中国辐射卫生  2016, Vol. 25 Issue (6): 735-738  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.06.034

引用本文 

邹美芬, 徐栋, 钦晓峰, 潘栋辉, 徐希杰. 两种型号γ计数器测量正电子核素89Zr的应用研究[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(6): 735-738. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.06.034.
ZOU Mei-fen, XU Dong, QING Xiao-feng, PAN Dong-hui, XU Xi-jie. Application Study of 2 types of γ Counter Measurement of Positron Emission 89Zr[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2016, 25(6): 735-738. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.06.034.

基金项目

国家自然基金项目(81401450)

通讯作者

徐希杰, Email:xuxijie@jsinm.org

文章历史

收稿日期：2016-08-23
修回日期：2016-10-09
Contents              Abstract              Full text              Figures/Tables              PDF
两种型号γ计数器测量正电子核素89Zr的应用研究
邹美芬 , 徐栋 , 钦晓峰 , 潘栋辉 , 徐希杰     
江苏省原子医学研究所, 卫生部核医学重点实验室, 江苏省分子核医学重点实验室, 江苏 无锡 214063
收稿日期：2016-08-23；修回日期：2016-10-09
基金项目：国家自然基金项目(81401450)
作者简介：邹美芬(1972~), 女, 江苏无锡人, 主管技师, 从事测试分析工作.
通讯作者：徐希杰, Email:xuxijie@jsinm.org.
摘要：目的 PE公司两种型号γ计数器测定正电子核素89Zr放射性强度的应用比较。方法 用PE公司2480 WIZARD2、Wallac1470 WIZARDγ计数器分别测定同一89Zr样品的CPM, 计算cpm均值分别建立标准曲线, 对每个样品的实际测量耗时、本底计数、精密度、重现性及相对测量效率等性能指标进行比较研究。结果 当2480 WIZARD2、Wallac1470 WIZARDγ计数器的测量时间均设置为12 s时, 每管的实际测量耗时分别为29.5 s和13.8 s。89Zr的放射性活度在37~3.7×105 Bq范围内2种型号γ计数器测量cpm值线性关系良好, 回归方程分别为:y(cpm)=227.09x(Bq), R2=1和y(cpm)=14.04x(Bq), R2=0.9995。最低检测限均为37 Bq。在待测样品总强度达7×3.7×105 Bq时计数89Zr初次本底值(cpm)分别为4263 ±45和2589 ±240。精密度分别为:0.63和0.98。重现性试验的RSD分别为:2.51和6.33。γ计数器测量89Zr的相对效率分别为:44.59%和23.21%。结论 PE公司两种型号γ计数器操作简单、准确、灵敏, 适用于89Zr的放射性强度测定; 总体测量效果和主要性能指标2480明显优于1470。
关键词：γ计数器    两种型号    正电子核素    相对测量效率    89Zr    
Application Study of 2 types of γ Counter Measurement of Positron Emission 89Zr
ZOU Mei-fen , XU Dong , QING Xiao-feng , PAN Dong-hui , XU Xi-jie     
Key Laboratory of Nuclear Medicine, Ministry of Health, Jiangsu Key Laboratory of Molecular Nuclear Medicine, Jiangsu Institute of Nuclear Medicine. Wuxi 214063 China
Corresponding author: XU Xi-jie, E-mail:xuxijie@jsinm.org .
Abstract: Objective To compare the application of 2 types of γ counter 89Zr in the determination of the radioactive intensity of positron emission PE. Methods With PE company 2480 WIZARD2, Wallac1470 wizard γ counter samples of the same 89Zr cpm were measured, cpm were calculated, respectively to establishv the standard curve. Comparison study was made for the practical measurements of each sample, the background count, precision, reproduce and relative measurement efficiency performance. Results When the measurement time of 2480 Wallac1470, WIZARD WIZARD2 γ counter was set to 12 seconds, the actual measurement time of each tube was 29.5 and 13.8 seconds respectively. The radioactive activity of 89Zr in the 37~3.7×105 Bq range two model gamma counter measurement cpm linear relationship is good. The regression equation is:y (cpm)=227.09x(Bq), R2=1 and y(cpm)=14.04x(Bq), R2=0.9995. The lowest detection limits both were 37 Bq. The initial value of the counter 89Zr (cpm) was 4263 ±45 and 2589 ±240, respectively. When the total strength of the sample to be measured was 7×3.7×105 Bq, the precision is 0.63 and 0.98 respectively. Reproducibility tests of RSD were:2.51 and 6.33. The relative efficiencies of 89Zr for γ counter measurement were 44.59% and 23.21% respectively. Conclusion The 2 types of PE γ counter is simple, accurate and sensitive, and can be used for the determination of the radioactive intensity of 89Zr. The overall measurement results and most of the performance indicators 2480 are significantly better than 1470.
Key words: γ Counter    2 Models    Positron Emission    89Zr    Relative Measurement Efficiency    

随着医学相关科学技术的不断发展, 正电子发射断层显像(PET)在临床诊治和医疗基础研究中具有越来越重要的价值[1], 同样用于显像的药物和标记的正电子核素也在不断地开发出来并应用于基础研究和临床诊断。专门用于正电子核素标记放射性药物动力学研究的γ计数器研发却基本处于停滞状态, 绝大多数型号的γ计数器是适用于普通临床检验的γ放免计数仪[2], PE公司的Wallac1470 WIZARD即是其中的代表之一。PE公司的2480 WIZARD2是近年来上市的属于一种被设计为专门用于正电子核素测量的γ计数器。

89Zr是一种近期被医疗科研高度关注的正电子核素, 通过回旋加速器核反应制备获得。89Zr的半衰期为3.27d, 能量为587.82keV[3-4], 相较于目前常用的11C和18F等正电子显像核素来说, 有较长的使用寿命, 非常适合于在体内的靶向分子和纳米颗粒对细胞表面抗原的癌细胞中的表达[5-6]。近年来, 放射性正电子核素89Zr标记的药物在临床和临床前研究的应用持续有进展报道[7-9]。

CAPINTEC CRC-25R活度计在测量>3.7×106Bq高剂量89Zr放射性活度时误差较小, 更多的实验只需在低剂量(< 3.7×105Bq)的活度水平进行, 需要合适的测量低剂量的仪器。2480 WIZARD2γ计数器为近年来新推出的针对正电子测量的放射性检测设备, 处于市场推广、普及阶段。Wallac1470 WIZARD γ计数器最初是为放射免疫测量开发的设备, 有较高的keV能量范围, 但与2480 WIZARD2 γ计数器相比更适用于非正电子核素标记和放射水平较低强度的相关药物的测量。89Zr正电子核素在2480 WIZARD2计数器和Wallac1470 WIZARD的是非预设核素, 需要通过初始化校正即"Normalization"。通过研究两种型号γ计数器对正电子核素89Zr测量的精密度、重现性和相对测量效率等相关指标, 找到这两种计数器测量89Zr的最合适条件和两种仪器相互之间的差别, 建立两种型号γ计数器测量89Zr的最优化方法, 为正电子核素89Zr放射性药物的研究以及应用提供最佳的测量手段。

1 材料和方法 1.1 仪器与试剂

CAPINTEC CRC-25R活度计(美国Victoreen公司), 2480 WIZARD2γ计数器、Wallac1470 WIZARD珈玛计数器, (美国PE公司), 正电子核素89Zr为回旋加速器生产(荷兰), 0.9%生理盐(石家庄四药有限公司)。

1.2 储备液的配制

精密量取0.5mL89Zr溶液加入1mL容量瓶, CAPINTEC CRC-25R活度计测量剂量为3.7×106Bq, 用生理盐水定容, 配成放射性强度为3.7×106Bq/mL的89Zr储备液。

1.3 对照品的制备

精密量取储备液100μL加入10mL容量瓶, 用生理盐水定容, 配成放射性强度为3.7×104Bq/mL的89Zr(对照品)。

1.4 核素初始化校正试验

分别用2种型号仪器的手动窗"即2480 WIZARD2为Open window(15~2000keV)和Wallac1470 WIZARD为Open window(1~1024keV)。取放射性计数在5×104-1×105cpm之间的89Zr溶液, 进行核素初始化校正即"Normalization", 完成后在仪器的"Isotope list"列表中可以看到Normalized的校正日期。

完成初始化校正后, 精密量取100μL89Zr对照品加入放免管, 分别置于2480 WIZARD2和Wallac1470 WIZARDγ计数器上测量放射性计数, 测量时间设置为12s。

1.5 线性实验

取储备液100μL加入1ml容量瓶中, 用生理盐水定容配成放射性强度为3.7×105Bq/mL的89Zr溶液。用生理盐水倍比稀释依次得到放射性强度分别为37, 3.7×102, 3.7×103, 3.7×104Bq/mL的89Zr溶液。分别取以上各液100μL于放免管中, 同时取2个100μL的生理盐水于放免管作为γ计数器本底管, 用2种型号γ计数器分别测量放射性计数。

1.6 精密度、重现性试验

取89Zr对照品100μL加入放免管, 用两种型号γ计数器分别连续重复测量6次。

精密量取储备液, 共6份, 按2.3项的方法分别配制成供试品溶液, 再取100μL于放免管中测量放射性计数。

另取89Zr对照品100μL溶液于放免管中, 放置室温, 分别在第0、3、6、12d测量放射性计数。测量的数据根据核素衰变校正后再计算RSD。

1.7 相对测量效率的测定

精密量取100μL89Zr对照品液于放免管中, 用两种型号γ计数器测量放射性计数后, 根据公式:相对测量效率(%)=[γ计数器测量值(cpm)/60]/[CAPINTEC CRC-25R活度计测量值(Bq)][10]计算出仪器测定效率。

2 结果 2.1 线性实验

分别以γ计数器的测量结果(cpm)作为纵坐标, CAPINTEC CRC-25R活度计测量数值倍比稀释(Bq)为横坐标, 经线性回归运算, 回归方程为:2480为y=27.04x, R2=1见图 1; 1470为y=14.04x, R2=0.9995见图 2。2种型号的γ计数器测量结果表明89Zr活度在37~3.7×105Bq范围内线性关系良好。最低检测限均为37Bq。在待测样品总强度达7×3.7×105Bq计数器初次测量89Zr时计数器本底值(cpm)分别为4263±45和2589±240。

图 1 2480 WIZARD2γ计数器89Zr活度标准曲线

图 2 Wallac1470 WIZARDγ计数器89Zr活度标准曲线
2.2 精密度、重现性试验

2480 WIZARD2和Wallac1470 WIZARDγ计数器的精密度分别为:0.63和0.98(n=6);重现性试验的RSD分别为2.51和6.33。(n=6)。

2.3 相对测量效率的测定

2480 WIZARD2和Wallac1470 WIZARDγ计数器测量89Zr的相对效率分别为:44.59%和23.21%(n=6)。

3 讨论

一段时间以来应用于临床和科研的正电子核素的半衰期大多只有1h左右甚至更短, 给临床应用特别是治疗方面带来不便。89Zr的半衰期大于3d, 可以作为肿瘤治疗的一个潜在的放射性核素, 因而具有较好的应用潜力。89Zr在基础医学研究、正电子核素显像和放射性动物实验中越来越重要[11-13]。2480 WIZARD2尤其是Wallac1470 WIZARDγ计数器在国内外的临床和学术研究实验室中广泛用于放射性检测, 可以在89Zr的相关研究中发挥更多的作用。

2480 WIZARD2和Wallac1470 WIZARDγ计数器测量正电子核素89Zr, 在待测样品总强度达7×3.7×105Bq时, 2480 WIZARD2γ计数器对89Zr的初次测量本底为4263cpm; Wallac1470 WIZARD对89Zr的初次测量本底为2589CPM, 略显得偏高。2480 WIZARD2γ计数器对89Zr的测量效率大于40%;Wallac1470 WIZARD对89Zr的测量效率大于20%, 两种型号基本可以满足测量要求。

正电子核素89Zr的半衰期相对于其他正电子核素较长, 便于控制整个实验周期和实验过程, 测量完成后的放射性药代实验依然可以进行放射自显影实验, 便于两种技术相互佐证。由于半衰期较长、能量高、射线穿透力强的缘故, 相关的放射性废弃物应区别于常用的正电子废弃物而另行处理。本研究的方法和结果可能对其他型号的γ计数器测量研究以及正电子核素89Zr的相关实验有着一定的参考意义。

结论:2480 WIZARD2和Wallac1470 WIZARD2种型号的γ计数器, 都可用于正电子核素89Zr的放射性强度测量, 测量效果总体上2480优于1470。

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