核醫(yī)學微劑量估算系統.pdf

1、中國協和醫(yī)科大學博士學位論文核醫(yī)學微劑量估算系統姓名：田源申請學位級別：博士專業(yè)：影像醫(yī)學與核醫(yī)學指導教師：張良安苑淑俞20080501中國醫(yī)學科學院中國協和醫(yī)科大學博士學位論文1摘要放射性核素己廣泛應用于核醫(yī)學診斷和治療的各個方面，為醫(yī)學研究開辟了新途徑，對認識生命現象的本質，揭示疾病的病因及藥物作用機理，特別是對腫瘤的診斷和治療方面具有重要的意義。與其他醫(yī)學方法一樣，核醫(yī)學中使用放射性核素的療效和風險必須得到評估。輻射吸收劑量就是核

2、醫(yī)學和放射醫(yī)學中用來量化人體所受輻射大小，評估診斷風險，預測治療效果的基本參數之一。輻射對機體的作用是以細胞損傷的形式表現出來，細胞的放射損傷是機體輻射損傷的根本原因。因而輻射在單個細胞或細胞組分中的劑量沉積，以及由此產生的輻射生物效應越來越受到人們的重視。為了對核醫(yī)學中使用的放射性核素在細胞、亞細胞水平的微小靶區(qū)內的劑量沉積規(guī)律進行理論研究，我們首先使用快速冰凍超薄切片放射自顯影技術觀察了放射性核素在細胞水平上的分布。結果發(fā)現放射性核

3、素在細胞水平上的分布是不均勻的。隨后，我們基于放射自顯影實驗結果，使用VisualBasic編程語言，建立了一套核醫(yī)學微劑量估算系統。該系統一方面改進了MIRD微劑量學解析公式，不僅可以快速計算放射性核素在細胞水平均勻分布時不同條件下的細胞S因子，也能計算放射性核素幾種理論非均勻微觀分布時(線性遞增、線性遞減、指數遞增和指數遞減)不同條件下的細胞S因子；另一方面基于MonteCarlo單事件模擬，我們可以得到不同條件下靶區(qū)比能的概率分布

4、，這能更有效的幫助我們理解放射性核素衰變產生的輻射與靶區(qū)相互作用發(fā)生劑量沉積的隨機性本質。我們計算了核醫(yī)學臨床實踐和理論研究中所使用的大多數放射性核素在不同靶源組合、不同細胞幾何條件、不同分布條件下的細胞S因子和比能分布結果。通過比較放射性核素的衰變能譜數據、輻射類型、在源區(qū)內的分布類型、細胞幾何條件、靶區(qū)填充物質等因素對單位累積活度在靶區(qū)平均吸收劑量和單次輻射在靶區(qū)內比能沉積概率分布的影響，我們發(fā)現：在微劑量學計算中，所研究的各種填充