《核医学整理》word版.doc

1、 核医学:研究核技术在医学的应用及其理论的学科，是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。2、核素:质子数、中字数均相同，并且原子核处于相同能级状态的原子称为一种核素。3、同位素:具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素。4、同质异能素:质子数和中子数都相同，所处核能状态不同的原子。 锝：4399Tc（基态） T1/2=21万年 锝：4399Tc（激发态）T1/2=6.02hr5、放射性活度（A）:表示为单位时间内原子核的衰变数量。贝克勒尔：每秒发生核衰变的次数。1Bq=1/S居里：1Ci=3.7X1010Bq6、物理半衰期T1/2:放射性强度衰减到原来一半所需的时间。7、生物半衰期Tb：体内核素由于生物体内代谢排出过程而减少一半所需要的时间。8、有效半衰期Teff：由于放射性物理衰变和生物排除的双重综合作用，使核素在体内放射性强度减少一半所需的时间。1/Teff=1/T2+1/Tb9、湮灭辐射:衰变产生的正电子具有一定的动能，能在介质中运行一定距离，当其能量耗尽时可与物质中的自由电子结合（两个电子的静止质量相当于1.022MeV的能量），转化为两个方向相反、能量各为0.511MeV的光子而自身消失。10、SPECT:单管子发射型计算机断层。采用探测器环绕人体长轴，在人体外从不同角度进行直线扫描；记录在每一条线上体内放射性核素发出的射线，集合成一个投影截面，完成后将信号放大和模数转换，在计算机内按预定程序重建成放射性密度分布的三维断层突向。定位准确，分辨率高。11、PET:正电子发射断层仪。正电子与周围介质作用，发生“湮没辐射”。产生能量相等、方向相反的两个光子。具有分辨时间达到10-8秒的符合电路的双探头断层装置进行采集显像的仪器装置。12、确定性效应:指辐射损伤的严重程度与所受计量呈正相关，有明显的阈值，计量未超过阈值不会发生有害效应。13、随机效应:研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。14、交叉失联络现象: rCBF显像在脑梗死的早期即呈现异常，表现为病变对侧小脑放射性分布减低。15、“炸面圈”征: 病灶中心呈冷区，而环绕冷区周围呈现环形热区。表示病灶中心以溶骨破坏为主，占优势，而四周伴随不同活跃程度的成骨性骨损伤修复。16、超级骨显像:放射性显像剂在全身骨骼分布呈均匀的对称性的异常浓聚，骨骼影像非常清晰，而肾区却无放射性显像剂分布，膀胱内放射性分布很少，软组织内亦无放射性显像剂分布。17、SUV:标准化摄取值。根据病人的实际给药活度、体重以及病灶局部的放射性活度计算获得。SUV=单位重量的放射性活度（MBq/g)/注射活度(MBq)/体重（g）18、“闪烁”现象: 某些肿瘤经过治疗后一段时间临床表现明显好转，但骨显像复查却见转移部位放射性聚集较治疗前更为明显，而再经过一段时间后又会消退或改善。机制是骨愈合修复改善，多见于放疗后。19、过度填充: 放射性明显高于周围正常组织，提示病变血供丰富，见于海绵状血管瘤。1.核衰变的类型（ 、EC、 ）1)衰变：放射性衰变时释放出射线的衰变。发生于原子序数82的核素中。（Z 82）衰变后母核的质子数减少2，质量数减少4，在元素周期表中子核的位置比母核左移两位。射线由24He组成：ZAXZ-2A-4Y+24He+Q2)衰变：核电荷改变，核子数不变的核衰变。包括三种方式：- + EC-衰 变： 富中子核素的中子数过剩 中子转换为质子。本质是高速运动的电子流。ZAXZ+1AY+Q（为反中微子）+衰 变：贫中子(质子过剩)核素 质子数转换为中子。发生湮灭辐射，可用于PET显像。ZAXZ-1AY+Q（为中微子）电子俘获electron capture(EC) ：贫中子核素从核外靠内层的电子轨道俘获一个轨道电子，使核内质子转换为中子。ZAXZ-1AYN+1+Xray3）衰变：处于激发态的原子核向低的激发态或基态跃迁时，将过剩能量以光子形式发射。又称同质异能跃迁(或跃迁)。通常伴随或衰变一起发生。电子俘获有时也伴随射线。本质是中性的光子流，不带电荷，运动速度快。ZAmXZAY+ 规律1）衰变常数：各种放射性核素的总放射性都随时间按指数规律衰减(随机和自发)：N=N0e-t N=N0e-0.693t/T1/2(N0是初始放射性原子数，N是经t时间衰变后的原子数，e是自然对数底，是衰变常数）各个核素的衰变速度不一，都有自己快慢独特的半衰期T1/2。2）半衰期3）放射性活度A：单位时间内原子核的衰变数量。A=A0e-t(A0为初始时间的放射性活度，A为经过t时间的放射性活度）2.常见的核仪器有几类？主要有哪些？原理分类：电离探测仪、闪烁探测仪(光电效应)、感光等用途分类：脏器功能探测仪器：肾图仪、甲功仪（闪烁）样品分析剂量仪器：活度剂、辐射监测（电离）放射性显像仪器： 照相机、SPECT（闪烁）放射性治疗仪器：敷贴器、粒子植入器（电离）放射性防护仪器：照射、吸收剂量仪（电离）3.核医学的防护原则（1）实践的正当化（2）辐射防护与安全的最优化（3）个人剂量限值方法1） 外照射防护：减少接触时间防护（直线相关）增大距离防护（平方反比规律）设置屏蔽防护（剂量呈指数衰减）2.）内照射防护：关键：控制和预防。尽可能切断一切途径，防止放射性核素由口鼻、呼吸道、皮肤、伤口进入体内，减少污染，定期监测，控制个人剂量限值。原则：放射性物质围封、隔离防止扩散、除污保洁、防止污染、讲究个人防护、做好放射性废物处理。4.放射性核素显像的类型有哪些？静态显像 static imaging 动态显像 dynamic imaging三相显像 three-phase(bone) imaging（灌注血池延迟静态）局部显像 regional imaging 全身显像 whole body imaging平面显像 planar imaging 断层显像 tomographic imaging早期显像 early imaging 延迟显像 delay imaging阴性显像 negative imaging 阳性显像 positive imaging冷区显像 cold spot imaging 热区显像 pot spot imaging静息显像 rast imaging 负荷显像 stress imaging介入显像 interventional imaging5.放射免疫分析的原理书P50（一）竞争抑制结合反应：放射免疫分析是在体外条件下，由足量的非标记抗原（Ag）与定量的标记抗原（*Ag）对限量的特异性抗体（Ab）的竞争抑制结合反应。*Ag + Ab *Ag-Ab + *Ag+AgAg-Ab + Ag*Ag：标记抗原 Ag：非标记抗原 Ab：特异性抗体 Ag-Ab:抗原抗体复合物 *Ag-Ab:标记抗原-抗体复合物测定*Ag-Ab的量或*Ag即可推算出被测的Ag量。（二）剂量反应曲线：标准曲线标记物与被测物之间的函数关系可以用剂量反应曲线来表示。剂量反应曲线是用一系列标准抗原反应而绘制出来的，所以又叫标准曲线。标准抗原(标准品)是厂家在试剂盒中提供的已知剂量的非标记抗原。未知样品的测量在同等条件下，用待测抗原与一定量的标记抗原与限量特异性抗体发生反应，并用同样的方法分离待测抗原的B和F，测量其放射性，计算出B/F，在剂量反应曲线上就可以查出对应的抗原浓度。6.心肌灌注显像的原理：心肌细胞对某些阳离子具有选择性摄取能力，通过放射性标记后使心肌显影，局部心肌聚集放射性药物的多少与该区域冠状动脉灌注血流量呈正比。显像剂：99mTc-MIBI：异腈类化合物，在较低水平血流情况，心肌摄取对99mTc-MIBI的影响较201Tl显著。201Tl：生物学特性与K+类似，201Tl的心肌摄取量与冠脉血流量呈线性相关。方法：1） 平面显像（已很少应用）2）断层显像（心律不齐时使用）3）门控心肌断层显像（最常用）影像分析1）可逆性缺损（reversible defects)：在负荷影像中存在有缺损，而静息或延迟显像又出现显像剂分布或充填（恢复到正常）意义：常提示心肌可逆性缺血（reversible ischemia)2）固定缺损：指在运动和静息影像中都存在缺损而没有变化，通常提示心肌梗死或疤痕组织。3）混合性缺损：在负荷影像中出现放射性稀疏缺损影，而静息或延迟显像又出现显像剂部分分布或充填（未恢复到正常）意义：常提示心肌缺血与梗死混合存在(mixed defect)4）反向再分布：这类图像在心肌负荷显像为正常分布，而静息或延迟显像却显示出新的放射性减低；或静息显像的结果较负荷显像更为严重。通常认为该情况下缺血区的代偿能力较强。预后较好。临床应用：冠心病心肌缺血的诊断与评价心肌梗死的评价心肌灌注显像用于术前心脏事件的预测7.肝胶体显像原理：静脉注入小分子放射性胶体颗粒随血流入肝，约90%被肝脏枯否氏细胞吞噬而均匀规则地分布于肝内，从而用显像设备可显示肝内放射性的分布，以了解肝实质的功能状态。若出现局限性或弥漫性的放射性稀疏缺损，则提示该部位吞噬功能的降低或丧失即肝组织的损伤或破坏。脾和骨髓亦含吞噬细胞，可轻度显影。肝硬化时可有脾亢表现（肝脏变小、影淡、不均、脾影大而浓）。显像剂：99mTc-硫胶体 99mTc-植酸钠临床应用：1)肝位置异常：肝下垂、膈疝、内脏转位。2)大小形态异常：弥漫性肝病、肝硬化、占位。3)放射性分布异常：单个或多个局限性稀疏缺损区：肝占位（原发或转移性）弥漫性稀疏： 肝炎、脂肪肝、肝硬化等局限性热区：肝静脉或上腔静脉栓塞、错构瘤肝血池显像原理：肝脏含血丰富， 由肝动脉(25%)和门静脉(75%)同时供血。 静脉“弹丸”式注入显像剂99mTc-RBC后随血流进入肝脏，此时对肝区实施连续动态采集可获得血流灌注影像（动脉相）；待显像剂在肝血池内分布达到平衡后，可采集静态血池影像即血池相。显像剂：99mTc-RBC临床应用：1) 肝海绵状血管瘤 (最常见良性肿瘤)血流灌注相：动脉期无早期灌注；静脉期低于正肝。血池相：在胶体显像中的缺损区出现“过度填充”。放射性明显高于周围正常肝组织, 甚至达到心血池程度，提示病变血供丰富，是海绵状血管瘤的特征表现。具很高特异性，假阳性很少。其他良性病变和绝大部分恶性病变无此特征，灵敏度和特异性以及准确率均可达90%以上。因此可作为诊断肝血管瘤的首选方法。但在血管瘤体积较小如直径 1cm 或有瘤内机化、 钙化、栓塞形成时可没有“过度填充” 表现，此时不能完全排除血管瘤的存在。2) 原发性肝癌：血供丰富，动脉相“提前灌注”，血池相常表现为“一般填充”。3) 转移性肝癌：血供多不如原发性肝癌，常表现“ 不填充”。4) 肝囊肿、脓肿：无血供，血流灌注和血池显像均表现“不填充”。8.肾上腺皮质显像原理：胆固醇是肾上腺皮质合成类固醇激素（steroid hormones）的基本原料，肾上腺皮质细胞摄取胆固醇的速度和数量与皮质的功能状态有关。将放射性核素标记的胆固醇类似物引入体内后，其体内分布、代谢途径与非放射性胆固醇相同，可用于肾上腺皮质显像（adrenocortical imaging）。显像剂：常用显像剂有131I-6-碘甲基-19-去甲基胆固醇（NP-59）、131I-19-碘化胆固醇（NM-145）、131I-6-碘代胆固醇（131I -6-iodocholesterol,131I-6-IC）等。成人剂量为37 MBq（1mCi）/1.7m2体表面积，儿童酌减。临床应用：1）肾上腺皮质功能亢进性疾病的诊断2）皮质醇增多症术后残留组织功能判定和复发灶的检出3）异位肾上腺的定位诊断4）肾上腺皮质癌及转移灶的辅助诊断髓质显像的原理：间位碘代苄胍（metaiodobenzyl quanidine，MIBG）是去甲肾上腺素（NE）的类似物，可选择性作用于肾上腺素能神经元受体。因此用131I或123I标记的MIBG可使富含肾上腺素能受体的肾上腺髓质显影。在体外用照相机或SPECT即可进行肾上腺髓质显像（adrenal medullary imaging）。 与NE不同的是，MIBG不与突触后受体结合，不能产生类似NE的药理作用；但MIBG与肾上腺素能神经元受体结合后，可通过再摄取机制储存于囊泡中，有可能加速囊泡内贮藏的NE排出，从而引起血压升高。因此，在注射显像剂时必须密切观察患者情况，速度不能太快，如有不适反应，应暂缓或停止注射。显像剂：131I-MIBG：成人剂量为37 74MBq（1 2mCi），儿童酌减。123I-MIBG：成人剂量为185 370MBq（5 10mCi）或370MBq（10mCi）/1.7m2体表面积。临床应用：1）嗜铬细胞瘤（pheochromocytoma）的诊断及治疗后随访2）非嗜铬细胞瘤的辅助诊断9.肺灌注显像原理：肺毛细血管直径约为 10 m ，放射性颗粒直径为 20 90 m， 肺毛细血管约为 2800 108个，注入的放射性颗粒为 20万 70 万个，体内有效半衰期为 2 6 h显像剂： 放射性核素标记的大颗粒聚合人血清白蛋白(MAA)或微球(HAM)99mTc- MAA 99mTc- HAM肺通气显像原理： 吸入长骨；长骨的骺端骨干；粗大的长骨细小的长骨；大关节小关节；双肾及膀胱显影；鼻窦区可浓聚异常骨现象：1） “冷”“热”混合型损伤：病变长期不愈，溶骨；骨活性增加，或多病灶中心，成骨与破骨活动互占优劣，此消彼长，交替出现或互融并存，致冷热区数目不定，大小形状不规则不完整，混合存在。多见于无菌性骨坏死、骨折不良愈合、骨髓炎或骨感染、骨巨细胞瘤、多发骨髓瘤、骨转移癌等。2）“炸面圈”或“甜面圈”型(doughnut)： 病灶中心呈冷区，而环绕冷区周围呈现环形热区。表示病灶中心以溶骨破坏为主，占优势，而四周伴随不同活跃程度的成骨性骨损伤修复。3） “超级影像”（super bone scan）：全身骨放射性摄取从整体上出现显著、普遍的异常增高，相对均匀对称，软组织本底活性很低，影像非常清晰，肾及膀胱常不显影。常见于甲状旁腺机能亢进症、恶性肿瘤弥漫性骨转移、软骨病等。机制是弥漫性成骨反应。4）“闪烁”现象（flare sign）：某些肿瘤经过治疗后一段时间临床表现明显好转，但骨显像复查却见转移部位放射性聚集较治疗前更为明显，而再经过一段时间后又会消退或改善。机制是骨愈合修复改善，多见于放疗后。5）骨外组织摄取：钙化/坏死/放疗/积液/肌炎临床应用：骨转移癌早期诊断、原发性骨肿瘤、骨创伤、骨坏死、骨炎性疾病（感染、免疫）、代谢性骨病、骨纤维异常增生症 、判断股骨头等假体植入（人工关节置换）后的松动和感染、肺性肥大性骨关节病 HPO14.脑显像的原理：注入穿透BBB入脑组织的显像剂，其与血流量成正比，稳定停留，用SPECT和PET进行显像以获得脑血流灌注影像显像剂：SPECT ：锝99mTc-双半胱乙酯（99mTc-ECD）；99mTc-六甲基丙二胺肟（99mTc-HMPAO）； 碘123I-安菲他明（123I-IMP）；氙133XePET: 氧15O-H2O、氮13N-NH3H2O临床应用：1）脑血管疾病：脑梗死、短暂性脑缺血发作2）癫痫3）阿尔茨海默病4）帕金森病和亨廷顿病5）脑肿瘤6）脑功能研究7）脑外伤8）脑死亡9）颅内感染性疾病10）精神疾病11）脑积水、脑脊液漏、脑脊液分流术后疗效观察12）药物成瘾最为常见。 染性疾病究15.肿瘤显像的分类：阳性显像：显像剂被肿瘤细胞直接摄取或聚集显示“热区”；正常组织细胞摄取很少或不摄取而不显影或显示淡影。阴性显像：显像剂被选择性聚集在特定脏器或组织细胞内正常显影；肿瘤组织和细胞丧失或降低了正常结构功能而不摄取或少摄取，从而肿瘤部位显示放射性稀疏缺损区即“冷区”。肿瘤代谢显像的常用显像剂：（1）氨基酸（蛋白质）：13N/11C/18F-氨基酸 恶性肿瘤（2）核苷酸：11C(18F)-胸腺嘧啶(氟脲嘧啶)（3）胆碱：11C(18F)-胆碱 PCa 膀胱Ca 肺Ca 消化道Ca（4）11C-乙酸盐：主要用于评价活力和高分化肝细胞癌（5）受体：18F-雌二醇 主要用于乳腺癌及淋巴转移显像（6）18F-NaF：亲骨代谢 主要用于骨转移癌及骨移植监测（7）乏氧代谢显像：18F-fluoromisonidazole (18F-MISO)肿瘤乏氧细胞显像预测头颈部肿瘤和鼻咽癌放疗效果99mTc-HL91（腹部以外肿瘤）64Cu-BTS（PTSM）（8）18F-脱氧葡萄糖：18F-FDG（绝大多数恶性肿瘤）原理： 肿瘤细胞具有无限增殖的特性,DNA和蛋白质合成旺盛，氨基酸和葡萄糖等代谢物质消耗增加，与正常组织细胞有明显差异。用放射性核素标记其代谢底物或类似物引入体内，参与肿瘤细胞的部分或全部代谢过程，并经核医学影像设备成像显示，可精确反映肿瘤组织与机体正常组织细胞代谢的差异，而且肿瘤摄取显像剂的量，与肿瘤的血供丰富程度、恶性程度、代谢旺盛程度成正比。从而达到对肿瘤早期诊断、定位定性、良恶鉴别、分期分级、探测转移复发、治疗决策、疗效监测、评价预后目的。标记核素有11C、13N、15O、18F 等,是天然组成人体基本元素12C、14N、16O、19F 等 的同位素，且都是正电子(+)发射体,其标记物进入机体后并不改变或影响体内原有代谢过程，具有真正意义或相当近似的生理状态下的示踪性能。通过PET等正电子影像设备，依据正负电子湮灭辐射原理，可进行活体状态分子水平生化代谢显像，也称肿瘤分子影像。临床应用：肿瘤葡萄糖代谢显像临床应用1）肿瘤分期分级。观察隐匿性病灶、小病灶，了解远处转移情况。2）疗效随访和预后分析，协助治疗方案的决策。对于各种肿瘤，凡治疗有效者，18F-FDG 代谢降低会先于体积缩小，有些化疗在第三天即可有代谢改变。 一些CT认为无效者PET显像实际为有效，而体积缩小者中仍有代谢旺盛者。3）定位定性、良恶鉴别诊断、探测转移和复发。16.放射性核素治疗的原理：将治疗用放射性核素制成特定的放射性药物或器具；再利用载体或介入措施等将放射性药物或器具运送到病变组织或细胞（方式有接触、口服、注射、植入、靶向运送、病变组织和细胞主动摄取）；使放射性核素主要集中在病变部位并集中照射，作用于生物大分子和水分子等，产生辐射生物效应（包括自由基极其损伤效应）；造成分子结构和功能改变，破坏或抑制病变细胞，同时对周围正常组织损伤很小，从而达到治疗疾病的目的。临床应用：1)内分泌疾病131碘治疗：甲亢、功能自主性甲状腺 腺瘤、分化型甲癌及转移灶、肾上腺素能肿瘤；2)转移性骨肿瘤：趋骨性核素内照射治疗；3)血液病32P治疗：真红细胞增多症、原发性血