核医学与核药学教学、学习课件

NUCLEARMEDICINE核医学与核药学教学课件示踪·显像·诊断·治疗2026年课程导览01学科总览核医学与核药学的定义、内容与学科关系02药物基石放射性药物特性、核素衰变与半衰期03影像诊断SPECT与PET成像原理及临床应用04治疗应用核素治疗机制与典型应用场景05安全展望辐射防护规范与前沿发展趋势CHAPTER学科总览示踪原理是核医学的灵魂从核技术到临床医学，一门交叉融合的新兴学科01核医学与核药学的定义核医学是研究核技术在医学上应用及其理论的科学，由三部分构成三者相互依赖、相互促进，共同形成一门不可分割的新兴交叉学科实验核医学基础核医学研究核技术在生物医学领域实验应用及其理论涵盖核电子学、标记化合物、示踪技术、电离辐射生物效应与放射卫生防护临床核医学聚焦疾病诊断与治疗两大方向是核医学的临床落地核药学研究核素标记药物的制备、理化特性及其在人体内的生理病理过程为实验与临床核医学提供放射性药物发展历程与学科特点核医学先驱Wagner教授指出：核医学是将示踪原理应用于临床医学及生物医学研究的一门分支学科。学科定位核医学是将

示踪原理

作为核心基础，应用于临床医学及生物医学研究的一门分支学科。实验核医学与核药学五大特点兼容性好方法学多应用面广探索度深综合性强学科演进里程碑1896贝可勒尔发现天然放射性铀1898居里夫人发现天然放射性镭1923Hevesy开创示踪实验，1943年获诺贝尔奖1934小居里夫妇首次产生人工放射性核素1942核反应堆诞生，解决人工放射性核素大量生产CHAPTER药物基石半衰期决定药物的生命放射性药物是核医学诊疗的物质基础02放射性药物的定义与特性放射性药物指含有放射性核素、用于医学诊断和治疗的一类特殊制剂；用于显像者习惯上称为显像剂或示踪剂。放射性药物具备四大核心特性，决定其诊疗应用与质量控制的特殊性有放射性利用放射性核素放出的粒子或射线达到诊疗目的具有有效性与危害性双重评价不恒定性核素会自发衰变为另一种核素放射量随时间减少，内在质量可能改变自辐射分解射线直接作用于药物本身引起结构改变或生物活性丧失引入量少以放射性活度为计量单位而非化学量如99mTc标记药物一次静脉注射370MBq，99mTc化学质量仅约10⁻⁹～10⁻¹⁰mol核素衰变规律与半衰期放射性核素数量与活度服从指数规律：N=N₀e⁻λt，其中λ为衰变常数。衰变常数λ半衰期T₁/₂=ln2/λ（0.693/λ），是描述核素衰变速率的核心参数。三种核素半衰期对比半衰期定义与公式半衰期指放射性核素衰变至原有数量一半所需的时间。T₁/₂=ln2/λ（0.693/λ）钼-9965.94小时适合发生器供药锝-99m6.02小时是SPECT主力核素碘-1318天用于甲状腺治疗有效半衰期进入人体后还需考虑生物代谢，由此引入有效半衰期：T有效=(T物理×T生物)/(T物理+T生物)物理6h+生物3h→2h有效半衰期=物理与生物共同作用的结果核素来源与药物分类医用放射性核素三大来源反应堆品种多、成本低，多为丰中子核素，主要来源回旋加速器短寿命缺中子核素：11C、13N、15O、18F正电子发射体核素发生器99Mo-99mTc，定期自长半衰期母体分离短半衰期子体放射性药物按用途分类诊断用γ射线、100～300keV、半衰期约10小时治疗用β粒子、能量大于1MeV、半衰期1～10天典型药物举例药物用途99mTc-MDP全身骨显像18F-FDG肿瘤代谢显像131I-NaI甲状腺治疗CHAPTER影像诊断看见功能，而不仅是结构从单光子到正电子，功能显像的两种路径03核医学显像基本原理核医学显像的本质是利用放射性核素标记的药物作为示踪剂，显示脏器或病变的位置、形态、功能及代谢状态CT、MRI反映解剖结构核医学显像反映功能与代谢，实现疾病早期诊断显像的两个前提显像方式示踪剂能选择性聚集于靶器官或病变组织探测器能灵敏捕捉衰变发出的γ射线或正电子平面显像断层显像动态显像静态显像VSSPECT成像原理与应用全身骨显像早期诊断恶性肿瘤骨转移可比X线及CT早发现转移灶

3～6个月心肌灌注显像诊断冠心病心肌缺血评估介入或搭桥前后疗效甲状腺显像判断结节功能状态良恶性鉴别肾动态显像评估分肾功能早期发现肾功能损伤PET成像原理与应用基于正电子湮灭原理，PET/CT融合代谢信息与解剖定位，成为肿瘤诊疗的核心工具。肿瘤诊断早期发现肿瘤判断良恶性寻找原发灶与转移灶准确分期全面了解全身病变情况指导治疗方案制定与预后判断疗效评估鉴别治疗后残存复发灶鉴别坏死瘢痕组织脑部疾病癫痫灶定位脑肿瘤诊断与疗效评价SPECT与PET技术对比SPECT与PET都是核医学的发射型计算机断层成像技术，但物理机制与应用侧重不同，二者是互补而非替代关系。对比维度SPECTPET探测对象单个γ光子一对511keVγ光子（符合探测）常用核素锝-99m、碘-131氟-18、碳-11、氧-15光子能量约140keV511keV影像特点功能显像、普及度高高灵敏度、定量代谢信息优势场景心、骨、甲状腺、肾肿瘤分期、神经退行性疾病核心判断：脏器功能筛查优先选SPECT，肿瘤精准定位与分期优先选PET/CT。CHAPTER治疗应用精准打击病变细胞放射性核素从显像走向靶向治疗04核素治疗原理与应用核素治疗利用放射性核素放出的β粒子或α粒子产生的辐射生物效应，定向杀伤病变细胞。放射性核素释放的辐射可精准杀伤病灶，减少对周围正常组织的损伤。精准作用于病灶，减少对周围正常组织的损伤——核素治疗的独特优势。治疗用核素的选择要求衰变类型以β射线为主，能量大于1MeV物理半衰期不宜太短，一般为1～10天以保证疗效靶与非靶比足够高，来源方便典型治疗应用131I治疗甲状腺功能亢进及分化型甲状腺癌术后清甲、清灶153Sm-EDTMP骨转移癌所致骨痛的缓解治疗90Y-玻璃微球肝肿瘤的介入靶向治疗CHAPTER安全展望安全是核医学的生命线在规范中前行，在融合中创新05辐射防护规范ALARA原则：合理可行尽量低核医学防护通过三重措施实现：缩短时间、增大距离、加强屏蔽三重防护措施01时间缩短接触放射源的时间02距离增加与放射源的距离，1米外剂量率降为1/403屏蔽使用铅玻璃、钨门等防护设施关键控制指标工作人员年有效剂量限值

20mSv妊娠期工作人员腹部剂量不超过

1mSv/妊娠期放射性废物按半衰期分类存放，短半衰期核素经约

10个半衰期

衰变后处理表面污染控制限值低于

0.4Bq/cm²（β/γ核素）药物制备使用遵循

三级放射性药品使用许可证

制度，操作人员须持岗位工作许可证前沿发展与展望核医学正沿着融合、精准、智能三个方向加速演进。设备融合3项SPECT/CT取代单一SPECT逐渐被SPECT/CT取代PET/MR多模态新一代多模态设备提供更精细的软组织分辨率与更低辐射剂量敏感部位应用拓展脑与盆腔等敏感部位应用新药突破3项1类创新核药获批2026年第一季度我国批准1类创新核药用于SPECT显像心肌灌注显像药包括心肌灌注显像用盐酸去甲乌药碱注射液靶向整合素显像药靶向整合素αvβ3的锝[9