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1、核医学前标为这位是上课重点）绪论核医学利用核素及标记物进行临床诊断、疾病治疗和生物学研究的一门学科1) 实验核医学2) 临床核医学： 诊断：1体内：显像功能 2体外：放射免疫分析、免疫放射分析、受体分析 治疗：内照射和外照射Structural imaging 基于组织解剖及病变血供特点显示病变Molecular imaging 探测构成疾病基础的分子的异常核素（Nuclide）： 质子数、中子数、能量状态相同的原子。 99mTc 与 99Tc 为不同核素。 同位素（Isotope）：质子数相同、质量数不同的不同元素互称之。127I 、131I、125I同质异能素（Isomer）： 中子数和质
2、子数相同，但是能量状态不一样，如 99mTc 与99Tc。稳定性核素：不会衰变，大概 280 多种。 放射性核素：不稳定，母体核素自发放出各种射线而变成另外一种子体核素，从而寻求更稳定状态，大概 1600 多种。放射性衰变（radiation decay）：不稳定核素自发地放出射线并转变成另一种核素的过程。放射性衰变的主要方式有： 衰变 衰变 电子俘获 衰变1decay 放射性衰变时释放出 射线的衰变称为 decay，这种衰变方式主要发生于原子序数大于 82 的核素。 衰变后生成子核，而母核的质子数减少 2，质量数减少4， ， 射线实质上就是氦原子核。 粒子由于质量大且带两个单位的正电荷，故射
3、程短，穿透能力弱。2decay 放射性核素的原子核发射出 粒子的衰变称为 衰变。 粒子实质上是一个带负电荷的电子，因此又成为 -衰变（- decay） 。3+decay 放射性核素的原子核发射出 +粒子的衰变称为 +衰变。+粒子的本质就是带正电荷的电子，因而又称为正电子衰变。 湮灭辐射（annihilation radiation）正电子的射程仅 1 2mm，在被物质阻止而失去动能时，与物质中的自由电子结合转化为电磁辐射，形成两个方向相反、能量均为 511 keV 的 光子，这个过程称为湮灭辐射（annihilation radiation） 。PET 显像正是通过探测方向相反的 511keV
4、 光子而进行显像。4Electron capture， EC（老师没有讲电子俘获）电子俘获是指母体放射性核素的原子核俘获其轨道上的一个电子而使核中的一个质子转变为一个中子，同时放出中微子的过程。 发生电子俘获后，轨道上缺少了一个电子，留下空位。此时，外层轨道上的电子将发生跃迁来填补空位，其多余的能量或以标志 X 射线发射，或传给另一电子使之获得足够能量而脱离轨道的束缚成为自由电子，该现象称为俄歇效应（Augers effect） ，该电子称为俄歇电子（Augers electron） 。5decay 衰变是指放射性核素的原子核发射 射线的衰变过程。 射线的本质是电磁辐射。在放射性核素发生 衰变
5、、 衰变或核反应后，形成的子体核素处于激发态，当其跃迁到基态或较低能级状态时，多余的能量以 射线的方式发射，这个过程也称为 跃迁（ transition ） 。当处于激发态的子体核素的半衰期大于 10-11s 时，这种 跃迁又称为同质异能跃迁（isomeric transition） 。 Decay constant () 衰变常数的物理意义是表示在放射性核衰变过程中，每个原子核在单位时间内发生衰变的机率。 如果说指数衰变规律反映了放射性原子核衰变的“共性” ，那么，衰变常数，则反映了每种放射性核素的“个性” 。因为，迄今尚未发现任何两种放射性核素具有相同的衰变常数值。因此 值也就成为放射性核
6、素的一个特征参数。 值不受任何因素影响。值越大，放射性核素衰变越快。 Half timea. 放射性核素的衰变速率通常以物理半衰期（physical half time， T1/2） T 1/2 = 0.693(In2)/b. 生物半衰期（biological half-life，Tb）是指生物体内的放射性核素由于生物代谢过程从体内排除一半所需要的时间。 c. 有效半衰期（effective half life，Te）是指放射性核素由于放射性衰变和生物代谢过程两者共同的作用，使体内的放射性减少一半所需要的时间。 放射性活度（Radioactivity，A ）是指在单时间内衰变掉的原子数目，单位
7、是贝克（Bq）光子和物质的相互作用 P9-101Photoelectric effect 光电效应2Compton effect：康普顿效应 Part energy give orbital electrons，Residual energy give scattered photon3Electron pair production 电子对生产效应图像融合 是指不同图像(SPECT， PET， CT， MRI)之间的空间配准或结合。利用各种成像方式的特点，为不同的影像提供互补信息，增加图像质量，以期对临床诊断和治疗的定位、观察提供有效的方法。a. X-CT 技术 可进行同机解剖结构与功能代谢
8、图像融合， （fusion imaging）对病灶可做出精确定位诊断。b. SPECT/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c. PET/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。 PET 正电子发射计算机断层显像仪， positron emission tomography（一）结构与原理PET 主要由探测系统包括晶体、电子准直、符合线路和飞行技术，计算机数据处理系统，图像显示和断层床等组成。（二）应用全身断层显像、定量分析，是肿瘤、神经和心血管疾病诊断与临床医学研究应用的重要
9、设备Radiopharmaceuticals 放射性药物放射性药物（Radiopharmaceutical）是指含有放射性核素，能用于人体临床诊断、治疗的放射性核素或标记化合物。 核素或标记化合物 （131I、18F-FDG） 诊断药物、治疗药物 （99mTc 标记药物、131I ）核医学的放射防护 Radiation Protection辐射损伤的化学基础 产生放射生物效应的最根本的原因1.直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发2.间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。 确定性效应和随机效应（一）确定性效应(determina
10、te effect) 确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害。 （二）随机效应(stochastic effects)随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。 辐射防护的原则和措施 1、辐射防护的目的 防止有害的确定性效应， 限制随机效应的发生率，使之达到可以接受的水平。 总之是使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的最低水平。二、辐射防护的原则 实践的正当化 即确定应不应该做 放射防护最优化 确定应该做的前提下，尽量减少
11、不必要照射 个人剂量限制化 ICRP60 号报告及 GB18871-2002，医务人员（20mSv ）及公众（1mSv）不同三、外照射防护措施 经典的外照射防护的三原则 时间(time)防护 距离(distance) 防护 屏蔽(shielding)防护 四、内照射防护 开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤伤口进入人体。 内照射防护的原则是尽一切可能防止放射性核素进入体内，关键在于预防。 尽量减少实验场所及环境污染，定期进行污染检查和监测， 把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。 内照射的防护措施：工作场所分级及分区（控制、监督和非限制区） ；围封；保洁及去污；个人防护；环境监测；废
12、物处理 、X 线用铅、混凝土等高原子序数材料； 射线用有机玻璃、塑料等低原子序数材料放射性核素发生器（radionuclide generator） P33-34从放射性核素母子体系中周期性地分离出放射性子体的装置。又称“母牛” 。放射性核素显像显像原理 Principle of Organ or tissue Imaging 利用放射性药物显像剂在体内代谢分布的特点。 将显像剂引入体内后，由于其能不断发射 射线，故利用显像仪器在体外描绘出显像剂的分布图像。 借以了解脏器或组织的形态、位置、大小及功能变化，帮助诊断某些疾病。 显像剂被脏器或组织摄取的机制1合成代谢(Metabolism) Th
13、yroid uptake 131I test2细胞吞噬(Cellular phagocytize) 胶体肝脏，胶体淋巴细胞拦截( Cellular trapping) 热变性红细胞脾脏显像3循环通路(Circulate passage) 心血池显像，脑脊液间隙显像 流经通道 血管灌注 微血管暂时性栓塞 4选择性浓聚(Selectivity uptake) 亲肿瘤阳性显像5选择性排泄(Selectivity excretion) 肾动态显像，肝胆显像6通透弥散(Permeability dispersion) 肺通气功能显像7化学吸附和离子交换(Chemical adsorption and i
14、on exchange)骨骼显像8特异性结合(Specificity binding) 放射免疫显像，受体显像显像类型 Classification of imaging1) 静态显像与动态显像 Static & dynamic Imaging定义：当显像剂在脏器内或病变处的浓度处于稳定状态时进行的显像称为静态显像在显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动态显像2) 局部显像与全身显像 Regional & Whole body imaging定义：仅限于身体某一部位或某一脏器的显像称为局部显像利用放射性探测器沿体表作匀速移动，从头至足依序采集全身各部
15、位的放射性，将它们合称为一幅完整的影像，称为全身影像3) 平面与断层图像 Planar & Tomography定义：将放射性探测器置于体表的一定位置采集脏器或组织放射性影像的方法。所得影像称为平面影像，如胸片用可旋转的或环形的探测器，在体表连续或间断采集多体位平面影像数据，再由计算机重建成为各种断层影像的方法称为断层影像，如 CT4) 早期显像与延迟显像 Early & delayed imaging定义：显像剂注入体内后 2 小时以内所进行的显像称为早期显像，此时主要反映脏器血流灌注、血管床和早期功能状况显像剂注入体内后 2 小时以后，或在常规显像时间之后延迟数小时至数十小时所进行的再次显像称为延迟显像5) 阴性显像与阳性显像 Negative & Positive Imaging定义：阳性显像又称为热区显像，指显像剂主要被病变组织摄取，而正常组织一般不摄取或摄取很少，在静态影像上病灶组织的放射性比正常组织高而呈热区改变，如心肌梗死灶显像、亲肿瘤显像、放射免疫显像等阴性显像又称冷区显像，指显像剂主要被有功能的正常组织摄取，而病变组织基本上不摄取，在静态显像上表现为正常组织器官的形态，病变部位呈放射性分布稀疏或缺损，如心肌灌注显像、肝胶体显像、甲状腺显像等6) 静息与负荷显像 Rest and stress imaging定义：当显像剂
