基于nano-SPEC Pro多道分析譜儀的碘131吸收劑量測(cè)量研究

王靜

摘 要：針對(duì)碘131治療甲狀腺功能亢時(shí)，人體不同組織器官吸收碘131劑量和時(shí)間的不同，研究利用nano-SPEC Pro多道分析譜儀對(duì)甲狀腺、胃、肝臟、膀胱的劑量率進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果顯示，不同人體器官對(duì)碘131的吸收規(guī)律不同，胃部對(duì)碘131的吸收時(shí)間最早，基本在服藥10 min內(nèi)便達(dá)到了最大吸收量;甲狀腺的相對(duì)劑量率最大，其最高相對(duì)劑量率出現(xiàn)在服藥2～5 h，因此在使用碘131治療甲亢病時(shí)應(yīng)對(duì)這些器官進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)。此外，由實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的γ射線劑量率數(shù)據(jù)可知，甲狀腺對(duì)碘131的吸收與患者甲狀腺質(zhì)量有關(guān)。

關(guān)鍵詞：碘131劑量率;甲狀腺功能亢進(jìn);攝碘率;nano-SPEC Pro多道分析譜儀

中圖分類號(hào)：TQ124 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1001-5922（2021）12-0048-04

Study of Iodine 131 Absorbed Dose Measurement Based on Multichannel Spectrometer nano-SPEC Pro

Wang Jing

（Department of nuclear medicine， Taihe hospital， Shiyan 442000， China）

Abstract：When treating hyperthyroidism， the dose and time of iodine 131 absorbed by different tissues and organs of the human body are different， and the dose rates of the thyroid， stomach， liver and bladder are measured by using multichannel spectrometer nano-SPEC Pro. The results show that the absorption law of iodine-131 in different human organs is different. The absorption time of iodine-131 in stomach is the earliest， and the maximum absorbed dose is basically reached within 10 minutes after taking medicine. The relative dose rate of thyroid is the largest， and the highest relative dose rate appears in 2 hours to 5 hours after taking medicine. Therefore， when iodine 131 is used to treat hyperthyroidism， these organs should be protected. In addition， the γ-ray dose rate data obtained by experimental measurements show that the absorption of iodine 131 by the thyroid is related to the quality of the patient's thyroid.

Key words：iodine 131 dose rate; hyperthyroidism; iodine absorbed rate; nano-SPEC Pro multichannel spectrometer

0 引言

人工放射性核素碘131是醫(yī)學(xué)上用于治療甲狀腺功能亢進(jìn)的常用手段，主要原理是利用其釋放出的β射線能破壞甲狀腺的濾泡細(xì)胞，進(jìn)而減少甲狀腺激素[1]。雖然利用碘131可有效治療甲狀腺功能亢進(jìn)，但由于其所發(fā)射的射線對(duì)除甲狀腺以外的其它組織器官具有一定的輻射損傷[2]。因此，合理控制碘131用于治療甲亢的劑量率對(duì)人體健康十分重要。本研究利用nano-SPEC Pro多道分析譜儀測(cè)量甲狀腺、胃、肝臟等組織器官體表的γ射線劑量率，研究了碘131治療甲亢時(shí)人體重要組織器官的劑量率隨時(shí)間的變化，為人體防護(hù)γ射線帶來(lái)的損傷提供了有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

本研究選用在醫(yī)學(xué)研究和工業(yè)輻射測(cè)量等領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用的德國(guó)ICX公司生產(chǎn)nano-SPEC Pro多道分析譜儀作為實(shí)驗(yàn)儀器，譜儀有7.6 cm×7.6 cm的碘化鈉（鉈）晶體，可用于測(cè)量放射性計(jì)數(shù)和劑量率測(cè)量以及能譜測(cè)量等，劑量率范圍在5～1.5 mSv/h。該譜儀對(duì)銫137的662 kev峰的能量分辨率小于7.6%，因此可選擇2 048或1 024以及512三道，本研究選擇1 024道對(duì)碘131的吸收劑量進(jìn)行測(cè)量。譜儀可通過(guò)電纜實(shí)現(xiàn)與筆記本電腦或臺(tái)式電腦進(jìn)行連接，同時(shí)配備有winIMCA和標(biāo)準(zhǔn)的MCA軟件。

1.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

天然放射性核素和宇宙射線的γ劑量率通常在80～180 nSv/h[3]，我們利用nano-SPEC Pro多道分析譜儀對(duì)醫(yī)院室外環(huán)境和實(shí)驗(yàn)用的測(cè)量室進(jìn)行γ劑量率的測(cè)量，確定了醫(yī)院室外環(huán)境和測(cè)量室小環(huán)境的空氣劑量率分別為105～55 nSv/h。由于環(huán)境本地劑量對(duì)小劑量率的測(cè)量影響較大，因此本研究選擇鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院一間專門向核素治療患者提供休息空間的休息室內(nèi)進(jìn)行。考慮成年人人體內(nèi)本身含有的放射性核素鉀40的活度（約為4 800 Bq）[4]，本研究在實(shí)際測(cè)量前對(duì)患者的相關(guān)組織器官的本底劑量率作了測(cè)量，并在實(shí)驗(yàn)后扣除了相應(yīng)的本底劑量率。

1.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本研究選擇鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院5名毒性彌漫性甲狀腺腫患者作為觀察對(duì)象，在征得患者同意且不影響患者正常治療的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)保證劑量率測(cè)量實(shí)驗(yàn)與醫(yī)生的吸碘率測(cè)量同步進(jìn)行。利用B超對(duì)5名患者的甲狀腺進(jìn)行檢查，得到患者甲狀腺的體積，應(yīng)用甲狀腺質(zhì)量計(jì)算公式：甲狀腺質(zhì)量（g）=兩葉最大長(zhǎng)徑平均值（cm）×甲狀腺面積（cm2）[5]，可計(jì)算出患者甲狀腺質(zhì)量。當(dāng)甲狀腺質(zhì)量在42～60 g時(shí)，B超可準(zhǔn)確反映甲狀腺體積;當(dāng)甲狀腺質(zhì)量大于70 g或小于42 g時(shí)，B超檢測(cè)到的甲狀腺體積與真實(shí)甲狀腺體積偏差較大。通過(guò)計(jì)算，5名患者甲狀腺質(zhì)量與測(cè)試劑量相關(guān)參數(shù)如表1所示。

1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

將探測(cè)器分別貼附于患者甲狀腺、胃、肝臟等待測(cè)器官體表處[6]，使吸收的碘131發(fā)射的γ射線進(jìn)入探測(cè)器的碘化鈉閃爍體與器官距離最近。為盡量減少其他器官組織吸收的碘131發(fā)射的γ射線進(jìn)入探測(cè)器的計(jì)數(shù)，通常需要使用鉛屏蔽γ射線[7]。但考慮到鉛屏蔽材料的笨重性，以及患者的配合意愿，本研究在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中并未采用屏蔽措施。此外，這種移動(dòng)式γ能譜儀具有便攜性，可隨時(shí)搬到治療室、患者休息室等，對(duì)患者隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

在進(jìn)行測(cè)量前，需要根據(jù)不同患者的病情差異性，對(duì)患者服用不同測(cè)試計(jì)量的碘131（5 000～60 000 Bq）[8]，測(cè)量患者碘的吸收率。在為期兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，對(duì)5名患者進(jìn)行完整的劑量率測(cè)量。同時(shí)，在患者服藥前應(yīng)分別測(cè)量其組織器官體表的本底劑量率和環(huán)境的本底劑量。服用碘131后，前一小時(shí)每隔10 min利用nano-SPEC Pro多道分析譜儀測(cè)量一次患者甲狀腺、膀胱、肝臟、胃等器官體表處的劑量率[9];然后在服藥后的2、5、12和24 h再次利用nano-SPEC Pro多道分析譜儀測(cè)量一次患者甲狀腺、膀胱、肝臟、胃等器官體表處的劑量率[10]。

2 結(jié)果與分析

本研究對(duì)5名患者服藥前甲狀腺、肝臟、膀胱、胃這些組織器官體表處的劑量率分別進(jìn)行了測(cè)量，以作為它們的本底劑量率。然后通過(guò)對(duì)這5名服用測(cè)試計(jì)量碘131的患者進(jìn)行跟蹤采樣，采集到不同時(shí)刻患者甲狀腺、肝臟、膀胱、胃組織器官體表處的γ射線劑量率，得到如圖1所示的不同器官體表處γ射線劑量率隨時(shí)間的變化曲線。

由圖1可知，5名患者在服用測(cè)試劑量的碘131后，胃部體表處的γ射線劑量率在10 min內(nèi)達(dá)到了最高峰;然而隨著服用時(shí)間的增加，胃部的γ射線劑量率逐漸降低。其原因是隨著碘131在人體內(nèi)時(shí)間的增長(zhǎng)，其從胃部轉(zhuǎn)移到了其他組織器官所致。因此，可以明顯看到胃部γ射線劑量率減少時(shí)，膀胱和肝臟器官的體表處γ射線劑量率在增加，且在服藥后1 h之內(nèi)達(dá)到了頂峰。另外，甲狀腺體表處的γ射線劑量率在患者服用2 h后，達(dá)到了頂峰，且當(dāng)γ射線劑量率下降到一半，還沒(méi)有達(dá)到碘131的有效半衰期時(shí)，劑量率呈指數(shù)下降。通過(guò)分析1、4和5號(hào)患者甲狀腺體表處的γ射線劑量率變化，說(shuō)明甲狀腺質(zhì)量的大小或?qū)⒂绊懠谞钕賹?duì)碘131的吸收。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)利用γ能譜儀測(cè)量甲亢病患者服用測(cè)試劑量碘131后胃、肝臟、膀胱、甲狀腺體表處的γ射線劑量率，并繪制成曲線圖，可直接查看碘131在人體重要組織器官的吸收率和分布變化及代謝情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到人體不同組織器官對(duì)碘131的吸收時(shí)間和吸收率不同，其中，胃部對(duì)碘131的吸收時(shí)間最早，基本在服藥10 min內(nèi)便達(dá)到了最大吸收量;甲狀腺的相對(duì)劑量率最大，其最高相對(duì)劑量率出現(xiàn)在服藥2～5 h內(nèi)，故患者應(yīng)避免在這段時(shí)間與其他人群接觸，以減少對(duì)公眾的輻射損傷。此外，由實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的γ射線劑量率數(shù)據(jù)可知，甲狀腺對(duì)碘131的吸收與患者甲狀腺質(zhì)量有關(guān)，因此在選擇治療劑量時(shí)，需根據(jù)不同患者的甲狀腺確定最佳治療量。最后，由于患者在服用碘131后，碘131會(huì)在人體各個(gè)器官運(yùn)轉(zhuǎn)，包括甲狀腺、胃部、肝臟、膀胱，因此在使用碘131治療甲亢病時(shí)應(yīng)對(duì)這些器官進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)。

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