放射性活度计测量的误差来源和控制

2010-02-14 01:22王彬生
中国医疗设备 2010年8期
关键词:计数率电离室核素

王彬生

河北大学附属医院 核医学科, 河北保定 071000

0 前言

利用放射性核素进行临床诊断、治疗和研究,离不开对放射性活度的测量。放射性测量的准确性,直接关系到就诊者安全和诊治效果,要得到一个精确可靠的活度测量数据,需要全面深入地了解各种影响放射性活度计测量的因素,并能控制这些因素,这是保证测量结果准确的关键。下面就放射性活度计测量误差的主要来源及控制措施作简要分析。

1 参数设置错误

(1)本底测量不正确 经常监测仪器本底,既可以观察到周围环境的辐射变化,又可以了解整个系统基本性能的变化情况[1]。实际工作中,主要是本底偏高,原因可能是样本托污染,如由于核素容器的外表面沾染,或操作失误将放射性核素溶液逸出。另一种原因可能是放射性活度计周围存有较大活度和能量的放射源,造成环境本底增高。解决方法是针对性地清洗去除污染源或更换备用的样品托,以及移离周围的放射源。其次是本底不稳定,可适当延长仪器预热时间,增加本底测量次数来解决。现代放射性活度计均采用本底自动跟踪扣除技术,但本底测量不正确,会引入额外的测量误差。

(2)标定系数不正确 活度计原理上没有核素选择功能,核素的能量不同,同一活度值的各种核素在电离室中产生的电离电流也不同[2]。标定系数就是使同一活度的不同核素产生相同的测量结果。由于操作使用不当或受到外部电源的干扰如带电拔插电缆等,程序运行紊乱,造成乱码或死机,此时标定系数往往会发生改变,在活度计恢复工作后,一定要进行参数的确认,否则将造成较大的误差。

2 操作使用不当

⑴ 测量前没有预热机器 放射性活度计是一种微弱直流电流的测量装置,尤其在测量活度很小的样品,要求准确度较高时,必须按规定对仪器进行预热,探头及电子电路部分达到稳定工作状态,使本底达到完全稳定。

⑵ 探头计数不稳定即开始测量 由于电离室探测器及电子电路都有较大的时间常数,具有一定的响应时间,电离电流和计数率逐渐上升并最终达到稳定,即达到在放射性统计涨落的范围内变化。在开机不久或放入放射源时计数率尚未达到稳定,此时就开始测量,属于操作不当,将造成较大的测量误差。

⑶ 测量期间进行计量单位的转换 因为仪器在连续不断地进行测量,转换的过程落在测量的时间内,得到的读数是转换前、后两种不同工作条件下的混合读数,造成数据误差,也可能引起程序混乱甚至死机。正确的方法是在第一次计数结束以后,按计量单位转换键,于下一次计数开始使用新的计量单位。

3 几何条件相差太大

待测样品要尽可能与校准情况保持一致的几何条件。使轴向和径向几何位置变动产生的读数变动满足测量精度要求[3]。

⑴ 放射性药品稀释的容量过大和注射器前面针头套管太长,导致样品在井内的垂直位置发生明显变化,使核素偏离电离室井中心,被测部分立体角变小,脱离电离室灵敏体积,计数效率下降,所测得的活度值也会偏低,加之溶液量的自吸收影响,特别是测量较低能量的核素影响明显[4]。故放射性药品尽量不要稀释到容量太大,一方面沾染容器小且少,利于防护和废物处理,同时也利于用小容量注射器操作,有效降低几何位置变化带来的误差。

⑵ 即使样品容量适当,但如果容器粗细和管壁厚薄不一,源在径向的位置响应变化会对一些低能核素的测量有一定影响,应选用与校准源情况一致的几何条件,尽量将源放于样品托内定位环的中心。

4 测量的统计误差

⑴ 一次测量的测量值具有核素原子核衰变的偶然性,与真值之间可能有一定的偏离而不一定完全相等,甚至差别很大。统计误差的大小与样品计数率、本底和测量时间有关,计数率增高,本底减低,测量时间越长,则统计误差越小。在实际工作中,一般是将放射性药物重复测量几次,取其平均值。

⑵ 同时注意观察仪器的稳定性和计数率的重复性,临床使用的活度计技术性能指标要满足国标工作级指标要求。如有反常,应查明原因,保证测量数据的可靠性。

5 测量系统的稳定性不良

放射性活度计是国家规定的核医学科唯一强制检定的计量工具。需要按检定周期每两年送有计量检定资质的部门进行检定,并取得检定合格证书。

⑴ 放射性活度仪有两个主要的干扰源可影响系统的稳定性。一是放射源包括贮存源和放射性污染。另一是电源线路的瞬间变化可能成为干扰源,电路产生火花或每一次通断,均会产生干扰波,是传送干扰脉冲的主要通道[1]。在仪器选放位置时要加以考虑,一是远离贮源室,二是不要与其他频繁启动的设备使用同一电源。必要时可以外加稳压器,对电源的变动和负载的变化起到稳压作用。

⑵ 仪器周围环境的温度、湿度对测量系统的稳定性也可能造成影响。环境温度一般要求控制在0~40°C,相对湿度≤85%。在充气电离室产生电离电流后,要经过静电计转换成电压,并进入V-F变换器变成脉冲频率。此部分需要严格的密封防潮处理,否则受潮后漏电流增加会影响正常工作甚至导致活度计不计数。所以房间要干燥通风。

⑶ 仪器长期工作过程中灵敏度可能发生变化。所以必须配备监督源,利用监督源进行稳定性修正。当然仪器使用一年之后应注意监督源本身衰变给监督值带来的数值变化,应先按核素衰变规律对监督源进行必要的修正。

随着核医学诊疗技术的发展,放射性核素已广泛应用于脏器显像、功能测定和核素治疗等各个方面,因此临床核医学简便、快速、准确地对放射性活度进行计量愈发显得重要。在工作过程中,我们深感放射性活度测量的质量控制工作还有许多值得探索、研究的地方,只有掌握各种影响放射性活度计测量的因素,并针对性地加以控制和管理,才能够确保就诊者用药安全和达到预期的诊治效果,更好地为患者服务。

[1]潘中允,林景辉.放射性核素诊断学[M].北京:原子能出版社,1984.

[2]李少林,张永学.核医学[M].北京:人民卫生出版社,2004.

[3]中华医学会.临床诊疗指南核医学分册[M].北京:人民卫生出版社,2006.

[4]马国华.4πγ电离室放射性核素活度计[J].现代计量测试,2002(2):12-15.

[5]周铭娟.活度计的质量保证和质量控制[J].医疗设备信息,1999(1):44-46.

[6]姚顺和,汪建清,李景清,等.放射性活度计灵敏度曲线测量及应用[J].原子能科学技术,2007(4):98-101.

[7]王式琦.医用活度计的检测结果与评价[J].中国医学装备,2007(5):25-27.

[8]陈靖,梁珺成,赵清.医用核素活度计的校准方法[J].中国计量,2007(10):74-75.

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