临床医学核医学课件

临床医学核医学课件功能显像·靶向诊疗·精准医学2026年课程导览01学科总览核医学定义、特点与学科范畴02物理根基放射性衰变、射线探测与放射性药物03成像技术SPECT与PET原理、设备与图像重建04临床实践诊断应用、核素治疗与检查流程05安全前沿辐射防护、剂量安全与学科进展01学科总览功能先于形态，核医学是疾病的早期探针从学科定义出发，建立核医学整体认知框架。核医学的定义与学科内涵核医学是利用放射性核素及其标记化合物进行疾病诊断、治疗和研究的医学分支学科。核心特征：从分子与细胞水平揭示疾病，而非仅凭形态改变诊断依据诊断依据追踪放射性药物在体内的分布与代谢，反映脏器的功能状态治疗依据治疗依据利用放射性核素释放的射线靶向破坏病变组织学科交叉学科交叉融合核物理、放射化学、放射生物学与医学影像学核医学的三大板块显像诊断SPECT/CT功能代谢显像，捕捉结构改变前的早期信号PET/CT功能代谢显像，捕捉结构改变前的早期信号显像诊断核素治疗碘-131治疗甲亢与甲状腺癌锶-89缓解骨转移疼痛核素治疗体外检测放射免疫分析检测肿瘤标志物与微量激素体外检测功能显像的独特价值对比维度传统影像（CT/MRI）核医学显像观察对象解剖结构功能代谢发现时机结构改变后结构改变前典型优势高空间分辨率高灵敏度、特异性功能显像先于形态发现病变——疾病早期功能状态已发生改变，核医学因此能更早诊断，如阿尔茨海默病代谢异常可提前数年被发现。核医学在中国的应用规模中国于1958年前后建立核医学技术，历经数十年发展，已形成完整学科体系。百余种对临床诊断有确切价值的检查项目已达多种学科覆盖面广、项目体系成熟，核医学已成为精准医疗的重要技术支撑。多系统覆盖6系统肿瘤核医学显像辅助肿瘤定位与分期心血管·神经·骨骼心肌灌注、脑血流与骨显像成熟应用内分泌·泌尿甲状腺功能与肾脏动态显像常规开展推广普及2级三甲医院普遍建立核医学科，配备专业团队与设备县级医院向基层持续推广，扩大可及性02物理根基理解射线，才能理解影像从放射性衰变到探测机制，夯实物理基础。放射性衰变的三条路径放射性核素通过自发衰变释放射线，衰变类型决定其在核医学中的应用。αα衰变释放氦核穿透力弱临床显像基本不用临床显像临床显像基本不用ββ衰变释放电子释放电子或正电子PET基础β⁺衰变是PET显像的物理基础β⁺为PET基础β⁺衰变是PET显像的物理基础γγ衰变释放高能光子释放高能光子SPECT基础单光子发射是SPECT显像的物理基础单光子为SPECT基础单光子发射是SPECT显像的物理基础常用核素及其临床应用不同核素的半衰期与射线能量差异，决定了其适用的检查项目。半衰期与射线能量的组合，决定核素适用于多器官成像、甲状腺诊疗、肿瘤代谢显像及感染诊断等不同临床场景。常用核素的显像方式与临床定位核素主要用途技术类型锝-99m多器官功能成像SPECT碘-131甲状腺诊疗显像与治疗氟-18肿瘤代谢显像PET镓-67感染与炎症诊断SPECT射线与物质的相互作用γ射线进入探测材料后，通过三种机制与物质相互作用。三种机制共同决定了探测器对γ射线的响应方式与成像质量。“理解相互作用机制，是理解能量分辨与散射校正的前提。”光电效应核心机制γ光子将全部能量转移给内层电子决定探测器能量分辨能力康普顿散射噪声来源光子能量部分损失、方向改变需散射校正抑制电子对效应高能专属仅当光子能量大于

1022keV

时发生临床能量范围内贡献极小放射性药物的核心要求放射性药物由放射性核素与载体分子构成，须同时满足多项要求。核素条件合适的半衰期与射线能量靶向性不改变被标记物的生理特性与生理功能引入量放射性引入量极少，保证安全性摄取机制功能吸收排泄特异性靶向结合细胞吞噬选择性浓聚离子交换03成像技术从光子到图像，解码功能成像解析SPECT与PET原理、设备结构与图像重建。SPECT的成像原理SPECT采集单光子发射的γ射线，经计算机重建生成三维断层图像。信号采集链路γ光子→荧光光子→电脉冲→多角度投影›››1准直器空间定位的物理基础，但限制了灵敏度2闪烁晶体常用碘化钠晶体，γ光子转化为荧光光子3光电倍增管荧光光子转化为电脉冲，携带能量与位置信息4旋转机架绕患者旋转采集多角度投影，支持断层重建准直器决定了SPECT空间分辨率与灵敏度之间的根本权衡PET的成像原理第1步湮灭产生正电子与电子结合质量转化为能量，发射两个

511keVγ光子第2步反向发射两光子方向严格相反夹角

180°，被探测器环同时记录第3步符合探测定位极短时间窗内判定湮灭事件位于两探测器连线上第4步免准直器无需物理准直器灵敏度较SPECT提高约

两个数量级511keV

与

180°

反向，是PET物理学的两个核心常数SPECT与PET核心差异对比维度SPECTPET显像原理单光子发射正电子湮灭符合探测空间定位机械准直电子准直空间分辨率约

8-15mm约

3-6mm灵敏度相对较低显著更高常用核素锝-99m等氟-18等选择SPECT或PET，本质是在

灵敏度

与

普及性

间做临床权衡。融合成像与图像重建现代核医学普遍采用融合成像，并依赖算法重建出高质量断层图像。融合成像已成为核医学临床应用的主流形态。融合成像已成为核医学临床应用的主流形态。PET/CT融合优势功能代谢与解剖信息融合将功能代谢与解剖结构信息融合显著提升定位定性能力显著提升定位与定性能力重建算法滤波反投影与迭代算法相结合构建三维断层图像构建三维断层图像，保障重建质量校正环节随机符合扣除去除随机符合噪声干扰散射校正消除散射带来的图像退化探测器归一化等多项校正通过多项校正保障图像质量04临床实践从原理到病床，核医学如何服务患者掌握核医学在肿瘤、心血管、甲状腺等领域的应用。肿瘤诊断的应用以FDG-PET/CT的肿瘤全流程应用，呈现核医学在肿瘤领域的核心价值。18F-FDG

显像机制：恶性肿瘤细胞高代谢，致示踪剂选择性浓聚。肿瘤领域约占PET临床应用的

90%

以上，是核医学最主要的应用场景。—核心应用场景01早​期诊断发现毫米级病灶肺癌诊断灵敏度

94.6%-95.8%02精准分期全身扫描一次完成辅助

TNM

分期03疗效评估区分

肿瘤复发区分

瘢痕组织04定位活检指导

穿刺放疗靶区勾画心血管疾病的应用稳定性冠心病患者不经MPI评估直接冠脉造影，心肌梗死风险增加

4倍，死亡风险增加近

2倍。梗况评估检测心肌梗死范围，区分坏死心肌与可恢复的存活心肌。决策依据为支架植入或搭桥手术决策提供功能依据。特殊诊断辅助诊断非阻塞性冠脉缺血等特殊类型。中美MPI应用差距核素心肌灌注显像年检查量对比年检查量（万人次）800万vs12万两国年检查量对比美国年检查量800万人次中国年检查量12万人次中美应用的巨大反差，反映我国核心脏病学临床应用存在显著不足甲状腺疾病的诊疗诊疗一体化讲解式，以碘-131的靶向聚集机制贯穿甲亢与甲状腺癌的诊断治疗全流程甲状腺具有选择性摄取碘的能力，放射性碘-131实现

诊断治疗一体化。靶向聚集特性使其避免外科创伤，显著减少全身副作用。放射性碘-131实现诊断治疗一体化诊断甲状腺摄碘试验与静态显像，评估功能状态与结节性质治疗甲亢靶向破坏过度活跃的甲状腺细胞，治愈率达95%以上治疗甲状腺癌术后清除残留甲状腺组织与转移灶骨骼与泌尿系统应用全身骨显像对骨转移瘤灵敏度优于X线，可早期发现骨转移灶。筛查肿瘤骨转移、诊断骨髓炎、评估骨折愈合锶-89靶向聚集骨转移灶，缓解疼痛可持续

3-6个月肾动态显像评估肾脏血流灌注与滤过功能。诊断肾血管性高血压、肾小球肾炎提供分肾功能定量参数神经系统的应用核医学通过脑血流灌注与代谢显像，辅助神经系统疾病诊断。痴呆鉴别脑血流显像评估阿尔茨海默病等退行性疾病退行性疾病癫痫定位PET显像辅助癫痫灶术前定位术前定位脑卒中评估血流灌注评估评估脑卒中后遗症区域的血流灌注血流灌注核素靶向治疗新进展精准时代靶向性更强的治疗核素持续涌现，推动核素治疗进入精准时代传统治疗碘-131治甲亢锶-89治骨转移磷-32胶体治恶性胸腹水创新突破镥[177Lu]特昔维匹肽PSMA靶向治疗晚期去势抵抗性前列腺癌发展趋势2026年初国内多家医院相继完成放射配体疗法首例治疗核医学检查基本流程主流程1开具检查单医师开具检查单›2缴费预约患者缴费预约›3告知注意事项告知注意事项›4注射显像剂注射显像剂›5候诊候诊›6显像检查显像检查›7获取结果获取结果显像时间通常

5-20分钟，视项目而定特殊准备肾动态显像检查前30分钟饮水

300-500mlPET/CT准备禁食禁水

4-6小时；血糖高于

11mmol/L

可能取消检查05安全前沿安全是底线，精准是方向理解辐射防护原则，把握核医学发展前沿。核医学辐射剂量水平核医学与常规影像检查辐射剂量对比（mSv）胸部X光仅

0.02mSv，远低于核医学检查剂量水平核医学检查辐射剂量控制在安全范围内安全范围与常规影像相当0.02mSv·胸部X光6mSv·全身骨扫描7mSv·PET全身检查8mSv·胸部CT单次核医学检查剂量远低于

50mSv

的控制标准辐射防护三大原则患者检查后

24小时

内避免与婴幼儿、孕妇密切接触，多饮水多排尿可加速显像剂排出医护人员通过时间、距离、屏蔽三大原则控制辐射暴露时间缩短接触放射性物质的时间距离增大与放射源的距离屏蔽使用铅屏蔽注射器等防护设备核医学发展前沿方向核医学正沿着更精准、更安全、更智能的方向持续演进设备升级长轴

PET/CT、全环

SPECT/CT

提升灵敏度并降低辐射剂量靶向药物锕-225

靶向α粒子疗法、At-211

核素药物进入临床研究智能辅助AI

辅助影像分析提升早期诊断准确性与效率新设备、新核素与新技术的融合，推动核医学迈向个体化精准诊疗新时代核医学的价值回顾“核医学以