二,放射性测量
放射性测量的基本概念
(三)测量效率
测量效率(detection efficiency,E):指单位时间 内放射性测量仪器记录的脉冲数(计数率)与放射 性原子核实际衰变数目衰变率)的比率。 测量效率=计数率/衰变率*100%
E即是评价放射性测量仪器质量的重要指标,也可根据 效率因素校正放射性活度。
放射性测量的基本概念
泊松分布的参数λ 是单位时间(或单位面积)内随机事件的平均发生率。 泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数。
二、放射性测量计数的统计学误差
通过单次或多次测定,可确定计数水平及其离散范围和离散程度,这个 离散范围或离散程度就是放射性计数的统计误差,分为标准误差σ和相对 误差δ两类。
标准误差(Standard error)
第四节 放射性测量统计误差及其控制
一,放射性的统计性
放射性核素的衰变总体上遵循负指数规律,由于各个核互不关联,衰变是独立 的随机事件,所以不同时刻衰变的核数不是一个固定的值,但总在衰变总体期望 值上下波动,属于离散型随机变量,服从一定的概率分布。 放射性核素衰变的统计涨落服从泊松分布规律。 泊松分布规律(Poisson distribution):泊松分布的概率密度函数为:
缺点:易潮解,导致透明度降低,性能下降;大面积的NaI(Ti)晶 体易破裂。
注意:使用NaI(Ti)晶体的测量仪器时,要保持干燥,防止剧烈震动。
2,液体闪烁体
一般由溶剂、闪烁剂和添加剂组成,常用于测定低能β射线,也可进行 低能γ射线,契伦科夫效应、单光子测定。
① 溶剂:溶解闪烁剂,吸收和传递射线的能量。(烷基苯类——甲苯、
能量分辨率(energy resolution):指放射性测量仪器能够 分辨两种不同能量的同类射线的能力。 时间分辨率(time resolution):指放射性测量仪器能够分 辨出的前后两个相邻脉冲之间的最短时间。
二、放射性测量的分类
(一)按测量目的分类
1.
定量测量:以测量样品的放射性活度为目的,对样品进 行计数测量。
查体:心率110次/分,无心律不齐,甲状腺Ⅱ度肿大,未及结节, 无杂音,手抖明显。 病史家族史:既往体健,母亲患GD甲亢 化验: T3 13.73 ug/l(0.66 ~1.92 ug/l) T4 174.1 ug/l(43.0~125.0 ug/l) FT3 16.58 ng/l(1.80 ~4.10 ng/l) FT4 50.7 ng/l(8.1 ~18.9 ng/l), TSH 0.003 IU/L(0.38~4.34) 甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb) (+) 甲状腺球蛋白抗体(TgAb) (+) RAIU(甲状腺摄碘功能试验) 正常(甲亢——亢进)
最常用的是电离室型活度计。
2,气体电离室:全封闭、井型、 圆柱形薄金属室,其内充满气体, 放射源置于井内。
CRC-25PET 电离室型活度计
气体电离室
(二)放射性计数仪器
1,γ计数器:对γ射线进行计数或计数率测定的仪器,由γ线探测器和后 续电子学线路组成。常用的γ计数仪有γ闪烁计数仪、医用γ谱仪、γ免疫 计数器。
② 有机晶体闪烁体:苯环结构碳氢化合物制成的单晶,有较高荧光效
率,价格昂贵。
③ 塑料闪烁体:有机闪烁物质中的固溶体,包含有溶剂,初级发光物
和次级发光物三种组分,能量分辨率差。
NaI(Ti)晶体闪烁体的优缺点
优点:密度大,对γ射线阻止能力强、能量转化效率高、发光效率高、 线性关系好、荧光衰减时间短、荧光发射的光谱与光电倍增光的吸 收光谱匹配性较好
三,光电倍增管——光-电信号转换器件,由光电敏感材料蒸涂的光阴 极、聚焦极、多个次阴极和阳极组成。 由闪烁体产生的荧光入射光阴极时,由于光电效应产生光电子至聚焦极, 由于电场力的作用,经过多级次阴极加速倍增,最后在阳极形成电脉冲 信号。
后续电子学线路
放射性测量仪器的后续电子学线路包括放大器(Amplifier)、脉冲幅度 分析器(Pulse height analyzer)、计数及数据处理装置等。
根据探测器设计原理,可将射线探测器分为:
1.
气体电离探测器——气体电离探测器是利用射线对气体分子的电离 效应设计的探测器。(电离室和盖革计数器,多用于β 和γ 射线。)
2.
半导体探测器——原理类似气体探测器,使用半导体材料,如硅、 锗。
闪烁探测器——利用射线能量激发荧光物质,荧光物质再退激发发 射荧光的原理。(检验核医学中广泛应用)
1,放大器 主要作用是脉冲放大、整形、倒相。
2,脉冲幅度分析器
主要作用是鉴别计数脉冲是否由所测核素提供。 3,计数系统 记录一定时间范围内的脉冲数。 4,电源装置 两套电源系统,高压电源供光电倍增管,低压电源供电子学线路。
仪器最佳工作条件的选择
测量不同的放射性核素,仪器必须具备相应的高压,放大倍数,阈值和 道宽。必须对上述工作条件进行调整、选择,使仪器处于最佳工作状态。
2.
定性测量:以鉴定放射性核素种类为目的,对样品放射 线做能谱测量。——每种放射性核素都有特定的能谱和 能峰。
定位测量:以测定放射性分布为目的,采用显影技术观 察放射性核素在机体组织中的定位。
3.
(二)按被测射线的种类分类
α测量:α粒子计数测量-电离室型探测器或ZnS (Ag)荧光闪烁计数器;α能谱测量-硅面垒型半导 体探测器
(四)本底计数
本底计数(background counts):在没有放射性 样品的情况下,放射性测量仪器所记录到的脉冲数。
——评价放射性测量仪器质量的重要指标,越 低越好。 本底的来源:1,宇宙射线;2,环境中的天然放射 性;3,探测仪器和使用器具的放射性污染等。
放射性测量的基本概念
(五)能量分辨率和时间分辨率
(三)样品
样品的体积、取量、放射性的分布和样品容器的污染对放射性测量都有 影响。
固体碘-131化钠
工业探伤铱-192
液体碘-131化钠
铼-188
(四)放射性核素的物理Байду номын сангаас性
1,物理衰变
对于半衰期较短的放射性核素,进行两个时间点以上的测量,可采用待 测样品与标准源计数率比值的比较,或将不同时相的样品进行集中的统 一测量。
(二)测量系统
1,探测效率
与探测器类型、尺寸、几何形状和射线种类及能量有关。 2,散射和反散射 进入探测器的射线偏离,至计数减少;不该进入探测器的射线进入探测 器,至计数增加。 3,吸收和自吸收 射线从样品进入探测器的过程中,因空气等介质影响,能量减弱,能谱 漂移,至计数降低——吸收;样品深部发出的射线经过样品本身导致能 量消耗——自吸收。 4,仪器的工作条件 电压、探头寿命、元器件老化等
将已知放射性活度的标准源与待测样品在同样的条件下测量脉冲 计数率,然后通过已知标准源的活度求出待测样品的放射性活度。
相对测量是检验核医学工作中常用的测量方法
放射性测量的基本概念
(二)衰变率和计数率
衰变率(rate of disintegration):指单位时间内放射性原子 核衰变的数目。单位是衰变次数*秒-1(disintegrations per second,dps)或者衰变次数*分-1(disintegration per minute,dpm)——测量常用物理量 计数率(rate of counts):单位时间内放射性测量仪测定的 脉冲数,是相对测量的常用的物理量。单位是计数*秒-1 (counts per second,cps)或者计数*分-1(counts per minute,cpm)——相对测量常用物理量
假设定时测量总计数为N,总计数标准误差为:σN=±√N
β测量:低能β射线-液体闪烁计数器;高能β射线电离室型探测器或塑料闪烁探测器。
γ测量:γ粒子计数-NaI(TI)闪烁计数器;γ能谱测 量-γ能谱仪。
三、影响样品放射性测量的常见因素
(一)几何因子
测量点状放射源,射线呈球形发射,探测器只能测定一定半径球形表面 积的部分面积。
病例1:
患者小明,女,30岁,半年前无明显诱因出现心悸、食亢、消瘦、 多汗,大便次数每日7至8次,体重下降10kg,易怒,脱发,月经失 常。
二、放射性测量
管超楠
放射性测量
检验工作的核心是准确测定样本物质的含量
测量是检验医学最核心的技术
放射性测量是检验核医学的核心技术
第一节 放射性测量概述
一、放射性测量的基本概念
(一)绝对测量和相对测量 绝对测量(absolute counting):不借助中间手段直接测量 放射性活度的方法。 相对测量(relative counting):需借助中间手段测量放射 性活度的方法。
2,液体闪烁计数器:主要用于低能β射线的计数测量。
(三)辐射剂量监测仪
1,个人辐射剂量监测仪:常用的有袖珍计量仪、胶片计量仪和热释光 计量仪。
2,表面污染和场所辐射剂量监测仪
第三节 放射性样品的测量
一、γ射线的测量
γ射线穿透力强,无论固体、液体或组织样品均可直接测量。对于低能γ 射线样品,应使用薄壁NaI(Ti)晶体可降低本底,提高测量效果。 二、高能β射线的计数测量 对于高能β射线的测量可选用端窗式盖革计数管(端窗式GM计数管)、 液体β盖革计数管、钟罩型β计数管、流气式4π计数管。 三、低能β射线的测量 液体闪烁测量法
ICS-323电离室辐射巡测仪
测量射线种类:χ、γ、β射线
900型放射性检测仪
测量射线种类 α、β、γ和Χ射线
当量剂量(equivalent dose,HT):按辐射的质加权后,某一组 织或器官的吸收剂量。衡量不同辐射对机体危害程度的物理量。 SI=J*kg-1,专名为希沃特Sievert,简称希伏Sv