Les radio-nucléides utilisés en diagnostic présentent des émissions photoniques utilisées pour l'imagerie, mais également des émissions électroniques de faible énergie, responsables d'une hétérogénéité de dose à l'échelon cellulaire. La dose moyenne délivrée au noyau par les émissions électroniques du 99mTc, de l'123I, de l'111In, du 67Ga, et du 201Tl, a été calculée, en tenant compte de localisations nucléaires, cytoplasmiques et membranaires de la radioactivité. Ce modèle tient compte de la contribution de la dose due à la radioactivité présente dans la cellule cible elle-même, et de la contribution des cellules voisines. Les résultats de la dosimétrie cellulaire (Dcel) ont été comparés à ceux trouvés en dosimétrie conventionnelle (Dconv), en supposant une activité identique dans toutes les cellules. Le modèle cellulaire montre que pour des localisations membranaires et cytoplasmiques, la principale source d'irradiation électronique vient des cellules voisines. Pour des localisations nucléaires, la contribution de la cellule cible n'est plus négligeable et peut même devenir la principale contribution. La comparaison entre les modèles cellulaire et conventionnel montre que Dcel/Dconv varie entre 0,61 et 0,89 pour des localisations cytoplasmiques et membranaires de la radioactivité, suivant le radio-nucléide et les dimensions cellulaires. Ainsi, la dosimétrie conventionnelle surestime faiblement la dose au noyau. Par contre, Dcel/Dconv varie entre 1,1 et 75 pour une localisation purement nucléaire. La dosimétrie conventionnelle peut alors sous-estimer notablement la dose au noyau. Cette étude montre qu'en médecine nucléaire diagnostique, la dosimétrie cellulaire peut conduire à une radioprotection accrue du patient et une meilleure évaluation des risques radiobiologiques liés à l'administration d'un radiopharmaceutique.