在核医学的精准诊疗一体化时代,确保放射性核素治疗安全与高效的核心在于精确评估辐射剂量。由MIRD(Medical Internal Radiation Dose)委员会建立的标准化框架,为计算放射性药物在人体内的内照射剂量提供了核心科学方法,将复杂的核物理过程与生物动力学成功解耦。

放射性药物进入人体后,其活度变化由物理衰变和生物代谢共同决定。通过计算有效衰变常数和累积活度,可以得到源器官内发生的总衰变次数。每次衰变释放的能量,结合核素能谱和人体解剖结构,决定了能量如何在靶器官中沉积。MIRD框架的关键创新在于引入S因子,它将核素的物理特性、射线类型与人体几何模型整合为一个简便参数,使得靶器官吸收剂量的计算可简化为累积活度与S因子的乘积。这套体系在量纲上严格闭合,确保了从微观核衰变能量到宏观临床剂量单位(格瑞,Gy)的准确转换。
在实际应用中,MIRD框架展现出强大实用性。例如,临床上计算Y-90微球治疗剂量时,可直接使用简化的经验公式,其核心常数49.67正是综合了Y-90的平均β能量、单位换算与时间积分的结果。然而,该体系也存在明显局限。其S因子基于“标准人”模型计算,而现实中患者的器官大小、形状、核素分布均存在个体差异。对于器官较小、肿瘤内剂量分布不均匀或需考虑跨器官照射的复杂情况,标准模型可能导致剂量估算偏差,这凸显了在精准医疗时代发展个体化剂量计算方法的必要性。