医学成像技术-第1节课件

1、什么是核医学? 核枝术在医学中的应用及其理论的研究是一门综合性边缘科学；它是随着核科学技术和医学科学的发展而形成的新兴学科。这一学科发展迅速、充满活力与生机，现代医学发展的许多方面均与其密切相关，核医学在现代医学中的重要地位反映了核医学是医学科学现代化的重要标志之一。 由于核医学与一些基础学科如物理学、电子工程学、化学、 药物学关系密切，加以计算机技术、细胞杂交技术、分子生物学技术等现代科学技术向医学的渗透，从而更加促进了核医学的发展。 核医学的内容主要分为实验核医学和临床核医学两部分。 核医学的发展历史 我国的核医学发展历史 ECT的一般检查步骤实验核医学 主要以实验核技术研究生命现象的本质

2、和物质代谢的变化,并侧重实验核技术的方法学探讨和在基础医学、生物医学一些学科中的应用研究。 实验核技术主要包括核测量技术、标记技术、示踪技 术、体外放射分析技术、活化分析技术和放射自显影技术等。其特点是应用面广、灵敏度 高、特异性强，用实验核技术探讨生命现象和疾病的过程可获得准确而客观的数据，有助 于做综合分析和判断，例如核素示踪技术的突出优点是可在生理条件下从分子水平动态 地研究体内的物质代谢，细致地显示细胞内代谢的过程，与过去采用的一些非生理情况下从细胞水平静态的传统方法相比所得数据无疑更有价值。 返回临床核医学 是研究核素及核射线在临床诊断和治疗中的应用技术及其理论，具有安全可靠、结构与

3、功能结合以及可进行动态分析等特点，例如在核医学诊断中通过发射型计算机断层(ECT)不仅可对脏器做断层显像，还可分析组织的生理、代谢变化，对脏器功能做出判断，概括地说，核医学技术可反映:脏器功能和结构的变化；机体物质代谢的变化；体液容量的变化；机体活性 物质的数量变化；介质传递功能变化等。又如核医学做为一门临床学科在核素治疗方面，不论是核素细胞选择性吸收，还是核素介入治疗以及导向治疗，近年来都有飞速的发展，为解除患者的病痛做出了应有的贡献。返回 核医学做为一门独立的学科有其自身发生和发展的历史，它的发生可追朔到年 居里夫妇成功地提取放射性镭。 世纪40年代核反应堆的建成、人工放射性核素的生产和核

4、医学仪器的研制成功均为核医学的发展提供了必要条件和基础。 随着核医学仪器的不断改进和放射性药物的研制.年代核医学得到了较快的发展，其中闪烁扫描机的研制成功和应用，促进了临床核医学脏器显像的推广； 至年代伽玛照相机、99m锝短半衰期核素的推广应用直接提高了核医学技术的诊断水平；同期由于体外放射分析等实验核医学技术也在基础医学和临床医学中得到广泛应用，从而促进了核医学的普及和提高。 总之由于PET用的显像剂是机体组织的基本元素，或是生理性物质，可以追踪这些放射性药物在体内的转移或代谢，从而可直接地反映人体内病变部位异常的生化变化， PET的应用显示了核医学的重要进展和广阔的前景 返回 我国的核医学

5、是20世纪年代后期创建，年代普及推广，年代缓步提高，年代以来加速发展的。 它的整个发展历程大体可分三个阶段： 初创阶段：随着我国核科学校术的 发展，自年开始培训专业师资和人员，在高等医学院校和省级以上医院以及一些医 学科研机构建立了教研室和专业科室，先后开展了教学、科研和临床诊治工作，为核医学 专业的发展莫定了基础。 普及推广阶段：通过初创阶段井随着我国国产核医学仪器的研制生产和放射性药物的试制、供应，核医学进入了普及推广阶段。通过普及推广除个别省市,全国一些省市级医院、高等医学院校均建立了核 医学的专业科室，1977年高等医学院校本科临床医学专业的课程设置中，“核医学”做为一门必修课程被列入

6、教学计划，在医院的专业科室也正式定名为核医学科；年月成立了全国核医学会，1981年创办了中华核医学杂志。通过广大核医学工作者的努力，核 医学技术在临床诊断和基础医学研究中，越来越得到许多专业学科的重视和采用。 发展提高阶段：我国的核医学在普及推广的基础上自20世纪年代开始了发展和提高，特别是年代以来得到了蓬勃发展。 核医学影像检查（ECT）的一般步骤？ 1、检查前的准备：大多数的核医学检查不需要特殊的准备，如果有需要的话，医生会提前告诉病人的。 2、注射显像剂：注射之前医生会让病人口服一种胶囊，这是为了保护正常的甲状腺，注射之后根据不同的检查，病人等候的时间也不相同，有的只需数分钟；有的要2-

7、3小时；有的要1-2天后，为的是让注射的显像剂能充分到达所需要检查的部位。 3、检查摄片：在拍片前医生会通知病人排尿、进食或其他一些准备，这也是为了让检查更准确。拍片时病人躺在床上，可以正常呼吸，根据医生的要求采取一定的姿势，探测器会尽量告近病人的身体，拍摄一张或多张照片，这时仅仅拍照片而已，并不增加额外的放射性。 4、分析结果：核医学科的医生会综合分析病人的病情，所拍摄的照片以及其他各种检查结果：生化、血液、超声、CT等，对临床诊断和治疗提供可靠准确的分析结果。核医学检查的优势和不良因素 引起各种影像检查的不安全因素主要有个：一是显像剂、造影剂、对比剂等药物的化学成分影响，主要是过敏反应和毒

8、性反应；二是放射性造成的辐射；三是进行检查时操作过程造成的损伤与痛苦甚至是危险。 核医学的优势很明显。核素示踪技术灵敏度很高，所用的放射性药物中化学成分微量到几乎可以忽略不计的程度，所以不会引起任何过敏及毒性反应发生。而且药物进入体内一段时间后会随尿液排出，对家属和身边人也不会有影响。 其次，诊断所用的核素主要发出的是射线，其特点是穿透能力强，而对身体的损伤小，如做核医学的膀胱显像，患者所接受的吸收剂量仅仅是线膀胱造影检查的。 另外，核医学检查的过程仅仅是静脉注射或口服放射性药，体积非常小，没有插管等操作造成的损伤和痛苦与风险。 尽管核医学已经很安全，但是核医学检查还是有严格的要求和规定，以进

9、一步减少不良反应的发生。6.1放射性核素成像Radio nuclide Imaging(RNI)主要设备：照相单光子发射型计算机断层SPECT（single photon emission computed tomography）正电子发射型计算机断层PET（positron emission computed tomography ） 一、RNI的技术特点 二、核素追踪技术三、放射性核制剂返回功能性成像：显示组织器官的输运、集聚、排泄、物质代谢及其空间分布等检测技术灵敏度高：浓度低的示踪剂动态变化快可以获取定性定量的生物体内物质动态变化规律安全方便：体外检测，示踪剂数量小，半衰期短在分子水平

10、上认识生命过程（细胞内生理生化过程) 返回Anatomic vs. Functional ImagingAnatomic ImagingPhysical Structures, Bulk （体积、大小）Properties of PatientGenerally Very High Resolution Images (1mm or less)X-Ray/CT, MRI, UltrasoundFunctional ImagingBiochemical Processes Ongoing in PatientGenerally Poorer Resolution (4-5mm or more)R

11、adioisotope（放射性同位素） Techniques: NM /SPECT, PETOther Techniques: MR (MRS, fMRI), MEG (MSI), .返回Anatomic imagingMR Scan (or CT)返回Functional imagingGlucose + Isotope同位素 (e+)Injection(2-5mCi) Scan (15-30 minutes)Tools for Initial 最初的diagnosis Progress or success evaluationafter chemotherapy化疗 & operatio

12、n 返回Whole body nuclear image返回 将放射活性化学物质（锝99）注射到体内，骨代谢活跃的区域都吸收增加，从而得到显像 示踪技术：能指示被研究物质踪迹的技术示踪剂：能指示被研究物质踪迹的物质称为示踪剂（检测到其定性定位定量的结果），如发光物质、特异性酶、放射性核素等。放射性核素成像（放射性示踪技术）： 以放射性核素RN作为示踪剂 1.RN衰变过程中会发出在体外能检测到的射线，因此可以做到对超微量定量及精确定位 2.同一类同位素中的不同核素，核外电子结构一致，化学性质相似，当被研究的物质被RN标记时，被研究的分子的结构及化学性质均不会被改变，与未被标记的物质一起参加相同的

13、生理生化过程。返回核心脏病学的内容及其在核医学领域的地位放射性核素及其标记化合物在心血管系统中的应用始于20世纪20年代后期，当时Blumgard和Weiss利用天然的放射性核素氡测定了血液通过心脏的时间。1948年Prinzmetal等应用探测器获得了心放射图。1964年Carr等人用131Cs进行心肌灌注显像，1973年Zeret等人应用43K进行运动负荷心肌灌注显像发现心肌缺血，继之，201Tl作为43K的类似物于1974年成功地应用于临床至今。随着照相机、SPECT和PET及其软件的日臻完善，以及99Tcm标记化合物和正电子核素的广泛应用，心血管核医学（cardiovascular n

14、uclear medicine）作为核医学中的重要分支，已成为心血管疾病现代化诊疗与研究中的一种灵敏、准确、无创的重要手段。目前，心血管核医学不仅用于心血管疾病的诊断，更重要的是用于指导治疗，判断预后和评价疗效。2多门电路采集的原理静脉注射99Tcm-RBC后，经过数百个心动周期后其在血循环内达到平衡，此时，心室内血液容积与其放射性计数成正比。用照相机记录心室内放射性计数的变化，即可了解心室内血液容积的变化。采用生理信号门电路技术，用受检者自身的心电图R波和R-R间期内间隔相等的时间段为信号，触发启动照相机，则照相机以R波为起点，自动、连续、等时地采集并储存心动周期每一时间段的信息，从而获得一个心动周期内心室系列影像。由于每个心动周期约为0.8 s，而一个心动周期内要采集16 32帧影像，每帧