《核医学上岗证》第一章绪论-核医学

绪论核医学的定义、内容及历史放射性核素示踪技术放射性核素显像技术第一页，共20页。核医学的定义核医学的定义核医学是利用放射性核素所发出的射线进行诊断、治疗疾病或进行医学研究的学科。核医学涉及的学科：核物理、核电子、核探测、计算机技术、图像处理、放射化学、医学各科等第二页，共20页。核医学的内容第三页，共20页。核医学发展简史1896年法国物理学家贝可勒尔(Becquerel)发现铀的放射性——第一次认识到放射现象（1903年获诺贝尔物理学奖）(讲义中1886年写为1986年)活度单位：Bq(贝可)第四页，共20页。核医学发展简史1898年居里夫妇发现了镭，此后又发现了Pu和Th天然放射性元素（1903年，1911年两次获得诺贝尔奖）活度单位：Ci(居里)第五页，共20页。核医学发展简史1924年化学家Hevesy将同位素用于生理的示踪研究，1943年获诺贝尔奖，称为“基础核医学之父”。1926年内科医师Blumgart，第一次应用了示踪技术，“临床核医学之父”1930年美国加州大学的物理学家劳伦斯生产出第一台回旋加速器1934年艾伦·居里和她的丈夫约里奥用α粒子照射Al生成30P，第一次用人工方法生产了放射性核素1942年费米在芝加哥大学建立了世界上第一座核反应堆。这些为此后人工放射性核素的大量生产奠定了基础。1951年美国加州大学的卡森（Cassen）研制第一台扫描机，通过逐点打印获得器官的图像，促进了显像的发展。美国核医学协会专门设立了“Cassen奖”1957年Anger研制出第一台γ照相机，称Anger照相机，并在日内瓦原子能和平会议上展出。1960年美国Berson和Yalow建立了放射免疫分析法，并用于测定血浆胰岛素浓度，1977年为此获得了诺贝尔生物医学奖。第六页，共20页。核医学发展简史20世纪80年代：SPECT20世纪90年代PET应用于临床2000年PET/CT问世第七页，共20页。放射性核素示踪技术放射性核素示踪技术利用放射性核素及其标记化合物作为示踪剂（tracer）来研究生物体内各种物质的代谢规律及研究诊断疾病的一门技术临床上脏器显像及脏器功能测定基本原理——放射性核素示踪技术PET、SPECT、γ相机、肾图仪等都是基于放射性核素示踪技术第八页，共20页。示踪剂的概念示踪剂能够显示出它的踪迹的一种物质，能被探测被追踪标记

示踪剂中某元素用它的放射性同位素代替——标记放射性示踪剂放射性核素：发射信号供探测设备来探测该示踪剂的踪迹被标记物：带着放射性核素参与生物体内活动第九页，共20页。放射性示踪剂使用要求没有同位素效应：同位素的质量不同所引起的示踪剂与被示踪物质的生物性质和化学性质差异很小，示踪剂的生物学行为仍可代表被示踪的物质。用量足够小注入的量要足够小，体内不会因“示踪剂+被示踪物质”过量而干扰生物系统的正常状态第十页，共20页。放射性示踪剂的性质同一性放射性示踪剂和被标记物有相同的化学及生物学性质，无差别的参与生物代谢。生物体不能区分示踪剂和被标记物，而是一视同仁的对待它们可测性放射性核素在体内发射γ射线示踪原理基于示踪剂以上两个性质第十一页，共20页。放射性示踪原理利用放射性核素作为一种标记，制备各种标记化合物——放射性示踪剂放射性探测仪器探测示踪剂在体内位置、数量及变化过程，来研究生物体内相应物质的吸收、分布、代谢、排泄、转移等规律——放射性核素示踪技术第十二页，共20页。放射性示踪技术的优点

灵敏度高37Bq，10-18~10-19g研究微量物质具有特殊价值操作简便只需测定放射性核素发射的射线数量不受杂质的干扰，无需化学分析方法中的分离、提纯等步骤干扰因素少衰变不受环境条件影响合乎生理条件示踪剂化学量很少，不会干扰和破坏体内生理过程的平衡定量及定位功能定量测定和进行动态研究定位观察SPECT、PET显像技术更使其定位功能3维立体可视化第十三页，共20页。示踪技术的缺点与局限性辐射分解射线照射示踪剂自身，引起辐射分解。分解产物形成放射性杂质，影响测量准确度。应即时使用，不宜长时间保存。同位素效应同位素中子数不同，质量不同，可能影响其化学性质及生物学行为---同位素效应。同位素效应一般较小，但轻元素较明显，如3H和1H，质量差达两倍。放射防护问题需要专用的实验条件，严格的放射性操作程序，必要的放射性防护设备

第十四页，共20页。示踪实验的设计放射性核素的选择合适的半衰期体内诊断：半衰期应尽可能短，以减小毒性便于测量的射线种类和能量体内诊断：

γ射线，能量尽量低体外实验：β衰变核素放射自显影：α衰变核素标记物的要求在标记物上核素的标记位置应具有稳定的性质，防止脱落分离标记物的纯度要高示踪剂的剂量选择化学量与放射性活度选择满足放射测量的精度要求下，考虑辐射生物效应尽可能小辐射防护及废物处理要依据法规，作为实验的一个组成部分进行设计第十五页，共20页。示踪技术的主要类型及应用核素稀释法其原理是根据化学反应物在稀释前后质量相等的原理。分为正稀释法和反稀释法。可用于测定血容量、全身水含量及细胞外液量等物质转化的示踪研究了解前体与代谢产物间的关系、中间代谢产物顺序的比活度测定等动态平衡的示踪研究了解正常情况下或疾病状态下，生物体内某种物质运动的量变规律脏器功能测定、脏器显像以及体外放射分析技术等均是利用示踪技术的原理第十六页，共20页。放射性核素显像技术显像原理放射性药物、体内、参与机体的代谢过程、核素发出合适的射线、显像仪器探测并定位定量核素标记物在体内的分布量变规律--诊断疾病。放射性核素显像反映了脏器和组织的生理和病理生理变化，属于功能影像；其中受体显像、放射免疫像等技术也属于分子功能影像。脏器或组织摄取显像剂的机理1.合成代谢甲状腺合成甲状腺激素-131I；心肌、脑、肿瘤的能量代谢-18F-FDG。2.细胞吞噬单核-吞噬细胞吞噬异物。3.循环通路利用放射性核素进入循环通路的过程，可显示该通路及有关器官的影像。⑴流经通道、⑵血管灌注、⑶微血管暂时性栓塞、⑷血池分布。4.选择性浓聚病变组织对某些放射性药物有选择性摄取作用。5.选择性排泄某些脏器对一些药物具有选择性摄取并排泄的功能。6.通透弥散放射性药物借助简单的通透弥散作用可使脏器和组织显像。7.化学吸附和离子交换骨骼类似于一个很大的离子交换柱。8.特异性结合受体配体与受体，抗体与相应的抗原。第十七页，共20页。放射性核素显像技术显像条件的选择1.像剂的选择

①可靠的显像性能；②合适的射线能量；③适度的放射性活度和放射性浓度，高的放射化学纯度。2.准直器的选择

①显像剂发射的主要射线能量；②所用放射性活度；③显像目的；④显像器官大小及厚度；⑤灵敏度及分辨率的要求。3.显像时间

根据显像剂在体内转归的特点选择最佳显像时间。4.显像体位

受检的脏器和组织尽可能地暴露在检测的视野内。5.仪器的最佳条件选择

使仪器处于最佳工作状态。显像类型⒈静态显像；⒉动态显像；⒊局部显像；⒋全身显像；⒌平面显像；⒍断层显像；⒎早期显像；⒏延迟显像；⒐阴性（冷区）显像；⒑阳性显像；⒒介入显像

通过药物或生理刺激，增加对某个脏器的功能刺激或负荷，观察脏器或组织对刺激的反应能力，称介入显像。第十八页，共20页。放射性核素显像技术图像分析方法及要点⒈静态图像分析要点⑴位置（平面）；⑵形态大小；⑶放射性分布⒉动态显像分析要点

⑴

显像的顺序；⑵时相的变化⒊断层显像分析要点

各断层面形态、大小和放射性分布及浓聚程度的分析。密切结合临床和相关辅助检查结果进行综合分析判断图像质量的评价一幅好的图像应具备：影像轮廓完整、对比度适当、病灶显示清楚、解剖标志准确、图像失真度小等。第十九页，共20页。放射性核素显像技术其它影像的原理X线成像原理

1.X线的穿透性和感光效应；2.人体组织间有密度差；3.X线被吸收的程度与密度有关。CT成像原理

1.X线成像原理；2.各个方向的X线成像信息；3.计算机进行断层重建，获得CT图像。MRI显像

1.梯度磁场定位；2.射频脉冲激励体内氢（质子）磁共振；3.各个方向线圈探测感应出的MR信号；4.计算机进行断层重建，产生MR图像。超声显像

大于20000Hz的声波，机械波。遇不同密度组织的界面（只要有1/1000的声阻抗差），就会产生反射回波，探测回波来显示不同组织界面、轮廓，分辨