Dosimetry with radiophotoluminescent glass dosimeters for dosimetry audit in MV X-ray radiotherapy

This document specifies the dose assessment method when an RPLD is used for dosimetry audit in external high-energy X-ray beam radiotherapy. The dosimetry for electron beams and X-ray beams of stereotactic radiotherapy, gamma‑ray of brachytherapy is not included in this version. This document addresses RPLD handling, measurement method, conversion of measured value to dose, necessary correction coefficient, and the performance requirements for RPLD systems, including the reader.

Dosimétrie avec dosimètres radiophotoluminescents de type verre utilisée pour l'audit dosimétrique en radiothérapie à rayons X de haute énergie

Le présent document spécifie la méthode d'estimation dosimétrique lorsqu'un dosimètre RPL est utilisé pour un audit de dosimétrie en radiothérapie externe à rayonnement X de haute énergie. La dosimétrie des faisceaux d'électrons et des faisceaux de rayons X de la radiochirurgie stéréotaxique, ainsi que des rayons gamma de la curiethérapie, n'est pas incluse dans cette version. Le présent document décrit la manipulation des dosimètres RPL, la méthode de mesure et de conversion de la valeur mesurée en dose, et de l'application des coefficients de correction nécessaires, ainsi que les exigences de performance des systèmes de dosimétrie par radiophotoluminescence, y compris celles du lecteur des dosimètres.

General Information

Status
Published
Publication Date
09-Dec-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
06-Dec-2019
Due Date
16-Feb-2020
Completion Date
10-Dec-2019
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ISO 22127:2019 - Dosimetry with radiophotoluminescent glass dosimeters for dosimetry audit in MV X-ray radiotherapy
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ISO 22127:2019 - Dosimétrie avec dosimetres radiophotoluminescents de type verre utilisée pour l'audit dosimétrique en radiothérapie a rayons X de haute énergie
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22127
First edition
2019-12
Dosimetry with
radiophotoluminescent glass
dosimeters for dosimetry audit in MV
X-ray radiotherapy
Dosimétrie avec dosimètres radiophotoluminescents de type verre
utilisée pour l'audit dosimétrique en radiothérapie à rayons X de
haute énergie
Reference number
ISO 22127:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 22127:2019(E)

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Published in Switzerland
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ISO 22127:2019(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Rules for the RPLD handling/reading procedure . 5
4.1 Principle of measurement . 5
4.2 Objective quantity of measurement . 6
4.3 Handling of RPLDs . 6
4.3.1 General remarks . 6
4.3.2 Cleaning of RPLD element . 6
4.4 Annealing . 6
4.5 Irradiation of RPLD . 6
4.5.1 Effective centre of measurement . 6
4.5.2 Irradiation dose . 6
4.6 Pre-heating . 6
4.7 RPLD Reading. 7
4.7.1 General remarks . 7
4.7.2 Positioning RPLD elements on the reading tray . 7
4.7.3 Determination of the RPL reading . 7
4.7.4 Reader stability compensation by reference RPLDs . 7
5 Evaluation of absorbed dose to water . 7
5.1 Basic formula for the determination of absorbed dose to water . 7
5.2 Mean readings of raw data. 8
5.3 Evaluation of background element . 8
5.4 Individual dosimeter sensitivity correction factor of each element . 8
5.5 Calibration coefficient with reference RPLD element . 8
5.6 Correction factor for individual reading tray position dependence . 9
5.7 Correction factor for the radiation quality . 9
5.8 Correction factor for phantom material .10
5.9 Correction factor for nonlinearity .10
5.10 Uncertainty of measurement of the absorbed dose .11
6 Requirements for the RPLD system .11
6.1 General information .11
6.2 Recommendations concerning completeness of the RPLD system .11
6.2.1 Technical components.11
6.2.2 Hardware and software components .12
6.2.3 Operating instructions .12
6.3 Requirements for RPLD detectors.13
6.3.1 Characteristics of RPLD materials .13
6.4 Requirements for RPLD-indicating instruments .14
6.4.1 General remarks .14
6.4.2 Mechanical construction and setup .14
6.4.3 Repeatable reading ability .14
6.4.4 Indication and indication range .14
6.4.5 Internal calibration glass .14
6.4.6 Operational failure and detection .14
6.4.7 Data output and data backup .15
6.5 Requirements for auxiliary instruments (pre-irradiation annealing and pre-heat
devices).15
6.5.1 Pre-irradiation annealing .15
6.5.2 Pre-heat .15
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ISO 22127:2019(E)

6.5.3 Operation safety .15
6.5.4 Detection of function failure .15
6.5.5 Indication of the operating state .15
Bibliography .16
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 22127:2019(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
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Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
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any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
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Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
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For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
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This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies,
and radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 22127:2019(E)

Introduction
A radiophotoluminescent glass dosimeter (RPLD) is a cumulative radiation dosimeter usually made
of silver-activated phosphate glass. The silver atoms act as radiophotoluminescence (RPL) centres
excited by ionizing radiation. The number of RPL centres excited is proportional to the absorbed dose
to the RPLD. Since the first RPLD was produced in 1949, improvements have been made to the reading
[1]
precision and reliability . The latest products, rod-like dosimeters of a few millimetres in size, measure
the absorbed dose that can be evaluated with an uncertainty of about 1 % to 2 % (k = 1) in certain
[2] to [5]
conditions . The RPL centres do not disappear after readout. Therefore, repeated readouts for a
single exposure is possible. The results are stable and good accuracy of the signal readouts is possible.
In addition, since the RPL centres once formed are hardly affected by fading, it is suitable in long-term
dose measurement with retention capacity. RPLDs can be reused by annealing at high temperature.
[6]
RPLDs have been widely used for personal dosimetry and environmental radiation measurements
to [7]
.They are also used for radiation dose assessment of patients and staff in the field of radiation
[8] to [21]
medicine, including interventional radiology, external radiotherapy, and brachytherapy . Due
to their advantages of compactness, repeatable readout, good precision, and small fading, RPLDs have
been recently used as a dosimeter for dosimetric external audits in external radiotherapy with high-
[22] to [27]
energy X-rays . Thermoluminescent Dosimeter (TLD) and optically stimulated luminescent
dosimeter (OSLD) have also been used for the audits. The three dosimeters, RPLD, TLD, and OSLD, are
passive solid-state dosimeters and have some similar characteristics. However, there are variations in
the handling, reading methodology, and dose evaluation, including tissue-equivalency.
This document focuses on the RPL dosimetry from the viewpoint of the dosimetry audit in MV X-ray
radiotherapy highlighting the procedures for handling, reading, and corrections to the response
dependency of beam quality and dose.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22127:2019(E)
Dosimetry with radiophotoluminescent glass dosimeters
for dosimetry audit in MV X-ray radiotherapy
1 Scope
This document specifies the dose assessment method when an RPLD is used for dosimetry audit in
external high-energy X-ray beam radiotherapy.
The dosimetry for electron beams and X-ray beams of stereotactic radiotherapy, gamma-ray of
brachytherapy is not included in this version.
This document addresses RPLD handling, measurement method, conversion of measured value to
dose, necessary correction coefficient, and the performance requirements for RPLD systems, including
the reader.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
me a s ur ement (GUM: 1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
absorbed dose
energy that is imparted to matter in a sufficiently small volume element by ionizing radiation divided
by the mass of that volume element
3.2
background value
M
0,i
indicated value (3.11) by a non-irradiated RPLD detector (3.25) according to the instruction manual
3.3
batch
number of RPLD detectors (3.25) of the same type, which originate from the same manufacturing
process, and correspond in their entirety to both the requirements defined in this document and the
quality properties guaranteed by the manufacturer with regard to their response, individual dosimeter
sensitivity correction (3.12), and nonlinearity (3.18)
© ISO 2019 – All rights reserved 1

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ISO 22127:2019(E)

3.4
calibration
operation that, under reference conditions (3.29), in a first step, establishes a relation between
the quantity values with measurement uncertainties provided by measurement standards and
corresponding indications with associated measurement uncertainties and, in a second step, uses this
information to establish a relation for obtaining a measurement result from an indicated value (3.11) of
an RPLD detector (3.25)
3.5
calibration coefficient
N
D,r
relation valid under reference conditions (3.29)
D
w,Q
0
N =
D,r
MSCF −MSCF
Q,rr 0,rr′′
0
where
D is the conventional true value of the measured quantity (3.14);
w,Q
0
M and M
are the mean values of indicated values (3.11) of a single RPLD detector (3.25) of el-
0,r'
Q,r
0
ement ID r and r′ for several sessions (3.33), or irradiated and unirradiated element
respectively;
SCF and SCF are the individual dosimeter sensitivity correction (3.12) factors.
r r′
Note 1 to entry: The calibration coefficient (3.5) is the reciprocal value of the response under reference
conditions (3.29).
3.6
casing
capsule, usually made from resin (e.g. acrylonitrile butadiene styrene) of a suitable thickness and
shaped as a columnar pipe or tube, into which a small RPLD detector (3.25) can be placed
3.7
correction factor
factor applied to the indicated value (3.11) in order to compensate for the measurement deviation
caused by an influence quantity or the measured quantity (3.14)
Note 1 to entry: Examples of using a correction factor (3.7) are the corrections for energy dependence (3.10) and
nonlinearity (3.18).
3.8
directional dependence
dependence of the response of an RPLD detector (3.25) on the direction of radiation incidence
3.9
direction of preference
direction that refers to the RPLD detector (3.26) and is considered as a reference value for the direction
of radiation incidence as an influence quantity
3.10
energy dependence
dependence of the response of an RPLD detector (3.25) on the radiation quality (3.23)
2 © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 22127:2019(E)

3.11
indicated value
M
raw,i
displayed value by an RPLD-indicating instrument (3.27) of the i-th RPLD, which is the mean value of
repetitive reading values by pulse laser irradiation
Note 1 to entry: The measured value (3.15) of the dose is determined from the indicated value (3.11) by applying
the calibration coefficient (3.5), correction factor (3.7), and correction summand (see Clause 5).
Note 2 to entry: The indicated value (3.11) is also termed the reading of the RPLD-indicating instrument (3.27).
3.12
individual dosimeter sensitivity correction
SCF
i
deviation of the response of a single RPLD detector, i, (3.25) from the mean response of a batch (3.3) of
RPLD detectors (3.25) under identical irradiation and evaluation conditions
3.13
internal calibration glass
internal calibration glass with a constant RPLD luminescence intensity, used for operation checks for
the RPLD-indicating instrument (3.27) (except for the heating device)
3.14
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 (3.20).
3.15
measured value
value of a measured quantity (3.14), absorbed dose (3.1) to water, determined by an RPLD system (3.26)
at the point of measurement (3.20)
Note 1 to entry: The measured value (3.15) is determined as the product of the correction factors (3.7) and the
mean of the indicated values (3.11) of the single RPLD detectors (3.25) that has been corrected for the background
value (3.2), and then multiplied by the calibration coefficient (3.5).
3.16
measurement cycle
sequence of working steps in RPLD dosimetry, consisting of pre-irradiation annealing (3.22), irradiation,
pre-heat (3.21), and evaluation of RPLD detectors (3.25)
3.17
measuring range
range of dose values in which the RPLD system (3.26) meets the requirements for the operation
characteristics
Note 1 to entry: The limits of the measuring range of an RPLD system (3.26) are within the interval spanned by
the smallest and the largest measured values (3.15).
3.18
nonlinearity
dependence of the change in response on dose
Note 1 to entry: Linearity means a constant dosimeter sensitivity on dose; supralinearity denotes an increase
in dosimeter sensitivity with increasing dose; sublinearity denotes a decrease in dosimeter sensitivity with
increasing dose.
3.19
parameters for tests
values of influence quantities that are agreed upon for testing the impact of other influence quantities
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ISO 22127:2019(E)

3.20
point of measurement
point on or in a phantom at which the absorbed dose (3.1) to water is measured
3.21
pre-heat
controlled heat treatment for an RPLD detector (3.25) after irradiation and before evaluation
Note 1 to entry: Pre-heat serves to stabilize the RPLD luminescence intensity.
3.22
pre-irradiation annealing
controlled heat treatment for an evaluated RPLD detector (3.25) before reuse
Note 1 to entry: Pre-irradiation annealing serves to delete the radiation-induced RPLD signal remaining after
evaluation, and to approximately restore the original response.
3.23
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, a simply measurable parameter, such as the quality index of a photon
[28]
radiation, is used for the characterization of radiation quality .
3.24
radiophotoluminescence
RPL
light emission in the visible range or an adjacent spectral range, which is based on the radiation-induced
occupation of trapping centres by the charge carriers of certain ion crystals, and occurs when these
charge carriers transit into activator levels as a consequence of UV excitation
3.25
radiophotoluminescent glass dosimeter detector
RPLD detector
detector
quantity of RPLD material of a certain chemical composition in a homogeneous matrix, e.g., silver-
activated phosphate glass
Note 1 to entry: The properties of an RPLD detector (3.25) are determined by its material composition, mass,
and shape.
3.26
radiophotoluminescent glass dosimeter system
RPLD system
system consisting of a number of RPLD detectors (3.25) and, if necessary, the supporting instruments,
the instruction manual containing the descriptions of the evaluation procedures, and the calibration
instructions for the RPLD system (3.26)
3.27
radiophotoluminescent glass dosimeter -indicating instrument
RPLD-indicating instrument
instrument for measuring the intensity of the luminescence emitted by an RPLD detector (3.25)
Note 1 to entry: The instrument is equipped with devices for exciting the RPLD detector (3.25) with UV light,
for recording the intensity of the RPLD luminescence emitted by the RPLD detector (3.25), and for indicating a
measurement signal proportional to the emitted light intensity.
Note 2 to entry: The RPLD-indicating instrument (3.27) is also called the reader.
4 © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 22127:2019(E)

3.28
rated range of use
variation range of an influence quantity that causes a change in response, and 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
3.29
reference conditions
set of reference values of all influence quantities and the measured quantity (3.14)
Note 1 to entry: If one or more influence quantities or the measured quantity (3.14) deviate from their reference
values, the measurement conditions are denoted as non-reference conditions.
3.30
reference point of detector
point located within or on the surface of an RPLD detector (3.25) whose spatial coordinates serve to
specify its position respective to its surroundings
Note 1 to entry: The position of the reference point within or on the RPLD detector (3.25) is defined by the
manufacturer. In dose measurements, the reference point of an RPLD detector (3.25) is placed at the point of
measurement (3.20) either on or in the phantom. For calibration (3.4), the reference point of an RPLD detector
(3.25) is placed at a point where the absorbed dose (3.1) to water under reference conditions (3.29) is known.
3.31
reference RPLD
RPLD detector (3.25) used to determine the correction factor (3.7) for the change in response during
successive measurement cycles (3.16)
Note 1 to entry: See 4.7.4.
3.32
reusability
usability of RPLD detectors (3.25) in several successive measurement cycles (3.16)
3.33
session
single sequential reading of an RPLD system (3.26)
Note 1 to entry: A session (3.33) reading is expressed as M i (3.11) and the mean value of the several sessions
raw,
(3.33) of element ID i is expressed as M .
i
3.34
uncertainty of measurement
parameter obtained by measurement or calibration, which, together with the measured value (3.15),
marks the value range where the true value of the measured quantity (3.14) lies
Note 1 to entry: The uncertainty of measurement (3.34) is the positive root obtained from the sum of the squares
of the standard uncertainties, for all uncertainty components.
4 Rules for the RPLD handling/reading procedure
4.1 Principle of measurement
Most common RPLDs consist of silver-activated phosphate glass. Ionizations produced by external
radiation generate RPL centres. The number of RPL centres is directly proportional to the number of
generated ion pairs, as well as to the absorbed dose. The quantity of RPL centres can be determined by
exciting them with a pulse type ultra-violet laser. In order to take advantage of the repeatable readout
characteristics of RPLD, a pulse laser is used instead of a continuous wave laser. The RPLD emits visible
orange light immediately after this excitation. Since the energy state of the RPL centres are maintained
after the light emission, the RPL can be read repeatedly after the first reading.
© ISO 2019 – All rights reserved 5

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ISO 22127:2019(E)

4.2 Objective quantity of measurement
The measured quantity is the absorbed dose to water, D , at the point of measurement in the absence of
w
the RPLD. The unit of this quantity is the gray (Gy). The measured values of the absorbed dose to water
can be converted into the absorbed dose of other materials, such as tissues of interest.
4.3 Handling of RPLDs
4.3.1 General remarks
Mechanical shock should not be given to avoid cracking the RPLD. If there is dirt or oil on the surface
of the element, the readings may change. It is recommended to use vacuum tweezers because dust on
the RPLD surface can also be removed. The major process flow of the RPLD reading shall be detailed in
the instruction manual of each RPL system. One typical type of RPLD is a rod type measuring 1,5 mm
in diameter and 12 mm in length. The element is installed in a case made of acrylonitrile butadiene
3
styrene (ABS) with a mass density of 1,05 g/cm and a thickness of 0,5 mm. This type is considered a
typical RPLD type because the effective readout volume is small enough to apply to the audit dosimetry.
The effective readout volume is diameter of 1 mm and a length of 6 mm.
4.3.2 Cleaning of RPLD element
Ultrasonic cleaning with alcohol or wiping by cloth should be performed. Typically, annual cleaning is
enough unless there is evidence of response variation or evidence of dirt on the RGD element.
4.4 Annealing
Annealing should be performed before the use of a new RPLD or to clear the background from the last
annealing. Annealing conditions of RPLD elements should be carefully described in the instruction
manual of each RPL
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22127
Première édition
2019-12
Dosimétrie avec dosimètres
radiophotoluminescents de
type verre utilisée pour l'audit
dosimétrique en radiothérapie à
rayons X de haute énergie
Dosimetry with radiophotoluminescent glass dosimeters for
dosimetry audit in MV X-ray radiotherapy
Numéro de référence
ISO 22127:2019(F)
©
ISO 2019

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ISO 22127:2019(F)

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ISO 22127:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Règles pour la procédure de manipulation/lecture RPLD . 6
4.1 Principe de mesure. 6
4.2 Grandeur objective de mesure . 6
4.3 Manipulation des dosimètres RPL . 6
4.3.1 Remarques générales . 6
4.3.2 Nettoyage de l’élément RPLD . 6
4.4 Réinitialisation . 6
4.5 Irradiation du dosimètre RPL . 7
4.5.1 Centre effectif de mesure . 7
4.5.2 Dose d’irradiation . 7
4.6 Préchauffage . 7
4.7 Lecture des dosimètres RPL . 7
4.7.1 Remarques générales . 7
4.7.2 Positionnement des éléments RPLD sur le plateau de lecture. 7
4.7.3 Détermination de la lecture radiophotoluminescente . 8
4.7.4 Compensation de la stabilité du lecteur par des dosimètres RPL de référence . 8
5 Évaluation de la dose absorbée dans l’eau . 8
5.1 Formule de base pour la détermination de la dose absorbée dans l’eau . 8
5.2 Lectures moyennes des données brutes . 8
5.3 Évaluation de l’élément de bruit de fond . 9
5.4 Facteur de correction de sensibilité individuelle du dosimètre de chaque élément . 9
5.5 Coefficient d’étalonnage avec l’élément RPLD. 9
5.6 Facteur de correction pour la dépendance individuelle à la position du plateau
de lecture . 9
5.7 Facteur de correction pour la qualité du rayonnement .10
5.8 Facteur de correction pour le matériau du fantôme .11
5.9 Facteur de correction pour la non-linéarité .11
5.10 Incertitude de mesure de la dose absorbée .11
6 Exigences concernant le système RPLD .12
6.1 Informations générales .12
6.2 Recommandations concernant l’état complet du système RPLD .12
6.2.1 Composants techniques .12
6.2.2 Composants matériels et logiciels .12
6.2.3 Instructions d’utilisation .12
6.3 Exigences concernant les détecteurs RPLD .14
6.3.1 Caractéristiques des matériaux RPLD .14
6.4 Exigences concernant les instruments indicateurs RPLD .14
6.4.1 Remarques générales .14
6.4.2 Montage mécanique et installation .14
6.4.3 Capacité de répétabilité de lecture .14
6.4.4 Indication et plage d’indication .15
6.4.5 Verre d’étalonnage interne.15
6.4.6 Défaut de fonctionnement et détection .15
6.4.7 Sortie de données et sauvegarde des données .15
6.5 Exigences concernant les instruments auxiliaires (dispositifs de réinitialisation
avant irradiation et de préchauffage) .15
6.5.1 Réinitialisation avant irradiation .15
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6.5.2 Préchauffage .16
6.5.3 Sécurité de fonctionnement .16
6.5.4 Détection d’un défaut de fonctionnement .16
6.5.5 Indication de l’état opérationnel .16
Bibliographie .17
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 22127:2019(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 (IEC) 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/IEC, 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/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée 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 dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO 22127:2019(F)

Introduction
Un dosimètre radiophotoluminescent (dosimètre RPL ou RPLD) est un dosimètre cumulatif de
rayonnement, habituellement fait de verre au phosphate activé à l’argent. Les atomes d’argent agissent
comme centres de radiophotoluminescence excités par un rayonnement ionisant. Le nombre de centres
de radiophotoluminescence excités est proportionnel à la dose absorbée par le dosimètre RPL. Depuis
l’apparition du premier dosimètre RPL en 1949, ceux-ci ont fait l’objet d’améliorations en matière de
[1]
précision et fiabilité de la lecture . Les produits les plus récents, comme des dosimètres en forme de
bâtonnet de taille millimétrique, mesurent la dose absorbée qui peut être évaluée avec une incertitude
[2] à [5]
d’environ 1 % à 2 % (k = 1) dans certaines conditions . Les centres de radiophotoluminescence
ne disparaissent pas après la lecture. Il est donc possible d’effectuer des lectures répétées pour une
seule exposition. Les résultats sont stables et une bonne exactitude de lecture des signaux est possible.
De plus, comme les centres de radiophotoluminescence une fois formés sont peu affectés par la perte
d’information (fading), les dosimètres RPL conviennent à la mesure de dose à long terme, avec une
bonne capacité de stockage. Les dosimètres RPL peuvent être réutilisés par réinitialisation à haute
température.
Les dosimètres RPL sont largement utilisés pour la dosimétrie du personnel ainsi que pour les mesures
[6] à [7]
de rayonnement ambiant . Ils sont également utilisés pour la surveillance dosimétrique des
patients et du personnel dans le domaine de la médecine des rayonnements, y compris la radiologie
[8] à [21]
interventionnelle, la radiothérapie externe et la curiethérapie . En raison de leurs avantages de
compacité, de possibilité de lecture répétable, de bonne fidélité et de faible perte d’information, les
dosimètres RPL ont récemment été utilisés comme dosimètres pour les audits dosimétriques externes
[22] à [27]
en radiothérapie externe à rayonnement X de haute énergie . Les dosimètres thermoluminescents
(TLD) ainsi que les dosimètres luminescents à stimulation optique (OSLD) sont également utilisés pour
ces audits. Les trois dosimètres, RPLD, TLD et OSLD, sont des dosimètres solides de type passif et
présentent plusieurs caractéristiques analogues. Cependant, ils diffèrent en termes de manipulation,
de méthodologie de lecture et d’évaluation de dose, y compris du point de vue de l’équivalence au tissu.
Le présent document se concentre sur la dosimétrie par radiophotoluminescence du point de vue de
l’audit de dosimétrie en radiothérapie à rayonnement X de haute énergie, en mettant l’accent sur les
procédures de manipulation, de lecture et de correction de la dépendance de la réponse en fonction de
la qualité de faisceau contrôlé et de la dose mesurée.
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NORME INTERNATIONALE ISO 22127:2019(F)
Dosimétrie avec dosimètres radiophotoluminescents
de type verre utilisée pour l'audit dosimétrique en
radiothérapie à rayons X de haute énergie
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie la méthode d’estimation dosimétrique lorsqu’un dosimètre RPL est utilisé
pour un audit de dosimétrie en radiothérapie externe à rayonnement X de haute énergie.
La dosimétrie des faisceaux d’électrons et des faisceaux de rayons X de la radiochirurgie stéréotaxique,
ainsi que des rayons gamma de la curiethérapie, n’est pas incluse dans cette version.
Le présent document décrit la manipulation des dosimètres RPL, la méthode de mesure et de conversion
de la valeur mesurée en dose, et de l’application des coefficients de correction nécessaires, ainsi que les
exigences de performance des systèmes de dosimétrie par radiophotoluminescence, y compris celles du
lecteur des dosimètres.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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).
Guide ISO/IEC 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.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
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,i
valeur indiquée (3.11) d’un détecteur RPLD (3.25) non irradié selon le manuel d’instructions
3.3
lot
nombre de détecteurs RPLD (3.25) du même type, issus du même processus de fabrication et
correspondant totalement aux exigences définies dans le présent document et aux propriétés de qualité
garanties par le fabricant en ce qui concerne leur réponse, leur correction de sensibilité individuelle du
dosimètre (3.12) et leur non-linéarité (3.18)
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ISO 22127:2019(F)

3.4
étalonnage
opération qui, dans des conditions de référence (3.29), à une première étape, établit une relation entre,
d’une part, les valeurs d’une grandeur avec les incertitudes fournies par des étalons de mesure et,
d’autre part, les indications correspondantes avec les incertitudes associées et, à une seconde étape,
utilise cette information pour établir une relation afin d’obtenir un résultat de mesure à partir d’une
valeur indiquée (3.11) d’un détecteur (3.25)
3.5
coefficient d’étalonnage
N
D,r
relation valide dans les conditions de référence (3.29)
D
w,Q
0
N =
D,r
MSCF −MSCF
Q,rr 0,rr′′
0

D est la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée (3.14);
w,Q
0
M et M
sont les valeurs moyennes des valeurs indiquées (3.11) d’un unique détecteur RPLD
0,r'
Q,r
0
(3.25) avec indice r et r′ pour plusieurs sessions (3.33), ou de l’élément irradié et
non irradié respectivement;
SCF et SCF sont les facteurs de correction de sensibilité individuelle du dosimètre (3.12).
r r′
Note 1 à l'article: Le coefficient d’étalonnage (3.5) est la valeur réciproque de la réponse dans les conditions de
référence (3.29).
3.6
boîtier
capsule, habituellement en résine (par exemple acrylonitrile butadiène styrène) d’une épaisseur
appropriée et de forme cylindrique ou tubulaire, dans laquelle un petit détecteur RPLD (3.25) peut
être placé
3.7
facteur de correction
facteur appliqué à la valeur indiquée (3.11) afin de compenser l’écart de mesure provoqué par une
grandeur d’influence ou par la grandeur mesurée (3.14)
Note 1 à l'article: Des exemples de l’utilisation d’un facteur de correction (3.7) sont la dépendance en énergie (3.10)
et la non-linéarité (3.18).
3.8
effet directionnel
dépendance de la réponse d’un détecteur RPLD (3.25) vis-à-vis de l’incidence du rayonnement
3.9
direction de préférence
direction concernant le détecteur RPLD (3.26) qui est considérée comme une valeur de référence pour la
direction de l’incidence de rayonnement comme une grandeur d’influence
3.10
dépendance en énergie
dépendance de la réponse d’un détecteur RPLD (3.25) vis-à-vis de la qualité de rayonnement (3.23)
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ISO 22127:2019(F)

3.11
valeur indiquée
M
raw,i
ème
valeur affichée par un instrument indicateur RPLD (3.27) du i dosimètre RPL, qui est la valeur
moyenne des valeurs de lecture répétitives par irradiation laser pulsée
Note 1 à l'article: La valeur mesurée (3.15) de la dose est déterminée à partir de la valeur indiquée (3.11)
en appliquant le coefficient d’étalonnage (3.5), le facteur de correction (3.7) et l’opérande de correction (3.9)
(voir l’Article 5).
Note 2 à l'article: La valeur indiquée (3.11) est également appelée lecture de l’instrument indicateur RPLD (3.27).
3.12
correction de sensibilité individuelle du dosimètre
SCF
i
écart de la réponse d’un détecteur i d’un lot de détecteurs RPLD (3.25) unique par rapport à la réponse
moyenne du lot (3.3) dans des conditions d’irradiation et d’évaluation identiques
3.13
verre d’étalonnage interne
verre d’étalonnage interne à l’installation de lecture des RPLD, d’une intensité de luminescence
constante, utilisé pour le contrôle du fonctionnement de l’instrument indicateur RPLD (3.27) (sauf pour
le dispositif de chauffage)
3.14
grandeur mesurée
grandeur physique à déterminer par le système de mesure
Note 1 à l'article: Selon l’ICRU 62, la grandeur mesurée en dosimétrie clinique est la dose absorbée (3.1) dans l’eau
au niveau du point de mesure (3.20).
3.15
valeur mesurée
valeur d’une grandeur mesurée (3.14), de la dose absorbée (3.1) dans l’eau, déterminée par un
système RPLD (3.26) au niveau du point de mesure (3.20)
Note 1 à l'article: La valeur mesurée (3.15) est déterminée comme le produit des facteurs de correction (3.7) et de
la moyenne des valeurs indiquées (3.11) des détecteurs RPLD (3.25) uniques, corrigée en ce qui concerne la valeur
du bruit de fond (3.2) et multipliée par le coefficient d’étalonnage (3.5).
3.16
cycle de mesure
séquence d’étapes opérationnelles en dosimétrie RPLD, comprenant une réinitialisation avant irradiation
(3.22), une irradiation, un préchauffage (3.21) et l’évaluation de détecteurs RPLD (3.25)
3.17
plage de mesure
plage de valeurs de doses dans laquelle le système RPLD (3.26) satisfait aux exigences applicables aux
caractéristiques de fonctionnement
Note 1 à l'article: Les limites de la plage de mesure d’un système RPLD (3.26) se trouvent dans l’intervalle situé
entre la plus petite et la plus grande valeurs mesurées (3.15).
3.18
non-linéarité
dépendance de la variation de la réponse en fonction de la dose
Note 1 à l'article: La linéarité signifie une sensibilité constante du dosimètre en fonction de la dose; la supra-
linéarité désigne une augmentation de la sensibilité du dosimètre lorsque la dose augmente; la sous-linéarité
indique une diminution de la sensibilité du dosimètre lorsque la dose augmente.
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ISO 22127:2019(F)

3.19
paramètres pour les essais
valeurs des grandeurs d’influence convenues pour soumettre à essai l’impact des autres grandeurs
d’influence
3.20
point de mesure
point sur ou dans le fantôme, au niveau duquel la dose absorbée (3.1) dans l’eau est mesurée
3.21
préchauffage
traitement thermique contrôlé d’un détecteur RPLD (3.25) après irradiation et avant évaluation
Note 1 à l'article: Le préchauffage permet de stabiliser l’intensité de luminescence générée par le RPLD.
3.22
réinitialisation avant irradiation
traitement thermique contrôlé d’un détecteur RPLD (3.25) déjà évalué avant une réutilisation de celui-ci
Note 1 à l'article: La réinitialisation avant irradiation sert à supprimer le signal RPLD induit par un rayonnement
après évaluation et à rétablir approximativement la réponse d’origine.
3.23
qualité de rayonnement
paramètre pour la classification 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 du rayonnement, on a tout simplement
[28]
recours à un paramètre mesurable tel que l’indice de qualité d’un rayonnement de photons .
3.24
radiophotoluminescence
RPL
émission lumineuse dans la plage spectrale visible ou une plage spectrale adjacente, qui est basée
sur l’occupation induite par le rayonnement de centres de type pièges par les porteurs de charges de
certains cristaux d’ions, et qui se produit lorsque ces porteurs de charges transitent vers des niveaux
actifs à la suite d’une excitation UV
3.25
détecteur à dosimètre radiophotoluminescent
détecteur RPLD
détecteur
quantité d’un matériau RPLD d’une certaine composition chimique dans une matrice homogène,
par exemple verre au phosphate activé à l’argent
Note 1 à l'article: Les propriétés d’un détecteur RPLD (3.25) sont déterminées par sa composition chimique, sa
masse et sa forme.
3.26
système de dosimétrie par radiophotoluminescence
système RPLD
système constitué d’un certain nombre de détecteurs RPLD (3.25) et, si nécessaire, des dispositifs de
support, du manuel d’instructions contenant les descriptions des procédures d’évaluation, et des
instructions d’étalonnage pour le système RPLD (3.26)
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3.27
instrument indicateur pour la mesure de dosimètres RPL
instrument indicateur RPLD
instrument destiné à mesurer l’intensité de la luminescence émise par un détecteur RPLD (3.25)
Note 1 à l'article: L’instrument est équipé de dispositifs destinés à exciter le détecteur RPLD (3.25) avec un
rayonnement UV, à enregistrer l’intensité de lumière émise par le détecteur RPLD (3.25) et à indiquer un signal de
mesure proportionnel à l’intensité de la lumière émise.
Note 2 à l'article: L’instrument indicateur RPLD (3.27) est également appelé «lecteur».
3.28
domaine assigné d’utilisation
plage de variation d’une grandeur d’influence provoquant une modification de la réponse qui ne conduit
pas à une transgression de valeurs convenues de l’écart de mesure ou à une transgression des valeurs
définies de la correction de son influence
3.29
conditions de référence
ensemble des valeurs de référence de toutes les grandeurs d’influence et de la grandeur mesurée (3.14)
Note 1 à l'article: Si une ou plusieurs grandeurs d’influence ou la grandeur mesurée (3.14) s’écartent de leurs
valeurs de référence, les conditions de mesure ne sont pas considérées comme des conditions de référence.
3.30
point de référence d’un détecteur
point situé dans un détecteur RPLD (3.25) ou à sa surface dont les coordonnées spatiales servent à
spécifier sa position par rapport à son environnement
Note 1 à l'article: La position du point de référence dans ou sur le détecteur RPLD (3.25) est définie par le fabricant.
Pour les mesures de doses, le point de référence d’un détecteur RPLD (3.25) est placé au niveau du point de mesure
(3.20) soit sur, soit dans le fantôme. Pour l’étalonnage (3.4), le point de référence d’un détecteur RPLD (3.25) est
placé au niveau du point où la dose absorbée (3.1) dans l’eau dans les conditions de référence (3.29) est connue.
3.31
dosimètre RPL de référence
détecteur RPLD (3.25) utilisé pour déterminer le facteur de correction (3.7) en ce qui concerne la
modification de la réponse au cours de cycles de mesure (3.16) successifs
Note 1 à l'article: Voir 4.7.4.
3.32
réutilisabilité
utilisabilité des détecteurs RPLD (3.25) dans plusieurs cycles de mesure (3.16) successifs
3.33
session
lecture séquentielle unique d’un système RPLD (3.26)
Note 1 à l'article: Une lecture de session (3.33) est exprimée comme M i (3.11) et la valeur moyenne de plusieurs
raw,
sessions (3.33) d’un élément i est exprimé comme M .
i
3.34
incertitude de mesure
paramètre obtenu par mesure ou étalonnage qui, avec la valeur mesurée (3.15), définit l’intervalle de
valeurs dans lequel la valeur vraie de la grandeur mesurée (3.14) se situe
Note 1 à l'article: L’incertitude de mesure (3.34) est la racine positive obtenue par la somme des carrés des
incertitudes-types, pour toutes les composantes de l’incertitude.
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4 Règles pour la procédure de manipulation/lecture RPLD
4.1 Principe de mesure
Les dosimètres RPL les plus courants sont constitués de verre au phosphate activé à l’argent.
Les ionisations produites par un rayonnement externe génèrent des centres de radiophotoluminescence.
Le nombre de centres de radio
...

Questions, Comments and Discussion

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