核医学教学课件：核医学总论2017

核医学总论04七月202311C-CFT18F-FDG帕金森叠加综合征04七月2023阵发性剧烈头痛，伴心前区紧迫感，伴心悸、面色苍白，持续3-5分钟后自行缓解；发作时测血压最高至220/130mmHg，心率降至40次/分，症状缓解后复测血压可降至120/80mmHg左右。嗜铬细胞瘤04七月2023治疗前（手术及药物）治疗后04七月2023主要内容绪论核医学物理辐射防护核医学仪器放射性药物放射性核素示踪技术体外分析技术（自学）04七月2023

核医学（NuclearMedicine,NM)是研究核技术（放射性示踪技术）在医学中（诊断和治疗疾病）的应用及其理论的一门学科。第一章绪论04七月2023核医学内容绪论实验临床

放射性药物（标记），示踪技术，体外免疫分析，自显影，成像技术，动物显像等。

诊断核医学（功能检测，影像）治疗核医学（内照射与外照射）涉及领域多，应用范围广，内容丰富。04七月2023

核医学特点绪论基础与临床的桥梁：超前性：技术及显像方法，分子影像与治疗实时性：观察代谢排泄过程，功能活动过程生理性：细胞功能，核酸、蛋白及糖代谢，分析生命的不同环节的生理现象。靶向性：特定部位的吸收低剂量：内照射，持续性高效率：化学量少，生物效应高。04七月2023第二章核医学物理基础04七月2023核素（同位素，同质异能素，稳定性核素，放射性核素）核素射线及核衰变（α衰变，β衰变，γ衰变）核衰变（衰变规律，半衰期，放射性活度）射线与物质的作用（粒子，光子，中子）核素基本概念04七月2023原子结构原子结构原子核中子质子电子+++04七月2023核素原子核由质子和中子（统称核子,Nucleon）组成。元素指凡质子数相同的原子为一种元素。

A代表原子的质量数，原子结构简便表达：AX,如131I04七月2023核素核素（Nuclide)指核内质子数、中子数、核能完全相同的一类原子。同位素指具有相同质子数、但中子数及质量数不同的核素。它们在周期表中同一位置。04七月2023核素同质异能素指两个核素质子数和中子数都相同，而能量状态不同的核素。稳定性核素是指原子核稳定的核素，在没有外来因素干扰时，不容易发生核内成分或能级的变化。放射性核素是原子核不稳定的核素，由于中子与质子比例失衡，容易发生核内成分或能级的变化。

04七月2023核衰变是指放射性核素的原子核不稳定，会自发地变成另一种核素，同时释放出一种或一种以上的射线。衰变类型：α,β，γ衰变,电子俘获.α衰变：核衰变时释出出α粒子（氦核）的衰变。母核失去二个质子和二个中子。主要发生在质子>82的核素。放射性核衰变04七月2023β-衰变：主要发生在中子相对过剩的核素。核中1个中子转化为质子，释放1负电子，原子序数加1。

β+衰变（正电子衰变）：主要发生在中子相对不足的核素。核中1个质子转化为中子，释放1正电子和1中微子，原子序数减1。

放射性核衰变18F->18O+β++υ+1.655Mev04七月2023电子俘获（EC）：发生在中子相对不足的核素。原子核先从核外较内层的电子轨道俘获一个电子，与一个质子结合转化为中子，同时发射出一个中微子。γ衰变及同质异能跃迁：指核素由高能态向低能态或激发态向基态跃迁的过程中释出γ射线或单光子的衰变。放射性核衰变04七月2023放射性活度单位放射性活度：单位时间内核素衰变次数。国际单位贝：克勒尔（Becquerel，Bq），旧单位：居里(Ci)，即1秒3.7×1010次衰变.1Ci=3.7X1010Bq，1mCi=37MBq放射性比活度：单位容积或重量的放射性活度.放射性纯度：样品中某物质的放射性活度占总的放射性活度的比例。放射化学纯度：样品中某种化学形式存在的物质的放射性活度占总的放射性活度的比例。04七月2023核衰变规律

指数衰减规律

N=N0e-t

N0:（t=0）时放射性原子核的数目N:经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目:放射性原子核衰变常数表示单位时间内衰变的核的数目占当时的放射性核数目的比率.半衰期(half-live)：放射性原子核数从N0衰变到N0的一半所需的时间。

T1/2=0.693/λ04七月2023核衰变规律

半衰期（Halflife)物理半衰期(T1/2):核素的原子衰变一半所需要的时间。T1/2=0.693/λ生物半衰期(Tb)：放射性活度通过生物排泄一半的时间。有效半衰期（Te)：生物衰减和物理衰减双重作用所剩一半的时间。换算公式：Te=(T1/2xTb)/(T1/2+Tb)04七月2023射线与物质的相互作用（自学）一、带电粒子和物质的作用：电离作用，激发作用，韧致辐射，散射作用，湮没辐射。二、光子与物质的作用光电效应，康普顿-吴有训效应，电子对生成。三、中子与物质的作用04七月2023第三节辐射防护04七月2023电离辐射量及其单位照射量：射线对空气的电离能力的量度。

单位：库伦/千克(C/Kg);伦琴（R),1R=2.58x10-4C/Kg吸收剂量：单位质量的物质受照射后吸收的电离辐射的平均能量。

单位:戈瑞(Gy);拉德(rad).1Gy=100rad剂量当量：是吸收剂量、品质因素及其修正因素的乘积。

单位:希沃特（Sv);雷姆(rem).1Sv=100rem

04七月2023人体接受电离辐射的年均剂量中国人均年辐射剂量（2.4mSv）<世界值（2.8mSv），主要来自医疗照射的差别（0.09mSv/0.4mSv）公众所受的照射大部分来自天然辐射（中国96%、世界86%）；中国受天然照射的年均值与世界的年均值相当（2.3mSv/2.4mSv），其中氡和钍射气的贡献最大，约占总剂量的40%；人工辐射源大多来自医疗照射。04七月2023各种检查辐射剂量比较04七月2023为什么辐射对人体产生危害？电离辐射生物效应：电离辐射将辐射能量传递给机体所引起的任何改变的总称。基本原理:直接作用(损伤)；间接作用(自由基)。对DNA、蛋白的作用：损伤、合成抑制，分解。对细胞的作用：与敏感性，细胞周期有关。引起染色体畸变、细胞死亡。对器官的作用：血液及免疫、胃肠道、泌尿道。生物效应分类：内与外，局部与全部，近期与远期，躯体与遗传，确定与随机。04七月2023辐射的防护防护基本原则

1实践的正当化（Justifiction）

2放射防护最优化（Optimization）

3个人剂量的限制（DoseLimitation）内照射防护个人防护（穿戴防护用品）、操作规程、事故处理。减少药物进入体内：降低空气中的核素浓度、表面污染水平、减少进入口、皮肤。加速摄入药物排泄：输液、灌肠、利尿。

04七月2023辐射的防护外照射防护时间防护距离防护屏蔽防护04七月2023第三章核医学仪器04七月2023核医学仪器γ闪烁探测器（1950年HalAnger）闪烁扫描机(1951年Cassen)功能测定仪（吸碘率测定仪，肾图仪）γ照相机（1957年）单光子发射计算机断层仪(SPECT)（1979年KuhlandEdwards)正电子发射计算机断层仪(PET)04七月2023其他核仪器功能测定仪：甲状腺功能仪，肾图仪，γ计数探测器。实验用仪器：γ计数器，放免仪，液体闪烁计数器，活度计。放射污染检测及监测仪：表面污染监测仪，场所剂量检测仪，个人剂量监测仪，个人剂量报警器。04七月2023显像仪器04七月2023核探测仪器基本原理放射性探测：探测仪器将射线能量转换成可记录和定量的光能、电能等，测定放射性核素的活度、能量、分布的过程。放射性探测的基本过程04七月2023核医学仪器显像原理04七月2023核医学仪器显像原理04七月2023信号分析和数据处理信号分析：信号甄别，信号位置判断，能峰判断，时间判断，符合判断，信号增益校正，射线散射校正，均匀性校正，旋转中心校正等。图像处理：衰减校正，（时间，空间）图象平滑处理，ROI等图象定量分析，断层图象重建（滤波反投射法，叠代法），剖切等。图象融合：将两种不同图象融合成一幅图象的技术，是医学影像发展的亮点。04七月2023SinglePhotonEmissionComputedTomographySPECT：在闪烁照相机基础上增加了探头旋转装置、图象重建软件。有单探头、双探头、三探头。04七月202304七月2023SPECT/CT同时提供功能血流灌注、代谢影像和解剖形态结构影像，为临床提供科学诊断依据。04七月2023Positronemissiontomography

PET：是专为探测体内正电子发射体湮灭辐射时同时产生的方向相反的两个γ光子而设计的显像仪器。数十个甚至上百个小γ光子探测器环形排列，在躯体四周同时进行探测。

04七月2023PET04七月2023全身正常影像04七月2023PET/CT以PET特性为主，同时将PET影像叠加在CT图像上，使得PET影像更加直观，解剖定位更加准确。

04七月2023食管癌PET-CT显像04七月2023第四章放射性药物04七月2023基本概念放射性制剂是指其分子中含有放射性核素的放射性试剂和放射性药物的总称。放射性药物（radiopharmaceuticals）指引入体内用于临床诊断或治疗的放射性核素和放射性标记药物。要求:符合安全、有效而性能稳定的药物；合适的物理半衰期，高纯度，无药理作用。放射性试剂指不需引入体内的放射性核素和放射性标记物。04七月2023放射性药物核素来源：

核反应堆，加速器，核素发生器。药物制备及鉴定：化学合成，交换法，生物合成，偶联标记，络和物形成法。分类：低能与高能，按射线种类管理：特种药品管理加防护要求04七月2023核反应堆:可控制的重核裂变链式反应装置04七月2023加速器（医用）直线加速器回旋加速器04七月2023放射性发生器（母牛）是一种从半衰期较长的母体核素中制备由母体核衰变产生半衰期较短的子体核素的无菌层析柱密闭系统。99Mo-99mTc(66h-6h)04七月2023放射性药物的制备放射性核素标记技术同位素交换法化学合成法生物合成法金属络合法药物质量控制物理化学鉴定，标记率测定04七月2023放射性药物的质控基本概念放射性核纯度指特定放射性核素的放射性占总放射性的百分数。化学纯度是指以某一形式存在的物质的质量占该样品总质量的百分数。放射化学纯度指以特定化学形态存在的放射性核素活度占样品总活度的百分数。04七月2023第五章放射性核素示踪技术04七月2023放射性核素示踪技术(radionuclidetracertechnique):是以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂，应用射线探测方法检测它的行踪，以研究示踪物在生物体系中的分布及其变化规律的一门科学。要求：标记物与非标记物的性质相同；放射性核素的可探测性。分类：体内示踪和体外示踪体内：脏器代谢研究；稀释法；功能测定；核素显像。体外：物质代谢研究；细胞动力学分析；放射自显影；活化分析，体外放射分析。放射性核素示踪技术04七月2023放射性核素显像是根据放射性核素示踪原理，利用放射性核素及其标记物在体内代谢分布的特点，应用核医学仪器获得脏器功能影像的方法。判断脏器或组织的形态、位置、大小、功能、代谢的变化。核素显像04七月2023显像基本原理：示踪原理

1、细胞功能摄取（糖代谢，I-131）

2、细胞吞噬或拦截(淋巴显像，脾脏显像）

3、循环通路（流经腔道，灌注，微循环栓塞，血池分布）

4、选择性排泄（肾，肝胆）

5、通透弥散（MIBI),6、腔隙显像（关节腔，胃）

7、离子交换或化学吸附（骨）

8、特异性结合（抗原抗体，受体配体，核酸分子的碱基配对）核素显像脑代谢显像（一）原理、显像剂与显像方法：靶器官或组织+生理/生化功能+核素示踪技术（显像剂）核医学显像原理三段论三大营养物质代谢

18F-FDG13N-NH3

11C-MET11C-CHO--正常脑组织代谢表型04七月2023细胞功能摄取图例.甲状腺癌碘-131显像。04七月2023糖代谢04七月2023灌注显像病例2.左肺门肺癌，肺灌注显像可见左肺上叶灌注缺损。心血池显像循环通路04七月2023选择性排泄04七月2023脑外伤：右顶枕叶损伤并对撞伤正常心肌灌注断层显像图片通透弥散04七月2023

前列腺癌广泛骨转移化学吸附04七月2023乳腺癌18F-FES雌激素受体显像特异性结合04七月2023显像类型与方法静态显像动态显像局部显像全身显像断层显像早期与延迟显像负荷显像阳性显像门控显像04七月