二,放射性測量

1、二、放射性測量管超楠放射性測量放射性測量檢驗工作的核心是準確測定樣本物質的含量測量是檢驗醫(yī)學最核心的技術放射性測量是檢驗核醫(yī)學的核心技術第一節(jié) 放射性測量概述一、放射性測量的基本概念（一）絕對測量和相對測量絕對測量（absolute counting）：不借助中間手段直接測量放射性活度的方法。相對測量（relative counting）：需借助中間手段測量放射性活度的方法。將已知放射性活度的標準源與待測樣品在同樣的條件下測量脈沖計數率，然后通過已知標準源的活度求出待測樣品的放射性活度。相對測量是檢驗核醫(yī)學工作中常用的測量方法放射性測量的基本概念（二）衰變率和計數率衰變率（rate of di

2、sintegration）:指單位時間內放射性原子核衰變的數目。單位是衰變次數*秒-1（disintegrations per second，dps）或者衰變次數*分-1（disintegration per minute，dpm）測量常用物理量計數率（rate of counts）：單位時間內放射性測量儀測定的脈沖數，是相對測量的常用的物理量。單位是計數*秒-1（counts per second，cps）或者計數*分-1（counts per minute，cpm）相對測量常用物理量放射性測量的基本概念（三）測量效率測量效率（detection efficiency，E）：指單位時間內放射

3、性測量儀器記錄的脈沖數（計數率）與放射性原子核實際衰變數目衰變率）的比率。測量效率=計數率/衰變率*100%E即是評價放射性測量儀器質量的重要指標，也可根據效率因素校正放射性活度。放射性測量的基本概念（四）本底計數本底計數（background counts）：在沒有放射性樣品的情況下，放射性測量儀器所記錄到的脈沖數。 評價放射性測量儀器質量的重要指標，越低越好。本底的來源：1，宇宙射線；2，環(huán)境中的天然放射性；3，探測儀器和使用器具的放射性污染等。放射性測量的基本概念（五）能量分辨率和時間分辨率能量分辨率（energy resolution）：指放射性測量儀器能夠分辨兩種不同能量的同類射線的

4、能力。時間分辨率（time resolution）：指放射性測量儀器能夠分辨出的前后兩個相鄰脈沖之間的最短時間。二、放射性測量的分類（一）按測量目的分類1.定量測量：以測量樣品的放射性活度為目的，對樣品進行計數測量。2.定性測量：以鑒定放射性核素種類為目的，對樣品放射線做能譜測量。每種放射性核素都有特定的能譜和能峰。3.定位測量：以測定放射性分布為目的，采用顯影技術觀察放射性核素在機體組織中的定位。（二）按被測射線的種類分類測量：粒子計數測量-電離室型探測器或ZnS（Ag）熒光閃爍計數器；能譜測量-硅面壘型半導體探測器測量：低能射線-液體閃爍計數器；高能射線-電離室型探測器或塑料閃爍探測器。測

5、量：粒子計數-NaI（TI）閃爍計數器；能譜測量-能譜儀。三、影響樣品放射性測量的常見因素（一）幾何因子測量點狀放射源，射線呈球形發(fā)射，探測器只能測定一定半徑球形表面積的部分面積。病例1：患者小明，女，30歲，半年前無明顯誘因出現心悸、食亢、消瘦、多汗，大便次數每日7至8次，體重下降10kg，易怒，脫發(fā)，月經失常。查體：心率110次/分，無心律不齊，甲狀腺度腫大，未及結節(jié)，無雜音，手抖明顯。病史家族史：既往體健，母親患GD甲亢化驗：lT3 13.73 ug/l（0.66 1.92 ug/l）lT4 174.1 ug/l（43.0125.0 ug/l）lFT3 16.58 ng/l（1.80 4

6、.10 ng/l）lFT4 50.7 ng/l（8.1 18.9 ng/l),lTSH 0.003 IU/L(0.384.34)l甲狀腺過氧化物酶抗體（TPOAb） （+）l甲狀腺球蛋白抗體（TgAb） （+）lRAIU(甲狀腺攝碘功能試驗） 正常（甲亢亢進）（二）測量系統1，探測效率與探測器類型、尺寸、幾何形狀和射線種類及能量有關。2，散射和反散射進入探測器的射線偏離，至計數減少；不該進入探測器的射線進入探測器，至計數增加。3，吸收和自吸收射線從樣品進入探測器的過程中，因空氣等介質影響，能量減弱，能譜漂移，至計數降低吸收；樣品深部發(fā)出的射線經過樣品本身導致能量消耗自吸收。4，儀器的工作條件電

7、壓、探頭壽命、元器件老化等 ICS-323電離室輻射巡測儀 900型放射性檢測儀 測量射線種類：、射線 測量射線種類 、和射線當量劑量（equivalent dose，HT):按輻射的質加權后，某一組織或器官的吸收劑量。衡量不同輻射對機體危害程度的物理量。SI=J*kg-1，專名為希沃特Sievert，簡稱希伏Sv（三）樣品樣品的體積、取量、放射性的分布和樣品容器的污染對放射性測量都有影響。固體碘-131化鈉工業(yè)探傷銥-192液體碘-131化鈉錸-188（四）放射性核素的物理特性1，物理衰變對于半衰期較短的放射性核素，進行兩個時間點以上的測量，可采用待測樣品與標準源計數率比值的比較，或將不同時

8、相的樣品進行集中的統一測量。2，衰變方式有些放射性核素不只單純一種衰變類型，即使衰變類型相同，也可能有多種能量的射線，但探測器只能探測其中之一。所以，在計算總活度時，需做衰變方式校正。（五）本底計數降低本底計數的方法：防止探頭污染遠離強放射源徹底清洗盛放放射性樣品的容器第二節(jié) 放射性測量儀器射線探測器是一種能量轉換器，把射線的輻射能轉換為電信號（如脈沖電壓、電流等），再輸給后續(xù)的電子線路進行放大、分析、記錄或顯示。根據探測器設計原理，可將射線探測器分為：1.氣體電離探測器氣體電離探測器是利用射線對氣體分子的電離效應設計的探測器。（電離室和蓋革計數器，多用于和射線。）2.半導體探測器原理類似氣體

9、探測器，使用半導體材料，如硅、鍺。3.閃爍探測器利用射線能量激發(fā)熒光物質，熒光物質再退激發(fā)發(fā)射熒光的原理。（檢驗核醫(yī)學中廣泛應用）閃爍探測器由閃爍體、光導和光電倍增管組成。一，閃爍體閃爍體吸收射線能量后，閃爍體內的原子或分子被激發(fā)，并在退激時放出熒光。常見有固體閃爍體和液體閃爍體。1，固體閃爍體無機晶體閃爍體：NaI（Ti）晶體，CsI（Ti）晶體和ZnS（Ag）晶體。NaI（Ti）晶體常用于測量射線，ZnS（Ag）常用于測量射線，醫(yī)學應用普遍。有機晶體閃爍體：苯環(huán)結構碳氫化合物制成的單晶，有較高熒光效率，價格昂貴。塑料閃爍體：有機閃爍物質中的固溶體，包含有溶劑，初級發(fā)光物和次級發(fā)光物三種組分

10、，能量分辨率差。NaI（Ti）晶體閃爍體的優(yōu)缺點優(yōu)點：密度大，對射線阻止能力強、能量轉化效率高、發(fā)光效率高、線性關系好、熒光衰減時間短、熒光發(fā)射的光譜與光電倍增光的吸收光譜匹配性較好缺點：易潮解，導致透明度降低，性能下降；大面積的NaI（Ti）晶體易破裂。注意：使用NaI（Ti）晶體的測量儀器時，要保持干燥，防止劇烈震動。2，液體閃爍體一般由溶劑、閃爍劑和添加劑組成，常用于測定低能射線，也可進行低能射線，契倫科夫效應、單光子測定。溶劑：溶解閃爍劑，吸收和傳遞射線的能量。（烷基苯類甲苯、二甲苯。醚類二氧六環(huán)）閃爍劑：從受激的溶劑分子中吸收能量，并在退激時發(fā)出與光電倍增管特征光譜相匹配的熒光。添加

11、劑：提高閃爍液對含水樣品的兼容性和淬滅耐受性。二，光導作用是減少閃爍體和光電倍增管之間的空氣對熒光的全反射，提高光子進入光電倍增管的幾率。常用光導材料有硅油、聚四氟乙烯、氧化鎂涂層。三，光電倍增管光-電信號轉換器件，由光電敏感材料蒸涂的光陰極、聚焦極、多個次陰極和陽極組成。由閃爍體產生的熒光入射光陰極時，由于光電效應產生光電子至聚焦極，由于電場力的作用，經過多級次陰極加速倍增，最后在陽極形成電脈沖信號。后續(xù)電子學線路放射性測量儀器的后續(xù)電子學線路包括放大器（Amplifier）、脈沖幅度分析器（Pulse height analyzer）、計數及數據處理裝置等。1，放大器主要作用是脈沖放大、整

12、形、倒相。2，脈沖幅度分析器主要作用是鑒別計數脈沖是否由所測核素提供。3，計數系統記錄一定時間范圍內的脈沖數。4，電源裝置兩套電源系統，高壓電源供光電倍增管，低壓電源供電子學線路。儀器最佳工作條件的選擇測量不同的放射性核素，儀器必須具備相應的高壓，放大倍數，閾值和道寬。必須對上述工作條件進行調整、選擇，使儀器處于最佳工作狀態(tài)。坪曲線（Plateau curve）：以計數為縱坐標，工作電壓為橫坐標，繪制的光電倍增管工作曲線。選擇穩(wěn)定性好的坪區(qū)內前段1/3處所對應的電壓，作為光電倍增管工作電壓，再采用微分測量，變化下甄別閾值進行射線的能譜測定。常用放射性測量儀器（一）放射性計量儀器1，活度計：對放

13、射性樣品進行絕對測量的儀器，直接測量樣品活度，最常用的是電離室型活度計。2，氣體電離室：全封閉、井型、圓柱形薄金屬室，其內充滿氣體，放射源置于井內。CRC-25PET 電離室型活度計氣體電離室（二）放射性計數儀器1，計數器：對射線進行計數或計數率測定的儀器，由線探測器和后續(xù)電子學線路組成。常用的計數儀有閃爍計數儀、醫(yī)用譜儀、免疫計數器。2，液體閃爍計數器：主要用于低能射線的計數測量。（三）輻射劑量監(jiān)測儀1，個人輻射劑量監(jiān)測儀：常用的有袖珍計量儀、膠片計量儀和熱釋光計量儀。2，表面污染和場所輻射劑量監(jiān)測儀第三節(jié) 放射性樣品的測量一、射線的測量射線穿透力強，無論固體、液體或組織樣品均可直接測量。對

14、于低能射線樣品，應使用薄壁NaI（Ti）晶體可降低本底，提高測量效果。二、高能射線的計數測量對于高能射線的測量可選用端窗式蓋革計數管（端窗式GM計數管）、液體蓋革計數管、鐘罩型計數管、流氣式4計數管。三、低能射線的測量液體閃爍測量法125I的測量125I的物理特性：1，T1/2=60d；2，標記后抗原的放射性比活度較高；3，發(fā)射的射線容易測量。 在125I的衰變過程中，以X和射線的形式釋放能量。其中電子俘獲后產生的特征X線的能量為27.5keV。原子核俘獲電子后，生成激發(fā)態(tài)的125Te（碲），退激時以兩種途徑釋放35.5keV的能量：一是核本身以70%的幾率釋放射線；二是以內轉換方式產生特征X

15、線。因此，除27.5keV和35.5keV的X線和線外，還包括55keV(27.5+27.5)和63keV（35.5+27.5）的符合峰。 由于125I有上述四組可探測的能量輻射，再考慮NaI閃爍晶體對低能X線和線的分辨率大約在20%左右，兩個峰有既分離又相互連接的特點，因此一般將125I能量的測量范圍設定在20到80keV的范圍。這是對125I的最佳測量條件。第四節(jié) 放射性測量統計誤差及其控制一，放射性的統計性放射性核素的衰變總體上遵循負指數規(guī)律，由于各個核互不關聯，衰變是獨立的隨機事件，所以不同時刻衰變的核數不是一個固定的值，但總在衰變總體期望值上下波動，屬于離散型隨機變量，服從一定的概率分布。放射性核素衰變的統計漲落服從泊松分布規(guī)律。泊松分布規(guī)律（Poisson distribution）：泊松分布的概率密度函數為：泊松分布的參數是單位時間(或單位面積)內隨機事件的平均發(fā)生率。 泊松分布適合于描述單位時間內隨機事件發(fā)生的次數。二、放射性測量計數的統計學誤差通過單次或多次測定，可確定計數水平及其離散范圍和離散程度，這個離散范圍或離