Hiệu chuẩn đầu dò phóng xạ bằng nhiệt độ hay nguồn phóng xạ?

Đầu dò phóng xạ là linh kiện thu nhận bức xạ và chuyển đổi thành xung điện có biên độ tỷ lệ với năng lượng hạt bức xạ. Có nhiều loại và kiểu Detector, tuy nhiên các máy đo suất liều phóng xạ hiện dùng Detector nhấp nháy hoặc đầu dò Geiger–Müller. Cũng như bất kỳ đầu dò ghi nhận khác, kết quả đo sẽ có sự thay đổi theo thời gian. Do vậy định kỳ hàng năm, các thiết bị đo sẽ cần phải hiệu chuẩn lại kết quả để đem lại giá trị đo chính xác, phù hợp và đặc biệt thiết yếu cho điều trị bệnh nhân.

1.Hiệu chuẩn bằng nguồn phóng xạ

Để hiệu chuẩn thiết bị đo phóng xạ hay đầu dò phóng xạ, người ta sẽ sử dụng một nguồn phóng xạ hoặc thiết bị phát tia phóng xạ có hoạt độ đo chính xác – được gọi là nguồn chuẩn. Từ thông tin cường độ và phổ phát phóng xạ của nguồn chuẩn, chúng ta sẽ lưu lại dữ liệu ghi nhận làm thông số gốc và điều chỉnh kết quả đo dựa trên thông số gốc. Lý do nguồn phóng xạ được lựa chọn vì chúng không bị ảnh hưởng bởi môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, …), các nguồn phóng xạ thường sử dụng có thời gian bán rã rất dài (Eu-152 với 13.5 năm, Cs-137 với 30 năm,  Co-60 với 5.27 năm, Ge-68 với 270 ngày), sai số gần như bằng không  và không bị phụ thuộc vào sự khác biệt tinh thể đầu dò. Đây cũng là lý do mà các thiết bị ghi nhận phóng xạ cỡ lớn như máy đo SPECT/CT, PET/CT đều phải sử dụng nguồn phóng xạ để hiệu chuẩn

Các quy định về hiệu chuẩn bằng nguồn phóng xạ tại Hoà Kỳ được quy định theo:

• ANSI N42.17A:2003 Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ về thông số kỹ thuật hiệu suất cho thiết bị đo lường vật lý y tế – Thiết bị đo lường cầm tay để sử dụng trong điều kiện môi trường bình thường
• ANSI N42.17b-1989 Thông số kỹ thuật hiệu suất cho thiết bị đo lường vật lý y tế – Thiết bị đo lường giám sát phóng xạ trong không khí nghề nghiệp, Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ
• ANSI N42.17c-1989 Thông số kỹ thuật hiệu suất cho thiết bị đo lường vật lý y tế Thiết bị đo lường cầm tay để sử dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ
• IEEE/ANSI N42.17AC-2022 Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ về thông số kỹ thuật hiệu suất cho thiết bị đo lường vật lý y tế – Thiết bị đo lường khảo sát cầm tay để sử dụng trong điều kiện môi trường bình thường và khắc nghiệt.[xvi]

Các quy định về hiệu chuẩn bằng nguồn phóng xạ tại Việt Nam được quy định theo:

• Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 7942 – 2 : 2008 An toàn bức xạ – Bức xạ chuẩn tia X và gamma hiệu chuẩn liều kế và máy đo suất liều

• Nghị định số 142/2020/NĐ-CP quy định về tiến hành công việc bức xạ và hoạt động dịch vụ hỗ trợ ứng dụng năng lượng nguyên tử.

• Thông tư liên tịch 13/2014/TTLT-BKHCN-BYT Quy định về bảo đảm an toàn bức xạ trong y tế

• ….

2. Hiệu chuẩn thiết bị bằng hệ thống đo nhiệt độ

Ý tưởng hiệu chuẩn bằng nhiệt độ, độ ẩm dựa trên sự thay đổi của kết quả ghi đo khi các thông số nhiệt độ, độ ẩm thay đổi. Từ đó chúng ta xây dựng lên một bảng thông số để làm thông số gốc nhằm điều chỉnh những kết quả đo sau này. Tuy ý tưởng rất tốt nhưng còn rất nhiều yếu tố mà chúng ta còn cần tính đến:

• Sai số của đầu dò nhiệt độ, độ ẩm: Bất kỳ một đầu dò nào cũng đều có sai số, và chúng cũng cần hiệu chuẩn bằng một nguồn chuẩn khác. Sai số từ nhiệt độ và độ ẩm sẽ đóng góp thành sai số kép vào kết quả đo, khiến giá trị đo sai lệch nhiều hơn, chi phí hiệu chuẩn gia tăng.
• Tinh thể trong mỗi đầu dò khác biệt và mang tính duy nhất: Mỗi mạng lưới tinh thể của mỗi một đầu dò đều khác nhau và mang tính duy nhất. Vì vậy việc sử dụng bảng thông số của một đầu dò này làm gốc cho đầu dò sau sẽ đem đến kết quả không chính xác.
• Sự thay đổi theo thời gian sử dụng: Tinh thể đầu dò khi tiếp xúc với phóng xạ sẽ thay đổi theo thời gian khi phóng xạ mang tính chất phá huỷ rất mạnh. Do đó kết quả đo trong bảng thông số gốc của đầu dò theo thời gian sẽ không còn chính xác so với thực tế. 
• Các yếu tố khác: Không chỉ yếu tố nhiệt độ, độ ẩm ảnh hưởng đến kết quả đo đầu dò, các yếu tố khác cũng sẽ ảnh hưởng rất nhiều như áp suất, điện áp, phông môi trường.

Hiện nay, chưa có bất kỳ tiêu chuẩn nào chứng minh việc hiệu chuẩn đầu dò phóng xạ bằng đầu dò ghi nhận nhiệt độ, độ ẩm hiện hành. Thực tế chứng minh ý tưởng này rất khó thực hiện, sai số kết quả của mỗi thiết bị theo thời gian cũng sai khác rất lớn và khó có thể áp dụng thực tế. Hy vọng trong tương lai xa, những ý tưởng này có thể hiện thực hoá. Nhưng với công nghệ và các quy định hiện tại, thiết bị ghi nhận như máy SPECT/CT, PET/CT, máy đo độ tập trung tuyến giáp, máy đo chuẩn liều, máy đo phóng xạ cầm tay … đều phải sử dụng nguồn phóng xạ hoặc thiết bị phát tia để hiệu chuẩn.