3.1.4 放射性核素在人体内的分布与滞留
3.1.4.1 放射性核素在人体内的分布类型及规律
放射性核素随血液循环（或前述的转移隔室）转运到各组织器官的动态过程称为分布（distribution）。核素分布在组织器官内的数量，常以整个器官或组织内含量（放射性活度，Bq）占摄入量或全身滞留量（放射性活度，Bq）的百分数表示。所谓滞留（retention），是指器官或组织内放射性核素活度的动态变化程度。摄入核素后的不同时间，滞留在器官、组织或全身内的放射性核素量称为滞留量。被体液摄取的核素量称为系统滞留量。系统滞留量和在呼吸道及胃肠道内的滞留量之和称为全身滞留量。器官或组织内滞留量占初始进入量的份额称为滞留分数，滞留分数的数学表达式称为滞留函数方程。各种放射性核素在体内的分布具有各自不同的特点，这里只能择其相同或类似之处大体归纳为5种分布类型。
（1）相对均匀型分布
相对均匀型分布（relative uniformity distribution）指某些放射性核素比较均匀地分布于全身各器官组织。这种分布十分典型的核素多半是机体内大量存在且均匀分布的稳定元素和放射性核素，如14 C、24 Na、42 K、35 Cl和3 H等。此外，137 Cs、86 Rb也与其类同。例如，静脉注入137 CsCl后死亡的5例患者（晚期肿瘤患者，肾功能良好，志愿受试）的尸检材料表明，尽管在早期137 Cs在各器官组织中含量有差异，但在10 d后，分布则呈均匀状态。
（2）亲肝型分布（liver-seeking distribution）或亲网状内皮系统分布（reticuloendothelial-seeking distribution）
亲肝型分布或亲网状内皮系统分布是指某些放射性核素离开血液后，主要分布于肝脏或网状内皮系统中。此类型分布的核素主要是一些稀土族和锕系核素，如140 La、144 Ce、147 Pm、232 Th、227 Ac和241 Am等。这些放射性核素在体液p H条件下，极易水解成为难溶性氢氧化物胶体颗粒，通过巨噬细胞吞噬而在肝脏和其他网状内皮系统组织或器官滞留。
（3）亲骨型分布
亲骨型分布（osteo-seeking distribution）是指放射性核素集中沉积于骨骼。此类型分布的核素有45 Ca、90 Sr、140 Ba、226 Ra、90 Y、95 Zr、239 Pu，以及某些超钚核素、重镧系核素等，通常称为亲骨性核素。
（4）亲肾型分布
亲肾型分布（kidney-seeking distribution）是指某些放射性核素较多地滞留于肾脏。铀中毒时肾组织放射自显影可见肾近曲小管中段出现大量密集的a经迹。某些+5～+7价的放射性核素也有这种亲肾性，不过其分布特点不那么突出。
（5）亲其他组织器型分布
某些放射性核素可选择性地滞留于其他组织或器官。例如，放射性碘高度选择性地集中于甲状腺，而分布到其他部位的量甚微；Zn浓集于胰腺；Mo集中于眼的虹膜；35 S主要蓄积在关节、表皮和毛囊内；59 Fe较多地分布于红细胞。另外，60 Co、131 Te也具有亲血细胞性分布的特点。
3.1.4.2 放射性核素在人体内的滞留模型
放射性核素的滞留模型分为单隔室和多隔室。ICRP第30号出版物中，除惰性气体外，列出了其他91种元素在体内的滞留模型式，如表3.1所示。(https://www.daowen.com)
表3.1 各种元素在体内的滞留模式
资料来源：朱寿彭，李章.放射毒理学[M].苏州：苏州大学出版社，2004.
注：①表示CO和标记化合物。
②表示CO 2。
滞留模型可用滞留函数方程（retention function equation）表达，通常是指数函数和幂函数。
（1）单次摄入
单项指数函数：R（t）=K e-λbt
多项指数函数：R（t）=K 1 e-λ1 t+K 2 e-λ2 t+K 3 e-λ3 t…+K n e-λn t
亲骨性核素可用幂函数表示：R（t）=At-n。
（2）持续多次摄入
指数函数：R（t）=q·1/λ·（1-e-λt）
幂函数：R（t）=q/（n+1）·rλt-n-1
多项指数函数：R（t）=K 1 e-λb1 t+K 2 e-λb 2t+K 3 e-λb3 t…+K n e-λbnt
当λ→0时，R（t）=q/（n+1）·t n-1，因而r（t）=R（t）·e-λt。
式中，生物滞留分数R（t）为摄入单位活度核素后t时刻体内滞留量占初始摄入量的分数；r（t）为有效滞留分数；K 1，K 2，…，K n代表各相应部位的分数，一般K 1+K 2+…+K n=1，λ1，λ2，…，λn为各相应部位生物廓清的速率常数；A为经过1 d后核素在体内剩余的分数；q为每天进入体内的活度；rλ为r函数。