核医学总论课件

核医学总论

Introductionofnuclearmedicine早老性痴呆

脑淀粉样变斑块显像甲亢

131碘治疗冠心病

心肌血流灌注显像胰腺癌

肿瘤显像

核医学（nuclearmedicine）作为一门年轻的综合性边缘学科是现代医学的重要组成部分它既是从事生物医学研究的一门新技术又因在诊断和治疗疾病中具有独特的优势在临床医学领域占有特殊的地位已成为独立学科

核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论世界上伟大的科学发明著名的获诺贝尔奖金的科学家序幕1895～1934

初创阶段1935～1945

初具规模阶段1945～1960

迅速发展阶段1961～1975

近现代核医学阶段1976～2010核医学发展史

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线，树立了放射学的里程碑用X射线为他夫人拍摄了手的照片成为人类第一张X线照片

1901年第一张诺贝尔物理学奖状授予伦琴核医学序幕（1895～1934）

1896年法国物理学家贝克勒耳在研究铀盐时

发现铀能使附近黑纸包裹的感光胶片感光

由此断定铀能不断地发射某种看不见而穿透力强的射线

第一次认识到放射现象他和居里夫妇共同获1903年诺贝尔物理学奖由于受到放射性的伤害他成为第一位被放射性物质夺去生命的科学家

1898年居里夫妇

发现镭和钋两种放射性元素居里夫人一生两度获诺贝尔奖FredericJoliot-Curie（弗雷德里克约里奥居里）和IreneCurie（伊雷娜居里）1934年第一次用人工方法获得了放射性32P

揭开和平利用放射性核素的序幕1935年获诺贝尔化学奖实验核医学之父1923年匈牙利籍化学家Hevesy

最早将同位素示踪技术

用于植物的研究、人体全身含水量等生理学研究

并发明了中子活化分析技术被誉为实验核医学之父

1943年获得了诺贝尔化学奖

临床核医学之父

1926年美国内科医师Blumgart

第一次应用了示踪技术

即利用放射性氡在人的活体研究循环时间以后还进行了多项生理、病理和药理学研究

被誉为“临床核医学之父”放射性药:核素131I、32P、198Au、24Na

最简单的无机化合物探测仪器:盖革-繆勒计数管

定标器检查项目:甲状腺功能测定

甲状腺疾病的治疗

血液病和腹腔转移瘤治疗核医学初创阶段（1935～1945）核医学初具规模阶段

（1945～1960）

放射性药核反应堆投产核素多种大量制备放射性标记化合物

探测仪器自动γ闪烁功能仪自动γ闪烁扫描仪

检查项目心、肾、肝、胆功能测定肝、肾、脾、甲状腺等扫描放射性药：利用加速器和发生器生产

更多的放射性核素制备成功更多的放射性标记化合物探测仪器：γ闪烁照相机配以计算机检查项目：人体重要脏器核素显像

创立放射免疫分析法，测定体内微量物质

核医学迅速发展阶段

（1961～1975）1977年Yalow和Berson获诺贝尔医学奖放射性药：心、脑功能、代谢单光子显像剂心、脑、肿瘤代谢、功能正电子显像剂探测仪器：单光子发射计算机断层仪（SPECT）正电子发射计算机断层仪（PET）

PET/CT和SPECT/CT检查项目：核心脏病学神经核医学肿瘤核医学 ……现代核医学阶段

（1976～）核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论

核医学定义和内容★

核技术与医学相结合的学科研究核技术在医学中的应用及其理论核医学的两大必备条件

放射性药物

核医学仪器动态地观察机体内物质代谢的变化反映组织和器官整体和局部功能与代谢简便、安全、无创伤的诊治疾病进行超微量测定，灵敏度达10-12～10-15g用于医学的各个学科和专业

核医学的特点

experimentalnuclearmedicineclinicalnuclearmedicine实验核医学临床核医学核医学

nuclearmedicine核药学核素示踪技术实验核医学实验核医学利用核技术探索生命现象的本质和物质变化规律广泛应用于医学基础理论研究

临床核医学诊断核医学治疗核医学诊断核医学体内检查法体外检查法放射免疫分析各种脏器

组织病变显像体内检查法核素显像非显像法功能测定

甲状腺功能

肾图治疗核医学接触治疗内照射治疗核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论放射性药物基本概念★放射性药物体内定位机制★放射性药物的制备☆放射性药物的质量控制放射性药物应用的基本考虑临床常用的诊断与治疗放射性药物放射性药物指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物放射性药物由放射性核素和被标记物两部分组成放射性核素起示踪（诊断）和内照射作用（治疗）被标记物起靶向作用它本身化学量极微不产生药理作用放射性药物基本概念★

（radiopharmaceutical）按不同用途分为两大类诊断用放射性药物治疗用放射性药物诊断用放射性药物用于显像者称为显像剂（imagingagent）用于非显像检查的称为示踪剂（tracer）放射性药物按用途分类★

放射性药物体内定位机制★（一）特异性摄取（二）代谢性陷入（三）特异性结合（四）通道、灌注和生物分布区（五）特殊价态物质摄取（六）化学吸附（七）微血管栓塞和拦截（八）细胞的吞噬和胞饮作用（九）排泄和清除（一）特异性摄取某些含放射性核素的化合物被特定组织或器官摄取对该组织或器官进行功能测定、显像或治疗甲状腺特异性摄取131I-NaI

（二）代谢性陷入天然营养物质的类似物进入细胞参与代谢的部分环节18F-FDG（氟代脱氧葡萄糖）葡萄糖类似物可反映肿瘤组织、心肌、脑葡萄糖摄取及利用情况（三）特异性结合通过抗原与抗体、配体与受体特异性结合进行定位放射免疫显像受体显像68Ga-octreotide（奥曲肽）PET/CTneuroendocrinetumors（神经内分泌肿瘤）（四）通道、灌注和生物分布区将显像剂引入某一通道或当它通过某一通道时可以使这些通道静态或动态显影99Tcm-RBC

心室显像（五）特殊价态物质摄取一些细胞能选择性地摄取特殊价态物质心肌细胞可摄取与K+类似的正一价物质

201TlCl（氯化亚铊）中的201Tl与K+类似可被心肌细胞摄取心肌显像（六）化学吸附通过离子交换等作用吸附于特定组织中骨骼的基本成分羟基磷灰石晶体能高度吸附99Tcm-多磷酸化合物99Tcm-MDP（亚甲基二膦酸盐）骨显像（七）微血管栓塞和拦截静脉注射大于毛细血管直径的放射性颗粒或微球当它们随血流灌注到肺微血管床时暂时栓塞在肺微血管床99Tcm-MAA（大颗粒聚合人血清白蛋白）肺灌注显像（八）细胞的吞噬和胞饮作用当细胞与放射性药物颗粒接触时如果适合细胞功能需要颗粒可进入细胞进入固体颗粒称为吞噬进入液体颗粒称为胞饮99Tcm-SC（硫）胶体肝显像（九）排泄和清除特定结构的非特异性底物经一定途径排泄可使排泄系统显影99Tcm-DTPA（二乙三胺五乙酸）经肾小球滤过排泄肾动态显像符合药典一般要求无菌、无热源、化学毒性小等理想的核性质理想的生物学性能

放射性药物的制备

对放射性药物的基本要求★放射性药物的制备

理想的核性质射线种类与能量诊断用放射性核素发射γ射线，显像用能量100～300keV

发射β+射线，经湮没辐射，

γ光子能量511keV

具有较强的穿透力，能在体表探测，辐射损伤小治疗用放射性核素发射β-射线或俄歇电子在组织中射程数毫米对周围正常组织不造成损伤物理半衰期（physicalhalflife，T1/2）诊断用以数小时为宜，治疗用一天至数十天

具有良好的定位性能血液清除快进入靶器官快靶/非靶器官的放射性比值高具有良好的排泄性能诊断药物在体内滞留时间足够显像+通过尿、粪便迅速排出体外治疗药物除了受治疗的病变组织外从非受治疗组织尽快排出

放射性药物的制备

理想的生物学性能核反应堆

99Mo、125I、131I、32P、14C、3H、89Sr、133Xe、186Re、153Sm加速器

11C、13N、15O、18F、123I、201Tl、67Ga、111In放射性核素发生器放射性药物的制备

放射性核素的生产从长半衰期的核素（称为母体、母牛）中分离短半衰期的核素（称为子体、奶液）的装置母体不断衰变，子体不断增长

每隔一定时间可从发生器中分离出子体使用

这一现象如同母牛挤奶

使用方便，在医学上应用广泛

放射性药物的制备

放射性核素发生器（generator）放射性药物的制备

在医学中常用的发生器

99Mo（钼）–99Tcm（锝）发生器

188W（钨）–188Re（铼）发生器

82Sr（锶）–82Rb（铷）发生器

81Rb（铷）–81Krm（氪）

发生器

放射性药物的制备

99Mo–99Tcm发生器99Mo是母体、母牛（T1/266小时）

99Tcm是子体、奶液（T1/26小时）

99Tcm由99Mo衰变而来将99Mo吸附于在色层柱上（Al2O3）衰变产生的99Tcm在色层柱上吸附能力很弱只要用生理盐水淋洗即可得到99Tcm

放射性药物的制备

99Tcm（锝）

1964年问世发射单一的γ光子能量140keV

半衰期（T1/2）为6小时

放射性药物的制备

放射性核素的标记是将放射性核素引入化合物（被标记物）分子中最常用99Tcm标记的放射性药物（80%）来自发生器的99Tcm以99TcmO4-形式存在

+7价Tc在化学上很稳定，很难与待标记化合物结合当被还原剂还原后，低价态时+4价Tc稳定性下降可形成各种不同的络合物广泛用于各种脏器显像

放射性药物的制备

放射性核素的标记直接标记法常用的还原剂是SnCl2

大多数制备成药盒配体交换法间接标记法

放射性药物的质量控制（qualitycontrol，QC）至关重要直接影响其有效性和安全性主要检测内容物理性质化学性质生物学性质放射性药物的质量控制

物理性质检测性状：澄明度、颜色、颗粒度放射性核纯度（radionuclidepurity）指特定放射性核素的放射性活度占总放射性活度的百分数放射性活度（radioactivity）单位时间内原子核衰变数pH化学纯度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（radiochemicalpurity，RCP或Rp）指以特定化学形态存在的放射性活度占总放射性活度的百分比放射化学纯度对于放射性药物非常重要有些放化杂质会浓集于血液和非靶器官影响图像质量甚至对结果的判断放射性药物的质量控制

化学性质检测无菌无热原毒性检定生物分布试验放射性药物的质量控制

生物学性质检测正当性判断即权衡预期的需要或治疗后的好处与辐射引起的危害得出进行这项检查或治疗是否值得的结论放射性药物应用的基本考虑

正确使用的基本原则放射性同位素与射线装置放射防护条例（1989年月日10月24日中华人民共和国国务院令第44号发布）最优化确定若有几种同类放射性药物可供诊断检查用选择所致辐射吸收剂量最小者诊断检查时尽量采用先进的测量和显像设备以便获得更多的信息提高诊断水平同时尽可能降低使用的放射性活度对用于治疗疾病的放射性药物选择病灶辐射吸收剂量最大全身及紧要器官辐射吸收剂量较小者放射性药物应用的基本考虑

正确使用的基本原则

Biography1683kg，0.21mCi/kg2.5min/bed，7bed

同一患者PET/CT不同型号图像质量

BiographymCT85kg，0.14mCi/kg2.0min/bed，6bed

医用内照射剂量必须低于国家有关法规的规定采用必要的保护（如封闭某些器官）和促排措施

以尽量减少不必要的照射对恶性疾病患者可以适当放宽限制对小儿、孕妇、哺乳妇女、近期准备生育妇女

应用放射性药物从严考虑

放射性药物应用的基本考虑

正确使用的基本原则

指注射了一般皆能耐受

且没有超过一般用量的放射性药物之后

出现的异常生理反应

它与放射性本身无关

是机体对药物中的化学物质的一种反应放射性药物不良反应的发生率很低

仅万分之二左右

远低于X线检查常用的碘造影剂的不良反应率主要为变态反应、血管迷走神经反应

少数为热原反应

放射性药物应用的基本考虑

不良反应

注射室和检查室应备有急救箱及氧气袋对不良反应较多的药物可稍加稀释

使体积稍大

并慢速注入当发生不良反应时

根据情况及时处理放射性药物应用的基本考虑

不良反应的防治核医学发展史上最重要的三种示踪剂

131I-碘化物

99Tcm标记的放射性药物

18F-FDG在临床影像学方面前两者用于单光子（SPECT）显像后者即18F-FDG用于正电子（PET）显像临床常用的诊断放射性药物分类放射性药物临床应用神经系统显像剂99Tcm-ECD、99Tcm-HMPAO脑血流灌注显像99Tcm-DTPA脑池显像99Tcm-DTPA、99Tcm-GH脑血管显像18F-FDG、15O2、18F-Florbetapir脑代谢显像心血管系统显像剂

201TlCl、99Tcm-MIBI、99Tcm-P53心肌灌注显像99Tcm-RBC、99Tcm-HSA心室显像99Tcm-PYP急性心肌梗塞灶显像99Tcm-MAA、99Tcm-血小板血栓显像18F-FDG、11C-乙酸盐、11C-PA123I-MIBG心肌代谢显像心肌受体显像肺显像剂

99Tcm-MAA肺灌注显像99Tcm-DTPA气溶胶、133Xe127Xe、81Krm肺通气显像分类放射性药物临床应用消化系统显像剂99Tcm-SC、99Tcm-PHY肝显像99Tcm-PHY、99Tcm-变性RBC脾显像99Tcm-RBC肝血池显像99Tcm-EHIDA肝胆显像99Tcm-DTPA、99Tcm-SC胃排空显像、胃食道反流显像99TcmO4-异位胃黏膜显像内分泌系统显像剂99TcmO4-甲状腺显像123I或131I-NaI吸碘试验，甲状腺显像功能性甲癌转移灶显像201TlCl、99Tcm-MIBI、99Tcm-P53甲旁腺显像131I-胆固醇肾上腺皮质显像123I或131I-MIBG肾上腺髓质显像分类放射性药物临床应用骨显像剂99Tcm-MDP、18F–NaF骨显像泌尿系统显像剂99Tcm-DTPA肾动态显像及肾小球滤过功能测定123I或131I-OIH、99Tcm-MAG399Tcm-EC肾动态显像及肾小管分泌功能测定99Tcm-DMSA、99Tcm-GH肾静态显像炎症显像剂67Ga-枸橼酸镓111In或99Tcm-白细胞炎症显像淋巴显像剂99Tcm-硫化锑、99Tcm-ASC99Tcm-DX淋巴显像肿瘤显像剂67Ga-枸橼酸镓、201TlCl99Tcm-MIBI肿瘤非特异显像18F-FDG、11C-MET肿瘤代谢显像放射性核素标记的单克隆抗体放射免疫显像123I、111In或99Tcm-奥曲肽肿瘤受体显像分类放射性药物临床应用放射性核素治疗药物

131I-NaI甲亢与甲癌治疗32P-CrPO4胶体腔内治疗，组织间介入治疗32P-Na2HPO4治疗真性红细胞增多症治疗原发性血小板增多症32P或90Y-微球、188Re-碘油肿瘤动脉栓塞治疗89SrCl2、153Sm-EDTMP骨转移癌骨疼治疗125I

或198Au

-籽粒源肿瘤籽粒源植入内照射治疗131I-MIBG嗜铬细胞瘤治疗临床常用的治疗放射性药物核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论核医学仪器发展简史井型晶体闪烁计数器闪烁扫描机19741979195719501951γ照相机

PETSPECT2001

PET/CTSPECT/CT概念组成γ闪烁探测器组成和原理临床常用的仪器核医学仪器核医学仪器

概念

核医学工作中必不可少的条件包括常规诊疗工作和放射防护中所使用的各种放射性探测仪器

核医学仪器

组成

组成分两大部分

射线探测器（radiationdetector）

电子测量装置和/或计算机装置

最后以一定的方式进行显示基本部件是γ闪烁探测器实际上是能量转换器将射线能量转换成可以记录的电脉冲信号

主要部件

碘化钠（铊）［NaI（Tl）］晶体

光电倍增管（photomultiplier，PMT）

前置放大器

核医学仪器

γ闪烁探测器组成和原理

当γ光子射入晶体时

能够使晶体分子激发产生闪光光电倍增管的作用是将微弱的闪烁光

转变成电子并倍增放大成为易于测量的脉冲信号

一个闪烁事件产生一个脉冲脉冲经前置放大器放大后

输送到电子测量仪器和/或计算机进行处理和显示

显像仪器功能测定仪

γ井型计数器液体闪烁计数器活度计污染、剂量监测仪

核医学仪器

临床常用仪器

γ照相机单光子发射型计算机断层仪（SPECT）

正电子发射型计算机断层仪（PET）多模式成像系统（SPECT/CT和PET/CT）符合线路SPECT核医学仪器

显像仪器

核医学最早最基本的显像仪器

用于γ光子的成像仪器

只能进行平面显像（全身和局部）

由探头及支架、检查床、计算机操作和显示系统组成

探头是γ照相机的核心，含晶体、光电倍增管和准直器核医学仪器

γ照相机核医学显像仪器与X线成像仪器的区别

X线成像核医学显像

单光子发射型计算机断层仪

SinglePhotonEmissionComputedTomography

最常用于探测γ光子的成像仪器基本上是一种旋转型的γ照相机在一台高性能γ照相机的基础上增加了支架旋转的机械部分、断层床和图像重建

核医学仪器

SPECT

单探头、双探头和三探头探头能围绕躯体旋转360°或180°

从多角度、多方位

采集一系列平面投影像

通过图像重建和处理

可获得断层影像核医学仪器

SPECT单探头SPECT双探头SPECT三探头SPECT

正电子发射型计算机断层仪

PositronEmissionComputedTomography

专门用于正电子的成像仪器组成

探测系统包括晶体、电子准直、符合线路和飞行时间技术

计算机数据处理系统

图像显示系统

断层床

核医学仪器

PETb++e-b+g（511keV）g（511keV）18F正电子湮没辐射的探测

注入体内的正电子核素所发射β+

粒子和组织中电子发生湮没反应产生两个能量均为511keV

方向相反的γ光子被一条直线上的两个探测器探测18F-FDGPET显像示意图

目前最先进的PET探头是多环型探头晶体

锗酸铋（bismuthgerminate，BGO）

硅酸镥（lutetiumoxyorthosillicate，LSO）

硅酸钆（gadoliniumorthosillicate，GSO）

硅酸镥钇（LYSO）

不断提高探测效率

图像融合成像系统当前的发展方向在PET、SPECT基础上添加CT成像系统可同时获得病变部位功能代谢和精确解剖结构的两方面的信息已成功用于临床核医学仪器

PET/CT和SPECT/CT

有经济型PET之称

在双探头SPECT基础上去掉高能准直器

采用双探头符合线路模式

在电子符合时间窗的控制下

同时采集湮没辐射两个方向相反的511keV

γ光子

也可以实现正电子显像

称之为符合线路SPECT

兼备单光子和正电子18F断层成像

具有一机两用的功能

核医学仪器

符合线路（coincidencecircuit）SPECT

双探头符合线路SPECT由探头、电子线路、计算机和记录显示装置组成对射线的探测原理同γ闪烁探测器甲状腺功能测定仪局部脑血流测定仪心功能仪肾图仪核医学仪器

功能测定仪甲状腺功能测定仪多功能测定仪γ井型计数器用于血、尿等各类样品放射性相对测量目前主要用于体外放射分析仪器的组成部分与功能测定仪相同

核医学仪器

γ井型计数器使用液体闪烁体（闪烁液）的放射性测量仪主要测量3H、14C等发射低能β射线的放射性核素常用于14C-尿素呼气试验和实验核医学研究

核医学仪器

液体闪烁计数器专用放射性计量仪器用于测量放射性药物或试剂所含放射性活度主要由探头、后续电路、显示器及计算机系统组成用来测量放射源发出的射线所产生的电离电流是国家规定的核医学科唯一强制检定的计量工具

核医学仪器

活度计主要用于放射防护表面污染监测仪用于对工作人员体表、衣物表面和工作场所有无放射性沾染和沾染多少的检测剂量监测仪测量工作场所的照射剂量测量放射性工作人员的吸收剂量

核医学仪器

污染、剂量监测仪核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论放射性示踪原理是诊断核医学的基本原理包括体内和体外两种检查方法体外检查法在实验室试管内完成生物样品测量超微量检测技术核医学的诊疗原理和特点

核医学诊断诊断核医学体内检查法体外检查法放射免疫分析体内检查法将开放型放射性核素引入体内的检查方法放射性核素显像非显像检查法即功能测定通常测量γ光子（穿透能力强）核医学的诊疗原理和特点

核医学诊断各种脏器

组织病变显像体内检查法核素显像非显像法功能测定

甲状腺功能

肾图显像基本原理显像类型图像显示方式图像分析显像优势显像不足图像融合技术

放射性核素显像★

radionuclideimaging

放射性核素或其标记化合物

与天然元素或其化合物有相同的化学及生物学特性

引入体内后根据其特性

以不同机制聚集脏器、组织或病变部位

放射性核素显像

基本原理

由于放射性核素能发射穿透组织的核射线

用显像仪器能在体外探测到放射性在体内的分布及变化

通过影像不仅显示脏器、组织或病变的形态、位置、大小

而且还可获取病变组织的生物化学与功能代谢信息

从而对疾病进行诊断，对疗效进行评估

放射性核素显像

基本原理放射性核素显像

显像类型划分依据具体类型显像部位局部与全身显像显像采集时间静态与动态显像早期与延迟显像显像采集方式平面与断层显像显像过程是否采用干预静息与负荷显像显像剂对病变的亲和力阳性与阴性显像核素发射核射线的种类单光子与正电子显像regionalimaging

显像的范围为某一脏器或躯体的某一部分显像类型按部位划分

局部显像

wholebodyimagingγ照相机或SPECT的探头沿体表从头至足做匀速移动采集全身各部位的放射性显示为一幅平面全身影像PET行全身显像按探头视野范围逐段依次采集信息图像经重建、连接等技术获得全身3D和断层影像显像类型按部位划分

全身显像staticimaging

将显像剂引入体内在脏器、组织或病变内的浓度处于相对稳定状态时显像由于放射性在一定时间内变化不大允许采集能满足统计学要求的放射性计数所得影像清晰、质量好

显像类型按采集时间划分

静态显像dynamicimaging

将显像剂引入体内后随血流流经脏器或被脏器不断摄取和排泄或在脏器内反复充盈和射出上述过程造成脏器内放射性计数及位置随时间而变化用显像仪器以一定的速度（如1s/帧、1min/帧等）连续自动采集信息得到反映上述动态过程的系列影像将其影像快速而连续地显示则为电影显示

显像类型按采集时间划分

动态显像21679收缩末期舒张末期

动态显像可利用计算机勾画感兴趣区技术

regionofinterest（ROI）提取每帧影像中同一ROI内的放射性计数生成时间-放射性曲线据此曲线可对上述动态变化过程进行定量分析并计算动态过程的多项定量参数

显像类型按采集时间划分

动态显像earlyimaging

将显像剂引入体内

2h以内进行的显像delayimaging将显像剂引入体内

2h以后进行的显像

显像类型

按采集时间划分

早期显像与延迟显像planarimaging

将γ照相机或SPECT的探头置于体表一定位置采集脏器放射性分布而获得的影像为脏器内放射性在探头投影方向上前后叠加的影像显像类型按采集方式划分

平面显像tomography

将SPECT探头绕体表旋转采集信息或用PET在躯体四周同时进行三维信息采集经处理并重建成横断、冠状和矢状断层图像断层影像能比较确切地显示脏器内放射性分布情况是临床核医学常规的显像方法显像类型按采集方式划分

断层显像横断面矢状面冠状面restimaging

受检者处于安静状态下将显像剂引入体内一定时间后进行影像采集的显像方法显像类型按显像过程是否采用干预划分

静息显像stressimaging

亦称为介入显像（interventionalimaging）指受检者在生理活动或药物干预状态下将显像剂引入体内进行影像采集本法可探测静息状态下不易发现的病变常用于检查心、脑脏器的储备功能显像类型按显像过程是否采用干预划分

负荷显像静息显像负荷显像positiveimaging

病灶对显像剂摄取增高为异常由于病灶放射性高于正常脏器、组织又称“热区”显像（hotspotimaging）肝血管瘤血池显像、FDGPET显像

显像类型按显像剂对病变的亲和力划分

阳性显像negativeimaging

病灶对显像剂摄取减低为异常正常的脏器、组织因摄取显像剂而显影病变组织因失去正常功能不能摄取显像剂或摄取减少呈现放射性缺损或减低又称“冷区”显像（coldspotimaging）显像类型按显像剂对病变的亲和力划分

阴性显像显像类型按核射线的种类划分

单光子显像

singlephotonimaging

显像剂中的放射性核素发射单光子（99Tcm）探测单光子的显像仪器（γ照相机或SPECT）为临床上最常用的显像方法显像类型按核射线的种类划分

正电子显像

positronimaging

显像剂中的放射性核素发射正电子（18F）探测正电子的显像仪器（PET）主要用于肿瘤、心、脑的代谢显像黑白图像采集数据经计算机处理和图像重建后以不同的灰度显示即黑白图像显示放射性分布状况彩色图像采集数据经计算机处理和图像重建后以色阶显示即彩色图像显示放射性分布状况放射性核素显像

图像显示方式阅片前要了解临床医师申请核医学检查的目的要了解受检者的病史和相关临床辅助检查资料必要时查体阅片时必须明确使用哪种显像剂和显像类型

放射性核素显像

图像分析被检器官的位置被检器官的形态被检器官的大小被检器官的放射性分布放射性核素显像

静态图像分析要点通过目测可进行判断放射性增高依放射性摄取增高程度划分稍增高、增高、明显增高（浓聚）放射性减低依放射性摄取减低（稀疏）程度划分稍减低、减低、明显减低（缺损）利用计算机分别在病变部位和相应正常组织勾画ROI

进行半定量分析放射性核素显像

放射性分布分析动态图像分析要点同静态图像另被检器官放射性分布随时间的变化延迟显像分析要点注意与早期显像的比较负荷显像分析要点注意与静息显像的比较

放射性核素显像

动态、延迟和负荷显像分析stressrest

常规X线、CT、MR和B超利用X线、超声波或磁共振等原理主要是识别病变的解剖学信息如部位、分布、数量、大小、形态组织结构以及毗邻关系等并由此推理诊断疾病

放射性核素显像

优势

核医学和放射学、超声学最明显的差别核医学的本质是分子的核医学显示脏器和病变的血流、功能、代谢能够从分子水平反映病变组织中早期生化和代谢改变可以对影像进行半定量和定量分析提供有关血流、功能和代谢的各种参数放射性核素显像

优势放射性核素显像

优势

高度特异性某些脏器、组织或病变特异地摄取特定显像剂而显影显像举例

放射性标记的配体进行受体显像

放射性核素标记的单克隆抗体进行放射免疫显像病变和非病变之间对比度高属于无创、安全检查显像剂大多数通过静脉注射或口服引入人体化学量极微（多为几毫克）几乎无不良反应受检者辐射吸收剂量也多低于X线检查

放射性核素显像

优势影像清晰度较差，影响对细微结构的显示因引入体内的放射性活度受限，致使成像信息量不足显像仪器空间分辨率低放射性核素显像

不足病变难以定位由于显像剂的专一性很高它不可能将体内主要器官同时显示使得图像上显像剂聚集的浓影多因缺乏解剖学影像背景而难以定位核医学影像（nuclearimaging）被戏称为不清楚的影像(unclearimaging)放射性核素显像

不足

有识之士很早就认识到阻碍放射性核素影像被广泛接受的重要原因是缺乏解剖标志为解决这一问题就是设法将解剖图像与功能、代谢图像结合也就是采用图像融合技术放射性核素显像

图像融合技术解剖成像功能代谢成像

为解决这一问题而做的最早努力是1961年美国JohnHopkins医院将头颈部131I闪烁扫描图与X线平片叠加显示成功地将孤零零的一个131I浓集影定位于舌根部的肿物处确诊其为异位甲状腺避免了手术切除及其严重后果放射性核素显像

图像融合技术将功能、代谢影像和CT、MR影像通过软件进行融合这种融合技术最早成功地用于刚性器官对脑功能的研究起到了十分重要的作用MRI未见异常癫痫患者发作期左侧额顶部大片高代谢病灶放射性核素显像

图像融合技术基于硬件技术的图像融合通过组合为一体的多模式成像系统实现

multi-modalityimagingsystem

称为硬件融合最早是SPECT/CT放射性核素显像

图像融合技术

Attenuation

correctionCTSPECTInherent

Image

registrationSPECT/CTSPECT/CTA和B两位

恶性肿瘤患者全身骨显像腰椎4不均匀放射性摄取增高有类似表现

可疑骨转移AB

腰椎4双侧椎小关节增生性病变

腰椎4椎体溶骨性病变骨转移ABSPECT/CT骨显像PET/CT的问世

Townsend等三位科学家在美国匹兹堡大学经过三年的研究将专用PET和螺旋CT组合为一体的PET/CT

经过300余例的临床试验后

1999年6月在美国第46届核医学年会上发布展示了18F-FDG肿瘤葡萄糖代谢影像与CT图像融合被大会誉为“年度最佳影像”（imageoftheyear）放射性核素显像

图像融合技术PET/CT图像融合属于同机融合，具有相同的定位坐标系统，受检者在同一扫描床、相同体位条件下进行PET/CT同机采集，对获得的图像进行空间匹配或融合，使两个或多个数据集有机的组合到一幅图像上。1999年度最佳图像

第一幅PET/CT图像PET/CTPrincipleCTPET正常PET/CT图像升结肠肝区结肠癌冠状面各种脏器

组织病变显像体内检查法核素显像非显像法功能测定

甲状腺功能

肾图

非显像检查法–脏器功能测定

基于放射性核素的示踪原理

将示踪剂引入受检者体内后

用功能测定仪在体表对准特定脏器

探测和记录示踪剂

在脏器和组织中被摄取、聚集和排出的情况

以时间–放射性曲线等形式显示

可以对脏器的血流及功能状态进行判断其诊断准确性及所能提供的信息

不如放射性核素显像

但具有简便、经济、实用的优点体内非显像检查法

主要是体外放射分析法

不必将放射性核素引入体内

而是在试管内完成的

微量生物活性物质的检测技术

最有代表性的是放射免疫分析（radioimmunoassay，RIA）体外检查法诊断核医学体内检查法体外检查法放射免疫分析核医学的诊疗原理和特点

核医学治疗

放射性核素治疗

是利用放射性核素在衰变过程中

发射出来射线的辐射生物效应

抑制或破坏病变组织主要是β－射线是一种安全、经济

疗效肯定的有效治疗方法

治疗核医学接触治疗内照射治疗

靶向内照射是核医学治疗的基本原理通过放射性核素或其标记化合物

高度选择性聚集在病变部位进行照射受到大剂量照射的细胞

因繁殖能力丧失、代谢紊乱、细胞衰老或死亡

达到抑制或破坏病变组织的治疗目的核医学治疗原理

口服治疗

特异性内照射治疗

如口服131I治疗甲亢及甲状腺癌转移灶腔内治疗

如32P-胶体胸腔内治疗敷贴治疗如90Sr敷贴器治疗毛细血管瘤核医学治疗方法

静脉注射治疗

如153Sm-EDTMP、89SrCl2等

治疗恶性肿瘤骨转移骨痛粒子植入治疗

如采用125I和198Au等籽粒源

组织间植入方法治疗实体瘤核医学治疗方法核医学发展史核医学定义和内容★放射性药物☆核医学仪器☆核医学诊疗原理和特点★核医学发展前景核医学总论诊断核医学（特别是核医学显像）在反映功能代谢和人体解剖结构方面已成为临床医师的眼睛为临床医师诊断和治疗所依赖对疾病的诊断与鉴别诊断有重要的临床意义对评价疗效、估测预后和指导个体化治疗有特别的价值治疗核医学在某些疾病已经占有重要地位靶向内照射治疗是特异性核素显像的发展核医学在临床医学中的地位放射性药物其中用于肿瘤诊断和治疗的放射性药物是最有希望和前途的研究领域将使以诊断为主的分子核医学逐步发展成为诊断与治疗并重的分子功能显像与分子靶向治疗领域显像仪器主要集中在晶体的研制计算机性能和软件技术的更新和开发以及多模式设备如PET/MR等的进一步研发应用核医学分子影像临床应用上进一步推广基础研究更加活跃核医学发展前景

RadiofluorineLabeledCompounds

18F-Florbetapir,18F-Choline，18F-FDOPA

，18F-FDHT18F-RGD，Anti-18F-FACBCRadiocarbonLabeledCompounds

11C-cholineRadiogalliumLabeledCompounds

68Ga-DOTATOC，68Ga-BombesinRadiozirconiumLabeledCompounds（mAb）

89Zr-DFO-J591，89Zr-DFO-TrastuzumabRadioiodineLabeledCompounds（mAb）

124I-cG250FDG以外的PET示踪剂

静脉注射后18F-AV-45可与脑β-淀粉样蛋白结合

Florbetapir显像阴性表示很少或者没有淀粉样斑块

标志着AD导致的任何认知损害的可能性降低

Florbetapir显像阳性表示检测到中度到较多的斑块

尽管AD患者常有大脑斑块增多

但其他类型的神经病患者这种检测也可能为阳性

AV-45显像阳性不一定能确诊AD2012年美国FDA批准新显像剂Florbetapir（AV-45）用于阿尔茨海默病（AD）检测淀粉样变显像诊断AD正常对照AD对照18F-Choline（胆碱）与11C-Choline临床应用相似前列腺癌肝细胞肝癌脑肿瘤有利于延迟显像、双时相显像能发现更多的骨病变

采用223镭治疗肿瘤骨骼转移并用18F-FDGPET/CT和AW工作站上PETVCAR软件监测和评估对肿瘤治疗的疗效这个幅图像展示了分子影像技术治疗结果和前景以及采用18F-FDGPET/CT监测治疗效果223镭能够释放α射线对杀死肿瘤细胞但并不对肿瘤周围正常组织造成影响研究人员采用对23例乳腺癌患者骨骼转移病灶进行治疗在两次治疗之后32%的病灶显著缩小在接受4次治疗后41%的病灶明显缩小采用18F-FDGPET/CT能够监测治疗过程中肿瘤代谢的变化ImageobtainedafterofRa-223showedasignificantdecrease(≥25%decreaseofSUVmaxfrombaseline)inFDGuptakeintensityinmultiplebonemetslocatedinthethoracicandlumberspine,indicatingapartialmetabolictreatmentresponseatthelevelofthetumorcellsearlyduringRa-223therapy.SNM2013ImageoftheYear比利时布鲁塞尔JulesBordet研究所Dr.PatrickFlamen研究团队PET/MR问世在临床上PET/CT取得的巨大成功和在市场上的迅速增长促进了又一双模式影像高端设备PET/MR的问世在PET/MR研究中解决的难题PET硬件系统对MR磁场的干扰基于MR的PET衰减校正不准确2011年Siemens和Philips公司生产的PET/MR正式获得境外医疗器械上市许可证（美国FDA和欧盟CE）同年两公司向中国国家食品药品监督管理局（SFDA）申请该设备的首次注册并于2012年已获批准当今四大医学影像都在迅速发展以显示解剖结构为特长的CT、MRI和超声显像向同时显示脏器功能、血流灌注甚至生化成分的方向跃进多模式显像设备的出现和影像融合技术的完善更利于同时完成解剖成像和功能显像取长补短或相互印证实现‘一站式’诊断多模式显像和医学影像综合应用分体式PET/MR一体式PET/MR—BiographmMRPET/CT和PET/MR各自的优劣势

优势劣势PET/CT1.空间分辨率高2.定位精确的确3.精衰减校正图4.可进行TOF采集1.