核医学基础知识的教学设计

核医学基础知识汇报人：医篮砂竟课程导览01学科总论定义、范畴与临床价值02物理与药物基础核衰变、放射性药物与示踪原理03核心技术与设备SPECT/PET显像与融合成像04临床应用与前沿各系统应用与诊疗一体化趋势学科总论01核医学：利用核技术诊断与治疗疾病核医学是利用放射性核素及其射线进行疾病诊断、治疗和医学研究的学科，是核技术与医学相结合的产物学科两大分支实验核医学利用示踪技术进行医学基础研究，发展新诊疗方法临床核医学直接应用于疾病诊疗临床核医学分支诊断核医学•体内诊断：脏器显像与功能测定•体外诊断：放射免疫分析等治疗核医学利用放射性核素发射的射线对病变组织进行高度集中照射，实现靶向治疗核医学与放射医学、影像医学、核物理、生物化学等多学科交叉融合，是现代医学影像学的重要组成部分高灵敏、高特异：核医学的独特优势核医学已成为精准医疗体系中不可替代的核心支柱核心优势功能代谢显像分子水平反映脏器功能与代谢变化，早于解剖结构异常发现病变高灵敏度检测灵敏度可达纳摩尔级（10⁻¹²~10⁻¹⁵），能探测极微量生化变化高特异性通过靶向分子探针，实现对特定受体或代谢途径的精准识别定量分析动态追踪标记物分布，获取靶器官功能代谢参数无创伤性检查过程安全，患者无需承受手术或穿刺风险学科起源与奠基人物贡献与称号贝克勒尔1896年发现铀的放射性，开启核技术医学应用海韦希"基础核医学之父"布卢姆加特"临床核医学之父"物理与药物基础02核素、同位素与核衰变：基本概念解析核素质子数、中子数、能态三者全同同位素质子数相同，中子数不同化学性质相同，物理性质不同同质异能素质子数、中子数相同能态不同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α衰变穿透力：极弱射程短、电离作用强放射性核素治疗（局部作用）β衰变穿透力：弱中等穿透治疗，如

¹³¹I

治疗甲状腺疾病γ衰变穿透力：强电离作用小放射性核素

显像正电子衰变穿透力：强湮灭产生双光子PET显像，如

¹⁸F

标记葡萄糖代谢显像放射性活度与常用核素：量化基础1Bq每秒一次衰变贝克勒尔（Bq）3.7×10¹⁰Bq1Ci=3.7×10¹⁰Bq居里（Ci）·已淘汰常用核素半衰期速查核素半衰期主要用途⁹⁹ᵐTc约

6

小时SPECT显像（最常用）¹³¹I约

8

天甲状腺诊断与治疗¹⁸F约

110

分钟PET显像（FDG标记）¹²⁵I约

60

天体外放射分析放射性药物：三大核心要求定义含放射性核素、供医学诊断和治疗用的特殊药物质控标准适宜半衰期、合适射线能量、高靶/非靶比值，且满足无菌无热原规范三种来源加速器：¹¹C、¹⁸F等；反应堆：¹³¹I、⁸⁹Sr等；发生器淋洗：⁹⁹ᵐTc钼锝发生器核心技术与设备03示踪技术：核医学显像的核心原理示踪技术是核医学显像的核心基石核心遵循两大原则，显像剂通过三种机制实现靶器官聚集两大基本原则同一性原则放射性核素标记化合物与非标记化合物保持完全相同的化学及生物学性质。¹⁸F-FDG与葡萄糖共享细胞膜转运机制，真实反映组织葡萄糖代谢可探测性特征利用放射性核素衰变释放的γ射线或正电子湮灭辐射，通过SPECT/PET实现纳摩尔级检测灵敏度三种聚集机制机制类型核心原理典型显像剂临床应用合成代谢经转运蛋白摄取、酶磷酸化后细胞内滞留¹⁸F-FDG肿瘤代谢显像细胞吞噬网状内皮系统吞噬放射性标记胶体⁹⁹ᵐTc-硫胶体肝脾功能评估、前哨淋巴结定位特异性结合分子识别原理与靶抗原高亲和结合⁶⁸Ga-PSMA前列腺癌精准显像SPECT与PET：两大核心成像技术SPECT与PET技术对比SPECT全称：单光子发射计算机断层仪探测射线：单光子γ射线常用核素：⁹⁹ᵐTc、¹³¹I灵敏度：较高成本：较低，基层可普及PET全称：正电子发射计算机断层仪探测射线：正电子湮灭产生的双光子常用核素：¹⁸F、⁶⁸Ga、¹¹C灵敏度：极高（纳摩尔级）成本：较高，三甲医院为主SPECT骨显像：恶性肿瘤骨转移早期诊断首选心肌灌注断层显像：评估冠心病甲状腺显像：判断结节性质PET¹⁸F-FDGPET/CT：肿瘤早期筛查、全身分期主流地位淀粉样蛋白PET：阿尔茨海默病早期诊断融合成像趋势PET/CT、SPECT/CT、PET/MR等融合设备同时提供结构+功能信息，诊断精度大幅提升VS临床应用与前沿04各系统经典应用：核医学的临床版图核医学覆盖六大系统，从诊断到治疗全链条覆盖从甲状腺到大脑，核医学以"同一枚核素"贯通诊断与治疗全链条内分泌系统摄¹³¹I率测定、甲状腺显像、¹³¹I治疗甲亢与分化型甲状腺癌，贯穿甲状腺疾病诊断+治疗全流程骨骼系统全身骨显像，骨转移早期筛查首选，较X线提前3-6个月发现病灶心血管系统心肌灌注显像、心肌代谢显像，评估缺血范围与心肌存活判断，指导血运重建泌尿系统肾动态显像，分肾功能评估，肾血管性高血压筛查重要手段肿瘤显像¹⁸F-FDGPET/CT全身分期、⁶⁸Ga-PSMAPET/CT前列腺癌诊断，灵敏度远超传统影像学神经系统脑血流灌注显像、淀粉样蛋白PET，癫痫致痫灶定位、阿尔茨海默病早期分子诊断放射防护：核医学安全实践的铁律⁹⁹ᵐTc半衰期仅约

6小时，辐射剂量低于常规CT，检查后无需隔离，安全性良好实践正当化收益大于风险防护最优化可合理达到的最低水平个人剂量限值不得超过规定限值时间：缩短暴露时间距离：增大与放射源距离屏蔽：使用铅等防护材料内照射防护防止放射性物质经口、鼻、皮肤进入体内，严格遵守操作规程随机效应无阈值：发生概率与剂量成正比典型表现：致癌确定性效应有阈值：严重程度随剂量增加典型表现：皮肤红斑工作场所分级管理控制区：辐射水平较高，严格管控监督区：辐射水平较低，常规监测放射防护遵循国际公认的三大基本原则，确保人员与公众安全VS诊疗一体化：核医学的前沿与未来诊疗一体化是核医学区别于其他影像学科的核心特色使用同一靶点分子，先以诊断核素（如⁶⁸Ga）显像筛选患者，再以治疗核素（如¹⁷⁷Lu）实施靶向治疗经典范式⁶⁸Ga-DOTATATE显像诊断+¹⁷⁷Lu-DOTATATE治疗，实现神经内分泌肿瘤全流程管理2026前沿突破国产核药获批全球首个靶向αvβ3诊断核药上市，打破近30年垄断，费用仅为PET/CT的1/5~1/3前列腺癌