Clinical dosimetry — Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and electron radiations in radiotherapy

This document 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 document 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 clinique — Dosimétrie avec détecteurs thermoluminescents solides pour les rayonnements de photons et d'électrons en radiothérapie

Le présent document 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. Il 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. Il 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. Le présent document 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.

General Information

Status
Published
Publication Date
26-Jun-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Due Date
20-Apr-2019
Completion Date
27-Jun-2019
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ISO 28057:2019 - Clinical dosimetry -- Dosimetry with solid thermoluminescence detectors for photon and electron radiations in radiotherapy
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ISO 28057:2019 - Dosimétrie clinique -- Dosimétrie avec détecteurs thermoluminescents solides pour les rayonnements de photons et d'électrons en radiothérapie
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 28057
Second edition
2019-07
Clinical dosimetry — Dosimetry with
solid thermoluminescence detectors
for photon and electron radiations in
radiotherapy
Dosimétrie clinique — Dosimétrie avec détecteurs
thermoluminescents solides pour les rayonnements de photons et
d'électrons en radiothérapie
Reference number
ISO 28057:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 28057:2019(E)

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Published in Switzerland
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ISO 28057:2019(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Rules for the TLD measurement procedure . 9
4.1 Principle of measurement . 9
4.2 Measured quantity . 9
4.3 Measurement cycle .10
4.3.1 General requirements .10
4.3.2 Sequence of measurement cycles .10
4.3.3 Common passing of the measurement cycles .10
4.3.4 Handling of TL detectors.10
4.3.5 Pre-irradiation annealing .11
4.3.6 Irradiation .11
4.3.7 Post-irradiation annealing.11
4.3.8 Reading.11
4.4 Measurement of the absorbed dose to water .12
4.4.1 Basic formula for the determination of the absorbed dose to water .12
4.4.2 Determination of the background value, M .
0 12
4.4.3 Determination of the indicated value, M .
i 13
4.4.4 Determination of the individual calibration coefficients, N .13
i
4.4.5 Determination of the correction factors, k .15
ν
4.5 Uncertainty of measurement of the absorbed dose .22
4.6 Reusability .23
4.7 Stability check .23
4.8 Staff .23
5 Requirements for the TLD system .23
5.1 General information .23
5.1.1 Classification of the requirements .23
5.1.2 Requirements for operation characteristics .24
5.2 Completeness of the TLD system .24
5.2.1 Technical components.24
5.2.2 Hardware and software components .24
5.2.3 Operating instructions .24
5.2.4 Access to a calibration irradiation device .26
5.3 Requirements for TL detectors .26
5.3.1 Characteristics of TL materials .26
5.3.2 Tailoring of TL materials .26
5.3.3 Reusability of TL detectors .27
5.3.4 Individual variation .27
5.4 Requirements for TL-indicating instruments .28
5.4.1 General remarks .28
5.4.2 Mechanical setup .28
5.4.3 Warm-up time .28
5.4.4 Indication and indication range .28
5.4.5 Background value .28
5.4.6 Overflow indication and effects during evaluation of high doses .28
5.4.7 Test light source .29
5.4.8 Changes in the response .29
5.4.9 Mechanical construction .29
5.4.10 Light shielding . . .29
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ISO 28057:2019(E)

5.4.11 Climatic influences .29
5.4.12 Electrical requirements .29
5.4.13 Operational safety and detection of function failure .30
5.4.14 Data output and data backup .32
5.5 Requirements for auxiliary instruments (pre-irradiation annealing device) .32
5.5.1 Pre-irradiation annealing .32
5.5.2 Construction .32
5.5.3 Electrical requirements .32
5.5.4 Operation safety .32
5.5.5 Detection of function failure .33
5.5.6 Indication of the operating state .33
5.6 Requirements for the entire TLD system .33
5.6.1 Minimum measuring ranges .33
5.6.2 Minimum rated ranges of use .33
5.6.3 Ranges of test parameters .34
5.7 Requirements for the calibration irradiation device.35
5.8 Requirements for the accompanying papers .35
5.9 Acceptance tests .35
5.9.1 General requirements .35
5.9.2 Number of TL detectors used .36
5.9.3 Type of TL detectors used .36
Bibliography .37
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 28057:2019(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
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 (see 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 (see 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.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies,
and radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 28057:2014), which has been technically
revised.
— The clause on terms and definitions and the clause on rules for TLD measurement procedures,
including quality assurance measurements at clinical accelerators, have been complemented and
sharpened to ensure the safe application of TL dosimetry in the radiation therapy of cancer.
— Batch dependent changes of the k values have been correlated with the simultaneously occurring
Q
mass density variations of TL discs (see 4.4.5.5).
— The response of TL materials to the neutrons, occurring within and around photon beams in
megavoltage radiotherapy due to the photonuclear effect and eventually generating considerable
components of the indicated values, has been dealt with in more detail (see 4.4.5.5).
— It is high-lighted that the k values of clinical electron beams are energy independent (see 4.4.5.5).
E
— Recent experimental results concerning the contribution of “intrinsic effects” to the response of TL
detectors have been considered (see 4.4.5.5).
— The French title and the numbering of some subclauses of 5.4 have been corrected; Table 9 has been
equipped with a heading.
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ISO 28057:2019(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 that, prior to each dosimetry
application, 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 individually indicated values. From this mean alteration, a correction factor can be
derived.
The essential aim of this document is to specify the procedures and to carry out corrections which
allow one to achieve
[17]
a) a repeatability of the indicated value within a fraction of a percent and thus;
b) 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 document 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 document 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 document 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 dosimetry by
[1][2][10][12][20][22][26][27][55]
postal dose intercomparison .
The role of this document 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 document 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 document 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
on the TLD system; this document addresses medical physicists as well as 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 the dependence of the detector response
Q
on radiation quality, Q, are not conceived to be pre-emptive in relation to more general standards of
the methods of clinical dosimetry or dose intercomparisons. Rather, this document provides access to
the reliable application of TLD methods based upon the published results of worldwide development.
vi © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 28057:2019(E)

The long-standing experience in the clinical usage of TLD, expressed in a set of valuable textbooks,
[6][13][25][28][29][42][43][61][62][54]
protocols, and recommendations , has been accounted for.
© ISO 2019 – All rights reserved vii

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 28057:2019(E)
Clinical dosimetry — Dosimetry with solid
thermoluminescence detectors for photon and electron
radiations in radiotherapy
1 Scope
This document 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 document 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 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.
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) — Part 4-8: Testing and measurement techniques —
Power frequency magnetic field immunity test
IEC 61000-4-11, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-11: Testing and measurement techniques —
Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests
IEC 61187, Electrical and electronic measuring equipment — Documentation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
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ISO 28057:2019(E)

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 imparted to matter in a suitably small element of volume by ionizing radiation, divided by the
mass of that element of volume
Note 1 to entry: All statements of absorbed dose need to be completed by a specification of the material for which
the absorbed dose is stated, e.g. absorbed dose to air, D , or absorbed dose to water, D . In this document, the
a w
term absorbed dose, sometimes abbreviated as dose, means the absorbed dose to water, D , if not otherwise
w
specified.
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 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).
Note 2 to entry: The background value may also be determined from the average of the individual values
measured with a group of detectors.
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
document 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).
Note 2 to entry: The conventional true value of the measured quantity (3.20) 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 is the reciprocal value of the response (3.39) under reference
conditions (3.32).
2 © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 28057:2019(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 is the TL probe (3.48).
Note 2 to entry: Other forms of the casing may be chosen to fit the respective application, e.g. for intracavitary
measurements or measurements on the patient surface. Low-density materials such as PMMA are recommended
for the construction of the casing.
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 is sufficient is examined by the reusability (3.40); test of reusability
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 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 (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)
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 28057
Deuxième édition
2019-07
Dosimétrie clinique —
Dosimétrie avec détecteurs
thermoluminescents solides pour
les rayonnements de photons et
d'électrons en radiothérapie
Clinical dosimetry — Dosimetry with solid thermoluminescence
detectors for photon and electron radiations in radiotherapy
Numéro de référence
ISO 28057:2019(F)
©
ISO 2019

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ISO 28057:2019(F)

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 28057:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Règles pour la procédure de mesure par TLD .10
4.1 Principe de mesure.10
4.2 Grandeur mesurée .10
4.3 Cycle de mesurage .10
4.3.1 Exigences générales .10
4.3.2 Séquence des cycles de mesurage .10
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 .12
4.3.8 Lecture .12
4.4 Mesurage de la dose absorbée dans l’eau .13
4.4.1 Formule de base pour la détermination de la dose absorbée dans l’eau .13
4.4.2 Détermination de la valeur de bruit de fond, M .
0 13
4.4.3 Détermination de la valeur indiquée, M .
i 14
4.4.4 Détermination des coefficients d’étalonnage individuels, N .
i 14
4.4.5 Détermination des facteurs de correction, k .
ν 16
4.5 Incertitude de mesure de la dose absorbée .24
4.6 Réutilisabilité .24
4.7 Contrôle de stabilité .24
4.8 Personnel .25
5 Exigences applicables au système TLD .25
5.1 Informations générales .25
5.1.1 Classification des exigences .25
5.1.2 Exigences applicables aux caractéristiques de fonctionnement .25
5.2 État complet du système TLD .25
5.2.1 Composants techniques .25
5.2.2 Composants matériels et logiciels .26
5.2.3 Instructions d’utilisation .26
5.2.4 Accès à un dispositif d’irradiation d’étalonnage .28
5.3 Exigences applicables aux détecteurs TL .28
5.3.1 Caractéristiques des matériaux TL .28
5.3.2 Adaptation des matériaux TL.28
5.3.3 Réutilisabilité des détecteurs TL .29
5.3.4 Variation individuelle .29
5.4 Exigences applicables aux instruments indicateurs TL .29
5.4.1 Remarques générales .29
5.4.2 Montage mécanique .30
5.4.3 Temps de mise en route .30
5.4.4 Indication et plage d’indication .30
5.4.5 Valeur de bruit de fond .30
5.4.6 Indication du dépassement de capacité et effets au cours de l’évaluation
de doses élevées .30
5.4.7 Source lumineuse d’essai.30
5.4.8 Variations de la réponse .30
5.4.9 Construction mécanique .31
© ISO 2019 – Tous droits réservés iii

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ISO 28057:2019(F)

5.4.10 Protection contre la lumière .31
5.4.11 Influences climatiques .31
5.4.12 Exigences électriques .31
5.4.13 Sécurité de fonctionnement et détection d’un défaut de fonctionnement .32
5.4.14 Sortie de données et sauvegarde des données .34
5.5 Exigences applicables aux instruments auxiliaires (dispositif de réinitialisation
avant irradiation) .34
5.5.1 Réinitialisation avant irradiation .34
5.5.2 Construction .34
5.5.3 Exigences électriques .34
5.5.4 Sécurité de fonctionnement .34
5.5.5 Détection d’un défaut de fonctionnement .35
5.5.6 Indication de l’état opérationnel .35
5.6 Exigences applicables à la totalité du système TLD .35
5.6.1 Plages de mesurage minimales .35
5.6.2 Plages d’utilisation nominales minimales .35
5.6.3 Plages des paramètres d’essais .36
5.7 Exigences applicables au dispositif d’irradiation d’étalonnage .37
5.8 Exigences applicables aux documents d’accompagnement .37
5.9 Essais d’acceptation .38
5.9.1 Exigences générales .38
5.9.2 Nombre de détecteurs TL utilisés .38
5.9.3 Type des détecteurs TL utilisés .38
Bibliographie .39
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 28057:2019(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.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition(ISO 28057:2014), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
— L’article portant sur les termes et définitions et l’article portant sur les règles relatives aux
procédures de mesure par TLD, incluant les mesurages d’assurance qualité sur les accélérateurs
cliniques, ont été complétés et améliorés afin de garantir l’application sûre de la dosimétrie TL dans
— Les variations des valeurs de k en fonction du lot ont été corrélées aux variations de la masse
Q
volumique des disques TL observées simultanément (voir 4.4.5.5).
— La réaction des matériaux TLD aux neutrons, observée dans et autour des faisceaux de photons
en radiothérapie de haute énergie en raison de l’effet photonucléaire et générant à terme des
composantes supplémentaires substantielles pour les valeurs indiquées, a été traitée de manière
plus approfondie (voir 4.4.5.5).
— Il a été souligné que les valeurs de k des faisceaux d’électrons cliniques étaient indépendantes de
E
l’énergie (voir 4.4.5.5).
— Les récents résultats expérimentaux concernant la contribution des «effets intrinsèques» à la
réponse des détecteurs TL ont été pris en compte (voir 4.4.5.5).
— Le titre français et la numérotation de certains paragraphes de 5.4 ont été corrigés; un titre a été
attribué au Tableau 9.
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ISO 28057:2019(F)

Introduction
La dosimétrie par thermoluminescence (ou TLD pour «thermoluminescence dosimetry») utilisant des
détecteurs au fluorure de lithium (ou LiF) présente plusieurs avantages, 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 à thermoluminescence (TL) est qu’ils doivent être
régénérés par une procédure de réinitialisation avant irradiation préalablement à chaque application
de dosimétrie. 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 indiquées individuellement. À partir de cette altération moyenne, un facteur de correction peut
être déterminé.
Le principal objectif du présent document est de spécifier les procédures et de réaliser les corrections
qui permettent d’obtenir:
[17]
a) une répétabilité de la valeur indiquée dans les limites d’une fraction de pour cent ; et ainsi
b) une incertitude de mesure totale (y compris les étapes d’étalonnage remontant aux normes
[18][31][25][61][62]
principales) de quelques pour cent, comme en dosimétrie par chambre d’ionisation .
Les spécifications dans le présent document comprennent plusieurs termes utilisés en dosimétrie par
thermoluminescence, des règles pour la technique de mesurage et des exigences applicables au système
de mesure. 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 le présent document 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, le présent document 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 exigences 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 qualité de la dosimétrie
[1][2][10][12][20][22][26][27][55]
clinique par comparaison postale de doses .
Le présent document 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 du présent document 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, le présent document 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 mesure par TLD et les exigences applicables au système TLD; le présent document
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
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ISO 28057:2019(F)

s’appliquent aux matériaux TLD d’autres fabricants. Les exemples pratiques donnés, par exemple, pour
les conditions d’étalonnage de sonde TL et pour les valeurs numériques du facteur de correction k ,
Q
prenant en compte l’influence de la qualité du rayonnement Q sur la réponse du détecteur, ne visent
pas à être prédominants par rapport aux méthodes de dosimétrie clinique ou de comparaisons de
doses de normes plus générales. Le présent document donne en revanche 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.
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NORME INTERNATIONALE ISO 28057:2019(F)
Dosimétrie clinique — Dosimétrie avec détecteurs de
thermoluminescents solides pour les rayonnements de
photons et d'électrons en radiothérapie
1 Domaine d’application
Le présent document 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.
Il 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. Il
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. Le présent document 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 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).
IEC 60601-1, Appareils électromédicaux — Partie 1: Exigences générales pour la sécurité de base et les
performances essentielles
IEC 61000-4-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-2: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux décharges électrostatiques
IEC 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
IEC 61000-4-4, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-4: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salves
IEC 61000-4-5, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-5: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux ondes de choc
IEC 61000-4-6, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-6: Techniques d’essai et de mesure —
Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs radioélectriques
IEC 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
IEC 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
IEC 61187, Équipement de mesures électriques et électroniques — Documentation
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ISO 28057:2019(F)

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
Note 1 à l'article: Il est nécessaire que toutes les déclarations de dose absorbée soient accompagnées d’une
spécification du matériau pour lequel la dose absorbée est déclarée, par exemple dose absorbée dans l’air, D ,
a
ou dose absorbée dans l’eau, D . Dans le présent document, sauf indication contraire, le terme «dose absorbée»,
w
parfois abrégé en «dose», renvoie à la dose absorbée dans l’eau, D .
w
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: Une modification de la valeur de bruit de fond peut être provoquée par un changement
de l’instrument indicateur TL (3.47), par une réinitialisation avant irradiation (3.28) insuffisante ou par une
contamination du détecteur (3.45).
Note 2 à l'article: La valeur de bruit de fond peut également être déterminée à l’aide de la moyenne des valeurs
individuelles mesurées par un groupe de détecteurs.
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 le présent document 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 sert à déterminer ou à contrôler le coefficient d’étalonnage (3.5).
Note 2 à l'article: La valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée (3.20) 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
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ISO 28057:2019(F)

dans cette formule, D est la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée (3.20), M − M
i 0
est la différence résultant de
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.