使用铯-137和铕-152评估甲状腺计数器的准确性以及人员有效剂量

《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》：Assessment of thyroid counter accuracy using Caesium ?137 and Europium ?152 and personnel effective dose

提高甲状腺计数器可靠性及适用性的研究。

　　在核医学和工业环境中，工作人员可能会接触到未密封的放射性物质，这使得内部剂量评估成为确保辐射安全和符合监管要求的关键环节。甲状腺是放射性碘（I-131）治疗中最容易受到辐射影响的器官之一，因此需要一种可靠的监测系统来准确评估其吸收情况。本研究评估了WBC-T ORTEC甲状腺计数器的可靠性，该系统包含一个2英寸×2英寸的NaI(Tl)探测器和铅铜屏蔽，从而实现了较高的稳定性和灵敏度。通过系统的方法验证结果，结合背景分析、质量控制测试、卡方可靠性检查以及最低可检测活动（MDA）的深入研究，验证了该系统的准确性和可靠性。此外，本研究还分析了不同几何结构、采集时间和能量水平对系统性能的影响，利用Cs-137（662 keV）和Eu-152（121–1408 keV）作为参考源进行能量校准。背景测量在开放和封闭的实验室条件下进行，结果显示变异系数均低于5%，从而验证了系统的可重复性。质量控制测试使用Cs-137进行多次测量，显示出在国际标准规定的±5%容忍范围内的百分比偏差。延长采集时间，最高达到1800秒，有助于减少背景变化并提高测量精度。卡方测试的结果显示系统值稳定在4.47–4.58之间，符合制造商批准的范围（4.1–14.7），确认了统计可靠性并符合泊松期望。MDA的结果表明其与计数时间及探测器与假人之间的距离密切相关，最接近的几何结构和较长的采集时间可获得最佳灵敏度。在本研究的能量峰处，观察到的MDA与提高的探测效率有关，而增加的光子能量和距离则会降低灵敏度。对线性和一致性的评估进一步确认了系统在长期使用中的稳定性。本研究的结果表明，WBC-T ORTEC甲状腺计数器在优化的测量条件下具有显著的可靠性、稳定性和灵敏度。值得注意的是，验证后的性能直接支持其在核医学人员中检测甲状腺I-131摄取的应用。通过使活动量化和随后的承诺实际剂量估计成为可能，系统确保了符合监管剂量限制，从而强化了其在常规监测中的适用性。

本研究的背景分析部分对实验室门开放和关闭的两种情况进行了测量。测量结果以每分钟计数（cpm）表示，所有数据均在控制的温度（20–24°C）和湿度（60–70%）范围内进行，以减少环境因素对探测器性能的影响。在开放实验室门的条件下，背景辐射测量显示出极低的变异系数，表明系统的稳定性良好。而在关闭实验室门的情况下，测量结果同样保持在±5%的范围内，显示出一致性和可靠性。这些结果表明，WBC-T ORTEC甲状腺计数器在各种测量条件下均能保持稳定的表现，符合国际标准。对质量控制的评估进一步支持了这些发现，表明该系统在重复测量中表现出良好的一致性和稳定性。同时，研究中使用的质量控制方法包括卡方测试和一致性检查，以确保系统的长期稳定性。

在卡方测试部分，研究使用了Cs-137参考源（661.66 keV）进行测试，该源放置在探测器15厘米处，持续12周，每周进行10次测量，每次测量持续300秒。结果显示，卡方值在4.47到4.58之间，符合制造商推荐的范围（4.1–14.7），这表明系统在重复测量中表现出统计可靠性。此外，卡方测试的百分比偏差非常低，范围在0.22%到0.23%之间，这进一步证明了系统在实际应用中的可重复性。这些结果与之前的研究一致，强调了在长期稳定性测试中，泊松统计作为甲状腺监测系统验证标准的重要性。

关于最低可检测活动（MDA），研究显示其与光子能量和探测器与源的距离密切相关。在较短的采集时间（如300秒）和较长的距离（如6厘米）下，MDA值较高，这是由于有限的计数和较高的背景不确定性。随着采集时间的延长，MDA值显著降低，表明系统在更长的测量时间下具有更高的灵敏度。同时，探测器与假人的近距离（如0–1厘米）也使MDA值保持较低水平，这表明距离对系统性能有重要影响。这些发现支持了之前的研究，表明延长采集时间和缩短探测器与源的距离可以提高系统的灵敏度。因此，为了实现最佳的甲状腺监测效果，延长采集时间和缩短探测器与源的距离是关键因素。

此外，本研究还评估了系统在不同能量水平下的线性和一致性。使用Eu-152源进行的线性测试表明，探测器在不同能量水平下均能保持良好的线性响应，这为系统的校准提供了坚实的基础。同时，通过多次使用Cs-137进行一致性测试，系统在12周内显示出极高的稳定性，百分比偏差始终在±5%的范围内。这些结果表明，WBC-T ORTEC甲状腺计数器在长期应用中表现出良好的性能，能够有效监测和评估工作人员的辐射暴露情况。

总体而言，本研究通过系统的背景分析、质量控制测试、卡方测试和MDA评估，验证了WBC-T ORTEC甲状腺计数器在核医学和工业环境中的可靠性。系统在不同条件下均能保持稳定的性能，符合国际标准。此外，研究还指出，延长采集时间和缩短探测器与源的距离可以提高系统的灵敏度，从而确保在实际应用中能够准确检测低水平的放射性碘摄取。这些结果不仅证明了系统的科学价值，也强调了其在实际操作中的重要性。通过这些验证步骤，系统被证明是可靠的，并且能够满足职业监测的需要，为核医学领域的辐射安全和监管合规提供了重要的支持。