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1、 关键词与内容提要关键词与内容提要Key words and content abstractKey words and content abstract 示踪剂示踪剂 阴性显像阴性显像 阳性显像阳性显像 1.1.放射性核素示踪技术原理（了解）放射性核素示踪技术原理（了解） 2.2.放射性示踪技术方法学特点（掌握）放射性示踪技术方法学特点（掌握） 第三章第三章 放射性核素示踪技术与显像放射性核素示踪技术与显像Radionuclide tracer technique and orgen imaging 放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要的放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要的放射性核素示
2、踪技术是核医学领域中最重要的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和最基本的核技术和最基本的核技术和最基本的核技术, , , ,同时又是放射性核素在医学和生同时又是放射性核素在医学和生同时又是放射性核素在医学和生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物学中应用的方法学基础物学中应用的方法学基础物学中应用的方法学基础. . . . HevesyHevesy - The father of experimental nuclear medicinelGeorge de HevesyGeorge de Hevesy，匈牙利化学匈牙利化学家家，同位素示踪技术同位素示踪技术
3、的创立者的创立者l首先用天然放射性铅首先用天然放射性铅( (212212Pb)Pb)研究研究铅盐在豆科植物内的分布和转移铅盐在豆科植物内的分布和转移（19231923）l老鼠体内磷代谢状态研究，提出老鼠体内磷代谢状态研究，提出骨骼的的形成是动态而非静态的骨骼的的形成是动态而非静态的观点（观点（19351935）l实验核医学之父实验核医学之父19431943年获诺贝尔年获诺贝尔化学奖化学奖 BlumgartBlumgart - The father of clinical nuclear medicinelHerrman L. BlumgartHerrman L. Blumgart，美国美国Bo
4、stonBoston医院医院内科医师内科医师l第一次第一次将将示踪技术（放射性同示踪技术（放射性同位素铋位素铋-214-214）应用）应用于人体的于人体的循循环时间研究环时间研究（19261926）l进行了多进行了多项临床研究，如肺循项临床研究，如肺循环时间测定、肺血流量测定等环时间测定、肺血流量测定等l被誉为被誉为“临床核医学之父临床核医学之父” LandmarkLandmark in the history of radionuclide tracing techniquel19521952年，美国冷泉港卡内基遗年，美国冷泉港卡内基遗传学实验室科学家传学实验室科学家Alfred Alfre
5、d HersheyHershey和和Martha ChaseMartha Chase使用使用3535S S和和3232P P双标记噬菌体感染实验双标记噬菌体感染实验，证明证明DNADNA是遗传信息的载体是遗传信息的载体。19691969年获诺贝尔生理学和医学奖年获诺贝尔生理学和医学奖 LandmarkLandmark in the history of radionuclide tracing techniquelFrederick SangerFrederick Sanger，英国生英国生物化学家物化学家l完成第一个蛋白质的全序列完成第一个蛋白质的全序列分析（分析（19551955）1958
6、1958年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖l将将放射性放射性示踪示踪技术技术引入引入RNARNA和和DNADNA的序列分析的序列分析，成功地，成功地建立了链末端终止法，完成建立了链末端终止法，完成了人线粒体了人线粒体DNADNA全全序列序列分析分析（19781978）19801980年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖第一节第一节 放射性核素示踪原理与特点放射性核素示踪原理与特点Radionuclide tracer principle and characlristicRadionuclide tracer principle and characlristic 一、示踪原理（一、示踪原理（Tra
7、cer principleTracer principle）The first Same biochemical quality 同一性同一性 The seacod different physical quality 可测性可测性 Principium of radionuclide tracing technique 1. 1. 标记物与非标记物的同一性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。的化学及生物学性质。 125I-MIBG Principium of radionucli
8、de tracing technique2. 2. 放射性核素的可测量性放射性核素的可测量性 放射性核素及其标记化合物可发出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探测仪器所测定或被感光材料所记录，从而进行精确的定性、定量及录，从而进行精确的定性、定量及定位测量和研究。定位测量和研究。 Principium of radionuclide tracing techniqueAction: 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，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
9、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。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。物上，其生物学行为不会发生改变。 99m99mTc-ECDTc-ECD、99m99mTc-MIBITc-MIBI 99m99mTc-DMSATc-DMSA、113m113mIn-DMSA In-DMSA Common typ
10、e of radionuclide tracing technique体内（体内（in vivo）物质吸收、分布及排泄物质吸收、分布及排泄 放射性核素稀释法放射性核素稀释法 放射自显影技术放射自显影技术 放射性核素功能测定放射性核素功能测定 放射性核素显像技术放射性核素显像技术 radionuclide tracing technique 体外（体外（in vitro）物质代谢与转化的示踪物质代谢与转化的示踪细胞动力学分析细胞动力学分析 活化分析活化分析 体外放射分析体外放射分析 方法学特点（方法学特点（Methods chataclristieMethods chataclristie）1、
11、灵敏度高灵敏度高1010-15-151010-18-182 2、方法简便，准确性好、方法简便，准确性好3 3、合乎生理条件、合乎生理条件4 4、定性、定量、定位准确、定性、定量、定位准确5 5、与放射有关的特殊要求、与放射有关的特殊要求6 6、应用广泛（基础与临床各学科）、应用广泛（基础与临床各学科）缺点与局限性缺点与局限性第二节第二节 放射性核素显像技术放射性核素显像技术Section 2 radionuclide imaging techniqueSection 2 radionuclide imaging technique一、方法学原理一、方法学原理 methods principle
12、methods principle 向患者体内引入特定向患者体内引入特定示踪剂（或显像剂）示踪剂（或显像剂）核医学显像设备核医学显像设备SPECT/PETSPECT/PET探测器探测器 射线射线X X光光/CT/CTX 射线射线核医学显象原理核医学显象原理9/17/202415二、显像剂定位机制二、显像剂定位机制 放射性核素显像是建立在脏器组织和细胞对放射性核素显像是建立在脏器组织和细胞对显像剂代谢或特异性结合的基础之上显像剂代谢或特异性结合的基础之上, ,与其他以解与其他以解剖学改变为基础的影像技术在方法学上有本质的剖学改变为基础的影像技术在方法学上有本质的区别。区别。1 1、合成代谢、合成
13、代谢 131I甲状腺甲状腺显像显像 2 2、细胞吞噬、细胞吞噬 肝胶体显像肝胶体显像肝血池显像肝血池显像99m99m99m99mTc-Tc-Tc-Tc-植酸钠胶体植酸钠胶体植酸钠胶体植酸钠胶体横断面横断面矢状面矢状面冠状面冠状面117示意图3 3、循环通路、循环通路99mTcO-4118119肺动脉园锥显影120121 正常影像正常影像短轴短轴水平水平长轴长轴垂直长轴垂直长轴4 4、选择性浓聚、选择性浓聚131I甲状腺显像甲状腺显像99mTcPYP心肌显像心肌显像5 5、选择性排泄、选择性排泄肝胆动态显像肝胆动态显像 99mTc-HIDA肾动态影像肾动态影像99mTc-DTPA6 6、通透弥散
14、、通透弥散呼吸系统呼吸系统肺灌注显像肺灌注显像133Xe 生理盐水生理盐水7 7、离子交换和化学吸附、离子交换和化学吸附99mTc-PYP（99mTc-MDP） 8 8、特异性结合、特异性结合肿瘤阳性显像肿瘤阳性显像肝脏胶体显像肝脏胶体显像 131I-AFP-Ab显像显像肝癌肝癌食食 道道 癌癌三、显像类型与特点三、显像类型与特点 Image type and characlrisitic 1 1、Static and dynamic imaging2、Regional and whole body imaging3、Planar and section imaging4、Early and
15、delayed imaging5、Positive and negative imaging6、Rest and stress imaing (Interventional imaging)7、singl photon and positron imaging Static & dynamic imaging Classification of radionuclide imaging (1)Static imaging Static & dynamic imaging Classification of radionuclide imaging (1)Dynamic imaging Stat
16、ic & dynamic imaging Classification of radionuclide imaging (1)多相显像（多相显像（multiphase imaging） Early artery perfusion imaging Blood pool imaging, 5minDelayed bone imaging, 3hr Static & dynamic imaging Classification of radionuclide imaging (2)Regional imaging Whole body imaging Planar & tomographic im
17、aging Classification of radionuclide imaging (3)Tomographic imagingPlanar imaging Planar & tomographic imaging Classification of radionuclide imaging (3)Coronal sectionCoronalantpostRL Planar & tomographic imaging Classification of radionuclide imaging (3) Early & delay imaging Classification of rad
18、ionuclide imaging (4)99mTc-MIBI双时相法甲旁亢显像双时相法甲旁亢显像10min2h Positive & negative imaging Classification of radionuclide imaging (5)131I-AFP RIIColloid imaging Rest & stress imaging Classification of radionuclide imaging (6)Myocardial PerfusionImagingRestStressRestStressStress methods- exercise- pharmace
19、uticals四、图像分析要点四、图像分析要点 Image assay(一一) 图象质量的基本要求图象质量的基本要求图象清晰、轮廓完整、对比度适当、病变部位显示图象清晰、轮廓完整、对比度适当、病变部位显示清晰、解剖标志准确以及图象失真度小清晰、解剖标志准确以及图象失真度小等要求。对不符合质量标准的图象要及时分析原因并进行复查，以免得出错误结论。(二二) 正常图象的认识正常图象的认识 认识和掌握正常图象的特点是识别异常、准确认识和掌握正常图象的特点是识别异常、准确诊断的基本条件。核医学图象中所表现出的脏器和诊断的基本条件。核医学图象中所表现出的脏器和组织的位置、形态、大小和放射性分布，都与该脏组
20、织的位置、形态、大小和放射性分布，都与该脏器和组织的解剖结构和生理功能状态有密切关系。器和组织的解剖结构和生理功能状态有密切关系。 对于核医学图象的分析判断，必须掌握科学的对于核医学图象的分析判断，必须掌握科学的思维方法，运用生理、生化和解剖学知识，排除各思维方法，运用生理、生化和解剖学知识，排除各种影响因素的干扰，并密切结合临床表现及其他影种影响因素的干扰，并密切结合临床表现及其他影像学方法的结果，对所获图象的有关信息进行正确像学方法的结果，对所获图象的有关信息进行正确分析才能得出符合客观实际的结论，避免出现人为分析才能得出符合客观实际的结论，避免出现人为的诊断失误。的诊断失误。1 1、静态
21、图象分析要点静态图象分析要点 Static image analysis位置位置 situation 形态形态 shap 大小大小 size 放射性分布放射性分布 active distrbution甲状腺左叶中段凉结节亲肿瘤显像阳性，考虑恶性可能性大，甲状腺左叶中段凉结节亲肿瘤显像阳性，考虑恶性可能性大，亲肿瘤显像有放射性填充，延迟继续填充。亲肿瘤显像有放射性填充，延迟继续填充。( (三三) ) 图象的分析要点图象的分析要点 2 2、动态图象分析要点、动态图象分析要点 Dynamic image analysisa a、显像顺序、显像顺序肝胆动态显像肝胆动态显像肝胆动态显像肝胆动态显像 b
22、b、时相变化、时相变化心血管动态显像心血管动态显像心血管动态显像心血管动态显像3 3、断层图像分析要点、断层图像分析要点Section image analysis 横断层影像横断层影像 Transaxial image 冠状断层影像冠状断层影像 Coronal imag 矢状断层影像矢状断层影像 Sagittal image 单一层面的放射性分布异常往往不能说单一层面的放射性分布异常往往不能说明什么问题，如果连续两个以上层面出现放明什么问题，如果连续两个以上层面出现放射性分布异常，并且在两个以上断面的同一射性分布异常，并且在两个以上断面的同一部位得到证实，则提示病变的可能。部位得到证实，则提
23、示病变的可能。心肌断层显像心肌断层显像正正 常常异异 常常脑断层显像脑断层显像正正 常常异异常常( (四四) )、影响图象质量的常见原因、影响图象质量的常见原因1 1、来自放射性核素显像剂的原因。、来自放射性核素显像剂的原因。2 2、来自受检者的原因。、来自受检者的原因。3 3、来自仪器的原因。、来自仪器的原因。4 4、来自显像技术方面的原因。、来自显像技术方面的原因。 (五五)、密切结合临床进行分析判断、密切结合临床进行分析判断 核医学影像如同其他影像学方法一样核医学影像如同其他影像学方法一样, ,图象本图象本身一般不能提供直接的疾病诊断和病因诊断身一般不能提供直接的疾病诊断和病因诊断, ,
24、除了除了密切联系生理、病理和解剖学知识外，还必须结合密切联系生理、病理和解剖学知识外，还必须结合临床相关资料以及其他相关检查结果进行综合分析，临床相关资料以及其他相关检查结果进行综合分析，才能得出较为符合客观实际的结论，否则会造成某才能得出较为符合客观实际的结论，否则会造成某些认为的错误。些认为的错误。五、核医学影像与其他影像的比较五、核医学影像与其他影像的比较1 1、有助于疾病的早期诊断。、有助于疾病的早期诊断。2 2、可用于定量分析。、可用于定量分析。3 3、具有较高的特异性。、具有较高的特异性。4 4、安全、无创。、安全、无创。5 5、对组织结构的空间分辨率不及其他影像学方法，需要使用、
25、对组织结构的空间分辨率不及其他影像学方法，需要使用 显像剂。显像剂。l核医学显像与核医学显像与CT、MRI、超声同属医学影像技术，它、超声同属医学影像技术，它们的显像原理、技术优势和应用范围各有不同，在可们的显像原理、技术优势和应用范围各有不同，在可以预见的数十年里，都不可能出现一种技术完全取代以预见的数十年里，都不可能出现一种技术完全取代另一种技术的情况。在临床上，应根据需要适当联合另一种技术的情况。在临床上，应根据需要适当联合应用功能性显像和形态学显像，获得最为全面而必要应用功能性显像和形态学显像，获得最为全面而必要的信息，以对疾病作出早期、准确的诊断，为及时而的信息，以对疾病作出早期、准
26、确的诊断，为及时而正确的治疗以及疗效评价提供帮助。正确的治疗以及疗效评价提供帮助。以以PET/CT、SPECT/CT、PET/MRI等为代表的多模式显像技术的等为代表的多模式显像技术的出现，真正实现了解剖结构影像与功能出现，真正实现了解剖结构影像与功能/代谢代谢/生化影像生化影像的实时融合，成为影像医学的发展方向。的实时融合，成为影像医学的发展方向。 ECT与与CT、MRI的区别的区别 Characteristics of radionuclide imaging Patient 1Patient 2MRI ECT MRI ECTCT、MRI：主要观察解剖及形态变化，解剖分辨率高：主要观察解剖
27、及形态变化，解剖分辨率高ECT：主要反映脏器或组织功能、血流及代谢变化，解剖分辨率较低：主要反映脏器或组织功能、血流及代谢变化，解剖分辨率较低MRIUSNuclear Imaging各种影像技术是优势互补，不是谁取代谁各种影像技术是优势互补，不是谁取代谁没有一种影像技术能够解决临床所有问题没有一种影像技术能够解决临床所有问题未未来来的的医医学学影影像像学学 Future of Medical Imaging Technology思思 考考 判判 断断放射性核素器官显像有别于单纯放射性核素器官显像有别于单纯形态结构显像，是一种独特的功能显形态结构显像，是一种独特的功能显像。（像。（ ）THE END
