核醫(yī)學(xué)微劑量估算系統(tǒng).pdf

1、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)博士學(xué)位論文核醫(yī)學(xué)微劑量估算系統(tǒng)姓名：田源申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)指導(dǎo)教師：張良安苑淑俞20080501中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)博士學(xué)位論文1摘要放射性核素己廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)診斷和治療的各個方面，為醫(yī)學(xué)研究開辟了新途徑，對認(rèn)識生命現(xiàn)象的本質(zhì)，揭示疾病的病因及藥物作用機(jī)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(xué)方法一樣，核醫(yī)學(xué)中使用放射性核素的療效和風(fēng)險必須得到評估。輻射吸收劑量就是核

2、醫(yī)學(xué)和放射醫(yī)學(xué)中用來量化人體所受輻射大小，評估診斷風(fēng)險，預(yù)測治療效果的基本參數(shù)之一。輻射對機(jī)體的作用是以細(xì)胞損傷的形式表現(xiàn)出來，細(xì)胞的放射損傷是機(jī)體輻射損傷的根本原因。因而輻射在單個細(xì)胞或細(xì)胞組分中的劑量沉積，以及由此產(chǎn)生的輻射生物效應(yīng)越來越受到人們的重視。為了對核醫(yī)學(xué)中使用的放射性核素在細(xì)胞、亞細(xì)胞水平的微小靶區(qū)內(nèi)的劑量沉積規(guī)律進(jìn)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(shù)觀察了放射性核素在細(xì)胞水平上的分布。結(jié)果發(fā)現(xiàn)放射性核

3、素在細(xì)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(jié)果，使用VisualBasic編程語言，建立了一套核醫(yī)學(xué)微劑量估算系統(tǒng)。該系統(tǒng)一方面改進(jìn)了MIRD微劑量學(xué)解析公式，不僅可以快速計算放射性核素在細(xì)胞水平均勻分布時不同條件下的細(xì)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(shù)遞增和指數(shù)遞減)不同條件下的細(xì)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(chǎn)生的輻射與靶區(qū)相互作用發(fā)生劑量沉積的隨機(jī)性本質(zhì)。我們計算了核醫(yī)學(xué)臨床實踐和理論研究中所使用的大多數(shù)放射性核素在不同靶源組合、不同細(xì)胞幾何條件、不同分布條件下的細(xì)胞S因子和比能分布結(jié)果。通過比較放射性核素的衰變能譜數(shù)據(jù)、輻射類型、在源區(qū)內(nèi)的分布類型、細(xì)胞幾何條件、靶區(qū)填充物質(zhì)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(nèi)比能沉積概率分布的影響，我們發(fā)現(xiàn)：在微劑量學(xué)計算中，所研究的各種填充