全身放射性计数

全身放射性计数即直接测定人体全身的放射性核素总活度，它是由全身计数器装置来实现的。主要用于核医学的诊断、生化研究和内照射监测。由于软β-线不能透出体外，故这种技术主要用于测量发射高能β-及γ、X线的核素。
在多数情况下，人体内放射性核素浓度不高，全身计数时常常需要测量非常低的放射性，因此对一台全身计数器的要求是：
❶有尽可能高的探测灵敏度，即要求本底低、效率高，以缩短测量周期并减小测量误差；
❷尽可能使测量效率与被检查人的体积大小和重量无关，与放射性分布无关，即对全身各部位有均匀的测量效率；
❸装置应有好的能量分辨能力，以便区别不同的核素；
❹可能用人体模型进行刻度；
❺仪器长期稳定，重复性好。衡量和比较全身计数器的指标常用对⁴⁰K的品质因数E²/B,E是测量效率，B是本底计数率。
全身计数器 作为全身计数器的探测器主要有高压电离室、无机闪烁体、有机闪烁体（固体或液体）和多丝正比室，其测量原理及某些物理性能见表1。

表1 全身计数器的四种探测器测量原理及物理性能

仪器结构主要有以下几种类型（见图）:
❶受检者躺在弧形床上或斜靠在一定形状的椅子上，将一个NaI闪烁探测器放在一定距离外，使之与受检查身体各部分的距离大致相等；
❷受检者平卧或取坐位，用多个NaI或塑

几种常用的全身计数示意图

料闪烁探测器接近受检者身体的各个部分，最后由数据处理系统将各探测器获取的数据进行综合；
❸受检者平卧在一个圆筒形探测器的中间，亦即受检者全身被探测器所包围，这类探测器大多为液体闪烁探测器或由多个塑料探测器组合而成，信号由许多光电倍增管输到数据处理系统加工；
❹受检者平卧在两个或围成一圈的多个固体闪烁探测器中间，进行纵向扫描。
第一类单个NaI闪烁探测器的数据处理比较简单，其他各类都需进行数据综合加工。随着计算机技术的进步，全身计数器也不断得到改进。
全身计数器的本底 本底来自宇宙射线和它的次级辐射以及计数器构成材料和外部环境辐射。为提高测量灵敏度，必须降低装置本底。常用物质屏蔽、空气过滤、静电过滤以及用能量甄别器、反符合装置等电子学方法降低本底。因为全身计数器的测量部分体积较大，必须考虑屏蔽材料的经济代价。大部分全身计数器用铁或钢室屏蔽，屏蔽壁厚一般为15～20cm。其他常用材料有铅、水、钢筋混凝土、白垩土等。把低原子序数的砂和高原子序数的铅结合，能获得既经济又有效的屏蔽层。
全身计数器的刻度 从探测器测得的计数率，必须经过适当的校准，才能算出体内绝对放射性活度。原则上，全身计数器最好的刻度方法是给待测人体引入已知量的待检查的核素，等在体内平衡时进行测定，算出每微居里产生的计数，即为校准系数。但这种方法对受检者健康有害，而且若引入的放射性活度不够高，则可能达到平衡后，体内放射性活度太低，难于测到准确的数据。所以通常都采用人体模型。
人体模型是由组织等效材料模拟人体形状制成的模型。按测量要求的不同，人体模型有各种各样。最常用的三种见表2。制成模型后，将已知强度的放射源置于圆筒型模型或模拟器官的水中或薄片型模型各部分的中心进行测量，求得换算系数。

表2 全身计数器常用人体模型

模型名称	构 成 形 式	适用范围
圆筒型	以不同大小圆柱形塑料筒代表 头、颈、胸、腹、臀、手臂、腿，内充以 待测放射性溶液或生理盐水	均匀分布
薄片型	用组织等效的薄片材料，叠加成 如人体的外形	均匀分布
Alderson型	模拟人体骨胳和器官，器官内充 以稀的放射性溶液	非均匀分布

当测量低能X线时，为获得与实际情况尽可能接近的条件，可采用尸体进行刻度。测定短半衰期核素时，也可利用活人。
近十年来，国际上利用电子计算机代替模型进行刻度，其优点是不存在放射性污染，只要利用点源求出某些特定条件下的几个参量就可以算出各种情况下的探测效率。当要变更核素或部位时，只需变更某些参数，即可得出数据。
全身计数器的应用 有以下几个方面。
(1)较精确地测定用过放射性示踪剂或放射性核素后不同时间体内的剩留量，再根据不同核素的内照射剂量，确定该种核素的最大允许存留量。第一台全身计数器就是为研究镭在人体中的最大允许存留量而研制的。
(2)研究某些药物或微量元素在体内的吸收率和更新率等生化参数。液体闪烁全身计数器具有高灵敏度，有可能用比体内天然放射性强度还低的微量放射性核素标记物作较长时间的动态观察而不影响人体健康。例如用低至0.01μCi ⁶⁰Co标记的维生素B₁₂，测定病人对维生素B₁₂的吸收能力，判断其治疗效果。
(3) 测定体内元素。可采取整体活化分析法(见“活化分析”条)，然后再用全身计数器测量所产生的γ线。这样测得的是某种元素在全身的含量，而不只是与某一代谢库有关的那一部分含量。用这一方法，已可将最常见的体内元素Ca、P、Na、Cl、O、N、H、K等都测量出来，尤其是全身氮的测定[用¹4N(n,2n)¹³N或¹⁴N(n,γ)¹⁵N反应]可望成为临床医学中的一种有效手段。此外，⁴⁰K在天然钾中的比例相当恒定，用全身计数器测定全身⁴⁰K的放射性活度，可以算出全身钾量，而事先不需用中子照射进行活化。
(4)估计人体器官中放射性的正常含量。人体器官中的放射性不仅包括天然存在的放射性核素，而且包括由于环境污染通过生物循环进入的人工放射性核素。了解人体放射性正常含量的变化，可以了解生物圈受污染的程度。
(5)监测职业工作人员的内照射。例如可用全身计数器测定铀矿工人体内²¹⁰Pb的含量，以检查其受氡及氡子体危害的程度。