仪器药物示踪201509

NuclearMedicine

核医学常用仪器放射性药物放射性核素示踪与显像技术核医学常用仪器定义

Definition基本结构

Basicconfiguration探测原理Principiumofdetector仪器分类

Classification主要类型MaintypeDefinition核医学常用仪器在医学中用于探测和记录放射性核素放出射线的种类、能量、活度、随时间变化的规律和空间分布的仪器，统称为核医学仪器。根据使用目的不同，常用的核医学仪器分为脏器显像仪器、功能测定仪器和计数测量仪器等主要类型。Basicconfiguration核医学常用仪器Detector

探测器（探头）实质上是能量转换器，将射线能转换光能，再转换成电脉冲信号。主要包括准直器（测量前室）、闪烁体、光导、光电倍增管及前置电子学线路等。Electronicscircuitrypart

根据不同的测量目的而设计的各种分析电路和记录装置。主要有放大器、脉冲高度分析器、均匀性校正与位置电路、定标器和计数率仪、计算机数据处理装置等。Peripherals

显示器、照相机、打印机、存储器等外部设备。核医学常用仪器

ScintillationcounterFunctionalmeterγCamera,ECTScintillationdetectorElectroniccircuitryRecordingdeviceScalar

CountratemeterImagingdeviceBasicconfiguration核医学常用仪器PrincipiumofdetectorPrincipiumofdetector核医学常用仪器核医学常用仪器Principiumofdetector单道脉冲高度分析器（pulseheightanalyzer,PHA）工作原理Classification核医学常用仪器脏器显像仪器

γcamera,SPECT,PET,PET/CT,SPECT/CT脏器功能测量仪器 甲功仪，心功仪，肾功仪，多探头脏器功能测定仪等计数测量仪器

γ测量仪，β测量仪，活度计，个人剂量监测仪，表面污染及场所剂量监测仪等Maintype核医学常用仪器井型晶体闪烁计数器闪烁扫描机19751976195719501951γ照相机PETSPECT19982000

SPECT/CTPET/CT2010PET/MRI闪烁扫描机PET/MRI核医学常用仪器Maintype核医学显像仪器与X线显像仪器的区别

Maintype核医学常用仪器ScannerMechanical

removeHitpointto

recordStaticimagingLowresolving

power核医学常用仪器MaintypeγCameraOnceobtainedplanarimagingofstaticordynamic.核医学常用仪器Maintype

γ扫描机γ照相机成像方式逐点扫描一次成像成像速度慢快分辨率低高静态显像可以可以动态显像不可以可以全身显像不可以可以断层显像不可以不可以核医学常用仪器MaintypeTomographydevice ECT：EmissionComputedTomography

发射式计算机断层

SPECT:SinglePhotonECT

单光子发射式计算机断层(单探头和多探头)PET:PositronEmissionTomography

正电子发射计算机断层核医学常用仪器MaintypeOne-headSPECT核医学常用仪器MaintypeTwo-headSPECTTomographyWholebodyimaging核医学常用仪器MaintypeTri-headSPECT核医学常用仪器MaintypeSPECTImaging核医学常用仪器MaintypePET核医学常用仪器MaintypePET核医学常用仪器双探头符合线路SPECTMaintype核医学常用仪器ComparisonofECTandCT,MRIECT主要反映脏器或组织的功能、血流与代谢，同时也反映其形态，但分辨率较CT，MRI差CT,MRI主要反映解剖学形态变化，分辨率较好，有时也反映其功能变化，但仍然建立在形态基础之上ECT显像时不同脏器显像需不同药物，同一脏器不同目的显像，也要用不同药物CT,MRI检查时，任何脏器较单纯，均只有普通平扫和增强Maintype核医学常用仪器MaintypeNuclearImaging没有一种影像技术能够解决临床所有问题FluorescenceMRImagingUSImaging核医学常用仪器Maintype图像融合技术图像融合是将不同的医学影像或同一类型的医学影像，采用不同方法获得的图像进行空间匹配或迭合，使两个或多个图像数据集融合到一幅图像上。PET/CT融合图像PET图像CT图像核医学常用仪器Maintype图像融合技术PET影像（功能）CT影像（形态）一体化的机架系统一体化的检查床一体化的操作工作站系统核医学常用仪器SPECT/CTSPECT和CT两种成熟技术相结合形成的一种新的核医学显像仪器实现了SPECT功能代谢影像与CT解剖形态学影像的同机融合

一次显像检查可分别获得SPECT图像、CT图像及SPECT/CT融合图像可以采用X线CT图像对SPECT图像进行衰减校正Maintype核医学常用仪器MaintypePET/CT由PET和多排螺旋CT组合而成同一个机架内有PET探测器、CT探测器和X线球管共用同一个扫描床、图像采集和图像处理工作站可以采用X线CT图像对PET图像进行衰减校正核医学常用仪器MaintypePET/CT核医学常用仪器MaintypePET/MRI核医学常用仪器Maintypemicro-PETmicro-PET/CTmicro-SPECT/CTmicro-PET/SPECT/CT核医学常用仪器MaintypeFunctiondeterminatingdeviceSingledetectorDoubledetectorMultipledetectorSPECT核医学常用仪器MaintypeSamplecounterRelativemeasure

γScintillationCounter

βScintillationCounter

cpmorcps核医学常用仪器MaintypeSamplecounterAbsolutemeasure

Radionuclidedosecalibrator

(Activitymeter)BqormCi核医学常用仪器MaintypeRadioactiveprotectiondevicePersonaldosagemeterSurfacecontaminationmonitorRadiationfielddosagemonitor放射性药物定义

Definition主要特点

Mainfeatures核素来源

Sourceofradionuclide药物制备

Preparation质量控制

Qualitycontrol临床分类

ClassificationDefinition放射性药物

放射性药物（radiopharmaceuticals）是指含有放射性核素，符合药典要求，能直接用于临床诊断、治疗和科学研究的放射性核素及其标记化合物。 与放射性药物有所不同，放射性药品（radio-pharmaceuticalpreparations）是经过国家药品监督管理部门批准，具有批准文号、质量标准、规格标准和使用说明书，允许市场流通与销售的一种商品。Definition放射性药物 放射性药物一般由放射性核素和药物两部分组成。放射性药物分子中，药物部分的生物学性质，决定了放射性药物在体内的分布，但其化学量通常都极小，一般不显示其药理作用，也不出现量效关系；其放射性核素部分则主要是起示踪和治疗作用。 对用于显像的放射性核素及其标记化合物习惯上又称为显像剂（imagingagent）或示踪剂（tracer），而体外放射分析用试剂盒的放射性核素标记化合物不属于放射性药物，而是归类于试剂。Mainfeatures放射性药物放射性药物具有放射性，能不断衰变释放射线，因此在其制备、贮存、应用和运输过程均需严格按照放射性物质管理规定，采取有效的防护措施；放射性药物的生理、生化特性取决于被标记物的固有特性，可被相应的靶器官选择性摄取和浓聚；放射性药物的治疗作用基础不同于普通药物，普通药物是依靠药物的药理作用发挥治疗作用，而放射性药物的化学量极微，主要是利用放射性核素发出的射线引起的生物效应达到治疗作用，因而核医学诊断和治疗可以在正常生理状况下进行；Mainfeatures放射性药物放射性药物的计量单位与普通药物不同，以放射性活度为计量单位；放射性药物有特定的物理半衰期和有效使用期，每次使用时均需进行衰变校正；放射性药物在贮存过程中可能发生放射性核素脱标记，致使其放射化学纯度和比活性发生改变。某些被标记物对射线较敏感，可能产生辐射自分解，从而影响放射性药物的生理、生化特性；放射性药物和一般药物一样，必须符合药典的基本要求，如无菌、无致热源、化学毒性小等。Sourceofradionuclide放射性药物Nuclearreactor

核反应堆Cyclotron

回旋加速器Radionuclidegenerator放射性核素发生器Sourceofradionuclide放射性药物NuclearreactorIBM医用回旋加速器63Li(n,α)31H(t1/212.35a)147N(n,p)146C(t1/25730a)5024Cr(n,γ)5124Cr(t1/227.8d)Sourceofradionuclide放射性药物Cyclotron105B(d,n)116Cβ+,20.39min105B(α,n)137Nβ+,9.96min

147N(d,n)158Oβ+,122s158O(α,d)189Fβ+,109.7min11148Cd(p,n)11149InEC,2.8h12150Sb(α,2n)12353IEC,13.2hSourceofradionuclide放射性药物CyclotronGEMinitraceSourceofradionuclide放射性药物Radionuclidegenerator9％salineLeadshieldVacuumbottleAdsorbmaterialCow?Preparation放射性药物Basicrequest理想的核物理性能

适宜的射线种类和能量 合适的物理半衰期 毒性小理想的生物学性能

定位性能 排泄性能Preparation放射性药物Labelingofradiopharmaceutical同位素交换法

155℃，20min OIH+Na131I131I-OIH化学合成法

11CO2→H11CHO/R11COCl→11C-Spiperone生物合成法

35S-L-蛋氨酸→（杂交瘤）→35S-McAbPreparation放射性药物Labelingofradiopharmaceutical核素单纯标记法金属络合法

通过络合剂的配位基团与金属离子（如99mTc、67Ga、111In、201Tl等）形成螯合物，是目前临床上最常用的标记方法。Preparation放射性药物Labelingofradiopharmaceutical化学合成模块Chemistryprocesscontrolunit,CPCUQualitycontrol放射性药物物理学性质检测 颜色、透明度、颗粒度、比活度、放射性核纯度等化学性质检测 离子强度、pH值、化学纯度、放射化学纯度等生物学检测 无菌、无致热源、毒性鉴定及生物学分布Classification放射性药物Diagnosticpharmaceuticals

诊断用放射性药物通过一定途径引入人体内，获得靶器官或组织的影像或功能参数，亦称为显像剂（imagingagent）或示踪剂（tracer）。Therapeuticpharmaceuticals

治疗用放射性药物利用半衰期较长且发射电离能力较强的射线的放射性核素或其标记化合物高浓度浓集在病变组织而产生电离辐射生物效应，从而抑制或破坏病变组织，起到治疗作用。放射性核素示踪技术定义

Definition示踪原理

Principium基本类型

Commontype主要特点

CharacteristicsDefinition示踪技术

放射性核素示踪技术是以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂（tracer），应用射线探测方法来检测它的行踪，以研究示踪物在生物体系（或外界环境）中的动态变化规律的一门技术。 放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要的和最基本的核技术，同时又是放射性核素在医学和生物学中应用的方法学基础。示踪技术放射性核素动力学分析技术

示踪+动力学分析体外放射分析技术

示踪+结合反应放射自显影术

示踪+摄影术放射性核素显像技术

示踪+显像技术+计算机技术分子影像技术

示踪+基因技术

示踪+受体分析技术示踪技术Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechnique1952年，美国冷泉港卡内基遗传学实验室科学家AlfredHershey和MarthaChase使用35S和32P双标记噬菌体感染实验，证明DNA是遗传信息的载体。1969年获诺贝尔奖示踪技术Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechniqueFrederickSanger，英国生物化学家完成第一个蛋白质的全序列分析（1955）

1958年获诺贝尔化学奖将放射性示踪技术引入RNA和DNA的序列分析，成功地建立了链末端终止法，完成了人线粒体DNA全序列分析（1978）

1980年获诺贝尔化学奖Principium示踪技术1.标记物与非标记物的同一性 放射性核素及其标记化合物和相应的非标记化合物具有相同的化学及生物学性质。125I-MIBGPrincipium示踪技术DTPA双金属螯合物酪氨酸的碘标记Principium示踪技术2.放射性核素可测量性放射性核素及其标记化合物可发出各种不同的射线，且能够被放射性探测仪器所测定或被感光材料所记录。示踪技术

Action:

放射性核素示踪剂在体内的生物学行为主要取决于被标记物，而其放射性核素只是在示踪剂的代谢转化过程中发出射线，起到示踪的作用。相同的核素标记在不同的化合物上，表现出来的体内代谢过程和生物学行为可完全不同，而不同的核素标记在相同的化合物上，其生物学行为不会发生改变。

99mTcO4-、99mTc-ECD、99mTc-MIBI 99mTc-DMSA、113mIn-DMSA

PrincipiumCommontype示踪技术体内（invivo）物质吸收、分布及排泄

放射性核素稀释法

放射自显影技术

放射性核素功能测定

放射性核素显像技术

radionuclidetracingtechnique体外（invitro）物质代谢与转化的示踪细胞动力学分析

活化分析

体外放射分析

Characteristics示踪技术

1．灵敏度高一般可达到10-14～10-18g水平

mg=10-3,ug=10-6,ng=10-9,pg=10-122．方法简便、准确性好 简化实验程序，提高实验结果的可靠程度

3．合乎生理条件 非破坏性实验,反映的是被研究物质在生理剂量和原有生理状态下的代谢和变化

4．定性、定量与定位研究相结合

5．缺点与局限性 ①专用的实验条件;②专业训练的技术人员;③放射性生物效应放射性核素显像技术定义Definition示踪原理Principium显像类型Commontype分析要点Imageanalysis主要特点CharacteristicsDefinition显像技术

放射性核素脏器和组织显像是根据放射性核素示踪原理，利用放射性核素或其标记化合物在体内代谢分布的特殊规律，在体外获得脏器和组织功能结构影像的一种核技术。 放射性核素显像的显像原理是建立在器官组织血流、代谢等功能变化的基础之上，是一种功能结构影像。Principium

不同的放射性药物（显像剂）在体内有其特殊的分布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、组织或病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分布形成一定程度的浓度差，而显像剂中的放射性核素可发射出具有一定穿透力的γ射线，可为放射性测量仪器在体外探测、记录到这种放射性浓度差，从而在体外显示出脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器功能变化。显像技术Uptakemechanism显像技术

1．合成代谢

131I，131I-6-IC

2．细胞吞噬

99mTc-SC

3．循环通路

99mTc-DTPA，99mTc-RBC

4．选择性浓聚

99mTc-PYP

5．选择性排泄

99mTc-EC，99mTc-MAG3，99mTc-HIDA

6．通透弥散

133Xe，99mTcO4－

7．离子交换和化学吸附

99mTc-MDP

8．特异性结合

RII，RRIClassification显像技术Static&dynamicimaging

Staticimaging

Classification显像技术Dynamicimaging

感兴趣区（regionofinterest，ROI）技术Classification显像技术Regional&wholebodyimaging

Wholebodyimaging

Regionalimaging

Classification显像技术Planar&tomographicimagingPlanarimaging

Tomographicimaging

Classi