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1、总论总论核医学的定义核医学的定义：是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科，即应用放射性核素及其标记化合物或 生物制品进行疾病诊治和生物医学研究。在反映脏器或组织的血流、受体密度和活性、代谢、功能变化方面有独 特的优势。 核医学的分类：核医学的分类：实验核医学和临床核医学 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，其内容主要包括核衰变测量、标记、示踪、体外 放射分析、活化分析和放射自显影等。 临床核医学：临床核医学：是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科，由诊断和治疗两部分组成。 临床核医学分类临床核医学分类：诊断核医学和治疗核医学 诊断核医学：
2、诊断核医学：包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内（in vivo）诊断法和以体外放射分析为主要内容的体 外（in vitro）诊断法。 治疗核医学：治疗核医学：是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高度集中照射治疗。 核医学的特点核医学的特点 :1、安全、无创 2、分子功能现象 3、超敏感和特异性强 4、定量分析 5、同时提供形态解剖和功 能代谢信息。 分子功能影像：分子功能影像：核医学功能代谢显像是现代医学影像的重要组成内容之一，其显像原理与 X 线、B 超、计算机 体层摄影（CT） 和核磁共振（MR）等检查截然不同，它通过探测接收并记录引入体内靶组织或器官的放射性 示踪物发射的 射线，
3、并以影像的方式显示出来，这不仅可以显示脏器或病变的位置、形态、大小等解剖学结 构，更重要的是可以同时提供有关脏器和病变的血流、功能、代谢甚至是分子水平的化学信息，有助于疾病的早 期诊断。 单光子发射型计算机断层仪(SPECT)和正电子发射型计算机断层仪（PET） 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的一类特殊药物 锝锝-99m（99mTc）特点）特点：核性能优良，为纯 光子发射体，能量 140keV，T1/2 为 6.02h，99mTc 是现象检查中 最常用的放射性核素。 氟氟18F脱氧葡萄糖（脱氧葡萄糖（18F-FDG）是目前临床应用最为广泛的正电子放射性正电子放射性药物
4、。131I 是治疗甲状腺疾病最常用 的放射性药物，发射纯 负射线 放射核素发生器放射核素发生器是从长半衰期的核素（称为母体）中分离短半衰期的核素（称为子体）的装置。 医用核素活度计医用核素活度计：需要精确计量，是核医学科唯一的国家强制检定的仪器。是用于测量放射性药物或试剂所含放 射性活度的一种专用放射性计量仪器。 放射性核素显像原理放射性核素显像原理:是利用放射性核素示踪技术在活体内实现正常和病变组织显像的核医学检查法。放射性核 素或其标记化合物与天然元素或其化合物一样，引入体内后根据其化学特性有其一定的生物学行为，它们选择性 地聚集在特定脏器、组织或受检病变部位中的主要机制为：1、细胞选择性
5、摄取 2、特意形结合 3、化学吸附 4、 微血管栓塞 5、简单在某一生物区通过和积存等。由于放射性核素发射能穿透组织的核射线，用显像仪器能很容 易在体外探测到它在体内的动态变化及分布情况，并以影像方式显示脏器、组织或病变的形态、位置、大小及功 能情况，还可用计算机对其进行定量分析，对脏器的功能、代谢情况及某些受体功能状况做出判断，从而对疾病 进行诊断。 医用放射性核素的来源：医用放射性核素的来源：1、加速器产生(负离子、质子氚核等带电粒子)2、反应堆（最强的中子源）3、裂变产 物中提取 4、放射性核素发生器 核医学仪器分为：核医学仪器分为：（电离探测仪） （闪烁探测仪）闪烁探测仪分为（放射性核
6、素显像仪，如 照相机、SPECT、 PET） （体外样本测量仪，如 探测器） 照相机准直器：由铅或钨铅从中央打孔或者四周合拢型装置，放于患 者与晶体之间，其作用是保证 照相机的分辨率和定位的准确。SPECT 优势是：图像反映放射性药物在体内的 断层分布。 PET 优势是：它使用的放射性核素是人体的基本元素。 放射性核素显像类型放射性核素显像类型：1.平面与断层显像 2.静态与动态显像 3.局部与全身显像 4.阳性与阴性显像 5.静息与负荷 显像 6.早期与延迟显像（2h） 7.单光子（是临床上最常用的显像方法）与正电子显像 平面显像平面显像：是将 照相机的探头置于体表一定位置，采集脏器发射性分
7、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。 断层显像断层显像：是将 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。静态显像静态显像：是将显像剂引入体内，待其在脏器、组织或病变内的浓度处于相对稳定状态时进行显像。由于放射性 在一定时间内变化不大，所以允许采集能满足统计学要求的放射性计数用以显像，故所得影像清晰、质量好 局部显像局部显像的范围为某一脏器或躯体的某一部分；全身显像全身显像常用于全身骨骼、骨骼显像，寻找肿瘤转移灶或炎性病 灶。 动态显像动态显像（dynamic imaging）：是将显像
8、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 阳性显像阳性显像（positive imaging）是以病灶对显像剂摄取增高为异常的显像方法 阴性显像阴性显像（negative imaging）是以病灶对显像剂摄取减低为异常的显像方法。 静息显像静息显像（rest imaging）是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。 负荷显像负荷显像（stress imaging）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的显像方法， 亦称为介入显像（interventional imaging） 。 早期显像早期显像：是
9、将显像剂引入体内 2h 以内进行显像 延迟显像延迟显像：是将显像剂引入体内 2h 以后进行显像 放射性核素显像的特点放射性核素显像的特点：优点：优点：1. 放射性核素显像为功能显像，它能反映脏器、组织或病变的血流、功能、引 流、代谢和受体方面的信息，有利于疾病的早期诊断。 2. 可以对影像进行定量分析，提供有关血流、功能和代 谢的各种参数。3. 某些脏器、组织或病变能特异地摄取特定显像剂而显影，这种显像即具有较高的特异性，如 用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 RII 等。缺点：缺点：4.放射性核素显像所得脏 器和病变的影像清晰度较差，影响对细微结构的显示和病变的精
10、确定位。优点：优点：5.显像剂大多数通过静脉注射或 口服引入体内，属无创性检查。是一种安全的检查方法。 放射性核素显像原理：放射性核素显像原理：利用放射性核素失踪技术在活体内实现正常和病变组织显现的核医学检查法。 放射性核素治疗原理放射性核素治疗原理：放射性核素治疗是利用放辐射性核素在衰变过程中发射出来的射线（主要是 -射线）的 辐射生物效应来抑制或破坏病变组织的一种治疗方法。 核素：核素：质子数和中子数均相同，并处于同一能量状态的原子 同位素同位素：具有同样的原子序数（质子数相同，即它们在元素周期表中占据相同的位置） ，但中子数不同（即质量 数不同）的核素，互为同位素 同质异能素：同质异能素
11、：质子数和中子数都相同但核的能量状态不同的核素互称同质异能素,如 99Tc 和 99mTc。 激发态：激发态：原子核处于能量较高状态。表示方法为 m，如 99mTc。 （注意：激发态保持时间一般较短） 放射性核素放射性核素：原子核不稳定，它能自发放射出一种或几种核射线，由一种核素衰变为另一种核素者 核衰变核衰变：放射性核素自发的放射出一种或一种以上的射线并转化为另一种核素的过程衰变类型：衰变类型： 衰变（产生 粒子） ； 衰变（产生 粒子（电子） ） ； +衰变（正电子衰变）与电子不同的是带有正电荷； 电子俘获； 衰变。 湮没辐射湮没辐射: 正电子与物质的电子结合，电荷消失，两电子质量转化为两
12、个能量相等各为 511KeV，方向相反的 光子。 电子俘获：电子俘获：质子从核外取得电子变为中子。由于外层电子与内层能量差，形成的新核素的不稳定常产生：特征性 X 射线能量转化；俄歇电子：能量使电子脱离轨道。 衰变规律：衰变规律：放射性核素原子数随时间以指数规律减少。 N=N0e-t 衰变常数衰变常数 ：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。 物理半衰期物理半衰期：放射性核素因物理衰变减少至原来的一半所需的时间 生物半排期：生物半排期：是生物体内的放射性核素因生物代谢的作用，使其减少至原来的一半所需的时间 有效半减期：有效半减期：指生物体内的放射性核素因物理衰变和生物代谢的共
13、同作用，使其减少至原来的一半所需的时间 放射性活度：放射性活度：单位时间内衰变的原子数量等于原子核衰变常数与其核数目之乘积。核医学中反映放射性强弱的常 用物理量。国际单位：贝克勒尔（Bq）旧单位是居里（Ci）,1Ci=3.71010Bq。 带电粒子与物质的相互作用带电粒子与物质的相互作用（电离作用、激发作用电离作用、激发作用） 电离作用：物质中的原子失去轨道电子而形成正负离子对。 激发作用：原子的轨道电子从低能级变为高能级，激发后的原子退激时放出特征 X 射线或产生俄歇电子。 射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用（光电效应、康普顿效应、电子对生成光电效应、康普顿效应、电子对生成） 光电效应
14、：光子把能量全部传给轨道电子，发射成为光电子。康普顿效应：光子把能量部分传给轨道电子，发射成为 Compton 电子。 电子对生成：光子能量大于 1.022MeV,与物质形成一对正.负电子对。 照射量：照射量：表示中等能量的 r 或 X 射线在空气中空气中的电离能力 含义 单位质量空气中的电荷量、单位 C/kg 吸收剂量：吸收剂量：是反映被照射物质吸收电离辐射能量大小的物理量、单位 Gy(1kg 被照射物质吸收 1J 辐射能量) 当剂剂量：当剂剂量：是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。 有效剂量：有效剂量：在当剂剂量的基础上，引入与组织或器官对辐射的敏感度相关的权重因子
15、即为有效剂量。单位 Sv 辐射生物效应分为（确定性效应） （随机效应）随机效应包括（致癌效应和遗传效应） 外照射卫生防护原则和措施外照射卫生防护原则和措施：1 实践的正当化 2 实践的最优化 3 个人剂量限值 神经系统神经系统脑灌注断层显像常用显像剂及特点脑灌注断层显像常用显像剂及特点: 99mTc-HMPAO（15-20mCi); 99mTc ECD【双半胱乙酯】(20-30mCi)1.小分 子；2.不带电荷；3.脂溶性高。 特点特点：脑灌注显像剂入脑量与局部组织血流量及脑细胞功能状态成正相关。 负荷试验脑血流灌注显像原理负荷试验脑血流灌注显像原理：乙酰唑胺能抑制脑内碳酸酐酶的活性，使碳酸脱
16、水过程受到抑制，导致脑内 PH 值急剧下降，反射性引起脑血管扩张导致局部血流量增加，本检查主要用于评价脑循环的储备功能，对缺血性脑 血管病得早期诊断很有价值 临床应用临床应用:精神神经心理疾病；新生儿缺血缺氧脑病功能损伤定位、治疗方案选择和疗效评价；偏头痛的定位诊 断和疗效评价；锥体外系疾病的共济失调疾病的诊断和鉴别诊断；癫痫致痫灶的定位诊断、辅助诊断和鉴别诊断 表现为发作期局部放射性增高，发作间期放射性降低；阿尔茨海默病、痴呆的诊断与鉴别诊断；缺血性脑血管疾 病血流灌注和功能受损范围的评价；脑功能活动的研究。 心血管系统心血管系统门控心室显像的原理及显像剂门控心室显像的原理及显像剂：原理和方法：静脉注射 99mTc-RBC 心血池显像剂 10-20min 后，显像剂在血循 环内达到平衡。此时用病人的 R 波作为门控触发信号，启动相机进行自动、连续、等时的几百个心血池影像采 集。包括从舒张末期（ED）到收缩末期（ES）的全过程影像。圈定左心室 ROI，即可得到左心室的时间-放
