医用核素活度计的校准方法

　　医用放射性核素活度计是一种相对测量仪器, 但必须对其4πγ电离室进行严格的能量刻度和放射性活度校准后, 才能被赋予计量学性能。

　　因此, 医用放射性核素活度计的校准方法是保证放射性核素活度计量值准确和统一的关键技术。

　　根据医用放射性核素活度计的工作原理和核医学放射性药物测量应用的基本要求, 医用放射性核素活度计校准过程中所关注的主要技术指标如表1所示。

　　通过对上述技术指标的测量, 使其总不确定度符合中国药典中用于临床的放射性药物规定, 保证用于核医学领域的临床诊断和治疗中放射性药物的放射性活度测量获得准确的量值, 从而保证临床诊断和治疗效果的安全。

　　1.电离电流的校准

　　电离室中产生的离子数目直接与射线在电离室中积累的能量有关,这个积累的能量是核素发射粒子数量和能量的总和效应。电离室电离电流I与核辐射的关系如下:

式中: e———电子电荷; N———单位时间内射入灵敏体积的粒子数;E———每个射入灵敏体积的粒子所耗的平均能量; W———产生一对离子的平均能量。

　　式(1) 表达了在电离室方法中,电离电流和辐射效应的定量关系, 是活度测量的基础。如果已知粒子能量与电离效应之间的定量关系, 那么通过电离电流( 离子数目) 的测量就可以获得发射相应粒子能量核素的放射性活度。能量与电离效应之间的定量关系是通过计量校准来获得的。电离室产生的电离电流范围在(10-12~10-6)A之间, 电离电流经前置放大器进行 I/V的变换, 经量程控制的增益调整归一到(0~10)V的电压输出;同时对输出电压进行 V/F 的脉冲变换, 由专用的计数系统记录脉冲频率, 这个脉冲频率正比于电离电流。由于不同核素(或不同能量) 的电离效应之间的定量关系可以通过计量校准得到, 并且存储于事先设置的核素通道中。因此, 在约定的核素通道中记录的脉冲频率很容易被换算成该核素的活度。

　　电离室能量响应校准的样品均采用5mL的标准玻璃安瓿瓶, 内充溶液的体积为3.6mL。在实际样品的测量中, 亦应该采用相同的几何条件,特别是测量较低能量的核素。

　　改变了这些条件, 可能会带来一定的结果偏差。在确定的电离室内, 被测放射性核素样品 (能量确定)的饱和电离电流与活度值成正比:

式 中 : A———放射 性 活 度 ; I———饱和电离电流; K———校准因子。

　　2.能量响应曲线

　　利用核纯度符合要求的单能核素给出能量响应的电离室校准曲线,选择γ射线能量在 (100~2000)keV的放射性核素对电离室活度计进行能量响应刻度, 并对刻度曲线进行数学拟合, 获得与能量响应曲线相应的特征函数表达式。由于电离室的能量响应曲线往往在低能部分呈非线性函数关系, 在低能端大多有较高的能量响应, 如图1中电离室的低能突起峰,这时可以采用涵盖感兴趣能量的分段拟合方式。一般曲线拟合的数据区域选择(100~2000)keV为宜。所采用的特征函数表达式为二次曲线方式: