王淵愷 袁 杰 張光明 朱匯慶 陸 云 李 鼎 劉興黨

醫(yī)用放射性活度計(jì)是測(cè)定輻射發(fā)射體的放射性活度的輻射測(cè)量?jī)x。常見(jiàn)的活度計(jì)利用其已知放射性元素活度的標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行刻度（常使用125I、57Co、137Cs、60Co），得到這些元素線性與響應(yīng)系數(shù)，從而測(cè)出已知放射性元素未知?jiǎng)┝康姆派湫曰疃萚1-3]。

傳統(tǒng)的活度計(jì)使用井式探測(cè)器（4πγ電離室），在測(cè)量不同元素時(shí)機(jī)械式活度計(jì)通過(guò)不斷更換不同元素插片方式；數(shù)字式的活度計(jì)通過(guò)單片機(jī)上信號(hào)和處理硬件電路調(diào)節(jié)不同元素因子數(shù)方式；最新的虛擬測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)不同元素的K系數(shù)方式。從活度計(jì)的設(shè)計(jì)原理上看后兩類的活度計(jì)可以通過(guò)調(diào)節(jié)因子數(shù)或K系數(shù)方式來(lái)測(cè)量各種在活度計(jì)量程范圍內(nèi)的放射性元素的活度[4-5]。

2009年6月，科室因?yàn)楣ぷ餍枨?，使用放射性核?77Lu，但是原有的數(shù)字式活度計(jì)出廠設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)177Lu的因子數(shù)，無(wú)法測(cè)量177Lu的放射性活度。研究如何使原有的活度計(jì)測(cè)量新元素放射性活度。

1 177Lu

镥是金屬元素，原子序數(shù)71，屬于鑭系稀土元素之一。177L71u簡(jiǎn)寫(xiě)為177Lu，半衰期為6.734 d，100%為β－衰變(498.3 kev)，產(chǎn)生γ、x、β三種射線，其中γ射線主要集中在208.3664 kev(11.0%)、112.9498 kev(6.4%)；x射線主要集中在55.790 kev(2.83%)；β射線主要集中在498.3 kev(78.6%)。

2 設(shè)備

177Lu由上海原子科興藥業(yè)有限公司（2009年為上海原普同位素科技有限公司）提供?？剖沂褂玫幕疃扔?jì)是中國(guó)核工業(yè)總公司，上海電子儀器廠制造的FT-3106型活度計(jì)，這是一款數(shù)字式活度計(jì)，為了使此儀器能精確測(cè)定177Lu放射性活度及效調(diào)科室儀器以便測(cè)177Lu放射性活度，先向上海原子科興藥業(yè)有限公司借了一款由美國(guó)CAPINTEC公司制造的CRC-15R型活度計(jì)，以它測(cè)定的177Lu放射性活度值為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整出科室活度計(jì)測(cè)量177Lu的因子數(shù)。兩款活度計(jì)均通過(guò)上?；瘜W(xué)與電離輻射計(jì)量技術(shù)研究所強(qiáng)檢合格。

3 原理與方法

當(dāng)井型電離室的測(cè)試井中放入放射性核素，核素自身的X射線、γ射線照射電離室，光子與電離室材料發(fā)生相互作用時(shí)，主要在電離室室壁產(chǎn)生次級(jí)電子，次級(jí)電子使電離室內(nèi)的空氣電離，如果在電離室兩端加上一定電壓，那么電離離子在電場(chǎng)的作用下向收集極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)收集極的離子被收集，形成電離電流信號(hào)輸出給測(cè)量單元。井型電離室通過(guò)電離室電流的比例變化來(lái)確定放射源的活度。

通過(guò)儀器說(shuō)明書(shū)了解到FT-3106型活度計(jì)的能量范圍γ射線25～3000 kev，β射線＞200 kev，可以測(cè)量177Lu元素的放射性活度。其量程范圍（99Tcm：3.7 KBq(0.1 μCi)～55.5 GBq(1.5 Ci)）較寬廣，本底水平與靈敏度也符合177Lu測(cè)量要求。取樣時(shí)使用的玻璃瓶外徑大小為16.0 mm，每個(gè)液體樣本體積在3～4 ml左右。

先使用CRC-15R型活度計(jì)測(cè)得空氣本底放射性活度為b，再取樣若干177Lu樣本，按放射性活度分為高、中、低三組，測(cè)得放射性活度為a1、a2、a3(取樣時(shí)放射性活度高組約3700 MBq；中組約370 MBq；低組約37 MBq)，最后再測(cè)量一次本底放射性活度c。然后用FT-3106型活度計(jì)使用99 Tcm檔(因子數(shù)0929)，分別測(cè)量空氣本底高、中、低三組177Lu的放射性活度為b’、a1’、a2’、a3’、c’。設(shè)兩個(gè)活度計(jì)測(cè)出的放射性活度倍率比為Z。則Z=[(2a1-b-c)/(2a1’-b’-c’)+(a2-b-c)/(a2’-b’-c’)+(2a3-b-c)/ (2a3’-b’-c’)]/3，“”就是177Lu的因子數(shù)。為了精確測(cè)試Z值，上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)n次，且公式可以簡(jiǎn)化為：

得到177Lu的因子數(shù)后，取若干177Lu樣本做重復(fù)性測(cè)試，先使用CRC-15R型活度計(jì)測(cè)其放射性活度為D，再使用FT-3106型活度計(jì)連續(xù)測(cè)量10次，取其放射性活度平均值為E，則FT-3106型活度計(jì)重復(fù)性F為：

為了測(cè)試儀器與所得177Lu因子穩(wěn)定性，取若干177Lu樣本（約74 MBq）在12 h內(nèi)，等時(shí)間間隔測(cè)量10次，每次測(cè)量3個(gè)數(shù)據(jù)，由于177Lu的半衰期較短，后27個(gè)數(shù)據(jù)需乘以相關(guān)系數(shù)，去除放射性核素衰減影響。取第一次測(cè)量的3個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為G，30個(gè)數(shù)據(jù)中偏離G最大的數(shù)據(jù)為Gmax，則求穩(wěn)定性W的公式為：

4 結(jié)果

177L u的因子數(shù)試驗(yàn)經(jīng)過(guò)3輪測(cè)試，Z值為3.90±0.04，那么177Lu的因子數(shù)為3623。當(dāng)然也可以估算為使用99Tcm檔測(cè)177Lu放射性活度時(shí)，減去空氣本底放射性活度后，再把結(jié)果乘以3.9倍，即177Lu放射性活度。重復(fù)性測(cè)試結(jié)果F為0.97%(＜2%)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果W為1.48%(＜3%)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

5 討論

經(jīng)過(guò)重復(fù)性測(cè)試表明，使用科室FT-3106型活度計(jì)，只要選擇因子數(shù)3623就可以測(cè)177Lu的放射性活度，重復(fù)性好。國(guó)標(biāo)GB/T 10256-1997中標(biāo)準(zhǔn)公式較繁瑣，且必須用137Cs測(cè)量?jī)x器重復(fù)性，單從公式上講，本文重復(fù)性測(cè)試公式再乘以(n為測(cè)量次數(shù)，n≥10)即國(guó)標(biāo)中的公式，由于(n≥10)，由于元素177Lu的半衰期也小于137Sc，所以本文的重復(fù)性測(cè)試值會(huì)略高于標(biāo)準(zhǔn)公式。

有一些進(jìn)口的活度計(jì)有自動(dòng)扣除空氣本底的功能，此時(shí)在應(yīng)用本文活度計(jì)因子數(shù)公式計(jì)算時(shí)，無(wú)需再減去本底。當(dāng)然在應(yīng)用本文公式前，先確?；疃扔?jì)性能均符合國(guó)家要求。如果活度計(jì)使用時(shí)間較長(zhǎng)、保養(yǎng)不當(dāng)，相對(duì)基本誤差、重復(fù)性、非線性、穩(wěn)定性中只要有一項(xiàng)不合格，那么因子數(shù)計(jì)算就會(huì)出錯(cuò)[6-7]。從儀器使用上講，儀器使用還與環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、大氣壓強(qiáng)、供電電源電壓、供電電源頻率有關(guān)，這些也會(huì)影響儀器測(cè)量的性能[3]。

因?yàn)槊靠顑x器的響應(yīng)曲線與靈敏度不同，雖然研究測(cè)得的177Lu因子數(shù)不能在其他型號(hào)的儀器上直接使用，但是活度計(jì)測(cè)量新元素放射性活度的方法是一樣的，可給廣大同行以借鑒。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB/T 10256-1997，放射性活度計(jì)[S].北京：國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，1997.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定局規(guī)程.JJG 377-1998放射性活度計(jì)[S].北京：國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，1998.

[3]中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院.JJF 1044-1993，放射性核素活度計(jì)量保證方案(試行)[S].北京：國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，1993.

[4]單健，趙修良，俞紅，等.醫(yī)用放射性核素活度計(jì)的虛擬測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].核電子學(xué)與測(cè)量技術(shù)，2007，27(3)：545-548.

[5]單健，趙修良，唐岳湘.醫(yī)用核素活度計(jì)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J].國(guó)際生物醫(yī)學(xué)工程雜志，2009，32(2)：88-91.

[6]王式琦，安晶剛.對(duì)用戶醫(yī)用活度計(jì)檢測(cè)結(jié)果的分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2009，6(2)：18-20.

[7]王式琦.醫(yī)用活度計(jì)的檢測(cè)結(jié)果與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2007，4(5)：22-24.