王静

摘 要：针对碘131治疗甲状腺功能亢时，人体不同组织器官吸收碘131剂量和时间的不同，研究利用nano-SPEC Pro多道分析谱仪对甲状腺、胃、肝脏、膀胱的剂量率进行了测量。结果显示，不同人体器官对碘131的吸收规律不同，胃部对碘131的吸收时间最早，基本在服药10 min内便达到了最大吸收量;甲状腺的相对剂量率最大，其最高相对剂量率出现在服药2～5 h，因此在使用碘131治疗甲亢病时应对这些器官进行相应的防护。此外，由实验测量得到的γ射线剂量率数据可知，甲状腺对碘131的吸收与患者甲状腺质量有关。

关键词：碘131剂量率;甲状腺功能亢进;摄碘率;nano-SPEC Pro多道分析谱仪

中图分类号：TQ124 文献标识码：A     文章编号：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是医学上用于治疗甲状腺功能亢进的常用手段，主要原理是利用其释放出的β射线能破坏甲状腺的滤泡细胞，进而减少甲状腺激素[1]。虽然利用碘131可有效治療甲状腺功能亢进，但由于其所发射的射线对除甲状腺以外的其它组织器官具有一定的辐射损伤[2]。因此，合理控制碘131用于治疗甲亢的剂量率对人体健康十分重要。本研究利用nano-SPEC Pro多道分析谱仪测量甲状腺、胃、肝脏等组织器官体表的γ射线剂量率，研究了碘131治疗甲亢时人体重要组织器官的剂量率随时间的变化，为人体防护γ射线带来的损伤提供了有效的数据基础。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

本研究选用在医学研究和工业辐射测量等领域已获得广泛应用的德国ICX公司生产nano-SPEC Pro多道分析谱仪作为实验仪器，谱仪有7.6 cm×7.6 cm的碘化钠（铊）晶体，可用于测量放射性计数和剂量率测量以及能谱测量等，剂量率范围在5～1.5 mSv/h。该谱仪对铯137的662 kev峰的能量分辨率小于7.6%，因此可选择2 048或1 024以及512三道，本研究选择1 024道对碘131的吸收剂量进行测量。谱仪可通过电缆实现与笔记本电脑或台式电脑进行连接，同时配备有winIMCA和标准的MCA软件。

1.2 实验环境

天然放射性核素和宇宙射线的γ剂量率通常在80～180 nSv/h[3]，我们利用nano-SPEC Pro多道分析谱仪对医院室外环境和实验用的测量室进行γ剂量率的测量，确定了医院室外环境和测量室小环境的空气剂量率分别为105～55 nSv/h。由于环境本地剂量对小剂量率的测量影响较大，因此本研究选择郑州大学第一附属医院一间专门向核素治疗患者提供休息空间的休息室内进行。考虑成年人人体内本身含有的放射性核素钾40的活度（约为4 800 Bq）[4]，本研究在实际测量前对患者的相关组织器官的本底剂量率作了测量，并在实验后扣除了相应的本底剂量率。

1.3 实验对象

本研究选择郑州大学第一附属医院5名毒性弥漫性甲状腺肿患者作为观察对象，在征得患者同意且不影响患者正常治疗的前提下进行实验，同时保证剂量率测量实验与医生的吸碘率测量同步进行。利用B超对5名患者的甲状腺进行检查，得到患者甲状腺的体积，应用甲状腺质量计算公式：甲状腺质量（g）=两叶最大长径平均值（cm）×甲状腺面积（cm2）[5]，可计算出患者甲状腺质量。当甲状腺质量在42～60 g时，B超可准确反映甲状腺体积;当甲状腺质量大于70 g或小于42 g时，B超检测到的甲状腺体积与真实甲状腺体积偏差较大。通过计算，5名患者甲状腺质量与测试剂量相关参数如表1所示。

1.4 实验过程

将探测器分别贴附于患者甲状腺、胃、肝脏等待测器官体表处[6]，使吸收的碘131发射的γ射线进入探测器的碘化钠闪烁体与器官距离最近。为尽量减少其他器官组织吸收的碘131发射的γ射线进入探测器的计数，通常需要使用铅屏蔽γ射线[7]。但考虑到铅屏蔽材料的笨重性，以及患者的配合意愿，本研究在实验过程中并未采用屏蔽措施。此外，这种移动式γ能谱仪具有便携性，可随时搬到治疗室、患者休息室等，对患者随时进行测量。

在进行测量前，需要根据不同患者的病情差异性，对患者服用不同测试计量的碘131（5 000～60 000 Bq）[8]，测量患者碘的吸收率。在为期两个月的时间内，对5名患者进行完整的剂量率测量。同时，在患者服药前应分别测量其组织器官体表的本底剂量率和环境的本底剂量。服用碘131后，前一小时每隔10 min利用nano-SPEC Pro多道分析谱仪测量一次患者甲状腺、膀胱、肝脏、胃等器官体表处的剂量率[9];然后在服药后的2、5、12和24 h再次利用nano-SPEC Pro多道分析谱仪测量一次患者甲状腺、膀胱、肝脏、胃等器官体表处的剂量率[10]。

2 结果与分析

本研究对5名患者服药前甲状腺、肝脏、膀胱、胃这些組织器官体表处的剂量率分别进行了测量，以作为它们的本底剂量率。然后通过对这5名服用测试计量碘131的患者进行跟踪采样，采集到不同时刻患者甲状腺、肝脏、膀胱、胃组织器官体表处的γ射线剂量率，得到如图1所示的不同器官体表处γ射线剂量率随时间的变化曲线。

由图1可知，5名患者在服用测试剂量的碘131后，胃部体表处的γ射线剂量率在10 min内达到了最高峰;然而随着服用时间的增加，胃部的γ射线剂量率逐渐降低。其原因是随着碘131在人体内时间的增长，其从胃部转移到了其他组织器官所致。因此，可以明显看到胃部γ射线剂量率减少时，膀胱和肝脏器官的体表处γ射线剂量率在增加，且在服药后1 h之内达到了顶峰。另外，甲状腺体表处的γ射线剂量率在患者服用2 h后，达到了顶峰，且当γ射线剂量率下降到一半，还没有达到碘131的有效半衰期时，剂量率呈指数下降。通过分析1、4和5号患者甲状腺体表处的γ射线剂量率变化，说明甲状腺质量的大小或将影响甲状腺对碘131的吸收。

3 结语

通过利用γ能谱仪测量甲亢病患者服用测试剂量碘131后胃、肝脏、膀胱、甲状腺体表处的γ射线剂量率，并绘制成曲线图，可直接查看碘131在人体重要组织器官的吸收率和分布变化及代谢情况。通过实验，观测到人体不同组织器官对碘131的吸收时间和吸收率不同，其中，胃部对碘131的吸收时间最早，基本在服药10 min内便达到了最大吸收量;甲状腺的相对剂量率最大，其最高相对剂量率出现在服药2～5 h内，故患者应避免在这段时间与其他人群接触，以减少对公众的辐射损伤。此外，由实验测量得到的γ射线剂量率数据可知，甲状腺对碘131的吸收与患者甲状腺质量有关，因此在选择治疗剂量时，需根据不同患者的甲状腺确定最佳治疗量。最后，由于患者在服用碘131后，碘131会在人体各个器官运转，包括甲状腺、胃部、肝脏、膀胱，因此在使用碘131治疗甲亢病时应对这些器官进行相应的防护。

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