — Documentation
Guide ISO/CEI 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure
(GUM:1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
dose absorbée
énergie transmise à la matière dans un élément de volume suffisamment petit par un rayonnement
ionisant, divisée par la masse de cet élément de volume
3.2
valeur de bruit de fond
M
0
valeur indiquée (3.16) d’un système TLD (3.46) au cours de l’évaluation d’un
détecteur TL (3.45) non irradié selon les instructions d’utilisation
Note 1 à l’article: à l’article Une modification de la valeur de bruit de fond (3.2) peut être provoquée par un
changement de l’instrument indicateur TL (3.47), ou par une réinitialisation avant irradiation insuffisante ou par
une contamination du détecteur (3.45).
3.3
lot
nombre de détecteurs TL (3.45) du même type issus du même processus de
fabrication et correspondant totalement aux exigences définies dans ces normes et aux propriétés de
qualité garanties par le fabricant en ce qui concerne leur réponse (3.39), leur variation individuelle (3.17)
et leur non-linéarité (3.24)
3.4
étalonnage
détermination de la corrélation entre la valeur indiquée (3.16) d’un détecteur
TL (3.45) et la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée (3.20), de la dose absorbée (3.1)
dans l’eau, dans les conditions de référence (3.32)
Note 1 à l’article: L’étalonnage (3.4) sert à déterminer ou à contrôler le coefficient d’étalonnage (3.5). La valeur
conventionnellement vraie de la grandeur mesurée est indiquée par la valeur mesurée (3.21) déterminée
directement ou indirectement avec un étalon primaire.
3.5
coefficient d’étalonnage
N
i
relation valide dans les conditions de référence (3.32)
D
N =
i
MM−
i 0
Dans cette équation, D est la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée (3.20), M − M
i 0
est la différence résultant de la valeur indiquée (3.16) d’un unique détecteur TL (3.45)i et de la valeur de
bruit de fond (3.2)
Note 1 à l’article: Ainsi, le coefficient d’étalonnage (3.5) est la valeur réciproque de la réponse (3.39) dans les
conditions de référence (3.32).
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
3.6
boîtier
capsule, habituellement en PMMA, d’une épaisseur de paroi d’entrée de 1 mm et en forme de cylindre
plat, dans lequel un petit ensemble de détecteurs TL (3.45) peut être placé dans le même plan
Note 1 à l’article: L’ensemble constitué des détecteurs (3.45) et du boîtier (3.6) est la sonde TL (3.48).
3.7
conditionnement d’un lot
conditionnement
plusieurs réinitialisations d’irradiation et avant irradiation (3.28) d’un lot (3.3) de détecteurs TL (3.45)
Note 1 à l’article: Le caractère suffisant du conditionnement (3.7) est vérifié par l’intermédiaire de l’essai de
réutilisabilité (3.40) conformément à 5.3.3.
3.8
facteur de correction
facteur appliqué à la valeur indiquée (3.16) afin de compenser l’écart de
mesurage provoqué par une grandeur d’influence (3.18) ou par la grandeur mesurée (3.20)
Note 1 à l’article: Des exemples de l’utilisation d’un facteur de correction (3.8) sont les corrections pour la perte
d’information (3.13), la dépendance vis-à-vis de l’énergie (3.12) et la non-linéarité (3.24) (voir 4.4.5).
3.9
opérande de correction
opérande ajouté à la valeur indiquée (3.16) afin de compenser l’écart de mesurage provoqué par une
grandeur d’influence (3.18)
Note 1 à l’article: La valeur de bruit de fond (3.2) est un exemple pour les corrections en utilisant un opérande de
correction (3.9) (voir 4.4.2).
3.10
effet directionnel
effet directionnel de réponse
dépendance de la réponse (3.39) d’un détecteur TL (3.45) vis-à-vis de l’incidence
du rayonnement
3.11
direction de préférence
direction concernant le détecteur TL (3.45) ou la sonde TL (3.48), respectivement, qui est considérée
comme une valeur de référence pour la direction de l’incidence de rayonnement comme une grandeur
d’influence (3.18)
3.12
dépendance de réponse en énergie
dépendance en énergie
dépendance de la réponse (3.39) d’un détecteur TL (3.45) vis-à-vis de la qualité de rayonnement (3.30)
3.13
perte d’information
F
quotient de l’altération de la valeur de la dose absorbée (3.1) mesurée au cours de l’intervalle de temps
entre la fin de l’irradiation et l’évaluation (par exemple provoqué par l’influence de la température
ambiante), et de la valeur de dose absorbée (3.1) mesurée immédiatement après l’irradiation
Note 1 à l’article: La perte d’information (3.13) est exprimée sous forme d’un pourcentage.
Note 2 à l’article: L’altération de la dose absorbée (3.1) mesurée peut être positive (incrément) ou négative
(décrément).
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
3.14
débit de perte d’information
.
F
perte d’information (3.13) par intervalle de temps
3.15
courbe de thermoluminescence
valeur mesurée (3.21) de l’émission lumineuse du détecteur TL (3.45) en
fonction de la température ou du temps au cours du processus d’évaluation
3.16
valeur indiquée
M
valeur numérique d’un paramètre affichée par un instrument indicateur TL
Note 1 à l’article: La valeur indiquée (3.16), M, pour un détecteur TL (3.45) est évaluée à partir de la courbe de
thermoluminescence (3.15) par l’instrument indicateur TL (voir 4.3.8.3). La valeur mesurée (3.21) de la dose est
déterminée à partir de la valeur indiquée (3.16) en appliquant le coefficient d’étalonnage (3.5), les facteurs de
correction et les opérandes de correction (3.9) (voir 4.4).
Note 2 à l’article: La valeur indiquée (3.16) est également appelée la mesure de l’instrument indicateur TL (3.47).
3.17
variation individuelle de la réponse
variation individuelle
écart de la réponse (3.39) des détecteurs TL (3.45) uniques par rapport à la réponse (3.39) moyenne d’un
lot (3.3) de détecteurs TL (3.45) dans des conditions d’irradiation et d’évaluation identiques
3.18
grandeur d’influence
grandeur qui n’est pas une grandeur mesurée (3.20) mais qui influence
néanmoins le résultat d’un mesurage
Note 1 à l’article: Les grandeurs d’influence (3.18) peuvent développer des influences sous la forme de perturbations
externes (température, humidité, tension, etc.), comme des propriétés inhérentes à l’instrument, c’est-à-dire
provoquées par l’instrument lui-même (décalage du zéro, vieillissement des composants du système, temps de
stabilisation, etc.) ou comme des grandeurs ajustables influençant le résultat du mesurage (par exemple, la qualité
de rayonnement (3.30) ou la direction de l’incidence de rayonnement au cours d’un mesurage de dose).
Note 2 à l’article: La correction de l’impact d’une grandeur d’influence (3.18) peut nécessiter d’appliquer à la
valeur indiquée (3.16) un facteur de correction (3.8) [grandeur d’influence (3.18) multiplicative, par exemple perte
d’information (3.13)] ou un opérande de correction (3.9) [grandeur d’influence (3.18) additive, par exemple valeur
de bruit de fond (3.2)]
Note 3 à l’article: Si une grandeur d’influence (3.18) n’est pas prise en compte en appliquant un facteur de correction
(3.8) ou un opérande de correction (3.9), le facteur de correction (3.8) est établi à un, ou bien l’opérande de correction
(3.9) est établi à zéro, respectivement.
3.19
transfert linéique d’énergie
TLE
quotient, par la longueur d’un petit élément de trajectoire, de l’énergie moyenne transmise de manière
locale à un milieu par une particule chargée d’une énergie spécifiée le long de cet élément
Note 1 à l’article: La valeur de TLE (en KeV/µm) est habituellement indiquée pour l’eau en tant que milieu traversé
par la particule chargée
[SOURCE: ICRU 60]
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
3.20
grandeur mesurée
grandeur physique à déterminer par le système de mesure
Note 1 à l’article: Selon l’ICRU 62, la grandeur mesurée (3.20) en dosimétrie clinique est la dose absorbée (3.1) dans
l’eau au niveau du point de mesurage (3.26)
3.21
valeur mesurée d’un système TLD
valeur mesurée
valeur de la grandeur mesurée (3.20) de la dose absorbée (3.1) dans l’eau
déterminée avec un système TLD (3.46) au niveau du point de mesurage (3.26)
Note 1 à l’article: La valeur mesurée (3.21) est déterminée comme le produit des facteurs de correction et de la
moyenne des valeurs indiquées (3.16) des détecteurs TL (3.45) uniques situés au niveau de la sonde TL (3.48) et
irradiés ensemble et en même temps que la sonde TL (3.48), corrigée en ce qui concerne la valeur du bruit de fond
(3.2) et multipliée par le coefficient d’étalonnage (3.5) individuel.
3.22
cycle de mesurage
séquence d’étapes opérationnelles en dosimétrie TL, comprenant une réinitialisation avant irradiation
(3.28), une irradiation, une réinitialisation après irradiation (3.27) et l’évaluation de détecteurs TL (3.45)
3.23
plage de mesurage
plage de valeurs de doses dans laquelle le système TLD (3.46) satisfait aux
exigences applicables aux caractéristiques de fonctionnement
Note 1 à l’article: Les limites de la plage de mesurage d’un système TLD (3.46) se trouvent dans l’intervalle situé
entre la plus petite et la plus grande valeurs mesurées (3.21).
3.24
non-linéarité de réponse
non-linéarité
variation de la réponse (3.39) en fonction de la dose
Note 1 à l’article: La linéarité signifie une réponse (3.39) constante, la supra-linéarité désigne une augmentation
de la réponse (3.39), la sous-linéarité indique une diminution de la réponse (3.39) lorsque la dose augmente.
3.25
paramètres pour les essais
valeurs des grandeurs d’influence (3.18) convenues pour soumettre à essai l’impact des autres grandeurs
d’influence (3.18)
3.26
point de mesurage
point sur ou dans le corps du patient ou le fantôme d’eau, au niveau duquel la
dose absorbée (3.1) dans l’eau est mesurée
[13] [39] [40]
Note 1 à l’article: Voir également les Références , , et l’ICRU 35.
3.27
réinitialisation après irradiation
traitement thermique contrôlé (réinitialisation) d’un détecteur TL (3.45) après
irradiation et avant évaluation
Note 1 à l’article: La réinitialisation après irradiation sert à réduire la perte d’information (3.13).
© ISO 2014 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 28057:2014(F)
3.28
réinitialisation avant irradiation
traitement thermique contrôlé de détecteurs TL (3.45) déjà évalués avant une
réutilisation
Note 1 à l’article: La réinitialisation avant irradiation (3.27) sert à supprimer le signal TL induit par un rayonnement
après évaluation et rétablit approximativement la réponse d’origine.
3.29
altération permanente de la réponse du TL
altération permanente de la réponse (3.39) d’un détecteur TL (3.45) en raison
d’une irradiation préalable au-delà d’une dose propre au détecteur
Note 1 à l’article: La valeur de cette dose peut dépendre de la configuration temporelle des irradiations préalables
(fractionnement de la dose, protraction de la dose).
3.30
qualité de rayonnement
paramètre pour la caractérisation de la fluence spectrale relative des particules d’un type de rayonnement
à un endroit spécifié
Note 1 à l’article: En dosimétrie clinique, pour caractériser la qualité de rayonnement, on a tout simplement
recours à des paramètres mesurables tels que l’indice de qualité d’un rayonnement de photons ou le parcours
[25]
50 % d’un rayonnement d’électrons (voir ICRU 35, ICRU 62 et la Référence ).
3.31
domaine assign
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 28057
ISO/TC 85/SC 2 Secrétariat: AFNOR
Début de vote Vote clos le
2012-01-10 2012-06-10
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence solides pour
le photon et rayonnements d'électron en radiothérapie
Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and electron radiations in radiotherapy
ICS 13.280
La présente version française de ce document correspond à la version anglaise qui a été
distribuée précédemment, conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil
15/1993.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
© Organisation Internationale de Normalisation, 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 28057
Notice de droit d'auteur
Ce document de l'ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d'auteur de l'ISO.
Sauf autorisé par les lois en matière de droits d'auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO ne
peut être reproduite, enregistrée dans un système d'extraction ou transmise sous quelque forme que ce soit
et par aucun procédé électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou autres,
sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d'autorisation de reproduction doivent être envoyées à l'ISO à l'adresse ci-après ou au
comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 28057
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Termes, définitions et abréviations.3
3.1 Termes.3
3.2 Abréviations.10
4 Règles pour la procédure de mesure d'une dosimétrie DTL .11
4.1 Principe de mesure .11
4.2 Grandeur mesurée.11
4.3 Cycle de mesurage.11
4.3.1 Exigences générales.11
4.3.2 Séquence des cycles de mesurage.11
4.3.3 Passage commun des CYCLES DE MESURAGE.11
4.3.4 Manipulation des détecteurs TL .11
4.3.5 Réinitialisation avant irradiation.12
4.3.6 Irradiation .12
4.3.7 Réinitialisation après irradiation.13
4.3.8 Lecture.13
4.4 Mesurage de la dose absorbée dans l’eau .13
4.4.1 Equation de base pour la détermination de la DOSE ABSORBEE DANS L’EAU .13
4.4.2 Détermination de la VALEUR DE BRUIT DE FOND M .14
0
4.4.3 Détermination de la VALEUR INDIQUEE M .14
i
4.4.4 Détermination des COEFFICIENTS D'ETALONNAGE individuels N .15
i
4.4.5 Détermination des facteurs de correction k .16
ν
4.5 Incertitude de mesure de la dose absorbée .23
4.6 Réutilisabilité .23
4.7 Contrôle de stabilité.23
4.8 Personnel .23
5 Exigences relatives au système TLD .24
5.1 Informations générales.24
5.1.1 Classification des exigences .24
5.1.2 Exigences relatives aux caractéristiques de fonctionnement.24
5.2 Etat complet du système TLD .24
5.2.1 Composants techniques.24
5.2.2 Composants matériel et logiciels .24
5.2.3 Instructions d'utilisation.25
5.2.4 Accès à un dispositif d'irradiation d'étalonnage.27
5.3 Exigences sur les DETECTEURS TL .27
5.3.1 Caractéristiques des MATERIAUX TL.27
5.3.2 Adaptation des MATERIAUX TL.27
5.3.3 Réutilisabilité des détecteurs TL .28
5.3.4 Variation individuelle .28
5.4 Exigences sur les instruments indicateurs TL.28
5.4.1 Remarques générales .28
5.4.2 Montage mécanique.29
5.4.3 Temps de mise en route .29
5.4.4 Indication et plage d'indication.29
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 28057
5.4.5 Valeur de bruit de fond. 29
5.4.6 Indication du dépassement de capacité et effets au cours de l'évaluation de DOSES
élevées . 29
5.4.7 Source lumineuse d'essai. 29
5.4.8 Variations de la REPONSE . 29
5.4.9 Construction mécanique. 30
5.4.10 Protection contre la lumière . 30
5.4.11 Influences climatiques . 30
5.4.12 Exigences électriques . 30
5.4.13 Sécurité de fonctionnement et détection d’un défaut de fonctionnement . 31
5.4.14 Sortie de données et sauvegarde des données . 33
5.5 Exigences des instruments auxiliaires (dispositif de réinitialisation avant irradiation). 33
5.5.2 Détection d'un défaut de fonctionnement. 33
5.5.3 INDICATION de l'état opérationnel. 33
5.6 Exigences sur le système TLD entier . 34
5.6.1 Plages de mesure minimales. 34
5.6.2 Plages d'utilisation nominales minimales.34
5.6.3 Plages des paramètres d'essais . 35
5.7 Exigences concernant le dispositif d'irradiation d'étalonnage. 36
5.8 Exigences relatives aux DOCUMENTS D'ACCOMPAGNEMENT . 37
5.9 Essais d'acceptation . 37
5.9.1 Exigences générales . 37
5.9.2 Nombre de DETECTEURS TL utilisés. 37
5.9.3 Type des DETECTEURS TL utilisés. 37
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 28057
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 28057 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 85, Energie nucléaire, technologies nucléaires, et
radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
© ISO 2011 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 28057
Dosimétrie avec détecteurs de thermolumiscence solides pour
le photon et rayonnements d'électron en radiothérapie
1 Domaine d'application
Dans la présente norme, les règles relatives à l’application de la dosimétrie par thermoluminescence à des
mesurages de doses selon la technique de la sonde sont définies. La technique de la sonde englobe le
montage, en particulier dans un fantôme d’eau ou dans un fantôme imitant le corps, de plusieurs détecteurs
TL uniques ou d'un ensemble de détecteurs TL encapsulés dans un boîtier à parois minces. L'objet de ces
règles est de garantir la fiabilité et l’exactitude indispensables dans une dosimétrie clinique lorsqu'elle est
appliquée sur ou dans le patient ou le fantôme. Elles s'appliquent à la dosimétrie en radiothérapie percutanée
avec un rayonnement de photons et un rayonnement d'électrons et en curiethérapie avec des émetteurs de
photons [4] [33] [34].
La dosimétrie avec des détecteurs à thermoluminescence LiF présente plusieurs avantages. Ces avantages
sont en particulier :
⎯ les petits volumes des détecteurs ;
⎯ leur applicabilité aux rayonnements continus et pulsés ;
⎯ un matériau de détecteur dont la densité est presque équivalente à celle de l'eau ;
⎯ un faible nombre de facteurs de correction nécessaires pour déterminer les doses absorbées.
Le principal inconvénient des détecteurs TL est cependant qu'ils doivent être régénérés par une procédure de
réinitialisation avant irradiation. Malheureusement, il n'est pas possible de rétablir parfaitement l’ancienne
réponse des détecteurs par cette réinitialisation. Cependant, à condition que tous les détecteurs d'un lot de
production subissent toujours le même traitement thermique, il est au moins possible de déterminer l'altération
moyenne de la réponse de ces détecteurs, avec des fluctuations suffisamment petites des valeurs
individuelles. A partir de cette altération moyenne, un facteur de correction peut être déterminé.
Le but essentiel de la présente norme est de spécifier les procédures et de réaliser les corrections qui
permettent d'obtenir (1) une REPETABILITE de la valeur indiquée dans les limites d'une fraction de pourcent [2]
et ainsi (2) une INCERTITUDE DE MESURE totale (y compris les étapes d'étalonnage remontant aux normes
principales) de quelques pourcents, comme en dosimétrie par chambre d'ionisation [15] [21] [24] [48] [49].
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 28057
Les réglementations dans la présente norme comprennent plusieurs termes utilisés en dosimétrie par
thermoluminescence, des règles pour la TECHNIQUE DE MESURE et des exigences sur le SYSTEME DE MESURE.
Les exigences définies et les techniques d'essais peuvent, en totalité ou partiellement, servir de base pour
des CONTROLES DE STABILITE et des ESSAIS D'ACCEPTATION. Les procédures de dosimétrie par
thermoluminescence décrites dans la présente norme peuvent être utilisées pour le RAYONNEMENT DE
PHOTONS dans la plage d'énergie de 20 keV à 50 MeV et pour le RAYONNEMENT D'ELECTRONS dans la plage
d'énergie de 4 MeV à 25 MeV. Afin d'atteindre la REPETABILITE et L'INCERTITUDE TOTALE mentionnées ci-
dessus, la présente norme est applicable à la plage de doses supérieures à 1 mGy. La limite supérieure de la
plage de mesure minimale est de l'ordre de 10 à 100 Gy. En dosimétrie clinique, les détecteurs à
thermoluminescence (détecteurs TL) sont appliqués en réponse à un besoin d'une haute résolution spatiale,
c'est-à-dire dans l'étude de la répartition des doses avec de forts gradients se produisant dans de petits
champs de rayonnement stéréotaxique et autour de sources de curiethérapie. L'autre application courante est
le mesurage de répartitions de doses dans de grands éléments absorbants, par exemple des fantômes
géométriques ou des fantômes imitant le corps, soit dans les limites du champ, soit à sa périphérie. Une autre
utilisation est l'assurance qualité de la dosimétrie clinique par comparaison mutuelle de doses de postes [1]
[7] [9] [17] [19] [25] [26] [27] [44]. Ces applications sont complémentaires de l’utilisation des chambres
d'ionisation. La présente norme est applicable aux « détecteurs TL », c'est-à-dire les bâtonnets et les pastilles
en LiF:Mg,Ti ou LiF:Mg,Cu,P sous une forme cristalline ou polycristalline et aux « sondes TL », c'est-à-dire
des ensembles de détecteurs TL disposés dans des boîtiers en PMMA. Pour la dosimétrie clinique, des
détecteurs TL uniques ou des sondes TL sont positionnés et irradiés dans des fantômes. Les poudres TLD ne
sont pas traitées dans la présente norme.
Dans la présente norme, la longue expérience dans l’usage clinique de la dosimétrie par
thermoluminescence, exprimée dans un certain nombre de protocoles et de recommandations, par exemple
[10] [24] [28] [48] [49], a été prise en compte.
Conformément à la procédure proposée par la Commission Electrotechnique Internationale (CEI) dans ses
publications, les petites capitales ont été utilisées pour désigner les termes définis.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
EN 61000-4-2:2001-12, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-2 : techniques d'essai et de
mesure - Essai d'immunité aux décharges électrostatiques (CEI 61000-4-2:1995 + A1:1998 + A2:2000)
EN 61000-4-3:2003-03, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-3 : techniques d'essai et de
mesure - Essai d'immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux fréquences radioélectriques (CEI
61000-4-3:2002)
EN 61000-4-4:2002-07, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4 : techniques d'essai et de mesure
- Section 4 : essais d'immunité aux transitoires électriques rapides en salves — Publication fondamentale en
CEM (IEC 61000-4-4:1995 +A1:2000 + A2:2001)
EN 61000-4-5:2001-12, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4 : techniques d'essai et de mesure
— Section 5 : essai d'immunité aux ondes de choc (CEI 61000-4-5:1995 + A1:2000)
EN 61000-4-6:2001-12, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-6 : techniques d'essai et de
mesure — Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs radioélectriques (CEI 61000-4-
6:1996 + A1:2000)
EN 61000-4-8:2001-12, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-8 : techniques d'essai et de
mesure - Essai d'immunité au champ magnétique à la fréquence du réseau (CEI 61000-4-8:1993 + A1:2000)
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 28057
EN 61000-4-11:2001-12, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-11 : techniques d'essai et de
mesure - Essais d'immunité aux creux de tension, coupures brèves et variations de tension (CEI 61000-4-
11:1994 + A1:2000)
EN 61000-6-2:2002-08, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-2 : normes génériques - Immunité
pour les environnements industriels (CEI 61000-6-2:1999, altered)
EN 61010-1:2002-08, Règles de sécurité pour appareils électriques de mesurage, de régulation et de
laboratoire — Partie 1 : exigences générales (CEI 61010-1:2001)
EN 60601-1:1996-03, Appareils électromédicaux — Partie 1 : exigences générales pour la sécurité de base et
les performances essentielles (CEI 60601-1:1988 + A1:1991 + A2:1995)
EN 61187:1995-06, Équipement de mesures électriques et électroniques documentation (CEI 61187:1993,
altered)
ICRU 35, Radiation dosimetry: electron beams with energies between 1 and 50 MeV. International
Commission on Radiation Units and Measurements (1984)
ICRU 36, Microdosimetry. International Commission on Radiation Units and Measurements (1983)
ICRU 62, Prescribing, recording and reporting photon beam therapy. International Commission on Radiation
Units and Measurements (1999)
CEI 61066-Ed.2.0:2006-6, Systèmes de dosimétrie par thermo-luminescence pour la surveillance individuelle
et de l'environnement (2006)
CEI 60050-88, IEV: International Electrotechnical Vocabulary. Radiology and radiological physics. (1983)
ISO/ASTM 51707: Standard Guide for Estimating Uncertainties in Dosimetry for Radiation Processing
(2005) E
ISO/CEI Guide 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3 : guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM:1995) - Supplément 2 : extension à un nombre quelconque de grandeurs de sorties (Geneva,
Switzerland) (2008)
ISO/CEI Guide 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés (VIM) (Geneva, Switzerland) (2007)
3 Termes, définitions et abréviations
3.1 Termes
Cette liste comprend des termes spéciaux de dosimétrie par thermoluminescence ainsi que des termes plus
généraux, spécifiés par des crochets en chevrons, qui ont été adaptés à la dosimétrie par
thermoluminescence. Les notes incluses contiennent des informations supplémentaires, se rapportant par
exemple aux règles et aux exigences de ces normes, ce qui améliore ainsi leur clarté.
3.1.1
valeur de bruit de fond, M
0
VALEUR INDIQUEE d'un SYSTEME TLD au cours de l'évaluation d'un DETECTEUR TL non
irradié selon les INSTRUCTIONS D'UTILISATION
NOTE Une modification de la VALEUR DE BRUIT DE FOND peut être provoquée par un changement de L'INSTRUMENT
INDICATEUR TL OU par une REINITIALISATION AVANT IRRADIATION insuffisante ou par une contamination du DETECTEUR.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 28057
3.1.2
lot
Nombre de DETECTEURS TL du même type issus du même processus de fabrication
et correspondant totalement aux exigences définies dans ces normes et aux propriétés de qualité garanties
par le fabricant en ce qui concerne leur REPONSE, leur VARIATION INDIVIDUELLE et leur NON-LINEARITE
3.1.3
étalonnage
Détermination de la corrélation entre la VALEUR INDIQUEE d'un DETECTEUR TL et la
valeur conventionnellement vraie de la GRANDEUR MESUREE, de la DOSE ABSORBEE DANS L'EAU, dans les
CONDITIONS DE REFERENCE
NOTE L'ETALONNAGE sert à déterminer ou à contrôler le COEFFICIENT D'ETALONNAGE. La valeur conventionnellement
vraie de la grandeur mesurée est indiquée par la VALEUR MESUREE déterminée directement ou indirectement avec un étalon
primaire
3.1.4
coefficient d'étalonnage
N
i
relation valide dans les CONDITIONS DE REFERENCE
D
N = (1)
i
M −M
i 0
Dans cette équation, D est la valeur conventionnellement vraie de la GRANDEUR MESUREE, M -M est la
i 0
différence résultant de la VALEUR INDIQUEE d'un unique DETECTEUR TL i et de la VALEUR DE BRUIT DE FOND.
NOTE Ainsi, le COEFFICIENT D'ETALONNAGE est la valeur réciproque de la REPONSE dans les CONDITIONS DE REFERENCE.
3.1.5
boîtier
capsule, habituellement en PMMA, d'une épaisseur de paroi d’entrée de 1 mm et en forme de cylindre
circulaire plat, dans lequel un petit ensemble de DETECTEURS TL peut être placé dans le même plan
NOTE L’ensemble constitué des DETECTEURS et du BOITIER est la SONDE TL.
3.1.6
conditionnement d'un lot
conditionnement
plusieurs réinitialisations d'IRRADIATION et AVANT IRRADIATION D'UN LOT de DETECTEURS TL
NOTE Pour savoir si le CONDITIONNEMENT est suffisant, l'essai de REUTILISABILITE conformément au Paragraphe 5.3.3
est examiné.
3.1.7
facteur de correction
Facteur appliqué à la VALEUR INDIQUEE afin de compenser l’écart de mesurage
provoqué par une GRANDEUR D’INFLUENCE ou par la GRANDEUR MESUREE
NOTE Des exemples de l’utilisation d’un FACTEUR DE CORRECTION sont les corrections pour la perte d’information, la
DEPENDANCE VIS-A-VIS DE L’ENERGIE et la NON-LINEARITE (voir 4.4.5).
3.1.8
opérande de correction
l’opérande ajouté à la VALEUR INDIQUEE afin de compenser l’écart de mesurage provoqué par une GRANDEUR
D’INFLUENCE
NOTE La VALEUR DE BRUIT DE FOND est un exemple pour les corrections en utilisant un OPERANDE DE
CORRECTION (voir 4.4.2).
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/DIS 28057
3.1.9
effet directionnel
Dépendance de la REPONSE d’un DETECTEUR TL vis à vis de l’incidence du
rayonnement
3.1.10
direction de préférence
direction concernant le DETECTEUR TL ou la SONDE TL, respectivement, qui est considérée comme une valeur
de référence pour la direction de l’incidence de rayonnement comme une GRANDEUR D'INFLUENCE
3.1.11
dépendance vis-à-vis de l’énergie
dépendance de la REPONSE d’un DETECTEUR TL vis-à-vis de la QUALITE DE RAYONNEMENT
3.1.12
perte d’information, F
quotient de l’altération de la DOSE ABSORBEE mesurée au cours de l’intervalle de temps entre la fin de
l’IRRADIATION et l’évaluation (par exemple provoquée par l’influence de la température ambiante) et de la DOSE
ABSORBEE mesurée immédiatement après l’IRRADIATION
NOTE 1 La PERTE D’INFORMATION a été exprimée sous forme d'un pourcentage.
NOTE 2 L’altération de la DOSE ABSORBEE mesurée peut être positive (incrément) ou négative (décrément).
3.1.13
Débit de perte d’information
&
F
PERTE D’INFORMATION par intervalle de temps
3.1.14
courbe de thermoluminescence
VALEUR MESUREE de l’émission lumineuse du DETECTEUR TL en fonction de la
température ou du temps au cours du processus d’évaluation
3.1.15
Valeur indiquée
M
Valeur numérique d’un paramètre affichée par un instrument indicateur TL (VIM)
NOTE 1 La VALEUR INDIQUEE M pour un DETECTEUR TL est évaluée à partir de la COURBE DE THERMOLUMINESCENCE par
l’INSTRUMENT INDICATEUR TL (voir Paragraphe 4.3.8.3). La VALEUR MESUREE de la DOSE est déterminée à partir de la VALEUR
INDIQUEE en appliquant le COEFFICIENT D’ETALONNAGE, les facteurs de correction et les OPERANDES DE CORRECTION (voir
Paragraphe 4.4).
NOTE 2 La VALEUR INDIQUEE est également appelée la mesure de l’INSTRUMENT INDICATEUR TL.
3.1.16
variation individuelle de la réponse
variation individuelle
écart de la REPONSE des DETECTEURS TL uniques par rapport à la REPONSE moyenne d’un LOT de DETECTEURS
TL dans des conditions d’irradiation et d’évaluation identiques
© ISO 2011 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/DIS 28057
3.1.17
grandeur d'influence
Une grandeur qui n’est pas une GRANDEUR MESUREE mais qui influence néanmoins le
RESULTAT D’UN MESURAGE (VIM)
NOTE 1 Les GRANDEURS D'INFLUENCE peuvent développer des infl
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.