核医学课件：绪论、第一、二、三、四和七章

1、核医学全国高等学校教材 李少林 王荣福主编 核医学第8版 核医学基本概念和学科分类 p1核医学功能成像原理和与其他影像技术的比较 p1 全国高等学校教材 李少林 王荣福主编 核医学第8版 绪 论Introduction核医学影像的 过去、现在和将来（大踏步？/ 无能？）信息：浓与淡/黑与白，定量的风险未来（光明？以现在MRI/CT/BU 和 医学影像100年 的 推断）甲状腺功能性疾病治疗： 1、I-131 （功能性良恶/NIS与其他）“精确打击” 2、L-T4（不离不弃一生） “争光采” “永恒”I-131 + L-T4 =伟大的，划时代的，近乎完美的, 没可能被取代的： 1、Graves

2、病因不可知，癌？（实验/生物模式） 2、“外科式”（切掉，必要移植）目前最佳方法 因此，我们要更加精准了解L-T4，要告知患者方法和习惯。核医学治疗第一篇 基础篇 第一章 核物理知识 p5第一节 核素、同位素、同质异能素一、原子组成二、核素、同位素、同质异能素三、稳定/放射性核素第二节 放射性衰变一、类型（一）衰变（二）衰变（三）电子俘获（electron capture）（四）衰变二、规律（一）衰变常数（二）半衰期（三）放射性活度及单位指数衰减规律： N = N0e-t N0：（t = 0）时放射性原子核的数目N： 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目: 放射性原子核衰变常数；大小只与原

3、子核本身性质有关，与外界条件无关；数值越大衰变越快t: decay time; e: base of natural logarithm半衰期(half-live)：放射性原子核数从N0衰变到N0的1/2所需的时间。（物理半衰期、生物半衰期及有效半衰） N = N0e-t衰变规律*放射性活度（activity, A)定义：单位时间内发生衰变的原子核数 A=dN/dt1Bq=1次 S-11Ci=3.71010 Bq 1Ci=1000mCi*比放射性活度： 定义：单位质量或体积中放射性核素的放射性活度。 单位： Bq/kg; Bq/m3; Bq/l*仪器测量常用放射性活度单位： dps: disi

4、ntegration per second cps: counts per second第三节 射线与物质的相互作用 一、带电粒子与物质相互作用（一）电离与激发（二）散射（三）韧致辐射（四）湮没辐射（五）吸收二、光子与物质的相互作用（一）光电效应 射线（二）康普顿效应（三）电子对生成*正电子湮灭：正电子与负电子相遇发生湮灭，产生两个能量相同（0.511MeV），方向的光子。 e+ + e- + me+ + me - = 0.511 + 0.511 MeV 质量转化为能量 转化效率 （100%） 第二章 核医学仪器 Instruments of Nuclear Medicine p11第一节 放

5、射性探测仪器的基本原理一、放射性探测的基本原理 核探测仪器的基本原理是建立在射线与物质相互作用的基础上。（一）电离作用（二）激发-荧光现象（三）感光作用照相机 1957年Anger研制出第一台照相机，称之为 Anger照相机组成：准直器、晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成像装置等 第二节 SPECT及双探头符合探测 单光子计算机发射断层显像仪 single photon emission computed tomography基本结构：在高性能 相机上增加了支架旋转的机械部分、断层床、图像重建软件单探头SPECT双探头SPECT图像融合:是指不同图像(SPECT, P

6、ET, CT, MRI)之间的空间配准或结合。利用各种成像方式的特点，为不同的影像提供互补信息，增加图像质量，以期对临床诊断和治疗的定位、观察提供有效的方法。SPECT-CTSPECT/CT同时提供功能血流灌注、代谢影像和解剖形态结构影像，为临床提供科学诊断依据第三节 PET、PET/CT、 PET/MRI及小动物PETPET positron emission tomography正电子发射计算机断层显像仪PET、PET/CT及图像融合技术PET/CT以PET特性为主，同时将PET影像叠加在CT图像上，使得PET影像更加直观，解剖定位更加准确。图像融合技术是将来自相同或不同成像方式的图像进行

7、一定的变换处理，使其之间的空间位置、空间坐标达到匹配的一种技术。小动物PET专门用于小动物显像的PET扫描仪的空间分辨率等主要指标要远高于人体PET ，正逐渐成为现代生物医学研究的一项重要工具。1991年，Ingvar M等将临床用PET扫描仪进行了大鼠脑显像，首次将PET用于动物实验研究。 主要应用：药物开发、疾病研究、基因显像等 。小动物PET 第四节 脏器功能测定仪器一、甲状腺功能测定仪a：正常志愿者b：甲亢c：甲亢高峰前移d：甲低二、肾图仪三、多功能仪可同时测定一个脏器多个部位或多个脏器的功能。 可进行的功能检查包括肾图、甲状腺摄碘率、过氯酸钾释放试验、肾小球滤过率、分肾血浆流量等。

8、放射性核素功能测定甲状腺吸131I功能测定患者口服131I甲状腺吸碘功能测定仪甲状腺吸碘功能测定结果放射性核素功能测定肾功能测定（微机肾图）静脉注射经肾小球滤过或肾小管摄取排泄的示踪剂肾功能测定仪肾功能测定结果第三章 示踪技术及核医学显像 p21 (Radionuclide Tracing Technique and Imaging)放射性核素示踪技术是核医学诊断与研究的方法学基础，可以说，核医学任何诊断技术和方法都是建立在示踪技术的基础之上的。没有示踪原理就没有核医学。 示踪技术是继显微镜发明以来又一突出成就，为宏观医学向微观医学发展做出了极为重要的贡献。显微镜发现了细胞和微生物，而核素示踪

9、技术看到了机体内分子的变化。放射性核素示踪技术在分子医学中显示了其独特的地位和优势。第一节 示踪技术及放射性核素显像原理示踪： 所谓示踪就是指示踪际。放射性核素示踪技术（radionuclide tracing technique） 就是以放射性核素或标记化合物作为示踪剂(tracer)，通过探测放射性核素在发生核衰变过程中发射出来的射线，达到显示被标记的化学分子踪迹的目的，用以研究被标记物在生物体系或外界环境中分布状态或变化规律的技术。第二节 放射性核素显像技术 放射性核素显像向患者体内引入特定示踪剂（或显像剂）核医学显像设备SPECTPET一、方法学原理（依据不同的脏器、组织或病变选择性聚

10、集显像剂的机理） （一）特异性结合：抗体抗原、配体受体（二）合成代谢：131I 甲状腺 （三）细胞吞噬：99mTc-硫胶体 肝、脾、骨髓（四）循环通路：99mTc-RBC 心血池，99mTc-DTPA 胃排空（五）选择性浓聚：99mTc-PYP 心肌梗塞灶，亲肿瘤显像剂 肿瘤（六）选择性排泄：99mTc-DTPA 肾脏 99mTc-EHIDA 胆道系统（七） 通透弥散：放射性惰性气体133Xe 肺（八） 离子交换和化学吸附：99mTc-MDP 骨（一）根据影像获取的状态：静态显像（static imaging）/动态显像（dynamic imaging） 二、显像类型与特点（二)根据影像获取的

11、部位:全身显像（whole body imaging）/局部显像（regional imaging ） （三)根据影像获取的层面:平面显像（planar imaging）/断层显像（tomographic imaging ） （四）根据影像获取的时间：早期显像（early imaging）/晚期显像（delay imaging ） （五）根据显像剂对病变组织的亲和力：阳性显像（positive imaging）/阴性显像（negative imaging ） （六）根据显像时机体的状态：静息显像（rest imaging）/负荷显像（stress imaging ） Anatomy Metab

12、olism*融 合 显 像 (fusion imaging )（一）图像质量分析（二）正常图像的识别（三）异常图像的分析1.静态图像分析要点：Position、size、morphologic change、adioactive distribution、Symmetry or regulation of image等 。2.动态图像分析要点：显像顺序；时相变化。3.断层图像分析要点：横断面、矢状面和冠状面。三、图像分析要点（一）可同时提供脏器组织的功能和结构变化，有助于疾病的早期诊断 （二）可用于定量分析 （三）具有较高的特异性 （四）安全、无创 （五）核素显像的不足之处四、核医学影像在医学

13、中应用的特点和优势不同影像的比较1）放射性核素显像主要反映脏器或组织的功能、血流与代谢，也反映其形态，但分辨率较CT,MRI差。2）CT,MRI主要反映解剖学形态变化，分辨率较好，有时也反映其功能变化，但不如放射性核素显像。3）放射性核素显像时不同脏器显像需不同药物，同一脏器不同目的显像，也要用不同药物。4）CT,MRI检查时，任何脏器较单纯，均只有普通平扫和增强。一、基本概念： 放射性药物含有放射性核素, 用于医学诊断和治疗的 一类特殊制剂。（放射性核素 +非放射性载体被标记 物。例如： 99mTc - MDP ） （一） 具有放射性（二） 具有特定的物理半衰期和有效期（三） 计量单位和使用

14、量（四） 脱标机辐射自分解 第一节 放射性药物的概念及靶向作用原理第四章 放射性药物二、放射性药物靶向作用原理三、诊断用放射性药物（一）衰变方式（二）光子能量（三）有效半衰期（四）靶/非靶比值四、治疗用放射性药物（一）衰变方式（二）射线能量（三）有效半衰期（四）靶/非靶比值第二节 放射性药物中的核素来源一、核反应堆生产二、回旋加速器生产三、发生器生产核医学辐射的特点：一、对病人主要是内照射 即放射性核素进入人体内产生的照射； 对医务人员主要是外照射 即放射性核素从人体外发射的射线对人体产生的照射， 但管理不当也可产生内照射。二、由于放射性药物在体内的特殊分布，病人全身受照剂量 小，个别器官、组

15、织受照剂量高。第七章 放射防护Radiation Protection and Safty第一节 辐射剂量单位一、照射量（exposure） 国际单位为库仑（千克）-1，简写为C（kg）-1。传统的单 位是伦琴(roentgen, R)。二、吸收剂量（absorbed dose） 国际单位是戈瑞（gray，Gy） ，1 Gy表示1千克受射线照射物 质吸收射线能量为1焦耳，简写为j (kg)-1。传统单位是拉德（rad） 1 Gy100rad三、当量剂量（equivalent dose） 针对特定组织或器官的量,是衡量射线生物效应及危险度的辐 射剂量，国际制单位是希沃特（sievert，Sv）。

16、 旧制单位是雷姆（rem）， 1 Sv = 100 rem。第二节 作用于人体的辐射源一、天然本底辐射（nature background) （一）宇宙射线 （二）宇宙射线感生放射性核素(cosmogenic radionuclide) （三）地球辐射(earth radiation) （四）本地当量时间（ background equivalent radiation time）二、医疗辐射 目前，医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居于首位。 医疗照射总的变化趋势是：一方面受检人数逐年增加；另一方面由 于技术装备的不断改进，做同样项目的检查受到的照射逐年降低。三、其他人工辐射源 （一）火力发电站 火力发电站释放的主要放射性核素是钍（Th）和氡（Rn）及其衰变子体。 （二）其他人工辐射消费产品中的人工辐射。第三节 放射性对人体的影响 一、确定性效应和随机效应（一）确定性效应 determinate effect 是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。研究对象 为个体。（二）随机效应 stochastic effects 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。 在放射防护中不能只满足