临床医学核医学课程讲义

临床医学核医学课程讲义

核医学

•定义利用放射性示踪技术探索生命现象、研究疾病机制和诊断疾病的学科；是利用放射性核素及其制品进行内照

射治疗和近距离治疗的学科。

•分类：实验核医学和临床核医学（放射性核素显像；脏器功能测定；放射性核素治疗；放射免疫和体外分析）。

1.放射性核素显像与其他医学影像学技术的关系

•相同点：

1）以形态学改变为其诊断的基本出发点

2）显像技术中有辐射存在为主要特点

•不同点：

1）射线的来源不同（来自体内外）

2）诊断的依据不同

3）射线的存在时间段不同

4）各自的特点不同

2.原子核由原子和中子组成。

3.核素：即质子数和中子数都相同且原子核处于相同能态的原子为一种核素。原子核所处的能量状态不同的原子是

不同的核素。

4.同位素：质子数相同中子数不同的元素互为同位素，具有相同的化学性质和生物学特性。

5.同质异能素：质子数和中子数都相同但核的能量状态不同的核素互称同质异能素，如"Tc和"mTco

6.激发态：原子核处于能量较高状态。表示方法为m,如9%箕。

7.放射性核素: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

8.放射性衰变:放射性核素的原子由核内结构或能级调整，自发地释出一种或一种以上地射线并转化为另一种原子地

过程。

9.衰变类型：a衰变；/衰变；衰变；电子俘获；丫衰变

10.a衰变（alphadecay）

•a粒子是由两个质子和两个中子组成，实际是氢核《He

•238U^234Pu+4He+Q

•a粒子的特性：

1）由两个质子和中子组成带2个正电荷

2）射程短，穿透力弱

3）电离辐射生物效应作用强

11.B一衰变（Beta-minusdecay）

•B-衰变发生在中子过剩的原子核

•32P-»32S+p^+Ue+1.71MeV

•衰变时放出一个丁粒子（电子）和反中微子

•一种但衰变核素发射，粒子的平均能量约等于其最大能量的三分之一

•特性：（1）连续能谱；（2）穿透力较弱；（3）辐射生物效应较强。

12.衰变（Beta-plusdecay）

•正电子衰变是衰变时放出正电子（positron）的衰变，也叫衰变

•l8F->l8O+B++V+Q

•发生在中子缺乏的核素，也可认为是质子过剩

•衰变时发射一个正电子和一个中微子（neutrino）,核中一个质子转变成中子

13.电子俘获（electroncapture）

•定义：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

•由于外层电子与内层能量差，形成的新核素的不稳定常产生：

1）特征性X射线：能量转化

2）俄歇电子：能量使电子脱离轨道

3）内转换电子：激发态核转为基态多余能量使轨道电子脱离

4）丫射线：能量较高处于激发态一恢复到基态

14.y衰变（Ydecay）

原子核从激发态（excitedstate）回复到基态（groundstate）时，以发射丫光子释放过剩的能量，这一过程称为y衰变

15.衰变规律

x,

•定义：放射性核素原子数随时间以指数规律减少。N=N0e-

•衰变常数九：原子核发生衰变的几率。「,2=0.693%

•分类：

1）物理半衰期T|/2：原子数减少一半的时间。

2）生物半衰期：生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出一半所需要的时间。

3）有效半衰期：放射性物质在生物体内由于物理衰变和生物代谢共同作用下减少一半的时间。

•放射性活度：单位时间内原子核的衰变数量。

16.带电粒子与物质的相互作用：

1）电离作用：物质中的原子失去轨道电子而形成正负离子对。

2）激发作用：原子的轨道电子从低能级变为高能级，激发后的原子退激时放出特征X射线或产生俄歇电子.

3）散射作用：带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向的过程。

4）韧致辐射：带电粒子受到物质原子核的电场的作用,运动方向核速度都发生变化，能量减低,多余的能量以X射线

的形式辐射出来。

5）湮没辐射：正电子与物质的电子结合，电荷消失，两电子质量转化为两个能量相等各为511KeV,方向相反y

光子。

17.丫射线与物质的相互作用

1）光电效应：丫光子与介质原子的轨道电子碰撞，把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子，光子消失。

2）康普顿效应：光子把能量部分传给轨道电子，发射成为Compton电子。

3）电子对生成：光子能量大于1.022MeV,与物质形成一对正.负电子对。

18.放射性药物

•定义：体内使用含有放射性核素诊断和治疗的化合物。

•类型：

1）放射性核素分子和离子化合物，例9%会、⑶I

2）与放射性核素相结合（标记）的有机化合物，如99叫'c-MIBI、99mTc-MDP等。

•放射性药物的用量一最优化。

19.放射性核素制备

1）核反应堆制备

2）医用回旋加速器制备

3）放射性核素加速器生产：长半衰期核素产生短半衰期核素，如99M。（ffi）-99mTc（得）发生器

20.诊断用放射性药物

•放射性核素选择要求（Tc）

1）合适的半衰期（half-life）,穿透力强，易探测。

2）衰变方式发射丫或特征性X射线的衰变核素；正电子湮没辐射产生丫光子。电离密度低。

3）光子的能量100—300Kev

•放射性药物的生物学特性要求

1）靶器官吸收快，血液清除快，本底低。

2）具有较高的靶/非靶比值。

21.治疗用放射性药物

•治疗用药物特点

1）放射性药物不一定要进入细胞通过辐射作用也可以杀伤细胞。

2）由于核素自身或被标记物选择性作用能使病变组织浓度较高。

3）射线射程不同治疗病变范围不同。

4）放射性核素治疗有持续性特点。

•治疗性核素的选择（与诊断药物比较）

1)半衰期较长。

2)衰变方式目前广为主，a、俄歇电子是发展方向。

•治疗性药物体内探测问题

22.放射性核素示踪技术

•定义：以放射性核素或其表记化合物作为示踪剂，用射线探测的方法从体外显示放射性药物在体内(器官和病变

组织)的选择性分布。

•原理：同一性和可测性

1)与所研究的非放射性核素化合物具有相同的性质

2)其具有可测定的射线

•主要类型：体内、体外

23.放射性核素显像的原理

•细胞选择性摄取

•化学吸附作用

•微血管栓塞

•特异性结合

•血液和脑脊液循环的特性

24.细胞的选择性摄取

1)细胞代谢过程中需要的特殊物质，⑶I。

2)一些代谢产物或异物被细胞摄取并清除，131I-0IH、99mTc-EHIDA肝胆显像。

3)一些细胞可选择性摄取特殊化学价态的物质，2。叮1心肌显像。

25.静态显像和动态显像

•静态显像staticimaging显像剂在体内平衡时的影像。

特点:采集信息量大，图像清晰。

•动态显像dynamicimaging显像剂在体内吸收排泄多个过程时间段的影像。

特点：能反映功能随时间的变化。

26.平面显像和断层显像

•平面显像planarimaging投影方向前后叠加的影像。

•断层影像tomographicimaging多体位采集计算机重建的断层切面图。能发现小深的病灶。

27.阳性显像和阴性显像

•阳性显像positive显像剂在病灶内放射性高于周围正常组织。

•阴性显像negative显像剂在病灶内放射性低于周围正常组织。

28.静息显像和负荷显像

•静息显像(restimaging)病人处于安静无其他干预措施。

•负荷显像(stressimaging)病人处于一定程度的干预措施下进行检查。包括体力活动、药物、生理，目的提高发

现率。

29.放射性核素显像的特点(characteristics)

•同时提供功能和解剖结构(functionandstructure)

•定量的参数显示(quantitativeinfo)

•较高的特异性(specificity)

•细微结构的精确显示不足(failtoprovidemicrostructureinfo)

30.骨骼显像

•影响因素：

1)局部血流量

2)骨骼无机盐代谢和成骨活跃程度

3)交感神经状态

•显像剂：临床常用显像剂99mTc-MDP

•方法：骨动态显影(三相骨显影：血流相，血池相，延迟相)，骨静态显影，骨断层显影

•动态显像

1)血流相：较大血管的灌注和通畅情况

2）血池相：反映软组织的血液分布

3）延迟相：反映骨骼的代谢活性

•正常图像

1）血流相：显像剂同时到达两侧分布对称。

2）血池相：反映软组织内的血运，及所查骨骼有无充血显像

3）延迟相：全身骨骼影像

•异常图像

1）血流相：增高急性骨髓炎、骨肿瘤减低股骨头缺血性坏死、骨梗塞、良性骨病变

2）血池相：增高局部血管扩张、静脉回流障碍

3）延迟相：

a）局部放射性增高

b）局部放射性减低

c）“超级影像”（superscan）：显像剂再全身骨骼分布呈均匀，对称性异常浓聚，软组织分布很少，骨骼影像分

厂清晰，而肾影常消失，这种影像称为超级骨显像，常见于甲亢，恶性肿瘤，广泛性骨转移患者。

d）闪烁现象（flarephenomenon）：一些恶性肿瘤骨转移患者骨骼转移病灶在经过治疗后的一段时间，出现病

灶部位浓聚较治疗前更明显，而患者的临床表现则又明显好转，再经过一段时间后，骨骼病灶的显像剂

浓聚又会消退，这种现象称为闪烁现象，是骨愈合和修复的表现。骨显像上的“冷区”最多见于恶性骨肿

瘤，多发生于胸骨，胸椎和骨盆

e）代谢性骨病

•临床应用

1）早期诊断恶性转移性骨肿瘤

首选方法，较X线提前3〜6个月发现病灶。

2）原发性骨肿瘤范围、疗效判断

3）急性骨髓炎早期诊断

4）骨折诊断

5）股骨头缺血性坏死早期诊断：股骨头坏死时，血管再生修复过程开始后，成骨作用加强，再梗死区周边显像

剂摄取增加，呈现典型的“炸面圈”样改变。

6）移植骨、假体监测

7）代谢性骨病

8）Paget病即畸形性骨炎，病变以骨盆最为常见

31.体外分析技术

•定义

利用放射性分析方法或其派生的相关技术在体外进行机体内物质种类和含量的分析测定。

•分类：

1）体外放射性分析技术

a）放射性竞争结合分析（competitiveradioaclivebindingassay）*放射免疫分析（RIA）

b）放射性非竞争结合分析（non-competitiveradioactivebindingassay）*免疫放射分析（IRMA）

2）体外非放射性标记免疫分析技术

a）化学发光免疫分析

b）时间分辨荧光免疫分析

c）酶免疫分析

32.放射免疫分析

•原理：

放射免疫分析法是利用限量的特异抗体与标记抗原和非标记抗原的竞争结合反应，通过测定放射性复合物的量来计算

出非标记抗原量的一种超微量分析技术。

•特点：

1）*Ag和Ag与Ab有相同的亲和力

2）*Ag和Ab为恒量时，*Ag和Ag的总量大于Ab上的有效结合位点。

3）Ag的量与*AgAb的量成反比，而与游离的*Ag成正比。

•基本条件

1）特异性抗体：高亲和力、高特异性、高滴度的抗体。

2）标记抗原

a）比放射性活度高而适当；比放射性活度并不是越高越好。比放射性活度：是指每微克抗原上标记放射性核素的

千贝可KBq/ugo

b）保持标记抗原的免疫活性：每个蛋白质分子上标记1-2个碘原子。

c）便于放射性测量：标记的抗原有「射线能直接测量

d）放射化学纯度高：

放射化学纯度：是指具有免疫活性的标记抗原占总放射性的百分数。放化纯度要求大于90%以上

e）半衰期适当：⑵1半衰期60天、⑶J半衰期8天、3H半衰期12.5年

3）分离技术：双抗体法；沉淀法（聚乙二醇法）；吸附分离法（活性炭吸附法）；双抗体沉淀法（PR试剂法）；固相

分离法。

•质量控制

1）质量控制:就是利用一些客观的指标，经常对分析质量进行检查，遇有质量异常则及时采取对策，以保证分析误差

控制在可接受的范围。

2）质量控制的目的：证实验分析误差控制在可接受的范围。判断试剂盒质量和方法学的稳定性。

33.实验室内部质量控制：

•零标准管结合率（B。％）

1）B。％指：Ag=0时，*Ag与Ab的最大结合率。

2）最大结合率不是越高越好，最大结合率过高（80-90%）可能影响RIA的灵敏度。有时为了提高灵敏度把最高结合

率调到30-50%,以提高灵敏度。

•非特异结合率（NSB%）

1）当Ab=0时，*Ag与非特异性物质的结合率。

2）一般应小于5-10%。NSB越低越好。NSB的高低可以反应B与F分离技术的好坏。如：双抗法的NSB低；PEG

法的NSB高。

•标准曲线直线回归参数

1）标准曲线的主要质控指标：截距a、斜率b和相关系数r

2）要求a、b值稳定，r>0.99

•ED25、ED50、ED75

1）指B/B。X100%（结合率）=25%、50%、75%时，横坐标上所对应的浓度值。

2）主要用来反应标准曲线的稳定性，可以判断标准曲线的漂移情况.曲线向右漂移ED值升高。曲线向左漂移ED值

降低。

3）试剂盒稳定、实验操作正确则每次的ED值，应在一定范围波动。如波动异常，表明标准品变质或用量有误。

34.评价RIA试剂盒质量的指标

•精密度：是指同一样品重复测定的实测值的离散程度。离散程度越小，表明分析系统的精密度越高。常以变异系

数（CV）表示。

•准确性：就是指统计上能与零剂量相区别的最小量。一般指测定方法的最小可检出量。既B。X90%所对应的值。

•灵敏度：是指样品的测定值偏离真值的程度。

回收率：回收率越接近100%说明该方法准确度较好。

回收率=测定值/真实值X100%

•特异性

•稳定性

•健全性

35.免疫放射分析

•基本原理：免疫放射分析法是利用过量的标记抗体与非标记抗原形成复合物，用免疫吸附剂除去多余的游离的抗

体，发现复合物的放射性与非标记抗原的量呈正相关。

•特点：

1）反应动力学：非竞争性抗原抗体结合反应。Ag-*Ab复合物的量与非标记抗原的量呈正相关。

2）灵敏度：灵敏度高出RIA10倍。特别在低剂量区。

3）特异性

4）稳定性

5）标准曲线的工作范围宽

6）缺点：抗原必须有两个以上的抗原决定簇。

36.放免法与免疫放射法的比较

RIAIRMA

标记物抗原抗体

结合剂的量（Ab）限量过量

结合反应式竞争性非竞争性

灵敏度较低较高（10倍）

NSB对低剂量区的影响较低较高

37.放射性和非放射性标记免疫分析的异同：

•相同点：

1）基本原理相同（利用Ag—Ab进行的免疫结合反应）

2）反应类型相同（竞争性或非竞争性的分析方法）

•不同点：

1）标记物不同：一种是放射性的标记物；另一种是酶、化学发光物、锢系元素。

2）测量的信号不同：一种是放射性的计数;另一种是光信号

3）测量仪器也不同：一种是r-计数器；另一种是发光仪

38.化学发光免疫分析技术（chemiluminescenceimmunoassay）

•基本原理：利用能产生化学发光的化合物标记抗原或抗体，建立竞争性或非竞争性的免疫分析法。化学发光物经

适当处理后能发生化学反应，同时以光子形式释放出能量。最后通过测定化学发光物发光的强弱来推算出待测抗

原的量。

•常用的化学发光标记物：鲁米诺、异鲁米诺和口丫咤脂等

叫咤脂的特点是：分子量小；可以直接标记抗原和抗体；发光标记物很稳定（有效期可达一年左右）

•优缺点：

优点：⑴直接标记的化学发光。（2）对温度和PH的变化相对不敏感。

缺点：（1）发光时间集中在加入H2O2和磴性溶液后的短时间内；

（2）试剂和仪器的成本较高；

39.时间分辨荧光免疫分析技术

•基本原理：用^系元素铸（Eu）标记抗体或抗原，建立竞争性或非竞争性的免疫分析法。反应完后，需设法把Eu

游离出来再形成一个发射荧光的络合物。最后通过测定荧光发光的强弱来推算出待测抗原的量。

•时间分辨荧光免疫分析的标记物：锄系元素：错（Eu）,锹（Tb）,彩（Sm）,铜（Dy）o

锢系元素为离子价态时（如：Eu3+;Tb3+）»受激发光照射会发出长半衰期的荧光

•优点：（1）原子标记，标记物更稳定。（2）双标记技术和多标记技术的应用。

缺点：（1）试剂和仪器的成本较高。（2）新项目研制开发较慢.

40.酶标记免疫分析（enzymeimmunoassay）

•原理：利用酶分子代替放射性核素标记抗原或抗体分子，进行竞争性或非竞争性免疫分析的技术。

•酶免疫分析技术中发展最好的是：ELISA（酶联免疫吸附分析）

•常用的酶标记物：碱性磷酸酶（AKP）、*辣根过氧化物酶（Horseradish）和半乳糖甘酶（DG）

•ELISA夹心法的反应原理：

Abi+Ag==Ab|Ag+*Ab2==Ab|Ag*Ab2+*Ab2

（过量）（过量）

洗涤分离B与F,加入底物——利用分光光度计进行测量。其颜色的深浅与抗原抗体复合物上酶的量成正比，即

与待测抗原成正比。同时利用标准品也可以建立标准曲线，进行定量测定。

•优点：无放射性、容易普及（用分光光度计可测量）

•缺点：1.■灵敏度差。2.受反应温度、PH、溶血的影响大。3.发色反应是酶免疫分析的致命弱点。

41.肿瘤显像机制：

1）肿瘤组织细胞过度生长，细胞异化一代谢旺盛。

2）肿瘤组织异常代谢，异常结构一组织和细胞功能异常。

3）肿瘤组织产生异常蛋白质一细胞免疫异常。

4）肿瘤组织异常增生需要一血管异常增生和血流量增加

42.肿瘤显像基本原理

利用肿瘤组织的代谢异常，免疫异常，功能异常，功能异常，血流异常时吸收某些放射性素或其标记物发生改变，导

致肿瘤组织反射性浓度与正常组织产生差异而再显像中表现出某些特征。

43.肿瘤显像特点：

1）能同时提供肿瘤位置，形态大小等解剖形态和代谢，血流，免疫等功能异常。

2）特异性高，灵敏好，无创伤

44.适应症

1）肿瘤的良、恶性鉴别诊断

2）肿瘤的分期

3）评价肿瘤的疗效

4）检测肿瘤的复发与转移

5）指导放疗

6）指导活检

7）肿瘤残余和治疗后纤维组织形成或坏死的鉴别

8）寻找原发灶

45.I8FDG肿瘤代谢显像原理

1）恶性肿瘤存在着异常旺盛的葡萄糖代谢现象。BI8FDG特点（氟标记脱氧葡萄糖）

2）在结构上类似普通葡萄糖，两者可竞争膜转运蛋白进入细胞内，再经高活性的己糖激酶作用形成6-磷酸-氟-脱氧葡

萄糖（I'FDG-PCM）和6-磷酸-葡萄糖（Glucose-6-PO4〉.

3）因前者与后者结构上不同，不能参与进一步的糖酹解或磷酸己糖旁路代谢，使*FDG在肿瘤组织滞留（代谢陷落）

而成为肿瘤显像基础。

46.标准摄取值（standarduotakevalue）

SUV=肿瘤组织放射性活度（MBq/g）

注入放射性活度（MBq/g）/体重（g）

47.检查影响因素

1）血糖水平的影响

2）正常组织吸收影响

3）良性疾病的影响

4）肿瘤组织酶活性影响

5）肿瘤反应的影响

48.肿瘤显像试剂：I8FDG、67Ga、2。叮1、",nTc-MIBL"mTC（V）-DMSA（）

49.显像方法与肿瘤滞留指数RI

肿瘤摄取比值T/N

肿瘤滞留指数RI=延迟相T/N一早期相T/N

早期体T/N

T/N大于1.3RI大于0恶性病变可能为大

50.脑血流灌注显像：原理：某些具有小分子，不带电荷，脂溶性高的胺类化合物和四配基络合物显像剂，如常用的

某些能穿透完整的血脑屏障被脑细胞摄取，在脑内有关酶作用下转变为水溶性化合物不能反扩散出脑细胞而较长

时间滞留在脑内。静脉注射显像剂后，其进入脑细胞的显像剂量与局部脑血流（rCBF）量成正比关系，用ECT进

行脑断层显像，根据局部脑组织的局部脑血流量。

51.显像剂通过血脑屏障的条件：相对分子量小、不带电荷、脂溶性高。

52.脑血流灌注显像临床应用：

1）短暂性脑缺血发作的诊断

2）急性脑梗死的诊断

3）早老性痴呆

4）癫痫灶定位诊断：发作期局部血流增加，病灶反射性分布明显增高，而发作间歇期局部血流减低，病灶放射性减

低或缺损

5）脑肿瘤手术及放疗后复发与坏死的鉴别诊断

6）脑功能研究

7）颅脑损伤

8）精神疾病

53.少数急性脑梗死患者发病数日后，随着侧支循环的建立，缺血区周围血管扩张和血管反应性增强，在rCBF断层影

像上可见梗死灶周边出现反射性分布增高区，称为过度灌注。

54.部分脑梗死患者，可见病变对侧小脑呈血流减低，为血管神经反应，称为交叉小脑失联络。

55.心肌灌注显像（属于阴性显像）

1）原理

放射性药物经冠状动脉流经正常的心肌细胞时，能被后者摄取，且摄取量与光装动脉血流量呈正比。当冠状动脉狭窄

引起冠状动脉血流减少或阻塞时，以及心肌细胞损伤甚至心梗时，心肌摄取放射性药物的功能明显减退甚至不能摄取。

2）显像方法：

PET心肌灌注显像

201Tl心肌灌注：再分布法、静息再注射法

,■c―MIBI心肌灌注：静息隔日显像法、静息一日显像法

双核素显像：lsFDG/'WmTc-MIBI

3）异常影像：

•可逆性缺损：负荷影像显示放射性缺损或稀疏，静息影像显示该部位放射性填充。多见心肌缺血.

•不可逆性缺损：负荷影像显示放射性缺损和减低，静息影像仍表现为放射性缺损。多见心肌梗死、疤痕组织、严

重心肌缺血。

•混合性缺损：静息影像显示原放射性缺损区成部分填充，心室壁不可逆和可逆性缺血同时存在，提示心肌梗死伴

缺血或侧支循环形成。多见心肌缺血、心肌梗死。

•花斑样改变：室壁内出现斑片状放射性稀疏。多见心肌病、心肌炎。

•反向再分布：负荷影像正常而静息影像显示放射性稀疏区。多见X综合征。

4）临床应用：

a）冠心病心肌缺血诊断、评价：冠状动脉狭窄的血液动力学意义与侧支循环的评价、冠状动脉疾病的危险度分

级、负荷心肌灌注显像对冠心病的预测价值、协助血运重建治疗病例的选择

b）存活心肌（心肌活力）判断

c）心肌梗死的诊断

d）缺血性心脏病治疗后的疗效评估

e）用于术前心脏事件的预测

56.甲状腺摄碘试验临床意义

•Graves甲亢的特点：激素水平升高，吸碘率升高

•亚甲炎的“分离现象”：激素水平升高，吸碘率下降

57.过氯酸盐释放试验，可以辅助诊断与甲状腺碘有机化障碍有关的疾病。

58.甲状腺显像剂：珈TcO4、⑶I；在异位甲状腺和甲状腺癌转移灶只能用1311

59.甲状腺显像临床应用：

1）甲状腺结节功能判断

2）诊断异位甲状腺

3）诊断分化型甲状腺癌转移灶

4）甲状腺大小和重量估测

60.影响甲状腺测量因素：

1）T3、T4升高：妊娠、雌激素、病毒性肝炎。

2）T3、T4降低：低蛋白血症、严重肝衰。

61.对分化型甲状腺癌监测：Tg、TgAb

62.对甲亢治疗预后影响：TRAb（甲亢易复发）、TPOAb（增加，甲减易复发）

63.甲状旁腺显像：

（1）双时相法：99mTc-MIBI⑵减影法：99mTcO4；

临床应用：诊断甲状旁腺功能亢进症

64.甲状腺结节功能的诊断

诊断结果标准疾病

功能自主性腺瘤