基于ICRP最新参考体模的IDAC-Dose 2.2诊断核医学内照射剂量评估软件升级与应用验证

本研究针对核医学诊断中患者器官吸收剂量计算的准确性需求，开发了基于ICRP最新成人及儿童参考体模的内照射剂量评估软件IDAC-Dose 2.2。研究团队通过整合ICRP Publication 133/155的特定吸收分数(SAF)和107号报告的核素衰变数据，实现了对12种参考个体的剂量计算，并通过与DCAL软件的对比验证了其可靠性。该软件创新性地引入年龄/体重插值模块和动态膀胱剂量计算功能，应用于18 F-FDG、99m Tc-高锝酸盐和131 I-碘化物三种常用显像剂的剂量评估，结果显示新生儿有效剂量最高达0.16 mSv/MBq（18 F-FDG）。研究成果发表于《EJNMMI Physics》，为精准化放射防护提供了标准化工具。

　　

在核医学诊断领域，准确评估放射性药物在人体器官中的吸收剂量是保障患者安全的核心问题。传统剂量计算方法存在两大瓶颈：一是儿童等特殊人群的解剖学差异导致剂量评估偏差，二是现有软件如DCAL仅适用于职业照射场景。更棘手的是，ICRP最新发布的参考体模数据（Publication 133/155）尚未被主流剂量软件整合，这使得临床剂量评估与最新放射防护标准出现断层。

针对这些挑战，瑞典哥德堡大学、隆德大学与美国橡树岭国家实验室的研究团队开发了IDAC-Dose 2.2内照射剂量计算系统。这项发表于《EJNMMI Physics》的研究，首次将12套ICRP参考体模（含新生儿至成人）整合到统一平台，采用MATLAB构建的图形化界面支持83个源器官与48个靶组织的剂量计算。软件创新性地引入动态膀胱剂量算法，可模拟尿液排泄对膀胱壁剂量的影响，并开发年龄/体重插值模块，实现3.5-73 kg个体的个性化剂量预测。

关键技术包括：1）基于ICRP 107核素数据库的衰变能谱积分；2）采用系统动力学模型处理血液循环对器官间活度转移的影响；3）通过Bateman方程处理¹³¹
I等核素的子体衰变；4）利用临床队列数据验证生物动力学模型（如7例¹⁸
F-Flutemetamol患者数据）。

主要结果

1. 软件验证：与DCAL 2022对比显示，¹⁸
   F、^99m
   Tc和¹³¹
   I的S值计算结果完全一致（三位小数匹配），证实计算框架的可靠性。
2. 年龄差异分析：¹⁸
   F-FDG的有效剂量呈现显著年龄依赖性，从成人0.017 mSv/MBq升至新生儿0.16 mSv/MBq，主要归因于儿童器官质量较小导致的比吸收能量增高。
3. 器官特异性剂量：甲状腺在¹³¹
   I-碘化物给药时吸收剂量最高（成人3.6×10²
   mGy/MBq），膀胱壁在¹⁸
   F-FDG检查中受照最显著（新生儿达0.39 mGy/MBq）。
4. 动态模型优势：与传统静态膀胱模型相比，动态计算使¹³¹
   I-碘化物的膀胱壁剂量降低14%，更符合生理实际。

结论与意义
该研究建立了符合ICRP最新标准的核医学剂量评估体系，其创新性体现在三方面：首先，填补了儿科剂量计算工具空白，通过插值算法覆盖了标准体模间的过渡年龄段；其次，采用血液循环中心化模型，克服了MIRD方法忽略血液源项的局限；最后，动态膀胱模型提升了泌尿系统剂量评估精度。这些进展使IDAC-Dose 2.2成为ICRP诊断核医学工作组官方推荐工具，将为修订ICRP Publication 128提供数据支持。研究同时揭示，采用ICRP 103号报告的新组织权重因子（甲状腺权重从0.05降至0.04）可使¹³¹
I有效剂量降低39%，这对优化放射防护策略具有重要指导价值。