核医学检验技术

分类：诊断核医学临床核医学治疗核医学体外分析(核医学检验技术)体内检查显像检查法非显像检查法核医学实验核医学核医学:研究核技术在医学中的应用及其理论的科学（交叉学科）（NuclearMedicine）绪论核医学检验范畴1、利用核素、酶、荧光或化学发光物质标记的示踪剂，通过抗原、抗体特异性结合反应原理，对机体血、尿、组织液等样品内微量生物活性物质含量进行超微量分析的技术，又称标记免疫分析技术2、利用核素或标记的示踪剂，通过参与机体、组织或细胞生理或生物化学反应原理进行检测的超微量分析技术核医学检验技术----核医学在临床诊断应用方面的具体体现----是当代临床检验诊断学的重要组成部分，其实质是实验核医学和检验医学的有机结合----主要标志是20世纪50年代末放射免疫分析技术的诞生检验核医学的特点◆超微量分析（μg/L以下水平）◆利用核素、荧光、酶、发光物示踪技术的高

灵敏性◆利用抗原、抗体免疫反应的高特异性核医学检验的临床价值1、为临床辅助诊断、疗效观察、预后评估等提供信息和决策依据；2、广泛应用于内分泌、生化、药理、肿瘤、免疫、生殖及肿瘤基础研究与临床标记免疫分析技术的发展免疫学技术是随着免疫学的发展、免疫物质如抗原、抗体相继发现而逐步发展起来的免疫学技术大致经历了（1）经典的免疫学技术和（2）现代的标记免疫学技术两大发展阶段经典免疫学技术：以免疫沉淀和免疫凝集反应为基础，定性为主，无需特殊设备，操作简单方便；标记免疫学技术：一般以定量为主，需特殊设备实现检测表1-1标记免疫分析发展历程简表年代创建人大事记1941年A.Coons荧光标记免疫分析1959年R.Yallow，S.Elek放射免疫分析法1963年

Hunter，GreenWood放射免疫测定氯胺T法碘标记法1966年Katt，Wide建立固相抗体分离概念，并用于RIA1966年S.Avrames，J.Uriel酶标免疫分析法1968年Korenman建立放射受体分析(RRA)，测定雄激素1971年E.Engvall,P.Vanweemen酶联免疫分析法（ELISA）1972年K.Rubenstein均相酶免疫试验1975年C.Milstein,G.Kohler创建B淋巴细胞杂交瘤技术，单克隆抗体制备成功1977年H.Arakawe等建立化学发光酶免疫分析1983年Pannagli建立化学发光免疫分析（CLIA）1983年Pettersson,Eskola建立垂体激素时间分辨荧光免疫分析（TRFIA）,Cor,T3,T4,E21983年I.Weeks吖啶酯标记直接化学发光免疫试验1984年Whitehead,Thorpe首次在发光免疫分析系统中加入荧光素为发光增强剂1986年Octell亲和素-生物素系统（Avidin-BiotinSystem）引入IRMA技术中1989-1991年PaulSchaap合成稳定的金刚烷-1,2-二氧乙烷（AMPPD）作为酶催化的化学发光底物，创立了增强化学发光酶免疫分析法1990年J.Leland电化学发光免疫分析法1992年T.Sano免疫-PCR分析技术1994年E.Ullman发光氧通道均相化学发光免疫分析法非放射性免疫分析技术发光免疫分析技术时间分辨免疫荧光分析技术酶免疫分析技术放射性免疫分析技术常见标记免疫学技术类型标记免疫检验市场现状

中国国际（欧美为主）放射免疫法（ＲＩＡ）．兴起于20世纪70年代，现仍普遍使用于县级以上医院；．产品处于衰退期；．试剂、仪器基本系列化、国产化．兴起于20世纪60年代，现已基本退出临床应用；．产品处于终末期；．厂商试剂和仪器基本系列化。酶联免疫法(ＥＬＩＳＡ）．兴起于20世纪80年代，现普遍使用于各级临床机构，为我国临床免疫诊断的基本方法；．临床产品处于衰退期；．试剂、仪器基本国产化。．兴起于20世纪70年代，现仍应用于临床和科研；．临床产品处于衰退期；．厂商试剂、仪器基本系列化。化学发光免疫法（ＣＬＩＡ）．导入于20世纪90年代，较大医院现已被普遍使用；．产品处于成长期；．依赖进口2010来国产试剂异军突起

．兴起于20世纪80年代，现已被临床普遍使用，成为临床免疫诊断的支柱方法；．产品处于成熟期；．厂商试剂与仪器共同开发，仪器自动化程度高，试剂系列化状态.．各种核医学体外检查分析仪全自动化学发光免疫分析仪放射免疫分析仪学习内容1、核医学检验技术的相关基础知识；2、核医学检验技术的原理、方法、特征与评价；3、疾病特征性蛋白质、激素、肿瘤标志物、自身抗体、免疫分子的生物

学特点、检测方法、检测注意事项及临床意义；4、核医学检验技术质量管理学习方法1、充分了解免疫学技术基础理论和其它学科相关基础知识；2、与时俱进的学习态度；3、理论与实际相结合；4、树立与临床沟通、实现对检验全过程管理的理念原子结构原子核中子质子电子+++第一节核医学物理基础9943Tc第一章核物理与辐射防护基础知识元素、核素、同位素元素——具有相同质子数的原子，化学性质相同，但其中子数可以不同，如131I和127I；(泛指)核素（nuclide）——具有特定的质子数、中子数和能量状态的原子，称为核素。同一元素可有多种核素，如131I、127I、3H、99mTc、99Tc分别为3种元素的5种核素；(特指)同质异能素——质子数和中子数都相同，但处于不同的核能状态原子，如99mTc、99Tc。同位素（isotope）——凡同一元素的不同核素（质子数相同，中子数不同）在周期表上处于相同位置，互称为该元素的同位素。稳定性核素(stablenuclide)：原子核稳定，不会自发衰变的核素放射性核素(radionuclide)：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放射性衰变(radiationdecay)：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+++++++++从母核中射出的4He原子核238U

4He+234Th放射性母核基本核衰变类型1、

衰变

238U→234Th+4He+Q粒子得到大部分衰变能，粒子含2个质子，2个中子钍β-衰变

3215P→3216S+β-(负电子)+Ue+1.71MeV（中子转变成质子）正电子衰变

137N→136C+β+

(正电子)+υ+1.190MeV（质子转变成中子）

发生原因——母核中子或质子过多2.衰变射线穿透力中等，有机玻璃可挡β射线本质是高速运动的电子流质子变成中子X射线3.电子俘获（Electroncapture）核外轨道电子+++++++++－中微子

光子4.衰变γ衰变往往是继发于α衰变或β衰变后发生，这些衰变后，原子核还处于较高能量状态，原子核以放出γ-ray释放出过剩能量99Mo(钼)→99mTc(锝)+β-→99Tc+γ

(T1/2:①66.02d;②6.02h)131I→131Xe（氙）+β-+γ

(T1/2:8.04d)■射线（

-ray）就是高能量的光子：几百keV-MeV量级■衰变：由于原子核能量态高，从高能态向低能态跃迁，在这个过程中发射

射线，原子核能态降低■γ衰变时，原子核质量数和原子序数均不改变，改变

的只是核的能量状态■射线是高能量的电磁辐射——

光子■γ射线穿透力最强，铅板可档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。放射性核素原子随时间而呈指数规律减少，其表达式为：N=N0e-λt

不同的輻射有不同的穿透能力物理半衰期（T1/2）T1/2：是放射性原子核在某时刻其总数衰变一半所需要的时间。物理半衰期和衰变常数的关系：T1/2=0.693/λ生物半衰期

指生物体内的放射性核素经各种途径从体内排出一半所需要的时间有效半衰期指生物体内的放射性核素由于从体内排出和物理衰变两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需的时间

放射性活度（activity,A)定义：单位时间内发生衰变的原子核数是核医学中常用的反映放射性强弱的物理量国际单位：贝可（Bq）1Bq=1次×S-11Ci=3.7×1010Bq1Ci=1000mCi仪器测量常用放射性活度单位：CPS:countspersecondCPM:countsperminute1、电离作用带电粒子（

、

粒子）通过物质时，和原子核外电子发生静电作用，使电子脱离轨道形成一个带负电荷的自由电子，失去核外电子的原子带有正电荷，与自由电子形成一离子对，称为电离。2、激发作用带电粒子（

、

粒子）通过物质时，和核外电子发生静电作用，使电子获得能量，由能量较低轨道跃迁到能量较高轨道，整个原子处于能量较高的激发态，称为激发带电粒子与物质的相互作用三种作用效应

光电效应康普顿效应电子对效应

产生次级电子电离效应次级电子使物质原子电离γ射线第1步初级作用第2步次级作用γ射线与物质相互作用*γ射线主要测量原理：光电效应1、光电效应

光子与物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，而光子消失的过程称为光电效应2、康普顿效应

光子与核外电子碰撞，将部分能量传递给电子，使之脱离轨道成为自由电子，

光子能量降低，运行方向发生改变3、电子对生成当

光子能量>1022keV（1022keV相当于两个电子的静止质量），1022keV的能量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，称为电子对生成放射卫生防护的基本法规外照射的防护原则：1、减少用量：照射量与放射性活度成正比。2、缩短时间：受照剂量与时间成正比。3、设置屏蔽：屏蔽种类因射线而不同。4、增大距离：辐射量与距离的平方成反比。放射性废物的处理1、贮存衰变法：用于短半衰期的放射性核素。放10个半衰期后按一般废物处理。2、稀释排放法：放射性废水经稀释（cpm浓度<限制浓度100倍）后排放。3、焚烧浓缩法：用于半衰期较长的放射性废物，对固体废物（如试管、棉球、滤

纸）采用焚烧炉焚化，固化贮存。第二节核医学常用技术（一）同位素示踪技术

放射性核素或稳定核素及其标记化合物，进入机体内后放射性核素能自发地发射出射线而被测量，可对标记物进行精确的定性、定量或定位研究；而稳定性核素由于质量不同于相应的同位素，也借助质谱仪进行定量测量。（二）放射自显影术是一种利用放射性核素发射的射线，使乳胶中的卤化银感光而形成影像，从而记录、检测和测量标本中放射性示踪剂的分布部位和数量的核技术，在现代医学生物学科学研究中广泛应用。（三）物质转化示踪技术原理核素或稳定核素及其标记化合物，进入机体内后，利用参与机体、组织或细胞生理、生物化学反应等，通过测定放射性的变化，研究细胞内各种代谢物转化规律。（四）微生物放射测定法14C所标记的营养物（如14C-葡萄糖、14C-精氨酸等）经过细菌利用和降解，最终可以产生14CO2。收集14CO2作液闪测量，用放射性活度来确定细菌数量及其代谢特点。（五）核酸探针标记技术核酸探针先用核素示踪物（标记物）进行标记，根据已知碱基序列的特定的单链多聚核苷酸片段，能与互补的核酸序列退火杂交的原理，用来探测核酸样品左待定的核苷酸序列。1.亲电取代反应

标记含酪氨酸、组氨酸（咪唑环）、色氨酸（吲哚环）的蛋白质与多肽。放射性核素标记[125I]标记化合物.氯胺T(ChT)法.碘珠(Iodo-bead)法.Iodogen法.乳过氧化酶（LPO）Label：标记物（tracer），如：LabelledantibodyMarker：标志物，指生化指标2.联接标记适用一些小分子物质(半抗原)，分子结构上无酪氨酸，如类固醇激素、环核苷酸、前列腺素以及某些药物可先在其分子上连接一个载体（如酪氨酸甲酪TME)，然后再进行碘标记放射性核素标记化合物主要质量指标1、放射化学纯度放化纯度（%）=

×100%

2、放射性比活度是指每微克抗原上标记的放射性核素的千贝可数(kBq／μg)3、标记化合物生物（免疫）活性鉴定

特定组分的放射性（cpm）各组份的放射性之和（cpm）小知识：天然本底辐射第二章标记免疫反应分析定义标记免疫反应分析是指在体外条件下，将已知抗体（抗原）标记上示踪物质（标记物），以免疫结合反应为基础，通过检测标记物来反映有无抗原抗体反应，从而间接测定生物样品中生物活性物质含量的一类分析方法特点

该分析法将抗原抗体反应的高特异性和标记物检测的高灵敏性有机结合，实现了对机体内超微量生物活性物质的检测分类

按反应机制的不同，主要分为竞争法免疫反应和非竞争法免疫反应第一节竞争法免疫反应一、基本原理一定量的标记抗原与非标记抗原

与有限量的特异抗体发生可逆性的竞争性结合反应。反应平衡后分离出抗原抗体复合物，通过测量标记复合物量来计算出非标记抗原量。如：放射免疫分析法1、反应体系中Ab是限量的，且一般为多克隆抗体2、Ag*、Ag免疫化学性质相同，对特异性Ab具有相

同的结合及竞争力3、Ag*及Ab的量保持恒定，且Ag*+Ag大于Ab的有效

结合位点4、Ag*Ab复合物的形成受Ag量的制约，随着Ag浓度

的增加，Ag*Ab复合物形成减少二、技术条件三、技术特点1、待测抗原一般为小分子抗原或半抗原2、标记物所标记的物质通常为抗原3、反应体系中，标记抗原和未标记抗原之和始终大

于加入的抗体量4、通过竞争反应模式，求得待测抗原的含量5、待测Ag量与Ag*Ab量成反比函数关系6、加样误差对结果影响大7、待测抗原在低浓度时结果稳定性和灵敏度相对较

好，而高浓度时则相反第二节非竞争法免疫反应在反应系统中加入过量的标记抗体(*Ab)，使未标记抗原（标准抗原或待测抗原,Ag）与其进行全量反应，形成抗原-抗体复合物。反应平衡后分离出Ag-*Ab复合物并检测活性，通过与标准曲线计算出非标记抗原的量如：双抗体夹心法一、基本原理Ag+*AbAg*Ab+*Ab1、反应体系中特异性Ab*始终是过量的，

能结合全部待测抗原（特殊情况除外）2、所用抗体一般为单克隆抗体二、技术条件三、技术特点1、待测抗原一般为大分子抗原2、标记物所标记的物质通常为抗体3、反应体系中所加标记抗体的量始终大于抗原含量。4、待测Ag量与AgAb*量成正比例函数关系5、加样误差对结果影响仅来自标本加样6、待测抗原在低浓度时结果稳定性和灵敏度相对较

差，高浓度时则相反7、测定结果的灵敏度、稳定性和检测线性范围明显

优于竞争法第三节标记免疫分析技术

一、标记免疫分析的技术优势1、特异性强：具有良好的特异结合试剂，能识别化学结构上非

常相似的物质，甚至能识别立体异构体，能准确测定生物活性

物质的亚单位浓度。2、灵敏度高：可检测水平为10-9~10-15g。一般化学分析法检测

极限为10-3~10-6g。3、稳定性好，精密度高：结果可重复性好。4、准确度高：与真实值的差异小。5、应用广泛：目前至少有300多种生物活性物质的检测可应用

标记免疫分析法。如：激素、蛋白质、抗体、免疫球蛋白、维

生素及药物等。

二、标记免疫分析的不足

1、被检测物(抗原)超微量

稳定性（包括校准品、标记物的稳定性）理化性质（肽类、氨基酸类、蛋白质、糖蛋白类、

类固醇类、核酸类）抗原性表位数量异质性（个体差异）标准品（统一性）受制因素：

标记技术

免疫技术抗体选择的差异

分离技术来源位点种属单克隆、多克隆特异性效价亲和力2、抗体3、标记物吖啶酯发光（分子量：590）异鲁米诺发光

（分子量：177）电化学发光三联吡啶钌（分子量：748）酶促化学发光碱性磷酸酶分子量（56KD）125I(原子量：125）

磁微粒法

直接法(双抗体夹心法采用)间接法(竞争法、夹心法采用)生物素/链亲和素-微粒:FITC/antiFITC-微粒：4、分离技术自身抗体氧化剂还原剂光线磁场金属离子防腐剂杂质血小板药物5、干扰因素1、充分血凝2、充分离心常见干扰因素A、针对待测抗原的自身抗体自身抗体干扰通常会导致错误的测试结果抗甲状腺的自身抗体（即TSHAb或T4Ab）通过胎盘都有可能干扰新生儿激素检测用竞争法检测FT3、FT4时，T4Ab、T3Ab可引起假阳性结果甲状腺激素自身抗体的患病率在一般人群中接近2％自身免疫性甲状腺疾病或其他自身免疫疾病的患者中可能高达30％造成错误的高值结果B、嗜异性抗体（HA）人抗小鼠抗体(HAMA)，流行率为30-40％类风湿因子(RF)最近接受疫苗注射、输血或单克隆抗体治疗以及接触动物的患者干扰主要影响使用鼠源单克隆抗体的非竞争性免疫测定法（夹心法）造成错误的高值结果C、链霉亲和素或生物素治疗或摄入大剂量生物素或链霉亲和素甲状腺试剂组分含链霉亲和素、生物素的容易受到干扰FT3\FT4假性升高，TSH假性降低*AgAg+Ab1*AgAb1AgAb1+Ab2*AgAb2AgAb21、PEG分离法：结果降低2、二抗分离法：结果升高3、固相一抗分离法：结果升高分析：

自身抗体对结果的影响（竞争法）“干扰因素存在”判别思维要点判断及证实“存在”很重要沟通：临床、检验、患者当患者的临床表现与检测结果之间不一致时，应首先怀疑自身抗体所造成的干扰存在基础性疾病、妊娠、治疗过程竞争法受影响程度明显大于夹心法实验验证方法：（1）标本连续稀释，观察检测浓度有无线性改变（2）标本中加入标准品进行回收试验6、生产厂商因素很大程度上，厂家仪器、试剂质量决定了临床检验质量7、激素测定影响因素总结昼夜节律性：F、ALD、瘦素、GH、肾素、IGF-1患者状态：情绪、应激、运动、体位脉冲式分泌：大多数激素肝肾功能不全：性激素性别、年龄自主神经系统：肾上腺髓质激素、胃肠激素、胰高素标本的保存与处理：分子量（催产素、血管紧张素）抽血时间与方式：固定时间，留置针自生抗体干扰：TGAb、INS-Ab、T4-Ab第四节标记免疫分析技术性能评价一、分析性能评价指标1、精密度（precision）2、准确度（accuracy）3、灵敏度（Sensitivity）即能从生物样品中检出某物质的最小浓度。4、稳定性（Constancy）是体外诊断试剂随着时间推移保持其特性一致

性的能力。5、特异性（Specificit）常用交叉反应率（%）来表示。6、临床可