医技相关知识-核医学

核医学绪论

1第一页，共164页。2第二页，共164页。

核医学是研究核技术在医学中的应用与其理论的学科。也可定义为应用放射性核素或核射线诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。它是核物理学、电子学、化学、生物学、计算机技术等学科与医学相结合的产物，是和平利用原子能的重要产物。3第三页，共164页。核医学以其应用和研究的侧重点不同，大致可以分为两大部分实验核医学ExperimentalNuclearMedicine临床核医学ClinicalNuclearMedicine4第四页，共164页。

临床核医学

ClinicalNuclearMedicine5第五页，共164页。核医学临床核医学实验核医学核素显像体外分析核素治疗诊断功能测定6第六页，共164页。

核医学在医学中的应用Nuclearmedicineandmedicinedeveloping7第七页，共164页。8第八页，共164页。9第九页，共164页。起始阶段1895年WilhelmRoentgen发现X射线1896年HenriBecquerel发现类似X射线的射线1898年MaricCurie提取放射性钋和镭1926年美国内科医师Blungare首先应用氡研究循环时间第一次应用了示踪技术，后来又进行了多领域的生理、病理与药理方面的研究，因此，被称为“核医学之父”。1934年Joliet和Curie研制成功人工方法生产放射性核素其后10年进入核医学发展的初期阶段10第十页，共164页。初期阶段1937年

找到第43号元素锝(technetium)1938年发现了放射性核素131碘(iodine)1938年128I(t1/221.99min)测定甲状腺摄碘功能1938年32P治疗白血病1941年131I治疗甲状腺机能亢进症1946年131I治疗分化型甲状腺癌奠定了核医学学科发展方向11第十一页，共164页。核医学仪器的发展1949年

第一台闪烁扫描机诊断序幕1950年HalAngel研制了井型晶体闪烁计数器体外放射性样品测量1957年研制了10.16cm碘化钠晶体和针孔准直器-照相机1964年商用-照相机出现1980s国内开始生产-照相机12第十二页，共164页。核医学仪器的发展1963年DavidKuhl研制第一台CT(transmissioncomputedtomography)1963年Kuhl和Edwards研制了第一台

SPECT(singlephotonemissioncomputedtomography)1975年研制第一台PET(positronemissiontomography)13第十三页，共164页。核医学药物的发展1931年发明了回旋加速器1946年核反应堆投产1965年钼锝发生器问世1966年

99mTc-硫胶体药盒试制成功14第十四页，共164页。核医学药物的发展1970年亚锡离子还原锝制备99mTc标记化合物1970s初期各种显像试剂药盒开始销售

67Ga用于肿瘤显像1975年201Tl用于心脏显像1980s正电子显像药物出现：11C、

13N、15O、18F等标记药物15第十五页，共164页。现有阶段图像融合技术图像融合联机SPECT/CTPET/CTPET/MRIPET/CT/MRI16第十六页，共164页。分子核医学代谢显像受体显像报告基因显像反义和基因显像放射免疫显像凋亡显像受体治疗17第十七页，共164页。核素显像的优缺点早期诊断：血流、代谢异常常是疾病的早期变化，出现在形态学改变之前。提供多种参数：研究疾病早期变化。具有较高的特异性：如显示受体、肿瘤、炎症、异位等。无创伤性检查，过敏与毒副作用极少。辐射吸收剂量远低于X线检查。缺点：影像清晰度差。18第十八页，共164页。19第十九页，共164页。思考题核医学的定义核医学包括的内容核医学的特点20第二十页，共164页。山西医科大学第二临床学院第一章核物理21第二十一页，共164页。第一节原子核结构ZAXNA:原子核的质量数，即核内的核子数Z:原子序数，核内质子数，中性原子的轨道电子数N:核内中子数如53131I78可表示为131I22第二十二页，共164页。基态：原子核或核外电子能量处于最低的状态称为基态（Groundstate)。激发态：原子核或核外电子能量处于高能的状态称为激发态（Excitedstate)。退激：处于激发态的原子不稳定，通过释放能量回到基态，这一过程称为退激。（可见光/特征X线/γ光子）几个基本概念或定义23第二十三页，共164页。

基态（groundstate）

激发态（excitedstate）核反应、核裂变、放射性衰变AＸAmＸ99Tc99mTc很快放出过剩能量24第二十四页，共164页。几个基本概念或定义核素(nuclide):具有特定质量数、原子序数与核能态的一类原子。同位素(Isotope):具有相同原子序数，而质量数不同的核素互称同位素。如125I、131I、127I互为碘元素的同位素。具有相同的化学性质和生物学特性。同质异能素(Isomer):有相同质量数和原子序数，处于不同核能态的核素互称为同质异能素。激发态的原子和基态的原子互为同质异能素。如99Tc处于基态，99Tcm处于激发态，二者互为同质异能素。25第二十五页，共164页。第二节放射性衰变一、放射性核素★稳定性核素（Stablenuclide）：

稳定存在，不会自发地衰变。

引力

静电排斥力核子（质子和中子统称为核子）之间质子之间原子核的稳定性与核内质子数和中子数的比例有关。当原子核内引力与排斥力平衡时，原子核稳定，不会自发衰变的核素称为稳定核素。26第二十六页，共164页。★放射性核素（

radionuclide）：不稳定，自发放射出射线，转变为另一种核素。是否稳定取决于核内中子与质子比率。原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素称为放射性核素。如99Tcm、131I、32P、90Sr、153Sm、188Re、125I、60Co等27第二十七页，共164页。放射性核素的原子由于核内结构或能级调整，自发地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程称为放射性衰变。

二、放射性衰变28第二十八页，共164页。（一）α衰变

核衰变时放射出α粒子的衰变。

AZXA-4Z-2Y+42He+Q4Heγ238U234Pu+42He+Q29第二十九页，共164页。α粒子特性α粒子实质上是He原子核；α衰变发生在原子序数大于８２的重元素核素；α粒子的速度约为光速的1/10，即２万km/s，2s绕地球１周；在空气中的射程约为３－８cm，在水中或机体内为0.06-0.16mm；因其射程短，一张纸即可阻挡；但α粒子的电离能力很强。30第三十页，共164页。（二）β衰变核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。β衰变后核素的原子序数可增加或减少，但质量数不变。分β－衰变、β＋衰变两种类型。β粒子的速度为20万km/s。

31第三十一页，共164页。1.β－衰变衰变时放射出β-粒子。核内中子过多造成的不平衡。中子转化为质子的过程。

np+e-β－γAZXAZ+1Y+β-

+V+Q3215P3216S+β-+V+Q32第三十二页，共164页。β－粒子的特性β－粒子实质是负电子；衰变后质量数不变，原子序数加１；β－粒子的能量分布从0～最大具有连续能谱，穿透力比a粒子大；电离能量比a粒子弱，能被铝和机体吸收。33第三十三页，共164页。2.β＋衰变衰变时放射出β＋粒子。核内中子过少致不平衡。质子转化为中子过程β＋γpn+e+AZXAZ-1Y+β+

+V+Q189F188O+β++V+Q34第三十四页，共164页。β＋粒子的特性β＋粒子实质是正电子；衰变后子核质量数不变，但质子数减１；

β＋也为连续能谱；天然核素不发生β＋衰变，只有人工核素才发生。35第三十五页，共164页。（三）正电子衰变原子核释放出正电子β+的衰变方式正电子衰变发生在贫中子核素，原子核中一个质子转变为中子。正电子射程1~2个mm，当发生湮灭辐射时，正电子动能耗尽后可与物质中的自由电子结合，转化为两个方向相反，能量各为0.511MeV的光子而自身消失，叫做湮灭辐射，又叫光化辐射。36第三十六页，共164页。（四）电子俘获(electroncapture,EC)核衰变时俘获一个轨道电子。它是核内中子数相对不足所致。从内层轨道（K）俘获一个电子，使核内一个质子转化为一个中子。P+e-n特征X线Auger电子γAZX+e-

AZ-1Y+V+Q5526Fe+e-

5525Mn+V+Q37第三十七页，共164页。（五）γ衰变与内转换γ衰变：核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时放出γ射线的过程也称为γ跃迁。内转换：核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时能量传给核外轨道电子,使之脱离轨道而变为自由电子,这种电子称内转换电子,这一过程称为内转换。内转换电子γAmZXAZX+γ99mTc99Tc+γ38第三十八页，共164页。γ射线特性γ衰变是伴随其它衰变而产生；γ衰变后子核质量数和原子序数均不变，只是能量改变；γ射线为光子流，不带电，穿透力强，电离能力弱；γ射线在真空中速度为30万km/s。

39第三十九页，共164页。核衰变方式衰变（alphadecay）：释放出射线的衰变。α衰变质量、质子数都变；-衰变（betadecay）：释放出-射线的衰变。

β衰变质子数变，质量数不变；正电子衰变：释放出正电子的衰变。电子俘获（electroncapture）：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。衰变（gammadecay）：原子核从激发态回复到基态时，以发射光子释放过剩的能量的过程。γ衰变质子、质量数都不变，而能量改变40第四十页，共164页。射线-射线正电子电子俘获射线氦核（42He）发生于原子序数>82的核素粒子质量大，带电核射程短、穿透力弱，不适合显像射程短、能量单一，对局部的电离作用强，引入体内后，对其局部的生物组织产生严重损伤，而不影响远处组织。因此对开展体内恶性组织的放射性核素治疗具有潜在优势应用特征组成高速运动的电子流穿透力弱治疗，如32P-真性红细胞增多症，131I－甲状腺疾病+粒子发生于贫中子核素射程仅1~2mmPET显像

光子发生于衰变、衰变或核反应之后

不带电荷，运动速度快（等于光速），穿透力强，对组织的局部作用较-射线和射线弱体外显像Ｘ射线俄歇电子内转换电子发生于贫中子核素核医学显像、体外分析、放射性核素治疗41第四十一页，共164页。三、核衰变规律放射性核素是不稳定的，它要自发地发生衰变而变成新元素的核素。放射性核素衰变是随机的、自发的按一定的速率进行；各种放射性核素都有自己特有的衰变速度；放射性原子核衰变是有规律的，即原子核数目随时间增长按指数规律减少。（一）、衰变规律42第四十二页，共164页。衰变公式：Nt=N0e-λt共性：任何放射性核素的衰变原子核数目随时间增长按指数规律减少；

NlogNtt特性：不同的放射性核素有不同的衰变常数（λ）。43第四十三页，共164页。衰变规律

N=N0e-tN0为初始放射性原子数；N为经t时间衰变后的原子数；e是自然对数底；是衰变常数：某种放射性核素的核在单位时间内自发衰变的比率；它反映该核素衰变的速度和特性；对整个放射源，表示发生衰变的原子核数占当时总核数的百分数；对单个原子核，表示原子核发生衰变的几率，即发生衰变的可能性。每种放射性核素都有其固定的值。从N=N0e-t

中可看出，值越大，放射性核素衰变越快。44第四十四页，共164页。(二）半衰期

（halflife

）1.物理半衰期（physicalhalflife，T1/2）在单一的放射性核素衰变过程中，放射性活度降至原来一半所需的时间；长者可达1010a，短者仅有10-10s。半衰期<10h的核素称为短半衰期核素。

0.693

λ=--------T1/245第四十五页，共164页。T1/2为每一放射性核素所特有。99mTc6.02H153Sm46.3H131I8.04Day188Re17H32P14.3Day125I59.6Day46第四十六页，共164页。

2.生物半衰期(biologicalhalflife，Tb)在某生物体系中，某种指定化学元素的排出速率近似地按指数规律减少时，由于生物过程使其在此系统中减少至一半所需时间。47第四十七页，共164页。

3.有效半衰期(effectivehalflife,Te)当某生物系统中，某种指定的放射性核素的量，由于放射性衰变和生物排出的综合作用，该核素的量减少一半所需时间。

Te=T1/2*Tb/(T1/2+Tb)例：I-131在甲状腺的Te计算，I-131物理T1/2为8.1天，设Tb为７天；

Te=(8.1x7)/(8.1+7)=3.75天。48第四十八页，共164页。(二)、放射性活度

radioactivity放射性核素在单位时间内发生核衰变的次数。国际单位：

贝可勒尔（Becquerel，Bq）1Bq=1S-1衍生单位：KBq、MBq1MBq=106Bq旧制单位：居里（Curie,Ci)单位换算：1Ci=3.7x1010Bq

1Ci=1000mCi49第四十九页，共164页。一、带电粒子与物质相互作用（一）电离与激发（Ionizationandexcitation）电离：带电离子α、β→物质→核外电子→e-脱离轨道→自由电子；失去e-的核带正电荷，两者形成一对离子。自由电子还可使其它原子发生电离：次级电离。带电粒子e-正负离子对次级电子33.85eV

第三节射线与物质的相互作用50第五十页，共164页。

激发：α、β→物质→轨道电子获能→由低能级→高能级，使整个原子处于激发态。退激时可发射标识X射线和俄歇电子。

带电粒子粒子X(退激)51第五十一页，共164页。（二）散射

（scattering）入射粒子与物质原子核碰撞而改变运动方向与能量的过程。仅改变运动方向能量不变者为弹性碰撞。

α粒子的质量较大，径迹基本呈直线，发生散射较少。β粒子轻，运动为曲线，散射明显。粒子粒子52第五十二页，共164页。(三）轫致辐射

（bremsstrahlung）高速带电粒子通过物质时,受原子核电场作用时运动方向发生偏转，部分或全部动能转化为具有连续能谱的X射线发射出来，这种现象称为轫致辐射。产生几率随带电粒子的能量和物质原子序数增大而增大。

粒子X53第五十三页，共164页。（四）、湮灭辐射正电子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而转化为两个方向相反、能量各为511kev的光子而自身消失。54第五十四页，共164页。二、光子与物质的相互作用

X,俄歇e光电子γKL（一）光电效应（photoelectriceffect)光子在与介质原子的轨道电子作用中，把全部能量传递给一个轨道电子，使其脱离原子，成为自由电子，原子被电离，光子本身消失。55第五十五页，共164页。多发生在低能量：<0.5MeV；光子被物质原子完全吸收后发射轨道电子；脱离轨道的电子称光电子，还可产生次级电离；原子因电子空位处于激发态,退激时发射特征X线或俄歇电子。56第五十六页，共164页。（二）康普顿效应

（comptoneffect）入射γ康普顿e散射γ光子与物质的电子相互作用，把一部分能量传递给电子，使其脱离原子，光子改变运动方向。57第五十七页，共164页。多发生在中等能量：0.5-1.0MeV入射光子将部分能量转移给物质核外电子,其余部分能量被散射光子带走。58第五十八页，共164页。（三）电子对生成

（electronpairproduction）入射γγγ511keV511keVe++e-自由e能量大于1.022MeV的光子在物质原子核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，而光子本身消失，称为电子对生成。59第五十九页，共164页。发生在能量足够大的光子：>1.02MeV（两个电子的静止质量）；光子在电场作用下被完全吸收，产生一对正负电子；光子能量被正、负电子任意分配带走(超过1.02MeVEr转化为正负电子动能)；60第六十页，共164页。第二章核医学常用仪器

山西医科大学第二医院61第六十一页，共164页。第一节闪烁探测器62第六十二页，共164页。一、γ照相机第二节显像仪器

准直器

NaI晶体光导光电倍增管位置电路能量电路显示系统成像装置63第六十三页，共164页。64第六十四页，共164页。二、单光子发射计算机断层仪（SinglePhotonEmmissionComputedTomography，SPECT)探头机架计算机光学系统检查系统图像重建65第六十五页，共164页。晶体光电倍增管位置电路显示系统图像重建γ光子闪烁光子信号放大探头部分X、Y位置数字信号滤波反投影66第六十六页，共164页。三、多探头符合电路探测系统双/三探头SPECT系统符合探测技术符合电子成像67第六十七页，共164页。四、正电子发射计算机断层仪

(PositronEmissionTomography，PET)晶体电子准直器符合线路飞行时间技术数据处理系统图像显示系统断层床68第六十八页，共164页。湮灭辐射一对反向γ光子511KeV多个探测器接收空间位置能量信号断层影像迭代重建β+电子原理69第六十九页，共164页。医用回旋加速器70第七十页，共164页。71第七十一页，共164页。融合产生力量五、图像融合技术72第七十二页，共164页。衰减校正Hawkeye的功能解剖融合图像(FunctionalAnatomicMapping，FAM)CTSPECT/PET同机图像融合

融合产生力量73第七十三页，共164页。第三节、功能测定仪器一、甲状腺功能测定仪74第七十四页，共164页。二、多功能仪75第七十五页，共164页。第四节放射性计数测量仪器医用活度计76第七十六页，共164页。γ计数器77第七十七页，共164页。第三章放射性药物山西医科大学第二临床医学院78第七十八页，共164页。第一节放射性药物基本概念一、定义放射性药物（radiopharmaceuticals）是指进入体内，用于诊断、治疗、科学研究用的放射性核素（radionuclide）和标记化合物。又可称为放射性示踪剂、放射性化学药品等。包括：1放射性核素

2放射性核素标记的化合物

3含有放射性核素的树脂、微球等79第七十九页，共164页。与普通药物区别：

器官定位或参与某一代谢过程

不发挥普通药物的药理作用。

主要依靠所荷载的放射性核素发射的射线起诊断和诊疗作用。80第八十页，共164页。二、放射性药物的特点

1．具有放射性

2．具有特定物理半衰期

不能长期贮存

81第八十一页，共164页。3．药物本身化学量很少

载体、导向作用；化学量很小，不会引起中毒和危害。4．具有特异性

脏器、病变的选择性聚集；非选择脏器很少或不聚集。82第八十二页，共164页。三、放射性药物对核素的要求1、合适的物理半衰期目的不同，要求不同。体内诊断—短半衰期；体内治疗—较长半衰期核素；体外诊断—长半衰期2、合适的衰变类型

诊断：γ发射体；治疗：β－发射体。

83第八十三页，共164页。3、适当的能量

能量适中。

SPECT脏器显像：γ射线100～300keV；

PET：511Kev；治疗：β－射线4、毒性小5、放射性核素方便、易得；标记与制备过程简单、快速。84第八十四页，共164页。四、对放射性药物的要求应具有理想的物理化学和生物学特性

1.足够的放射性核素纯度：所指定的放射性核素的放射性活度占总放射性活度的百分比>99%2.合适的放射性化学纯度（radiochemicalpurity)指标记化合物的放射性活度占该样品总放射性活度的百分比。

85第八十五页，共164页。3.符合要求的生物学性能生物学性质相同(示踪剂);

靶向性高(显像)4.理想的物理化学性质5.无菌、无热源、毒性小86第八十六页，共164页。第二节放射性药物的生产和制备一.放射性核素的生产1．反应堆：主要工具。产额高、成本低。利用反应堆强大的中子流辐照靶核的核反应来生产放射性核素的核反应有多种，其中最常用的核反应是中子俘获反应。

2．加速器：加速质子、氘核、α粒子等带电粒子，利用它们轰击靶核生成放射性核素。加速器生产的核素多为短寿、超短寿的放射性核素。

87第八十七页，共164页。回旋加速器88第八十八页，共164页。3．放射性核素发生器：

从长半衰期的放射性核素（母体）中分离出短半衰期的放射性核素（子体）的装置。最常用的99Mo—99Tcm发生器，俗称99钼—99锝m“母牛”，只要用生理盐水淋洗母体吸附柱即可。89第八十九页，共164页。一、放射性药物(radiopharmaceuticals)分类诊断用药(γ发射体)用于体内显像-------显像剂(imagingagent)用于体内非显像-----示踪剂(tracer)用于体外分析-------放射性试剂

(radioactivereagent)治疗用药：以发射β-粒子为主的核素(β－发射体)T1/2:17小时～51天组织内射程：1mm～1cm第三节诊断与治疗放射性药物90第九十页，共164页。二、临床诊断常用放射性核素元素名称核素符号T1/2主要γ光子(KeV)主要β粒子(KeV)体内用氟(fluorine）18F110Min511β+635锝(technetium)99Tcm6h141铊(Thallium)201Tl74h167镓(gallium)67Ga78h93,185,300碘(iodine)123I13h159131I8d364β-336,606体外用碘(iodine)125I60d35.5氢(hydrogen)3H12yβ-18.691第九十一页，共164页。（1）γ光子的能量适中：

141Kev，在100~300Kev范围内。（2）理想的的物理半衰期（T1/2）：

99Tcm的T1/2为6h。（3）纯γ发射体：

只发射γ光子。满足显像同时减低受检者的受照射剂量。。99mTc92第九十二页，共164页。（4）能标记多种化合物：

99mTc，化学性质活泼，能简易、快速地标记在多种显像药物上，几乎可用于所有脏器的显像（5）价廉、易得：利用99钼-99锝（cow）发生器，生产便利，价格低廉

母体核素90Mo半衰期为66h，可以有一周以上的期间释放可使用量的99mTc。90Mo-99mTc发生器每隔23h可淋洗一次，这时的99mTc的活度是前次淋洗时（23h）的90Mo的活度的67.6%和当时实际的90Mo活度的86%。93第九十三页，共164页。99mTc发射单光子，能量为140KeV，半衰期为6.02H，能标记多种化合物。MIBI----心肌显像剂MDP----骨显像剂ECD----脑灌注显像剂DTPA----肾动态显像剂等等基本概念94第九十四页，共164页。131I发射两类射线：β-射线可治疗疾病射线可用来显像，能量为360KeV，较高不太适合显像。目前，主要用来诊断和治疗甲状腺疾病。基本概念95第九十五页，共164页。元素名称核素符号T1/2主要β-粒子(KeV)γ光子(KeV)碘(iodine)131I8d336,607364磷（phosphorus)32P14d1710钐(samarium)153Sm47h637-810103锶(strontium)89Sr51d1492钇(yttrium)90Y64h2300铼(rhenium)186Re3.8d1071137188Re17h2119155三、临床治疗常用放射性核素96第九十六页，共164页。理想的治疗用放射性药物，应具备以下特征：①合适的有效半衰期，以1～5d为宜；②能准确地定位于靶器官，靶/非靶比值高；③体内稳定性好，能较长时间滞留在靶部位；④核素应发射纯β-射线或β-射线为主，能量适中。治疗用放射性药物的要求97第九十七页，共164页。

为了保证临床应用的有效性和安全性，放射性药物在引入人体前，必须对放射性药物进行质量控制和鉴定，包括物理性状、化学性状和生物性状三个方面的鉴定和监测。

第四节放射性药物的质量控制98第九十八页，共164页。1．物理状态：液体试剂颜色（无色透明）、颗粒大小（MAA）等2．放射性核素纯度：放射性药物所含放射性核素的纯度一般要求>99%3．放射性活度：在给患者用药前，必须用活度计测定药物的放射性活度。一、物理性状鉴定99第九十九页，共164页。1．药物的pH值与离子浓度:

每种放射性药物都要求符合自身合适的pH值与离子浓度,理想者为pH值在7.4左右的等渗溶液2．放射化学纯度：放射化学纯度占药物的总放射性活度的百分比应达到95%以上，保证结果的准确性。质检方法可采用放射性纸层析色谱法、薄层层析色谱法，HPLC法等。二、化学性状鉴定100第一百页，共164页。1．无菌处理与检验热压灭菌微孔薄膜（孔径0.22um）过滤法除菌。2．热原试验3．其它试验

在一个新的放射性药物进入临床应用之前，除了上述无菌、无热原试验外，还应先在动物活体进行化学毒性试验和生物分布试验等以确认其安全性和有效性。三、生物学鉴定：101第一百零一页，共164页。第四章辐射防护

辐射防护(radiationprotection)的目的就是要把放射线对人的影响减少到最低限度。只有掌握有关射线对人体影响的知识和防护措施，才能趋利避害，化害为利。102第一百零二页，共164页。我国的法定计量单位是以国际制单位为基础，同时选用了一些非国际制的单位。常用单位：照射量、吸收剂量、当量剂量和有效剂量当量。第一节辐射剂量单位103第一百零三页，共164页。一、照射量

（exposure）是表示射线空间分布的辐射剂量，表示射线空间分布的辐射剂量，即在离放射源一定距离的物质受照射线的多少，以X射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生的电荷量来表示。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)。

104第一百零四页，共164页。二、吸收剂量（absorbeddose）单位质量被照射物质吸收任何电离辐射的平均能量。单位名称：戈瑞（Gy）简写为J·(kg)-1。传统单位是拉德（rad）

1Gy＝100rad1Gy=1J.kg-11Gy表示1千克受射线照射物质吸收射线能量为1焦耳，吸收剂量率：单位时间的吸收剂量(Gy/s)D=dD/dt。105第一百零五页，共164页。三、当量剂量

（doseequivalent）衡量射线生物效应与危险度的辐射剂量．

辐射类型不同时，相同的吸收剂量产生的生物效应不同。专用名：西沃特（Sievert，Sv）当量剂量率：Sv/s旧制单位是雷姆（rem），1Sv=100remQ(品质因素)：X射线、射线、β-射线与正电子为1，α粒子为20，中子为10。106第一百零六页，共164页。107第一百零七页，共164页。四、有效剂量

（effectivedoseequivalent）修正后的剂量当量。

HE=ΣTWTHT

E：有效剂量，WT：组织T的组织权重因子，HT：组织T的当量剂量。当受到非均匀性照射时，各组织或器官受到的危险剂量当量与相应的权重因子乘积的总和。用以评价全身受到非均匀性照射，发生随机效应几率物理量。108第一百零八页，共164页。109第一百零九页，共164页。110第一百一十页，共164页。

第二节作用于人体的放射源

111第一百一十一页，共164页。作用于人体的辐射源一、天然本底辐射（naturebackground)在人类生存的环境中，自然存在的多种射线和放射性物质。包括宇宙射线(cosmicradiation)、宇宙射线感生放射性核素(cosmogenicradionuclide)和地球辐射(earthradiation)。112第一百一十二页，共164页。作用于人体的辐射源1.宇宙射线初级宇宙射线：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是α粒子和重离子等。次级宇宙射线：初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、л介子等射线113第一百一十三页，共164页。作用于人体的辐射源宇宙射线的辐射特点能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。初级宇宙射线进入大气层后产生次级宇宙射线的级联反应示意图114第一百一十四页，共164页。作用于人体的辐射源2.宇宙射线感生放射性核素初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应除放出射线外，还产生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素。115第一百一十五页，共164页。作用于人体的辐射源3.地球辐射①系列（series）衰变放射性核素必须经过2代或2代以上的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性核素。包括铀系、钍系、锕系等三大系列；是地球辐射的主要来源。共同特点：

A.起始的母体放射性核素具有与地球年龄相当的半衰期，能长时间稳定的形成系列衰变。

B.系列衰变元素的每一条衰变线都会产生222Rn（氡）。

C.最后都形成稳定核素---铅（Pb）

②40K、14C等单独存在的天然放射性核素

116第一百一十六页，共164页。4、本底当量时间

成人接受天然本底辐射的剂量：2.4mSv/年国际(内)规定的剂量限值：20(50)mSv/年

117第一百一十七页，共164页。作用于人体的辐射源二、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。118第一百一十八页，共164页。作用于人体的辐射源三、其他人工辐射源1.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）与其衰变子体。2.消费产品中的人工辐射

119第一百一十九页，共164页。120第一百二十页，共164页。121第一百二十一页，共164页。

第三节放射线对人体的影响

一、确定性效应和随机效应（一）、确定性效应：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122第一百二十二页，共164页。

（二）、随机效应

研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。

在放射防护中不能只满足于达到剂量限值，而对人员的照射应该达到尽可能低的剂量水平。

123第一百二十三页，共164页。二、辐射损伤的化学基础

从射线作用于机体到引起机体出现相应变化，要经过一个复杂的过程。一般经过四个阶段：物理阶段物理－化学阶段化学阶段生物学阶段124第一百二十四页，共164页。125第一百二十五页，共164页。特别提醒国际放射防护委员会建议：孕妇尽量避免做下腹部和骨盆部位的放射学检查。世界卫生组织提出“十日法则”：育龄妇女在月经开始十天内接受放射学检查较为安全。126第一百二十六页，共164页。特别提醒小儿应用原则：儿童对射线比较敏感所用剂量：少剂量计算公式：(年龄+1)/(年龄+7)×成人剂量按年龄估算：1岁以内：成人剂量的20%-30%，

1-3岁：成人剂量的30%-50%，

3-6岁：成人剂量的40%-70%，

6-15岁：成人剂量的60%-90%127第一百二十七页，共164页。辐射防护的原则与措施辐射防护的目的与原则目的：防止有害的确定性效应限制随机效应的发生率，使之降到可以接受的水平。使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的尽可能低的水平。

128第一百二十八页，共164页。第四节核医学辐射防护原则与措施

（Radiologicalprotection）129第一百二十九页，共164页。一、目的与意义（一）目的防止一切有害的确定性效应。降低随机效应 ，使之达到可以接受的水平。（二）意义研究辐射作用于机体后，所引起的变化和反应，用于指导正确的辐射防护。研究辐射对机体的作用与其规律，作为放射治疗的理论基础。130第一百三十页，共164页。二、辐射防护的三项基本原则1.实践的正当化(justification

ofpractice)2.防护的最优化(optimization

ofprotection)3.个人剂量限制化

(doselimitation)131第一百三十一页，共164页。三、外照射防护的基本措施时间防护(timeprotection)距离防护(distanceprotection)屏蔽防护(shieldingprotection)132第一百三十二页，共164页。133第一百三十三页，共164页。134第一百三十四页，共164页。135第一百三十五页，共164页。四、内照射防护的基本措施

区域限制(arealimit)

非限制区监督区控制区

安全操作(safeoperation)

个人防护用品个人计量仪通风橱屏蔽废物处理即时清除表面污染136第一百三十六页，共164页。保洁去污(decontamination)

皮肤污染的处理工作服污染的处理器械污染的处理工作室表面污染的处理137第一百三十七页，共164页。一、核医学检查与其它临床检查项目比较

统计表明，CT扫描，胸部透视，腹部透视，腰椎摄影，头颅摄影等X线检查的辐射当量剂量远远大于相应部位或相当部位的核医学显像和功能测定。

138第一百三十八页，共164页。二、核医学检查受照剂量与天然本底辐射比较

国内调查的结果提示，脑、骨、心脏显像给药剂量较大，所受的有效当量剂量约相当于一年所受平均天然本底辐射剂量的1.5～2.0倍。其他核医学检查项目一次患者接受的辐射剂量约相当于一年平均天然本底辐射剂量。139第一百三十九页，共164页。三、核医学工作人员所受的辐射剂量分析

不同工种放射工作人员外照射当量剂量水平年人均剂量0.40～2.38mSv，核医学工作人员是0.65～2.38mSv,平均1.33mSv。无论是不同工种放射工作人员还是核医学工作人员个人年均当量剂量均明显低于国家职业照射年剂量限值的1/10。不同工种放射工作人员的个人剂量以介入手术操作人员最高，核医学工作人员与X线诊断，放射治疗等工种人员持平或略低。核医学科与其它放射诊断科室人员年均当量剂量无差异。

140第一百四十页，共164页。结束语射线可造福于人类，给人类带来极大的利益和方便，包括工、农、医等各方面射线也可危害人类，如果不正确使用，可为人类带来灾害。射线具有可防性，只要遵守放射管理规程和原则，利用其有利的一面，可避免射线产生的危害。141第一百四十一页，共164页。第五章放射性核素显像技术

山西医科大学第二临床医学院142第一百四十二页，共164页。

一、显像原理放射性核素显像是以脏器内外或脏器内各组织之间或脏器与病变之间放射性浓度差别为基础的脏器组织和病变的显像方法。具备基本条件①

放射性核素或放射性标记物②

显像的探测装置

143第一百四十三页，共164页。靶器官非靶器官病变组织正常组织放射性浓度差放射性浓度差体内检查法利用核医学显像装置探测到这种放射性浓度差，并以一定的方式将它们显示成像。144第一百四十四页，共164页。1.合成代谢底物

如131I被甲状腺上皮细胞选择性摄取而使甲状腺显影2.选择性摄取一些细胞可以选择性摄取特殊价态物质。如心肌细胞摄取与钾离子(K＋)类似的正一价物质铊(T1＋)和99mTc标记的异腈类化合物的正一价部分而使心肌显影。二、显像剂被脏器或组织聚集的机制145第一百四十五页，共164页。3.选择性排泄如131I标记的邻碘马尿酸类似代谢产物马尿酸，由肾小管上皮细胞摄取，再随尿液排出，因而可使肾脏和尿路显影。４.特异性结合某些放射性核素标记物和病变组织分子