WS/T 584—2017 人體內放射性核素全身計數測量方法

1 拼音

WS/T 584—2017 rén tǐ nèi fàng shè xìng hé sù quán shēn jì shù cè liàng fāng fǎ

2 英文參考

Methods for measuring radionuclides in the human body with whole body counts

3 基本信息

ICS 13.280

C 57

中華人民共和國衛生行業標準 WS/T 584—2017《人體內放射性核素全身計數測量方法》（Methods for measuring radionuclides in the human body with whole body counts）由中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會於2017年10月27日《關於發佈〈職業性外照射急性放射病診斷〉等10項衛生標準的通告》（國衛通〔2017〕22 號）發佈，自2018年5月1日起實施。

4 發佈通告

關於發佈《職業性外照射急性放射病診斷》等10項衛生標準的通告

國衛通〔2017〕22 號

現發佈《職業性外照射急性放射病診斷》等10項衛生標準，編號和名稱如下：

一、強制性國家職業衛生標準：

GBZ 104—2017 職業性外照射急性放射病診斷（代替GBZ 104—2002）

GBZ 105—2017 職業性外照射慢性放射性診斷（代替GBZ 105—2002）

二、推薦性國家職業衛生標準

GBZ/T 163—2017 職業性外照射急性放射病的遠期效應醫學隨訪規範（代替GBZ/T 163—2004）

GBZ/T 244—2017 電離輻射所致皮膚劑量估算方法（代替GBZ/T 244—2013、WS/T 188—1999）

GBZ/T 301—2017 電離輻射所致眼晶狀體劑量估算方法（代替WS/T 117—1999）

三、強制性衛生行業標準

WS 581—2017 牙科X射線設備質量控制檢測規範

WS 582—2017 X、γ射線立體定向放射治療系統質量控制檢測規範

四、推薦性衛生行業標準

WS/T 184—2017 空氣中放射性核素的γ能譜分析方法（代替WS/T 184—1999）

WS/T 583—2017 放射性核素內污染人員醫學處理規範

WS/T 584—2017 人體內放射性核素全身計數測量方法

上述標準自2018年5月1日起施行，GBZ 104—2002、GBZ 105—2002、GBZ/T 163—2004、GBZ/T 244—2013、WS/T 188—1999、WS/T 117—1999、WS/T 184—2017同時廢止。

特此通告。

國家衛生計生委

2017年10月27日

5 前言

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。

本標準起草單位：中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所、江蘇省疾病預防控制中心、中國醫學科學院放射醫學研究所、軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所、中國計量科學研究院、蘇州熱工研究院。

本標準主要起草人：張建峯、馬加一、周強、張文藝、拓飛、潘潔、李文紅、梁珺成、張慶、楊小勇、鬱恩健、張京。

6 標準正文

人體內放射性核素全身計數測量方法

6.1 1 範圍

本標準規定了全身計數器測量人體內的放射性核素種類和放射性活度的方法。

本標準適用於全身計數器對人體內的放射性核素進行定性和定量分析。

6.2 2 規範性引用文件

下列文件對於本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用於本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用於本文件。

GB/T 11713 高純鍺γ能譜分析通用方法

6.3 3 術語和定義

下列術語和定義適用於本文件。

3.1

全身計數器 whole body counter

從人體外直接測量人體內的放射性物質所發射出的X射線或γ射線，進行放射性核素的定性及定量分析的裝置。

3.2

探測下限  lower limit of detection; A_DL

在給定的置信度下，譜儀可以探測的最低活度。

3.3

模體 phantom

對電離輻射的吸收或散射作用與人體組織基本相同的物體。

注：可在各種測量中用於模擬實際測量條件。

6.4 4 儀器裝置

4.1 全身計數器。由探測器、屏蔽鉛室、電子元器件、數據處理系統等構成。其中電子元器件又包括前置放大器、主放大器、模數轉化器（ADC）、高壓電源（HPS）和多道分析儀。

4.2 全身計數器種類。常用的有兩種：高純鍺（HPGe）的能量分辨率高、探測效率相對低；碘化鈉（鉈）（NaI（Tl））的探測效率高、能量分辨率相對低。根據測量的目的和要求，選擇體外探測器的種類和組合。

4.3 高壓電源。探測器有穩定工作的高壓電源，其穩波電壓不大於0.01%，對半導體探測器高壓應連續可調，不能有間斷點。

4.4 譜放大器。應具有波形調節並與前置放大器及多道脈衝幅度分析器匹配。

4.5 多道脈衝幅度分析器。應根據能譜的複雜程度、射線能量分佈範圍及探測器的能量分辨率等選擇多道分析器的道寬和道數。

4.6 數據處理系統。接受多道分析器的譜數據並對其進行處理。數據處理系統由計算機硬軟件設備構成。

4.7 數據處理系統硬件。主要包括計算機及其配套的讀出讀入裝置。

4.8 數據處理系統軟件。應包括解析γ譜的各種常規程序，諸如能量刻度、效率刻度、譜光滑、尋峯、峯面積計算和重峯分析等基本程序。

6.5 5 刻度源和系統刻度

6.5.1 5.1 刻度源及其要求

6.5.1.1 5.1.1 刻度源

刻度源是全身計數器能夠正常進行能量刻度和效率刻度的必備條件。適於能量刻度的單能和多能核素及其主要參數見附錄A。

6.5.1.2 5.1.2 刻度源的溯源性

刻度源應具備準確性和可溯源性，具有檢驗證書，證書上除給定活度（或比活度）和不確定度外，還應標明定值日期、標準源純度、質量或體積、化學成分、核素半衰期、γ射線分支比和標準源的定值方法。此外，放射性核素標準源的總不確定度應小於5%。

6.5.2 5.2 能量刻度

6.5.2.1 5.2.1 刻度範圍

刻度源γ射線的能量應均勻分佈在所需刻度的能區（通常40keV～2000keV），且最少需要4個能量點。刻度源應是發射多種能量γ射線的混合源。

6.5.2.2 5.2.2 刻度曲線

用解譜軟件做γ射線能量與全吸收峯峯位的直線擬合。處於良好工作狀態的高分辨丫能譜系統的能量刻度曲線應是一條直線，其非線性應小於0.5%。如果偏離線性，就應該重新做能量刻度。具體要求按GB/T11713的規定執行。

6.5.2.3 5.2.3 刻度曲線的核查

在測量期間，每天應至少用兩個能量點的γ射線對全身計數器進行檢查。所用γ射線的能量應分別靠近刻度能區的低能端和高能端。如果峯位基本保持不變，則刻度數據保持適用。對於HPGe探測器大於1keV，對於NaI探測器大於0.5FWHM時，應重做能量刻度。

6.5.3 5.3 效率刻度

6.5.3.1 5.3.1 效率刻度

測量人體中γ放射性核素含量時，應對全身計數器進行效率刻度。5.3.2 效率刻度源

效率刻度源的放射性核素的活度應小於1000kBq，能量分佈應該適當，用於效率曲線刻度時的能量應該分佈在40keV～2000keV能區內，至少選擇7個能量的1，射線。低能範圍（40keV～200keV）應有2個～3個γ射線。效率刻度應用模體來進行。

6.5.4 5.4 刻度模體

5.4.1 根據測量的放射性核素、放射性核素在體內的分佈、測量的方式和測量的光子能量選擇刻度模體，詳見附錄B。

5.4.2 當測量均勻分佈的體內放射性核素，應用簡單刻度體模。

5.4.3 當測量低能光子（40 keV～200 keV），應用仿真刻度體模。

6.5.5 5.5 肌肉等效胸壁厚度

肌肉等效胸壁厚度（muscle equivalent chest wall thickness，簡寫爲T_C）：當測量低能光子（<100keV）時，需對胸壁厚度和成分進行校正。可用式（1）計算：

式中：

X——測量的胸壁厚度，單位爲釐米（cm）；

μ_M——肌肉組織的線衰減係數，單位爲每釐米（cm^-1）；

μ_F——脂肪組織的線衰減係數，單位爲每釐米（cm^-1）；

F——脂肪組織的含量分數；

（1-F）——肌肉含量的分數。

6.5.6 5.6 組織厚度校正

測量器官內低能光子（<100 keV），必須對覆蓋在器官上面的組織厚度進行校正。組織厚度校正是通過使用刻度模體來模擬所測量器官與探測器之間的人體組織，通過進行三次以上的刻度實驗，繪製相應的計數效率刻度曲線來校正。

6.6 6 測量

6.1 測量前，受檢者應取下身上佩帶的飾品、手錶、眼鏡以及其他金屬物件。

6.2 經放射性表面污染儀測量，確定受檢者沒有表面放射性污染。如果顯示受檢者有放射性表面污染，應先進行放射性污染洗消，確定沒有放射性表面污染後，方可測量。

6.3 根據放射性核素在體內的分佈特徵，測量類型分爲全身測量和器官測量。

6.4 全身測量用於測量放射性核素均勻分佈身體的情況。

6.5 器官測量用於測量放射性核素濃集於器官的情況。常見的器官測量有肺部測量、甲狀腺測量。

6.6 肺測量用於定量呼吸系統沉積的放射性活度。測量肺中放射性活度應進行肌肉等效胸壁厚度校正。

6.7 甲狀腺測量。甲狀腺功能正常情況下，大約20%放射性碘被甲狀腺吸收。探測器在頸部表面上10cm處。計數時間600s。

6.7 7 數據分析方法

6.7.1 7.1 全身計數器γ能譜分析方法

7.1.1 全吸收峯（也稱全能峯或光電峯）的道址和入射丫射線的能量成正比，這是全身計數器γ能譜定性的基礎。

7.1.2 全吸收峯下的淨峯面積和與探測器相互作用的該能量的γ射線數成正比，這是全身計數器γ能譜定量的基礎。在全吸收峯淨峯面積的分析中，應扣除康普頓連續譜及本底等的計數。

6.7.2 7.2 放射性活度計算

放射性活度A可用式（2）計算：

式中：

N——峯面積，見圖1；

∈——給定幾何形狀的探測效率；

t——計數時間，單位爲秒（s）。峯面積N可用式（3）計算：

式中：

N_k——計算峯總面積的k道的計數；

p——峯所含的道數；

m——選定本底計算的道數（峯的左右兩邊）；

B_i——估算峯左基線的道計數；

B_j——估算峯右基線的道計數。

圖1  峯下面的峯面積和本底

6.8 8 報告

6.8.1 8.1 報告格式

8.1.1 分析報告應包括個人的信息，例如姓名、性別、年齡、放射性污染的接觸史等。

8.1.2 分析報告應有受檢者的唯一編號、檢查類型、檢查的工作人員和檢查時間。

8.1.3 分析報告應包括核素活度數據及適當的不確定度。對於不確定度，本標準推薦2倍標準差或包含因子爲2，即置信度95%情況下的不確定度。以置信度報告不確定度時，都應在行文中敘及或用腳註標出，以免混淆，具體見附錄C。

6.8.2 8.2 低於全身計數器探測限的報告

在報告分析結果中，出現人體計數率減去本底（或基底）結果爲負值時，常見方法是用前置“≤”報告人體的實際測量條件下的A_DL值。探測限的計算方法見附錄D。

6.9 附錄A（規範性附錄）能量刻度用的單能和多能核素

全身計數器能量刻度的常用的單能和多能核素應在表A．1中選擇。

表A．1 能量刻度用的單能和多能核素

6.10 附錄B（規範性附錄）刻度模體

6.10.1 B．1 刻度模體的要求

B．1.1 模體材料主要成分應與人體具有相似的放射性衰減特性。

B．1.2 模體與人體的相似程度與所研究的目的有關。

B．1.3 加入模體的放射性物質及其溶液的物理、化學性質穩定，不應和模體材料發生反應。

6.10.2 B．2 標準放射性物質要求

B．2.1 應由國家法定計量部門認定或可溯源到國家法定計量部門的計量基準。國外進口的標準放射性物質應經國家計量部門覈定。

B．2.2 標準放射性物質應備有檢驗證書原件或副本等相關資料，以保證傳遞過程的可溯源性。

B．2.3 標準放射性物質應在規定的有效期內使用。

6.10.3 B．3 刻度源的一般要求

B．3.1 均勻性：無論是模體還是標準放射性物質，其在刻度模體內的分佈是均勻的，不產生顯著的容器壁特異性吸附而改變其分佈。

B．3.2 模擬性：除放射性活度己知外，其他性質，如密度、形狀、成分等，都和人體相近。

B．3.3 穩定性：在貯存及使用期內，不產生沉澱、潮解或結晶，不生成異物或黴變。

B．3.4 高純度：除去加入的放射性標準物質以外，應不含或儘量少含其他放射性雜質。

B．3.5 準確度：在置信度爲99.7%的前提下，放射性活度的不確定度應小於5%。

B．3.6 密閉性：應密封於體模內，不應發生泄漏。

6.11 附錄C（規範性附錄）擴展不確定度

6.11.1 C．1 擴展不確定度

測量結果的擴展不確定度（μ_C）包括：A類不確定度（μ_A）和B類不確定度（μ_B）。A類不確定度是用對觀測列進行統計分析的方法來評定不確定度，如由統計計數引入的不確定度等。B類不確定度是用不同於對觀測列進行統計分析的方法來評定標準不確定度，如因探測效率、自吸收校正因子、體積校正因子、發射概率校正因子、核素衰變校正因子和符合相加校正因子等引入的不確定度。對於測量結果，當有幾項不確定度來源時，需對各類不確定度進行合成。

測量結果的擴展不確定度可用式（C．1）求解：

式中：

μ_C——合成擴展不確定度；

k——擴展因子，一般取2，相應置信度約爲95%;

μ_A——A類不確定度；

μ_B——B類不確定度。

6.11.2 C．2 A類不確定度（μA）

A類不確定度計算，見式（C．2）：

式中：

μ_A——A類不確定度；

N_S——全能峯淨面積計數；

t_S——人體測量活時間，單位爲秒（s）;

N_b——相應全能峯的本底淨面積計數；

t_b——本底測量活時間，單位爲秒（s）。

6.11.3 C．3 B類不確定度（μB）

B類不確定度計算，見式（C．3）：

式中：

μ_B——B類不確定度；

μ_B1——表示全身計數器儀器本身引入的不確定度，包括刻度源、探測效率、自吸收校正、體積校正、發射概率校正、核素衰變校正、符合相加校正、全身計數器測量死時間的不確定度；

μ_B2——表示測量人體引入的不確定度，包括人體與刻度模體的差異、胸壁厚度、全身計數器探測器與人體的距離以及非測量器官對測量器官的干擾而引入的不確定度。

6.12 附錄D（規範性附錄）全身計數器的判定閾和探測下限

6.13 D．1 判定閾

以計數給出的判定閾，見式（D．1）：

式中：

N_DT——以計數表示的判定閾； k——擴展因子；

n_B——本底計數率；

t_S——人體測量時間，單位爲秒（s）；

t_B——本底測量時間，單位爲秒（s）。當t_B=t_S時，判定閡可簡化，見式（D．2）：

式中：

N_DT——以計數表示的判定閡；

k——擴展因子；

N_B——本底計數，等於n_Bt_B的乘積。以活度給出的判定閾，見式（D．3）：

式中：

A_DT——以活度給出的判定閾，單位爲貝可（Bq）；

N_DT——以計數表示的判定閾；

ε——全身計數器測量效率；

t——全身計數器測量時間，單位爲秒（s）。

D．2 探測下限

探測下限計算，見式（D．4）：

式中：

N_DL——以計數表示的探測下限；

k——擴展因子；

N_DT——以計數表示的判定閡。

當本底計數足夠高，探測下限計算簡化，見式（D．5）：

式中：

N_DL——以計數表示的探測下限； N_DT——以計數表示的判定閡。當探測下限以活度表示，見式（D．6）：

式中：

A_DL——以活度表示的探測下限，單位爲貝可（Bq）；

k——擴展因子；

N_DT——以計數表示的判定閾；

ε——全身計數器測量效率；

t——全身計數器測量時間，單位爲秒（s）。

在大多數情況下，探測下限A_DL計算95%的可信水平。假定假陽性和假陰性的誤差爲5%（α=β=0.05） k_α=k_β=1.645 ，因此簡化式（D．6），見式（D．7）：

式中：

A_DL——以活度表示的探測下限，單位爲貝可（Bq）；

N_B——本底計數，等於n_Bt_B的乘積；

ε——全身計數器測量效率；

t——全身計數器測量時間，單位爲秒（s）。

對於高分辨率γ譜，以活度表示的判定閡見式（D．8）：

式中：

A_DT——以活度表示的判定閾，單位貝可（Bq）；

k——擴展因子；

p——計算峯面積的道數；

m——估算峯本底的峯兩側的道數；

B_i——左側第i道的計數；

B_j——右側第J道的計數；

e——全身計數器測量效率；

γ——光子發射的強度；

t——全身計數器測量時間，單位爲秒（s）。

以活度形式給出的探測下限的計算公式，見式（D．9）：

式中：

A_DL——以活度表示的探測下限，單位爲貝可（Bq）；

k——擴展因子；

p——計算峯面積的道數；

m——估算峯本底的峯兩側的道數；

B_i——左側第i道的計數；

B_j——右側第j道的計數；

P——沒有受檢者的本底譜測量的p道的干擾峯的淨面積；

S_p²——P的不確定度方差；

e——全身計數器測量效率；

γ——光子發射的強度；

t——全身計數器測量時間，單位爲秒（s）。

7 參考文獻

[1] ICRU. ICRU report 69: Direct determination of the body content of radionuclides. UK: Nuclear Technology Publishing,2003

[2] ICRU. ICRU 48: Phantoms and computational models in therapy diagnosis and protection. UK:Nuclear Technology Publishing,1992

[3] ICRU. ICRU 44: Tissue substitutes in radiation dosimetry and measurement. UK: Nuclear Technology Publishing,1989

[4] Lynch, Timothy P.In Vivo Monitoring Program Manual, PNL-MA-574. Pacific Northwest National Laboratory Richland, Washington.2011

[5] American National Standard ANSI/HPS N13.30-2011 Performance Criteria for Radiobioassay

[6]潘自強，輻射安全手冊，北京：科學出版社，2011

[7] EJ/T 1204.3—2006 電離輻射測量探測限和判斷閾的確定 第3部分：忽略樣品處理影響的高分辨率γ能譜法計數測量

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