甲状腺癌患者碘131治疗辐射剂量计算详解
甲状腺癌患者碘131治疗辐射剂量计算详解
前 言
甲状腺癌患者服用碘131治疗后，身体内承受了多少剂量的辐射？这是一个很多人关心的问题。虽然目前没有看到非常权威的解答，但本文将基于国际放射防护委员会（ICRP）和中国卫健委的相关标准，对甲癌患者承受的辐射剂量问题进行计算和分析。
甲癌患者碘131的辐射量计算
1. 辐射剂量计算的权威机构
国际放射防护委员会（ICRP）是一个专注于核辐射防护的国际组织，由来自30多个国家地区的250多名全球公认的辐射防护相关专家组成，旨在为公众利益推进辐射防护科学，特别是提供电离辐射防护的专业建议和指导。
ICRP由主委员会、科学秘书处以及四个常设委员会（效应、剂量、医学和应用）以及一系列任务组组成。ICRP的总部办公室设在科学秘书处，目前位于加拿大首都渥太华。ICRP的前身是国际X射线和镭保护委员会（IXRPC），从1928年开始发布辐射防护建议，1950年IXRPC重组为ICRP。自1977年开始，ICRP开始陆续发布一些辐射防护的建议（年鉴），至今ICRP已经发表了一百多份涉及辐射防护各方面的出版物，构建了全世界辐射防护标准、立法、方案和实践的基础，是当今世界上最权威的辐射研究机构。
2. 辐射剂量的计算模型
从1977年开始，ICRP开始陆续发布辐射防护年鉴。1987年ICRP发布第53号年鉴，也就是《放射性药物对患者的辐射剂量》，这也是当前关于核辐射剂量计算的权威标准。为了准确计算人体辐射剂量，ICRP构建了包含年龄、性别的丰富模型，并根据器官和血流状况设置了不同的辐射剂量计算参数。人体辐射剂量的计算过程有15个公式，感兴趣的读者可以自行查阅文献。
3. 碘131辐射剂量的计算方法
1975年，MIRD Dose Estimate使用了一套计算模型，将正常人群甲状腺摄碘率在5%-25%之间，并构建了一个简易的模型，主要是甲状腺、胃肠道、肾脏、骨髓等摄取的半衰期设定为8小时。ICRP1987年年鉴沿用了此计算模型，将碘131的摄取率设置了8个档次，也就是甲状腺闭塞摄碘0%，摄碘5%、15%、25%、35%、45%和55%，并对每种情况分5个年龄阶段提供了参考值。
4. 碘131辐射剂量的计算结果（ICRP版）
根据ICRP53号年鉴提供的数据，对成人甲状腺癌患者碘131治疗所承受的辐射剂量进行了如下估算。
5. 碘131辐射剂量的计算公式（卫健委版）
2021年5月1日，国家卫健委发布《核医学放射防护要求》（GBZ 120—2020），国标提供了患者接受放射性治疗器官和全身辐射量计算估算公式。同样在《核医学放射防护要求》2021版中，提供了碘131治疗中人体关键器官辐射吸收剂量的dT和dE，我们可以根据数据表进行辐射剂量计算。
国家日常辐射上限：5mSv/50mSv
2003年4月1日，国家质量监督检验检疫总局发布实施《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（国标GB18871-2002），其中明确规定：
- 公众辐射照射年有效剂量不应超过1mSv
- 特殊情况下，在保证5个连续平均剂量不超过1mSv的前提下，某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv
- 在职业照射方面，国标同时也做了明确的规定，连续5年的年平均有效剂量为20mSv，任何一年的有效剂量为50mSv
- 年龄为16-18岁的未成年的学徒工，年有效剂量为6mSv
- 国标同时规定特殊情况下，职业照射的平均剂量不应超过20mSv，任何单一年份的有效辐射剂量不得超过50mSv
- 任何一个工作人员自延长平均期开始以来，累计接受的剂量达到100mSv时，应从严管理对这种情况进行审查
综上可见：
- 公众辐射照射年安全剂量上限为1mSv
- 公众辐射照射年剂量限制上限为5mSv
- 职业人员年安全辐射剂量上限为20MSV
- 职业人员年安全辐射剂量极限为50mSv
后记
甲状腺癌患者全切后接受碘131治疗的，根据临床的实际监测数据，患者摄碘率在1-3%左右不超过5%。对照编制的表格查询，患者服用100豪居的碘131，按照ICRP模型计算范围为266.4-5000mSv，按照卫健委模型计算范围为＞1036mSv。不管按照哪一个计算模型，计算出的患者承受的辐射剂量都远远超过了公众辐射照射的上限。
尽管我们知道癌症的治疗和公众辐射照射标准不同，但通过数据表格我们可以看到，对于甲状腺存在摄碘良好的的患者，所摄取的辐射剂量值是几何层级的增加。需要强调的是，本文提供的算法仅供研究参考，不能直接使用表格进行计算，后续还会对数据做进一步的修改和校对。