伤口放射性污染深度、核素种类及活度的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及辐射测量领域，具体涉及伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度 的测定方法。
【背景技术】
[0002] 工作人员在从事与核相关的各项实践活动过程中，都有可能发生各种创伤(刺 伤、割伤、爆炸伤及酸碱烧伤等）并且伤口被放射性物质污染。根据美国辐射防护委员会 NCRP156号报告，截至2001年，国外已报道了 2100多例伤口放射性核素污染事故，我国也发 生过多起镅、钚、铀等超铀核素的伤口污染事件。不少动物实验和事故受照人员调查资料都 表明，由伤口进入到体内的放射性物质会向淋巴结、血液、肝、骨等转移，不仅会对伤口局部 和身体各器官造成内照射，某些核素的严重污染甚至还可能引起组织的癌变。为减少放射 性物质对伤者的危害，对伤口污染或怀疑伤口污染的人员，应尽快进行污染检查。当对伤口 初步清洁清洗之后，若沾污量仍然很大时，就需要进行手术切除污染组织。若伤口组织切除 的过少，容易造成放射性物质的残留；而切除的过多，又会影响伤者术后的生活质量，故在 手术前，需对伤口进行精细测量，准确确定污染深度、核素种类及活度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种可根据核辐射探测器的测量结果有选择性的进行伤 口放射性核素污染深度、核素种类及活度测定的方法。
[0004] 本发明的技术方案如下：伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法， 若伤口中存在可同时发射两种或两种以上特征X、Y射线的核素，则选取能量比值法来确 定伤口污染情况；若伤口中的放射性物质只能发射一种能量的射线，则选取方向比值法来 确定伤口污染情况；其中，所述的能量比值法包括如下步骤：
[0005] ( 1)将探测器中心对准伤口区域并尽量靠近伤口，从同一方向对伤口进行测量，确 定污染核素；
[0006] (2)计算污染核素不同能量射线的探测效率随深度变化的曲线及任意两种不同能 量射线探测效率比值随深度变化的曲线；
[0007] (3)测量并确定同一核素不同能量射线探测效率比值；
[0008] (4)确定伤口污染深度、核素活度及辐射剂量；
[0009] 所述的方向比值法包括如下步骤：
[0010] (a)将探测器中心对准伤口区域并尽量靠近伤口，从不同两个方向对伤口进行测 量，确定污染核素；
[0011] (b)计算污染核素特征射线的全能峰效率随深度变化的曲线及不同方向上射线探 测效率比值随深度变化的曲线；
[0012] (C)测量并确定同一能量射线不同测量方向下的探测效率比值；
[0013] (d)确定伤口污染深度、核素活度及辐射剂量。
[0014] 进一步，如上所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其 中，能量比值法中步骤（2)的具体方法如下：基于蒙特卡罗方法，首先计算不同深度d下不 同能量射线E^E 2的全能峰效率ε ual、ε 2.Cal，以深度d为横坐标，全能峰效率为纵坐标，分 别拟合并绘出EpE 2的探测效率随深度变化的曲线ε hCal- d、ε 2.Cal- d ;然后将同一深度d 下E2的全能峰效率相比，以深度d为横坐标，拟合绘出探测效率比值随深度变化的曲线 (ε l/ ε 2) Cal -d〇
[0015] 进一步，如上所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其 中，能量比值法中步骤（3)的具体方法如下：通过分析测量谱中同一放射性核素不同能量 射线EpE2的全能峰净计数率C1X2，根据探测器的全能峰效率计算公式
【主权项】
1. 一种伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其特征在于：若伤口 中存在可同时发射两种或两种W上特征X、y射线的核素，则选取能量比值法来确定伤口 污染情况；若伤口中的放射性物质只能发射一种能量的射线，则选取方向比值法来确定伤 口污染情况；其中，所述的能量比值法包括如下步骤： (1) 将探测器中也对准伤口区域并尽量靠近伤口，从同一方向对伤口进行测量，确定污 染核素； (2) 计算污染核素不同能量射线的探测效率随深度变化的曲线及任意两种不同能量射 线探测效率比值随深度变化的曲线； (3) 测量并确定同一核素不同能量射线探测效率比值； (4) 确定伤口污染深度、核素活度及福射剂量； 所述的方向比值法包括如下步骤： (a) 将探测器中也对准伤口区域并尽量靠近伤口，从不同两个方向对伤口进行测量，确 定污染核素； (b) 计算污染核素特征射线的全能峰效率随深度变化的曲线及不同方向上射线探测效 率比值随深度变化的曲线； (C)测量并确定同一能量射线不同测量方向下的探测效率比值； (d)确定伤口污染深度、核素活度及福射剂量。
2. 如权利要求1所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其特 征在于：能量比值法中步骤（2)的具体方法如下；基于蒙特卡罗方法，首先计算不同深度d 下不同能量射线Ei、E2的全能峰效率ei.w、e2.w，W深度d为横坐标，全能峰效率为纵坐 标，分别拟合并绘出Ei、E2的探测效率随深度变化的曲线- t - d;然后将同一 深度d下El、E2的全能峰效率相比，W深度d为横坐标，拟合绘出探测效率比值随深度变化 的曲线（e i/ e 2)cai- d。
3. 如权利要求2所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法， 其特征在于；能量比值法中步骤（3)的具体方法如下：通过分析测量谱中同一放射性 核素不同能量射线El、E2的全能峰净计数率C2,根据探测器的全能峰效率计算公式
即可求得射线El、E2全能峰效率的比值
4. 如权利要求3所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其特 征在于：能量比值法中步骤（4)的具体方法如下：将实际测量的效率比值（e i/ e 2) "。。带入 到模拟计算出的探测效率比值随深度变化的曲线（￡ i/ ￡ 2)w-d中，确定伤口污染的深度； 在此基础上结合已有的探测效率随深度变化的曲线e W- d得到射线的全能峰效率，即可 计算出污染核素的活度；伤口组织局部剂量和待积剂量通过参考相关生物动力学模式和剂 量系数求得。
5. 如权利要求1所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其特 征在于：方向比值法的步骤（a)中，从伤口两个不同方向对伤口进行测量。
6. 如权利要求1或5所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，
其特征在于；方向比值法中步骤（b)的具体方法如下；基于蒙特卡罗方法，首先计算不同深 度d下射线E的全能峰效率e W，W深度d为横坐标，全能峰效率为纵坐标，绘出E的全能 峰效率随深度变化的曲线e W-d ;然后将同一深度下不同方向的全能峰效率相比，W深度 为横坐标，拟合绘出探测效率比值随深度变化的曲线（￡ i/ ￡ 2) W- d。
7. 如权利要求6所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法， 其特征在于；方向比值法中步骤（C)的具体方法如下：通过分析测量谱，即可得到同 一射线不同测量方向上的全能峰净计数率Cl, C2,根据探测器的全能峰效率计算公式
可求得射线在不同方向下的全能峰效率比值
8. 如权利要求7所述的伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法，其特 征在于：方向比值法中步骤（d)的具体方法如下：将实际测量的效率比值（e i/ e 2)m。。代入 到模拟计算出的效率比值深度曲线（e i/ e 2) w - d中，确定伤口污染的深度；在此基础上 结合已有的效率深度曲线e W- d得到射线的全能峰效率，即可计算出污染核素的活度； 伤口组织局部剂量和待积剂量通过参考相关生物动力学模式和剂量系数求得。
【专利摘要】本发明涉及辐射测量领域，具体涉及伤口放射性核素污染深度、核素种类及活度的测定方法。该方法通过两种途径来实现伤口测量，若伤口中存在可同时发射两种或两种以上特征X、γ射线的核素，则选取能量比值法来确定伤口污染情况；若伤口中的放射性物质只能发射一种能量的射线，则选取方向比值法来确定伤口污染情况。本发明具有快速、准确、简单、易行等特点，能有效解决伤口污染信息不易准确获得的难题。该方法可应用于内照射的应急和常规监测，为患者的医疗救治和辐射防护提供技术支持。
【IPC分类】G01T1-02, G01T1-167, G01T1-178
【公开号】CN104597472
【申请号】CN201310526527
【发明人】刘立业, 卫晓峰, 曹勤剑, 肖运实, 熊万春, 潘红娟, 赵原, 李华, 陈宝维
【申请人】中国辐射防护研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日