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【摘要】 目的 设计一套对多种临床常用放射性药物进行全身和各器官内照射辐射吸收剂量的计算软件，并以非线性拟合方式显示时间-累积活度曲线。方法 采用美国核医学会医学内照射剂量委员会制定的器官内照射吸收剂量的计算方法，选用VisualC ++ 6.0作为开发工具，编写基于单文档界面的Dvalue应用程序，进行临床常用放射性药物辐射剂量的计算机软件开发。结果 该软件具有标准的Windows程序操作界面。用户输入放射性药物相关参数和不同器官原始实验数据后，可快速显示经计算后的各器官累积活度和内照射吸收剂量值。结论 该软件可以应用于多种放射性药物的内照射辐射吸收剂量的计算，操作简便，并使计算速度和准确性得到显著提高，可广泛应用于核医学实践。
关键词 放射性药物 辐射吸收剂量计算机 软件
Computer analysis of internal radiation dose in the clinical
commonly usedradiopharmaceuticals
L Zhongwei，Guan Liang，Zhu Chengmo，et al.
Department of Nuclear Medicine，Railway Hospital，Tongji University，Shanghai200072.
【Abstract】 Objective The whole body and organ activity and internal radiation absorbed dose of many cliniˉcal commonly used radiopharmaceuticals were calculated by an own-designed software.The time-accumulated activˉity curves were obtained by a non-linear fitting method.Methods Calculation of organs internal radiation absorbed dose made by Committee of Medical Internal Radiation Dose，American Society of Nuclear Medicine，was adopted to program Dvalue application based on single document interface with Microsoft Visual C++6.0.The application was used to calculate the radiation dose of clinical commonly used radiopharmaceuticals.Results Standard windows operˉation interface was shown in Dvalue application.Input the parameters of radiopharmaceuticals and original experimental data ofvarious organs，every organ accumulated activity and internal radiation absorbed dose were shown rapidly after calculation.Conclusion Dvalue application can beused to calculate the internal radiation absorbed dose of many clinical radiopharmaceuticals.The software is easy to operate and increase significantly the velocity and accurate of calˉculation.So it can be applied widely to radiation med
icine practice.
Key words radiopharmaceuticals radiation absorbed dosage comptuer software
对人体器官放射性药物辐射吸收剂量的估算是核医学诊断过程中危险评价的主要基础，也是放射性药物准许应用所必需的例行过程 ［1］ 。为此，经过几十年的实验研究，美国核医学会医学内照射剂量委员会（Medical Internal Radiaˉtion Dose，MIRD）制定和逐步完善器官吸收剂量的估算方法，国际放射防护委员会（International Classification of Proceˉdure in Medicine，ICPP）并以此发布了几种常用放射性药物的整套估算数据。但对新的放射性药物或因药代动力学数据异常的情况时，必需对其辐射吸收剂量值进行另外的计算。由于计算人体内器官辐射吸收剂量的公式繁杂，数据量庞大，且计算过程中容易出现随机误差，因此应用计算机对数据进行处理，不但加快了数据的处理速度，提高了计算的准确度，更可以灵活地获得目的区域内的某种放射性药物各种相关参照数据，以及各个器官的药代动力学参数等，为此我们进行了如下研究。
1 材料与方法
1.1 系统介绍 这套名为Dvalue的计算程序是应用普通个人计算机（personal computer，PC），基于Windows2000平台，采用美国Microsoft公司推出的强大编程工具Visual C ++ 6.0开发而成。该系统具有基于单文档界面（SDI）标准的Windows程序界面，可提供对数据的标准操作，包括文档类和视类，文档对象是由文档模板对象创建和管理应用程序的数据，而视对象是表示一个窗口的客户区，显示文档数据并允许用户与之交互使用。它不仅可以对底层端口进行操作，还可对数据库进行操作。其Developer Studio的资源编辑器AppWidzard和ClassWizard大大缩短了编写代码的时间，并可以通过类库进行扩展。此外类库可以根据用户的需要创建或派生出自己的类，如窗口应用程序类、文档和视类、设备描述表类、文件类、对话框类等 ［2］ 。
1.2 各器官内累积放射性活度的获取和计算模型确立
1.2.1 由动物生物数据推算 放射性药物引入建立实验动物后，对不同时间的一组实验小鼠各器官的放射性药物滞留的量值作为基准，将此生物数据转变为有效数据，并进一步推算成人的数据 ［3，4］ 。然后根据人体各脏器及其内容物的吸收分数，计算出注入体内1MBq放射性药物后，作为源器官的各脏器及其内容物在各时相的吸收MBq数，依据各脏器时间—活度曲线进行条样函数拟合，对曲线下的数值进行积分，即为各源器官的累积活度（As）。
1.2.2 单光子放射计算机断层显像（SPECT）定量测定 机体内注入放射性药物，在不同时相，作全身显像或局部不同体位的静态显像并计数，在各时相显像图上划出主要器官的感性趣区（ROI），和相应的本底ROI，分别测得全身和各脏器（含内容物）的放射性活度（单位每分钟计数），依据点源、模型和首次全身显像计数与给予活度值间的对应关系为换算标准通过校正因子推导体内深处的各器官里的放射性活度，绘制全身和各脏器的放射性活度—时间曲线，对曲线下的面积进行积分，求得各器官的累积活度（As）。
1.3 内照射辐射吸收剂量计算程序的数学模型确立
1.3.1 将脏器采集的放射性计数转换成MBq 动物活体组织测定，可依据注射剂量的γ射线计数与活度间的关系进行转换。应用SPECT定量测定，分别采用了固定量活度的点源和模型、注射剂量下的首次全身放射性计数进行推导完成的。假设点源或模型的活度为A 1 （MBq）放射性计数为Q1;注入剂量为A 2 ;首次全身放射性计数Q 2 ;某一源器官某时刻的放射性计数为Q n 。则源器官内某时刻的单位活度为:A n =Q n ×A 1 /Q 1 ×A 2 =Q n ×A 2 /Q2 ×A 2 =Q n /Q 2 。又A 1 ，Q 1 ，A 2 为固定值，则A 1 /Q 1 ×A 2 和1/Q 2 分别为常数C 1 、C 2 ，那么A n =C 1 ×Q n =C 2 ×Q n ，理论上C 1 =C 2 ，但因机体衰减因素使两者差别较大，计算过程中依据不同脏器对应动物和人体模型进行校正。
1.3.2 各器官辐射剂量的计算 依据MIRD法对显像剂内照射辐射剂量进行估算，按MIRD法的计算式靶器官（T）从源器官（S）受到的辐射剂量［D（T←S）］的公式为 ［2］ D （T←S） =As×S （T←S） ，S （T←S） 是一个脏器（或内容物）作为源器官（S），其内的单位累积活度（KBq.S）对作为靶器官（T）的本器官和其它诸器官以及全身贡献的辐射剂量，亦称S因子，在MIRD的No.11中对20个源器官和靶器官的S （T←S） 值列出了表格，该表只能用于靶器官平均剂量计算，而且假定核素是均匀分布于源器官的，所以是一种粗略的估算，当多个源器官存在时，对一个给定的靶器官的平均吸收剂量是一个来自各个源器官的剂量之和。
1.4 内照射辐射吸收剂量程序应用 选择无任何器质性疾病的正常志愿者6例，男4例，女2例，平均年龄32岁，体重56～63kg，随机平均分成两组，分别自肘静脉注射 99m Tc-MDP或99m Tc-植酸钠标记供试品（上海欣科医药公司提供，标记率99.2%）。 99m Tc-MDP组每人注射标记供试品30mCi于注射后0～48h的时间范围内共进行6～8个时相的采集; 99m Tc-植酸钠组每人8mCi，于注射后0～30h的时间范围内共进行6～8个时相的采集，每次采集皆为全身显像并计数，多时相的采集过程中尽量使病人保持相同的体位，上下探头距身体的高度、采集的长度和采集速度固定。置1个100uCi的点源于双足间以作参考计数。仪器为philips-ADAC公司生产的双探头VERTEX，SPECT，其系统性能可用于定量测定。据放射性药物的分布特点，设置多个ROI分别测得全身和各脏器（含内容物）的放射性计数。 将组织器官内的ROI与邻近周围的本底内ROI的差值为实际组织内活度值，并计算几何均数，以点源的剂量-活度间的对应关系作为换算标准，将全身显像所获得各组织器官的放射性计数换算成MBq。按自行设计Dvahue软件进行各脏器的累积活度和内照射辐射吸收剂量的计算。
2 结果
2.1 主程序界面实现 本程序是采用Microsoft Visual C