放射药理学概论：第一讲课件

1、放射药理学概论一、放射药理学的形成和发展 放射药理学(Radiopharmacology)是一门新兴的学科，它是药理学和核科学相互融合而发展起来的边缘学科，它与药理学，核科学，特别是核药学有着非常密切的关系。 放射性药物第一次应用于人体内是在1925年，当时H.L.Blumgart用RaC制备成放射性示踪剂，注射到人静脉中，以测定正常人和心脏病人的血流速度。由于RaC能发射出射线，故从体外就可以测定，十分方便。 在1946年，美国橡树岑实验室制备一系列的较短半衰期的放射性药物，供医院和科研单位使用。五十年代后期反应堆和加速器提供了许多医用放射性核素，例如，131I，198Au，51Cr，90S

2、r(锶），55Fe，60Co等。并制备成各种放射性药物制剂，配合各种核医学仪器进行疾病的诊断和治疗。 二十世纪六十和七十年代，同位素发生器，99mTc和113mIn发生器相继成为商品，使放射性药物使用范围大大开阔。七十年代末，加速器生产的短寿命核素123I，67Ga（镓），111In（铟）及201Te（碲）开始受到重视。同时，核医学仪器有了很大发展，单光子发射计算机断层技术(single photon Emission Computed Tomography，SPECT)和正电子发射计算机断层技术(positron Emission computed Tomography，PECT)相继向世，

3、对11C，13N，15O，18F短寿命缺中子核素标记药物提供更加光辉前景。 单光子发射计算机断层摄影（SPECT）的基本原理是：将能够放出纯粹光子的放射性核素或药物注入或吸入人体，通过显像仪的探头对准所要检查的脏器接收被检部位发出的射线，再通过光电倍增管将光电脉冲放大转化成信号，经计算机连续采取信息进行图像的处理和重建，最后以三级显像技术使被检脏器成像。各国药典都收载了放射性药物，例如1990年版的中华人民共和国药典中有17种，而1990美国药典（USP)中收藏了41种，但作为商品供应的放射性药物远比上述数量多。放射性药物发展的同时，放射药理学也因需要适应和发展起来，在1978年5月，在Aus

4、tria的Innsbruck召开全世界的第一次放射性药理学专题讨论会(symposium)，代表各大洲37个国家的388名科学家出席会仪。并出版了三本论文集，(principle of Radiopharmacology)。随后其发展速度更快。以后每4年开一次。 二、放射药理学的任务 药理学的任务是研究药物和机体的相互作用，放射药理学的任务是研究放射性药物(Radiopharmaceuticale)的药物作用及其原理，体内过程、使用方法、不良反应及其规律。放射药理学家和放射性药物化学家合作，共同研究和开发新的放射性药物，并探讨放射性的化学结构与药理作用之间的关系（构效关系）。放射药理学作为药理

5、学的一个分支，是一新鲜的界面学科，是核科学技术和药理学相互融合的产物，它对放射性药物的研究可为核医学提供新药，还可为已经在用的老药提出新的用途。放射药理学的原理研究可为临床医学，生物化学等提供重要的深入的认识。 放射性药物中的放射性核素发射出射线，可以破坏所浓集部位的异常组织和细胞，利用此特性可以治疗某些疾病，如癌症，此放射性药物的治疗又称放射化学治疗。 放射性药物在体内的分布，转运及代谢是由药物分子的化学结构、物理化学性质、剂型的特性所决定。这一特性使放射性核素能达到机体内某一部位以达到诊断和治疗目的。 因此人们将放射性药物中的放射性核素比作核武器的原子弹头，将放射性药物中的药物分子比作运载

6、火箭，主要运用前者的威力，后者只起导航定向运载的作用。二者巧妙有机结合，这是放射性药物能起到其它方法所无法起到的作用。 诊断作用放射性药物如何起诊断作用呢？放射性药物诊断原理有二：1示踪浓度曲线法：放射性药物通过人体的某种器官的功能有在身体某一部位的浓度时程曲线，可以从体外探测，绘制。或者经过一定时间间隔，采取血样或尿样测量其中的放射性活性，从而评价各脏器功能。 A）用于脏器显像 利用脏器和病变组织对放射性药物摄取的差别，通过显像仪器来显示出脏器或病变组织的影像。一般采用的方法有两种：一种是利用正常脏器有选择性浓聚放射性药物的能力，而病变组织浓聚能力缺乏或减弱。在显像图上可观察到脏器的大小、位

7、置、形态及放射性分布等情况，病变组织呈现为放射性缺损区；另一种是病变组织有选择性浓聚放射性药物的能力，而正常组织摄取能力缺乏或较差，在显像图上病变组织呈现为放射性浓聚区。 显像的方式主要分为静态和动态两种。静态显像是在注入放射性药物后一定时间，显示放射性在脏器或病变组织内的分布，主要用于检查器质性病变，特别是占位或缺血性病变。动态显像是显示在一定时间内的动态分布，所得结果不仅反映病变的部位，而且反映病变部位的功能状态。目前人体内大部分脏器，如甲状腺、肝、胆、脑、心肌、胰腺、骨骼、肺、肾上腺、淋巴腺及某些肿瘤等，均有放射性药物用于显像检查。核医学设备Gamma相机空间分辨率4mm；能量分辨率11

8、%；Gamma相机是对体内示踪核素释放出来的Gamma射线进行探测并形成高分辨率的形态图像。经数据处理后，可用于诊断甲状腺、脑、费、肝、肾、心血管等脏器的病变和动态功能。Gamma刀：1968年，西班牙医师Salorio采用DET/PET显示癫痫低代谢区（即癫痫放电区），又采用X刀/伽玛刀，治疗11只神经科疾病猫（局部药物致痫）。结果，8只猫神经科疾病发作停止，3只猫仍然发作，说明立体定向放射治疗可以用于癫痫治疗，这是一个划时代的贡献。近年来，日本、韩国、美国、中国相继开展了这项治疗，有效率大大提高，取得了令人注目的疗效。伽马刀单光子发射计算机断层（SPECT）在Gamma相机的基础上，在体外

9、设置探测器，得到数据，再由计算机计算得到断层图像。空间分辨率3mm；能量分辨率4%-5% 正电子发射CT（PECT）利用放射性核素在原子列变时带有正电子发射的特点，将正电子发射的短寿命同位素制成放射性药物注入人体，测量这些放射性药物在人体脏器内的分布。PECT可以研究血脑屏障的渗透性；了解正常和有精神疾病的脑功能；对心肌梗塞和肿瘤检测效果优于Gamma相机SPECT的结果2例癫痫患者SPECT图像:发作间期低灌注(A图)，发作期高灌注(B图)。癫痫灶发作间期在SPECT上呈低灌注暗影，发作期变为高灌注亮影。 放射性药物的应用举例：甲状腺功能测定甲状腺功能主要是： 吸收碘、合成甲状腺激素和分泌甲

10、状腺激素，即T3、T4，三碘甲腺原氨酸，甲状腺素。 甲状腺激素的功能有三： 促进生长发育， 促进代谢， 提高神经系统兴奋性测定甲状腺功能主要从两个方面进行：甲状腺所分泌的“产物”在血液循环中的浓度，来评价甲状腺功能，如T3、T4；放射性药物进入体内，用探测器追踪，测量它在有关脏器中的浓集，更新，排泄的速度和数量，以研究脏器的功能或病理状态。a)硫脲类药物有阻止甲状腺内激素合成的作用抑制过氧化氢酶和偶合酶作用，使酪氨酸不能碘化，两个碘化了的酪氨酸不能偶合成T3T4。b)大量碘剂能直接阻止甲状腺的释放甲状腺细胞内碘离子，碘离子浓度过高，还有抑制酪氨酸碘化作用，甲状腺摄碘率也降低。c)许多阴离子也能

11、被甲状腺吸收，如Br-，TcO4-，SCN-，ClO4-可阻止甲状腺从血浆中摄取碘，而且促使I-甲状腺释放出来。甲状腺吸碘率测定 甲状腺有摄取和浓聚碘离子的能力，它摄取碘离子的数量和速度与甲状腺的功能状态有着密切关系。 131I-和普遍I-有着相同的现化性质和生物化学性质，进入全内被甲状腺摄取，摄取的量和速度可用探测器从体外直接测定。甲状腺摄131I试验1原理和方法碘是甲状腺合成甲状腺素的主要原料，所以131I（131I-碘化钠）能被甲状腺摄取和浓聚，被摄取的量和用以合成甲状腺激素的速度在一定程度上与甲状腺功能有关。空腹口服131I溶液或胶囊185-370kBq(5-10Ci)后，利用131I能发射光子的特点，用甲功仪的闪烁探测在颈前甲状腺部位测量服131I后2，4，24小时甲状腺的摄131I率，即可得知甲状腺的功能有状态。式中标准源计数率是指取等量131I溶液直接移入，或将数枚131I胶囊放入并溶解于直径为2.5cm的圆柱形玻璃管内的30ml水中，然后用甲功仪测得的计数率。 以时间为横坐标，摄131I率为纵坐标绘制甲状腺摄131I率曲线。 除甲状腺功能以外，还有很多因素影响甲状腺对131I的摄取，主要为:能抑制摄131I者：含碘药物（包括中药和X线造影剂）和食物、含溴的药物、甲状腺激素、抗甲状腺药物、过氯酸盐、肾上腺皮质激素和避孕药等。能增