核医学要点归纳.doc

绪论核医学：是一门研究核技术在医学中的应用及其理论的学科，是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行科学研究的医学学科。第一章 核物理1.核素(nuclide)：是指质子数、中子数均相同，并且原子核处于相同能级状态的原子2.同位素(isotope)：具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素，同位素具有相同的化学性质。3.同质异能素（isomer）：质子数和中子数都相同，所处的核能状态不同的原子称为同质异能素，激发态的原子和基态的原子互为同质异能素。4.核衰变的类型： 衰变：放射性衰变时释放出射线的衰变。这种衰变方式主要发生于原子序数大于82的核素中。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。射线实质上是由氦核组成，用衰变反应式可表示为： 衰变：原子核释放出射线而发生的衰变。b- 衰变时放射出的b- 射线分为b- 和b+ 射线。b- 射线的本质是高速运动的电子流。发生b- 衰变后质子数增加1，原子序数增加1，原子的质量数不变，原子核释放出一个b- 粒子和反中微子（），衰变反应式如下： 正电子衰变：原子核释放出正电子（b+ 射线）的衰变方式。正电子衰变发生在贫中子核素，原子核中的一个质子转变为中子。衰变时发射一个正电子和一个中粒子（），质子数减少1，质量数不变，衰变反应式表示为： 电子俘获：原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程。母核经电子俘获后，子核比母核中子数增加1，质子数减少1，质量数不变。电子俘获衰变时原子核结构的变化与正电子衰变类似，发生在贫中子的原子核。衰变反应式表示为： 衰变：原子核从激发态回复到基态时，以发射光子形式释放过剩的能量，这一过程称为衰变。这种激发态的原子核是在衰变、衰变或核反应之后形成的，衰变反应式为：各种衰变的比较衰变类型产生原因核射线种类与特征核内成分质量数过大粒子 氦核P-2 n-2-中子数相对过多粒子 负电子P+1中子数相对过少粒子 正电子P-1EC中子数相对过少P-1衰变后激发态核回到基态核光子 中性不变5.放射性活度(radioactivity，A)：表示为单位时间内原子核的衰变数量。 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。即放射性活度随时间呈指数规律减少。6.韧致辐射（bremsstrahlung）：带电粒子受到物质原子核电场的作用，运动速度和方向突然发生变化，能量的部分或全部以X射线的形式发射出来，这种现象称为韧致辐射，韧致辐射释放的能量与介质的原子序数的平方成正比，与带电粒子的质量成反比，并且随带电粒子的能量增大而增大。7.湮灭辐射（annihilation radiation）：b+ 衰变产生的正电子具有一定得动能，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，这叫做湮灭辐射。8.光子和物质的相互作用，包括光电效应、康普顿效应、电子对生成 光电效应：光子和介质原子的轨道电子碰撞，把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子而发射出来，而整个光子被吸收消失，这一过程称为光电效应（photo-electric effect）。光电效应发生的几率与入射光子的能量以及介质原子序数有关。 康普顿效应：能量较高的光子与原子的核外电子碰撞，将一部分能量传递给电子，使之脱离原子轨道束缚成为高速运行的电子，而光子本身能量降低，运行方向发生改变，称为康普顿效应（Compton effect），康普顿效应发生的几率与光子的能量和介质的密度有关。 电子对生成：当光子能量大于1.022MeV时，其中1.022MeV的能量在物质原子核电场作用下转换为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成。电子对生成的几率大约与原子序数的平方成正比。第二章 仪器1.SPECT工作原理（见P15）；探头围绕受检对象或部位呈180 和/或360旋转，从多角度、多方位采集一系列平面投影像，经计算机图像处理系统重建获得横断层面、冠状面和矢状面影像。2.PET原理 （ 见P17）：正电子湮没辐射 符合探测 电子准直发射B+正电子放射性核素在体内经湮灭辐射产生两个能量相同、方向相反的511ke光子同时入射至互成180环绕人体的多个探测器而被接收，把这些光子对按不同的角度分组，可获得放射性核素分布在各个角度的投影。第三章 放射性药物1.PET放射性药物属诊断用放射性药物。常用的放射正电子的核素，主要是用加速器生产。常用的标记核素11C、15O、13N、18F，其中18F-FDG是应用最多的。2.核素发生器：是从长半衰期核素的衰变产物中分离得到短半衰期核素的装置。3.t1/2（99Mo）66h t1/2（99mTc）6.02h4.放射性核素纯度：是指特定放射性核素的活度占总活度的百分数。5.放射性化学纯度：是指以特定化学形式存在的放射性活度占总放射性活度的百分比。第四章 辐射防护1.确定性效应（determinate effects）： 指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害，主要研究对象是个体。2.随机效应（stochastic effects）： 研究对象是群体，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。3.辐射防护的原则：三项基本原则三位一体，不可割裂 实践正当化(justification) 即确定放射性项目是否是应该进行的 .放射防护最优化：即在确定该项目是可行的前提下，使受照辐射剂量尽可能低，用最小的代价，获得最大的净利益。 个人剂量的限值：在实践中不能仅仅满足于达到剂量限制以下，应使受照剂量尽可能的低。4.外照射的防护措施： .时间 尽量减少与射线接触时间 距离 尽可能增加与放射源距离，距离增加倍，剂量下降至1/4 设置屏蔽 根据不同射线选择不同屏蔽物质 减低活度 满足工作前提下尽可能减少用量第五章 放射性核素示踪技术与显像放射性核素示踪技术：是以放射性核素或其标记的化学分子作为示踪剂，通过探测放射性核素在发生核衰变过程中反射出来的射线，达到显示被标记的化学分子踪迹的目的，用以研究被标记物的化学分子在生物体系中的客观存在及其变化规律的一类核医学技术。放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要和最基本的技术。放射性核素显像：（一）根据影像获取的状态分为静态影像和动态影像1.静态影像（static imaging）：当显像剂在脏器内或病变处的浓度达到高峰且处于较为稳定状态时进行的现象称为静态现象。适用于观察脏器和病变的位置、心态、大小和放射性分布。2.动态影像（dynamic imaging）：在显像剂引入人体后，迅速以设定的显像速度动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动态显像。不仅可以反映脏器的动脉血流灌注和组织内早期血液分布情况，还可以通过各种参数定量分析脏器和组织的运动状态和功能情况。（二）根据显像剂对病变组织的亲和力分为阳性显像和阴性显像1.阳性显像：又称热区显像（hot spot imaging），是指显像剂主要被病变组织摄取，而正常组织一般不摄取或摄取很少，在静态影像上病灶组织的放射性比正常组织高而呈“热区”改变的显像，其敏感性高于阴性显像。2.阴性显像：又称冷区显像（cold spot imaging），指显像剂主要被有功能的正常组织摄取，而病变组织基本上不摄取，在静态影像上表现为正常组织的形态，病变部位则呈放射性分布稀疏或缺损改变。第六章 体外分析1.放射免疫分析（RIA）基本原理：为了定量地测定待测样品中抗原的含量，如在这个体系中加入放射性核素标记的同类抗原，体系中同时存在两个平衡AgAb Ag.Ab，Ag* Ab Ag*.Ab。Ag*与Ag由于免疫化学性质一致，共同竞争性与Ab结合。当Ag*和Ab的量保持恒定，Ag*与Ag之和大于Ab时，则Ag*.Ab复合物的形成受Ag含量的制约，二者之间存在函数关系，即随着Ag浓度的增加，Ag*.Ab复合物也减少，因为Ag*对Ab的结合被Ag竞争性抑制。通过标准曲线即可查得未知浓度的待测样品的含量。2.RIA的基本试剂：抗体，标记抗原，非标记标准抗原。分离方法有双抗体法，沉淀法等3.免疫放射分析（IRMA）：是以抗原抗体的免疫反应为基础，不同的是放射性核素标记的是抗体，以过量标记抗体直接与待测抗原结合，因此，溶液中放射性与待测物的浓度呈正相关，为非竞争性结合分析。4.RIA与IRMA区别RIA IRMA标记抗原 标记抗体定量抗体和标记抗原 过量抗体和标记抗体竞争性结合 非竞争性结合抗原和标记抗原抗体 抗原和标记抗原抗体复合物呈负相关 复合物呈正相关 灵敏度、特异性更高，待测抗原需有两个抗原决定簇，故不适于小分子多肽第七章 内分泌系统1.甲亢： TSH TT4 FT4 TT3 FT3rT3T3T4 摄I率亚甲炎：TSH T4 T3 摄I率甲减： TSH TT4 FT4 摄I率2.甲状腺摄131I率（%）=（甲状腺计数率本底计数率）/(标准源计数率本地计数率)100%3.甲状腺摄I试验临床意义： Graves病的诊断：吸131I率增高和病情程度无比例关系 亚急性甲状腺炎： 131I率抑制性低下 甲减）的辅助诊断：各时相吸131I率均明显低下。 甲状腺肿：地方性肿 碘饥饿状态： 各次吸131I率高于正常，高峰多在24hr 甲亢131I治疗剂量的计算及疗效预测。4.甲状腺显像剂： 131I(禁止常规应用) 123I 99mT-过锝酸盐（最常用） 5.甲状腺显像临床应用： 异位甲状腺的诊断，胸骨后甲状腺肿的鉴别诊断； 了解甲状腺的位置，大小，形态及功能状态 估算甲状腺重量 甲状腺炎的辅助诊断 甲状腺结节的诊断和鉴别诊断，判断颈部肿块与甲状腺的关系 寻找甲状腺癌转移灶，评价131I治疗效果 甲状腺术后残余组织及其功能的估计6.热结节（高功能结节） 功能自主性甲状腺腺瘤等 温结节（功能正常结节） 功能正常的甲状腺瘤等凉结节，冷结节（低功能结节） 甲状腺囊肿 大多数甲状腺癌，结节内出血或钙化等7.甲状旁腺显像常用的显像剂有：201Tl和 99mTc-MIBI 99mTcO4-8.肾上腺髓质显影常用131I或123I标记的MIBG，主要与嗜铬细胞瘤的定位诊断第八章 心血管系统1.心肌血流灌注显像原理：使用的显像剂能被正常心肌细胞高摄取。在心肌细胞正常的情况下，摄取量与冠状动脉血流量成正比。反映的是冠状动脉的情况。在心肌细胞坏死，纤维化，炎变等情况下，摄取量与局部心肌细胞的功能或活性密度相关。反映的是心肌本身的情况。2.心肌灌注显像剂：201Tl 99mTc-MIBI3.心脏负荷试验的作用：1）早期检出CHD，提高诊断灵敏度；2）鉴别诊断CHD与心肌病变，提高诊断特异度；3）增加诊断准确性4.心脏负荷试验原理：心脏有很强的代偿功能，即使冠脉有明显狭窄，依靠其自身的调节作用，仍能使静息状态下心肌灌注显像无明显异常，但在负荷状态下，1) 运动多巴酚丁安心脏做功增加冠状动脉扩张心肌血流放射性潘生丁腺苷冠状动脉扩张心肌血流放射性2) 病变冠脉不能随之扩张，血流放射性不能相应增加3) 心肌病变者，随冠脉扩张，血流放射性按比例增加5.异常图像：可逆性缺损：CHD的典型表现不可逆性缺损：心梗(坏死、瘢痕）,炎变,严重缺血等混合性缺损：心梗+缺血,心梗+侧支循环,严重缺血花斑型异常：心肌病，心肌炎等反向再分布：严重的冠脉狭窄，稳定型冠心病，接受了溶栓治疗或经PCTA治疗的急性心肌梗死患者6.心肌18F-FDG 葡萄糖代谢显像可估计心肌细胞活性，图像分析有两种：灌注代谢不匹配：见于局部心肌细胞缺血但仍然存活；灌注代谢匹配：见于局部心肌无存活或为瘢痕组织7.心肌显像的临床应用：用于诊断冠心病心肌缺血，心肌梗死，存活心肌的判断，及其它心脏疾病（瞄瞄书 p95）8.室壁运动的类型：正常，运动减低，无运动，反向运动（室壁瘤）第九章 神经系统1.脑血流灌注显像原理：静脉注射具有小分子、零电荷、脂溶性高的胺类化合物或四配基络合物能通过完整的血脑屏障进入脑细胞的显像剂，其进入脑组织的量与局部脑血流量（rCBF）成正比。通过显像，可以获得rCBF的分布，并进行定量分析。 2.介入试验是脑显像最常用的方法，包括药物负荷试验（乙酰唑胺是最常用的药物）和刺激试验。3.DA受体有五种亚型：D1 D2 D3 D4 D54.癫痫：发作期血流灌注增加，放射性增加；而发作间期血流灌注减低，呈扩展性低代谢区。病灶以颞叶和海马最为多见。5.AD（早老性痴呆？）：脑血流灌注显像典型表现为双侧颞顶叶灌注减低，以后可累及额叶；血管性痴呆为不对称性皮质及皮质下灌注减低，基底节、丘脑常受累；Pick病以双侧额叶为主。亨廷顿病（HD）：PET代谢显像表现为尾状核和壳核代谢减低，在疾病早期壳核可以显示正常。6.脑代谢显像的临床应用（P117）：AD，PD,脑肿瘤，脑血管疾病，癫痫，脑功能研究第十一章 骨骼系统1.骨显像原理：显像剂与骨骼无机盐离子交换、化学吸附；与骨骼有机成分结合。骨骼各部位摄取显像剂的多少主要与骨的局部血流灌注量，无机盐代谢更新速度，成骨细胞的活跃程度有关。2.显像剂：最常用的99mTc-MDP（亚甲基二膦酸盐）以及99mTc-PYP(或PPI)3.异常显像： 异常放射性浓聚（热区）：多种骨骼疾病的早期和伴有破骨，成骨过程的进行期，如恶性肿瘤 异常放射性稀疏或缺损（冷区）：见于骨囊肿，股骨头缺血性坏死等缺血性疾病及多发性骨髓瘤早期的溶骨性疾病 超级骨显像：恶性肿瘤广泛性骨转移，甲亢 显像剂分布呈“混合型”：骨质的合成与破坏同时进行，见于无菌性坏死等4.骨与关节显像的临床应用：（P152） 都看看(一) 转移性骨肿瘤早期诊断：以骨转移为首显症状的恶性肿瘤以肺癌、乳腺癌和前列腺癌最常见。a) 肺癌：肺癌的骨转移以肋骨、胸椎位最多，其次为骨盆、腰椎和其他部位。可有三种：1）广泛播散，2）直接扩散，3）冷区改变b) 乳腺癌：乳腺癌的骨转移以中轴骨为多发部位，肋骨转移灶最多，其次是胸骨、腰椎、骨盆，也可出现在头颅和下肢骨等部位。c) 前列腺癌：以骨盆、腰椎及股骨的转移最为常见。（二）原发性骨恶性肿瘤的诊断1）.成骨肉瘤：多发生于临近膝关节的部位，及其强烈的异常放射性浓聚。有时热区中有冷区。2.）软骨肉瘤：好发部位以长骨为主，特征表现为病灶部位浓密的斑片状放射性浓聚。3）.尤文肉瘤：好发于下肢骨和骨盆，特征是放射性异常浓聚，分布较均匀，热区中有冷区存在的情况少见。4）.多发性骨髓瘤 骨巨细胞瘤（三）良性骨肿瘤的诊断：骨样骨瘤，纤维性骨结构不良，骨囊肿，骨软骨瘤（四）骨感软性疾病的诊断：化脓性骨髓炎 骨和关节结核（五）骨坏死的诊断：股骨头缺血性坏死5.急性骨髓炎和蜂窝织炎的区别：急性骨髓炎：三时相内放射性异常浓聚的部分主要都局限在骨髓的病变部位，并随时间的延长在病变区骨骼内浓聚更明显。蜂窝织炎：三时相显像在血流向，血池相时，病变区弥漫性的放射性增强，随时间延长逐渐减低。延迟相时主要见放射性弥散在病变区的软组织内，骨摄取很少6.股骨头缺血性（无菌性）坏死：早期：血流相显示血流灌注降低，血池相显示静脉回流缓慢，延迟相表现伟病灶部位显像剂的摄取减少中后期：坏死区周边显像剂摄取增加，中心仍呈缺血状态，出现放射性冷区形成典型的“炸面圈”样改变7.常用的骨密度测量方法有：单光子和单X线 吸收法，双光子吸收法，双能X线 吸收法（DXA 应用最多），定量CT测量法，定量超声测量法。第十二章 肿瘤显像一.糖代谢显像糖代谢显像是核医学显像中最常用最经典的显像方法，18 F-FDG是临床上应用最多的肿瘤代谢显像剂。1. 显像原理与方法 静脉注射18 F-FDG后，18 F-FDG经过一系列变化生成6-PO4-18F-FDG,不能进一步代谢而滞留在细胞内达几小时，在葡萄糖代谢平衡状态下，6-PO4-18F-FDG滞留量大体与组织葡萄糖消耗量一致，因而能反映体内葡萄糖利用状况。绝大多数恶性肿瘤细胞具有高代谢特点，特别是其分裂增值比正常细胞快，能量消耗相应增加，需要葡萄糖的过度利用。因此肿瘤细胞内可积聚大量18 F-FDG，经PET显像可显示肿瘤的部位、形态、大小、数量以及肿瘤内的放射性分布。2. 图像分析视觉分析:病灶区放射性明显高于邻近组织半定量分析:1）计算T/NT（肿瘤/非肿瘤的）18 F-FDG摄取比值2）SUV:标准化摄取值,是指每ml体积的病灶组织摄取18 F-FDG的量与机体每g体重组织18 F-FDG的平均注射量的比值, 半定量评价病变组织摄取 18 F-FDG数量的参数。SUV=组织FDG浓度/（FDG注射量/体重）3.临床应用1)寻找原发肿瘤2）恶性肿瘤转移病灶的探测3）良恶性肿瘤的鉴别诊断4）恶性肿瘤的分期,再分期5）疗效评价(残留,坏死还是存活?)6）预后评估7）肿瘤的随访(复发?)8）放疗生物靶区的确定第三节 99mTc标记药物肿瘤显像一99mTc-MIBI肿瘤显像临床应用1.乳腺癌 ：1）肿瘤部位有明显放射性浓聚，早期及延迟显像可见反射性滞留；2）乳腺外也可有异常局灶性浓聚，包括患侧腋下；3）良性肿块则病灶区无放射性浓集或在早期相中有轻度放射性浓集，在延迟相中则变淡或消失；4）T/N比值恶性明显高于良性病变。2肺癌：可准确显示肺部原发肿瘤和受累淋巴结。对发现纵隔淋巴结转移的敏感性85.7% 87.5%，特异性83.3%88.2%区分存活与坏死 3甲状腺癌：1）显示原发病灶，同时显示颈部淋巴结转移病灶；2）对“冷结节” 进一步定性，仍缺乏特异性；3）术后复发和转移灶的探查，尤其是无摄131I功能的癌。二99mTc(V)-DMSA肿瘤显像 ：临床主要用于甲状腺髓样癌。定性诊断，特异性可达100% (但不属于特异性显像方法) 还可用于软组织肿瘤和肺肿瘤 三核医学肿瘤阳性显像的方法有：肿瘤代谢显像（糖、氨基酸、磷脂、核酸代谢显像）；67Ga,201Tl肿瘤显像；99mTc标记药物肿瘤显像（99mTc-MA-MIBI；99mTc-Tetrofosmin；99mTc(V)-DMSA）；肿瘤受体显像；放射免疫显像。第十四章 消化系统第一节 消化道出血显像一 显像剂：99mTc标记红细胞（99mTc-RBC）和99mTc-胶体二 异常影像（理解）：何部位有一定量的活动性出血，均可见到相应部位异常放射性浓聚（出血影）依出血量不同可表现为点状、片状、条索状等形态各异的放射性浓聚影。由于出血，胃肠道蠕动增强，出血影向肠道远端迅速移动，其位置、范围、形态及放射性浓聚程度随之发生改变。可做出胃肠道出血诊断，并可大致判断出血的部位与程度。三 临床价值（理解）：胃肠道小量间歇性出血与定位：出血速度0.050.1 ml/min即能探出，出血量达到23 ml即可被探测。而X线血管造影可探测的出血速度为1 ml/min，放射性核素消化道出血显像的诊断阳性率85%以上 四. 放射性核素肝胆动态显像临床应用1.诊断急性胆囊炎：1）胆囊炎最特异的病理生理表现为炎症、水肿或其它原因所造成的胆囊管梗阻2）急腹症情况下，具有正常的肝脏影像、肝胆管显影、肠道排泄相正常，而胆囊持续不显影，可证实急性胆囊炎的临床诊断。相反，胆囊显影则可排除急性胆囊炎。3）假阳性的可能原因：禁食时间小于4 h或大于24 h；重的肝细胞病变；功能不全；慢性胆囊炎； 营养过度；酒精中毒；胰腺炎2. 诊断慢性胆囊炎 ，胆管先天性囊状扩张症，胆总管梗阻，肝细胞癌的定性诊断，肝胆道手术后的评价3.鉴别诊断先天性胆管闭锁与新生儿肝炎：1) 目前用99mTc标记的化合物，用相机作动态显像，观察有无胆道、肠道排泄来作鉴别诊断。一般至少要延迟显像观察至24 h。肠道内出现放射性，即可诊断为新生儿肝炎。2) 肠道内持续未见放射性，需给患儿口服鲁米那（phenobarbital）每天5 mg/kg，连续710天，然后再次作肝胆动态显像，如24 h后肠道内仍无放射性，则诊断为先天性胆道闭锁。一旦出现放射性，则诊断为新生儿肝炎。第十五章 泌尿系统1.肾动态显像显像剂：肾小球滤过型：99mTc-DTPA(100%)肾小管分泌型：131I-OIH(经典) (80%) 123I-OIH 99mTc-EC (100%) 99mTc-MAG3 (98%)2.肾动态显像原理：快速通过型示踪剂,能被肾小球滤过或肾小管分泌,而且有规律。该示踪剂变化规律可由一系列影像测得。通过观察双肾动脉血流,肾脏摄取,滤过,分泌,排泄,尿路通畅情况以及局部分布，可判断功能,诊断疾病3.临床应用：分肾功能的评价；尿路梗阻的诊断；肾动脉狭窄的诊断；移植肾的监测；肾内占位性病变的鉴别诊断；先天性肾脏发育异常的诊断；肾外伤的诊断4.肾图：“弹丸”注射由肾小球滤过或肾小管分泌而不被重吸收的放射性示踪剂，立即启动肾图仪(