临床医学专业核医学最全.pptx

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1、会计学1临床医学临床医学(ln chun y xu)专业核医学专业核医学 最全最全第一页，共118页。绪绪绪绪 论论论论第1页/共118页第二页，共118页。核医学的概核医学的概核医学的概核医学的概念念念念(ginin)(ginin)核医学的发展核医学的发展(fzhn)历程历程 1895年年 Wilhelm Roentgen发现发现(fxin)X线线 1896年年 Henri Becquerel发现放射性核素发现放射性核素 1898年年 Marie curie 和和Pierre Curie提取提取polonium和和radium 1934年年 Joliet 和和Curie发现人工放射性核素发现

2、人工放射性核素第2页/共118页第三页，共118页。1938年年 32P治疗治疗(zhlio)白血病、白血病、1941年年131I治疗治疗(zhlio)甲亢、甲亢、1946年年131I治疗治疗(zhlio)甲癌。甲癌。1949年年 发明发明(fmng)了第一台闪烁扫描仪了第一台闪烁扫描仪 1949年年 有了商品有了商品(shngpn)-照相机照相机 1964年年 David Kuhl和和Edwards研制了第一台研制了第一台 SPECT 1975年年 研制了第一台研制了第一台PET第3页/共118页第四页，共118页。核医学的内容核医学的内容(nirng)及及其特点：其特点：临床临床临床临床(

3、ln(ln chun)chun)核医核医核医核医学学学学诊断诊断诊断诊断(zhndun)(zhndun)：X X线检查线检查线检查线检查(radiology)(radiology)超声检查超声检查超声检查超声检查(ultrasound)(ultrasound)MRIMRI检查检查检查检查(magnetic resonance image)(magnetic resonance image)解剖成像解剖成像解剖成像解剖成像SPECT/CTSPECT/CTPET/CTPET/CT功能成像功能成像功能成像功能成像器官功能测定、体外放射分析器官功能测定、体外放射分析器官功能测定、体外放射分析器官功能测

4、定、体外放射分析(RIA)(RIA)等等等等第4页/共118页第五页，共118页。治疗治疗(zhlio)：甲状腺机能甲状腺机能(jnng)亢进亢进(hyperthyreosis)甲状腺癌甲状腺癌(thyroid carcinoma)转移性骨痛转移性骨痛(multisite metastatic pain)骨肿瘤骨肿瘤(bone cancer)第5页/共118页第六页，共118页。第一章第一章 核物理基础核物理基础(jch)第6页/共118页第七页，共118页。一、放射性核素一、放射性核素一、放射性核素一、放射性核素 原子结构、核素、同位素和同质原子结构、核素、同位素和同质(tn zh)异能异能

5、素素 原子结构原子结构 核素核素稳定性核素稳定性核素稳定性核素稳定性核素放射性核素放射性核素放射性核素放射性核素 同位素同位素 同质同质(tn zh)异能素异能素 原子原子(yunz)的能的能量状态量状态基态基态基态基态激发态激发态激发态激发态第7页/共118页第八页，共118页。元素(yun s)（element）的基本单位是原子，原子由原子核和核外电子构成。原子核内有不同(b tn)数目的质子(proton，P)和中子(neutron，N)，统称为核子(nucleon)。原子核内质子数目和中子数目之和为原子核的质原子核内质子数目和中子数目之和为原子核的质原子核内质子数目和中子数目之和为原子

6、核的质原子核内质子数目和中子数目之和为原子核的质量数，用量数，用量数，用量数，用“A”“A”表示表示表示表示(biosh)(biosh)，因此，整个原子核内中，因此，整个原子核内中，因此，整个原子核内中，因此，整个原子核内中子数目子数目子数目子数目N=AN=AZ Z。第8页/共118页第九页，共118页。原子核内的核子之间存在着引力，称为核力原子核内的核子之间存在着引力，称为核力原子核内的核子之间存在着引力，称为核力原子核内的核子之间存在着引力，称为核力(nuclear force)(nuclear force)，为短程力，受核子数目的影响，为短程力，受核子数目的影响，为短程力，受核子数目的影

7、响，为短程力，受核子数目的影响 。除了核力外，还存在静电斥力，该力为长程力，除了核力外，还存在静电斥力，该力为长程力，除了核力外，还存在静电斥力，该力为长程力，除了核力外，还存在静电斥力，该力为长程力，不受核子数目影响，但与电荷量有关。不受核子数目影响，但与电荷量有关。不受核子数目影响，但与电荷量有关。不受核子数目影响，但与电荷量有关。P P N=1.0N=1.01.51.5时，核力与静电斥力基本平衡，原时，核力与静电斥力基本平衡，原时，核力与静电斥力基本平衡，原时，核力与静电斥力基本平衡，原子核处于稳定状态。子核处于稳定状态。子核处于稳定状态。子核处于稳定状态。第9页/共118页第十页，共1

8、18页。一般情况下原子核处于最低能量状态，称为基一般情况下原子核处于最低能量状态，称为基一般情况下原子核处于最低能量状态，称为基一般情况下原子核处于最低能量状态，称为基态态态态(ground state)(ground state)。当受到高能量粒子轰击或核内部。当受到高能量粒子轰击或核内部。当受到高能量粒子轰击或核内部。当受到高能量粒子轰击或核内部发生结构改变，原子可暂处于高能量状态，称之为发生结构改变，原子可暂处于高能量状态，称之为发生结构改变，原子可暂处于高能量状态，称之为发生结构改变，原子可暂处于高能量状态，称之为激发态激发态激发态激发态(excited state)(excited

9、state)。激发态不会持久，将迅速释。激发态不会持久，将迅速释。激发态不会持久，将迅速释。激发态不会持久，将迅速释放能量，而恢复至基态，这种能量的释放过程称为放能量，而恢复至基态，这种能量的释放过程称为放能量，而恢复至基态，这种能量的释放过程称为放能量，而恢复至基态，这种能量的释放过程称为跃迁跃迁跃迁跃迁(transition)(transition)。ground stateground stateexcited stateexcited state第10页/共118页第十一页，共118页。质子质子质子质子(zhz)(zhz)数相同，中子数相同，能量状态相同的一类原数相同，中子数相同，能量

10、状态相同的一类原数相同，中子数相同，能量状态相同的一类原数相同，中子数相同，能量状态相同的一类原子的集合称为核素子的集合称为核素子的集合称为核素子的集合称为核素(nuclide)(nuclide)。核内质子数相同，即在元素核内质子数相同，即在元素核内质子数相同，即在元素核内质子数相同，即在元素(yun s)(yun s)周期表中处于同周期表中处于同周期表中处于同周期表中处于同一位置，但中子数不同的核素互称为某元素一位置，但中子数不同的核素互称为某元素一位置，但中子数不同的核素互称为某元素一位置，但中子数不同的核素互称为某元素(yun s)(yun s)的同的同的同的同位素位素位素位素(isot

11、ope)(isotope)。质子数、中子质子数、中子质子数、中子质子数、中子(zhngz)(zhngz)数均相同，但能量状态不同的核素称为同质异能数均相同，但能量状态不同的核素称为同质异能数均相同，但能量状态不同的核素称为同质异能数均相同，但能量状态不同的核素称为同质异能素素素素(isomer)(isomer)。处于稳定状态的核素称为处于稳定状态的核素称为处于稳定状态的核素称为处于稳定状态的核素称为稳定性核素稳定性核素稳定性核素稳定性核素(stable nuclide)(stable nuclide)。当原子核内部处于不稳定状态，产生了能级的变化，转化为另一种核素。当原子核内部处于不稳定状态，

12、产生了能级的变化，转化为另一种核素。当原子核内部处于不稳定状态，产生了能级的变化，转化为另一种核素。当原子核内部处于不稳定状态，产生了能级的变化，转化为另一种核素。这种自发的核内结构或能量的变化过程称为这种自发的核内结构或能量的变化过程称为这种自发的核内结构或能量的变化过程称为这种自发的核内结构或能量的变化过程称为核衰变核衰变核衰变核衰变(nuclear decay)(nuclear decay)，变，变，变，变化过程中释放的具有一定能量的粒子称为化过程中释放的具有一定能量的粒子称为化过程中释放的具有一定能量的粒子称为化过程中释放的具有一定能量的粒子称为放射线放射线放射线放射线(radiati

13、on)(radiation)。释出释出释出释出放射线的核素称为放射线的核素称为放射线的核素称为放射线的核素称为放射性核素放射性核素放射性核素放射性核素(radio-nuclide)(radio-nuclide)。第11页/共118页第十二页，共118页。二、核衰变二、核衰变二、核衰变二、核衰变(shuibin)(shuibin)方方方方式式式式 衰变衰变(shuibin)(alpha decay)-衰变衰变(shuibin)(alpha decay)原子核内要释放原子核内要释放原子核内要释放原子核内要释放2 2个质子和个质子和个质子和个质子和2 2个中子组成的个中子组成的个中子组成的个中子组成

14、的称之为称之为称之为称之为“”粒子。粒子。粒子。粒子。当核内质子、中子比例不当时，质子和中当核内质子、中子比例不当时，质子和中当核内质子、中子比例不当时，质子和中当核内质子、中子比例不当时，质子和中子将产生相互转换，达到核内调整结构的目的。子将产生相互转换，达到核内调整结构的目的。子将产生相互转换，达到核内调整结构的目的。子将产生相互转换，达到核内调整结构的目的。其特点是原子的质量数不变，只有原子序数改变其特点是原子的质量数不变，只有原子序数改变其特点是原子的质量数不变，只有原子序数改变其特点是原子的质量数不变，只有原子序数改变（相差（相差（相差（相差1 1），分为），分为），分为），分为-和

15、和和和+和电子俘获三种形式。和电子俘获三种形式。和电子俘获三种形式。和电子俘获三种形式。主要发生在中子相对过多的核素。中子转化为质子，释放负电主要发生在中子相对过多的核素。中子转化为质子，释放负电主要发生在中子相对过多的核素。中子转化为质子，释放负电主要发生在中子相对过多的核素。中子转化为质子，释放负电子，称为子，称为子，称为子，称为 粒子。粒子。粒子。粒子。第12页/共118页第十三页，共118页。+衰变衰变(shuibin)(alpha decay)主要发生在中子数相对不足的核素，核内由质子转化为中子，释放主要发生在中子数相对不足的核素，核内由质子转化为中子，释放主要发生在中子数相对不足的

16、核素，核内由质子转化为中子，释放主要发生在中子数相对不足的核素，核内由质子转化为中子，释放(shfng)(shfng)正电子，称为正电子，称为正电子，称为正电子，称为+粒子。粒子。粒子。粒子。电子电子(dinz)俘获俘获(electron capture，EC)对于中子数相对较少某些核素，原子核从核外内层的电子壳层俘获一个对于中子数相对较少某些核素，原子核从核外内层的电子壳层俘获一个对于中子数相对较少某些核素，原子核从核外内层的电子壳层俘获一个对于中子数相对较少某些核素，原子核从核外内层的电子壳层俘获一个电子，使核内的一个质子转化为中子，同时释放一个中微子，随后较外层的电子，使核内的一个质子转

17、化为中子，同时释放一个中微子，随后较外层的电子，使核内的一个质子转化为中子，同时释放一个中微子，随后较外层的电子，使核内的一个质子转化为中子，同时释放一个中微子，随后较外层的电子跃入内层轨道填补空穴。由于外层能级高于内层能级，因此，多余能量电子跃入内层轨道填补空穴。由于外层能级高于内层能级，因此，多余能量电子跃入内层轨道填补空穴。由于外层能级高于内层能级，因此，多余能量电子跃入内层轨道填补空穴。由于外层能级高于内层能级，因此，多余能量以电磁辐射以电磁辐射以电磁辐射以电磁辐射(即特征即特征即特征即特征X X射线射线射线射线)形式释放。或者该能量传递给另一壳层电子，使之脱离轨形式释放。或者该能量传

18、递给另一壳层电子，使之脱离轨形式释放。或者该能量传递给另一壳层电子，使之脱离轨形式释放。或者该能量传递给另一壳层电子，使之脱离轨道逸出，称为俄歇电子道逸出，称为俄歇电子道逸出，称为俄歇电子道逸出，称为俄歇电子(auger electron)(auger electron)。第13页/共118页第十四页，共118页。跃迁跃迁(yuqin)与内转换现象与内转换现象 经过经过经过经过 或或或或 衰变的核素，在衰变的过程中可能导致衰变的核素，在衰变的过程中可能导致衰变的核素，在衰变的过程中可能导致衰变的核素，在衰变的过程中可能导致(dozh)(dozh)原子核处于高能原子核处于高能原子核处于高能原子核

19、处于高能的激发态，核内多余能量以电磁辐射形式释放后返回基态，该过程称为的激发态，核内多余能量以电磁辐射形式释放后返回基态，该过程称为的激发态，核内多余能量以电磁辐射形式释放后返回基态，该过程称为的激发态，核内多余能量以电磁辐射形式释放后返回基态，该过程称为 跃跃跃跃迁。迁。迁。迁。有时在核内多余能量释放过程中，也可能将能量传递给核外壳有时在核内多余能量释放过程中，也可能将能量传递给核外壳有时在核内多余能量释放过程中，也可能将能量传递给核外壳有时在核内多余能量释放过程中，也可能将能量传递给核外壳层电子，使之脱离其运行轨道而逸出，这种现象称为内转换现象。层电子，使之脱离其运行轨道而逸出，这种现象称

20、为内转换现象。层电子，使之脱离其运行轨道而逸出，这种现象称为内转换现象。层电子，使之脱离其运行轨道而逸出，这种现象称为内转换现象。逸出的电子称为内转换电子逸出的电子称为内转换电子逸出的电子称为内转换电子逸出的电子称为内转换电子(internal conversion electron)(internal conversion electron)。X X射线和射线和射线和射线和 射线都是光子，它们的不同之处：射线都是光子，它们的不同之处：射线都是光子，它们的不同之处：射线都是光子，它们的不同之处：射线来源于核内能射线来源于核内能射线来源于核内能射线来源于核内能量释放，而量释放，而量释放，而量释放

21、，而X X射线为核外电子跃迁过程中的能量释放。射线为核外电子跃迁过程中的能量释放。射线为核外电子跃迁过程中的能量释放。射线为核外电子跃迁过程中的能量释放。第14页/共118页第十五页，共118页。三、放射性核素衰变规律三、放射性核素衰变规律(gul)及其度量及其度量 核衰变是随机性的，单位时间衰变的原子核数核衰变是随机性的，单位时间衰变的原子核数目与核的总数成正比，并且随着时间的增长，遵循目与核的总数成正比，并且随着时间的增长，遵循一定的规律而减少。一定的规律而减少。称为衰变常数（称为衰变常数（称为衰变常数（称为衰变常数（decay constantdecay constant），是放射性），

22、是放射性），是放射性），是放射性核素衰变的特征参数，表征单位时间原子核发生衰核素衰变的特征参数，表征单位时间原子核发生衰核素衰变的特征参数，表征单位时间原子核发生衰核素衰变的特征参数，表征单位时间原子核发生衰变的速率。变的速率。变的速率。变的速率。指数指数(zhsh)衰变衰变规律规律第15页/共118页第十六页，共118页。物理半衰期物理半衰期(physical half life，Tr):指放射性指放射性核素的原子核数目衰变到原来的一半所需要的时核素的原子核数目衰变到原来的一半所需要的时间。间。生物半排期生物半排期(biological half life,Tb)指放射性核素指放射性核素由于

23、体内代谢作用，随代谢产物排出体外而减少到由于体内代谢作用，随代谢产物排出体外而减少到初始摄入量一半的时间。初始摄入量一半的时间。有效半减期有效半减期(effective half life,Teff)指放射性核素指放射性核素由于自发衰变和体内代谢共同作用而减少到初始量由于自发衰变和体内代谢共同作用而减少到初始量一半的时间。一半的时间。半衰期半衰期第16页/共118页第十七页，共118页。如果某一放射性核素的物理半衰期和生物半排期相差甚如果某一放射性核素的物理半衰期和生物半排期相差甚如果某一放射性核素的物理半衰期和生物半排期相差甚如果某一放射性核素的物理半衰期和生物半排期相差甚为悬殊，则其为悬殊

24、，则其为悬殊，则其为悬殊，则其T Teffeff主要由短者决定。主要由短者决定。主要由短者决定。主要由短者决定。第17页/共118页第十八页，共118页。放射性活度、放射性比活度与放射性浓度放射性活度、放射性比活度与放射性浓度(nngd)放射性活度放射性活度(A):是指在一定的时间是指在一定的时间(dt)内处于特定能态的内处于特定能态的一定量的放射性核素发生自发衰变一定量的放射性核素发生自发衰变(dN)的期望值。国际制单的期望值。国际制单位为位为Bq，Bq其表示每秒内核衰变的次数，其表示每秒内核衰变的次数，1Bq表示每秒有表示每秒有1次次衰变。旧有单位为居里衰变。旧有单位为居里(Ci)，1Ci

25、=3.71010Bq 单位质量中所含的放射性活度称为比活度或比放射性。一般单位质量中所含的放射性活度称为比活度或比放射性。一般用用Bq/kg或或Bq/mol为单位。单位容积溶液中所含放射性活度称为单位。单位容积溶液中所含放射性活度称为放射性浓度，以为放射性浓度，以Bq/ml或或Bq/L为单位。为单位。第18页/共118页第十九页，共118页。四、带电粒子与物质四、带电粒子与物质四、带电粒子与物质四、带电粒子与物质(wzh)(wzh)的相互作用的相互作用的相互作用的相互作用 带电粒子与物质带电粒子与物质(wzh)的相互作用的相互作用 电离与激发电离与激发电离与激发电离与激发(jf)(jf)作用作

26、用作用作用 带电粒子与物质的核外电子发生静电作用，如果导致物质中带电粒子与物质的核外电子发生静电作用，如果导致物质中带电粒子与物质的核外电子发生静电作用，如果导致物质中带电粒子与物质的核外电子发生静电作用，如果导致物质中的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离(ionization)(ionization)作用。作用。作用。作用。传能线密度传能线密度传能线密度传能线密度(linear energy transfer(linear energy transfer，LET

27、)LET)是指带电粒是指带电粒是指带电粒是指带电粒子穿过物质时，在其单位长度径迹上所转移的能量。子穿过物质时，在其单位长度径迹上所转移的能量。子穿过物质时，在其单位长度径迹上所转移的能量。子穿过物质时，在其单位长度径迹上所转移的能量。电离密度电离密度电离密度电离密度(ionization density):(ionization density):单位路径上形成的离子对数目。单位路径上形成的离子对数目。单位路径上形成的离子对数目。单位路径上形成的离子对数目。第19页/共118页第二十页，共118页。如果带电粒子使照射物质轨道电子从内层跃迁至外层，整个原如果带电粒子使照射物质轨道电子从内层跃迁至

28、外层，整个原如果带电粒子使照射物质轨道电子从内层跃迁至外层，整个原如果带电粒子使照射物质轨道电子从内层跃迁至外层，整个原子处于能量较高的激发子处于能量较高的激发子处于能量较高的激发子处于能量较高的激发(jf)(jf)态，此过程称为激发态，此过程称为激发态，此过程称为激发态，此过程称为激发(jf)(excitation)(jf)(excitation)作作作作用。用。用。用。散射散射散射散射(snsh)(snsh)与吸收与吸收与吸收与吸收 带电粒子受到物质原子核库仓电场作用而发生带电粒子受到物质原子核库仓电场作用而发生方向偏折和能量的改变，称为散射方向偏折和能量的改变，称为散射(snsh)(sc

29、attering)，只改变运动方向而能量不变，只改变运动方向而能量不变者称为弹性散射者称为弹性散射(snsh)(elastic scattering)。如果射线通过物质时，由于各种作用的机制，导致带电粒子的动能如果射线通过物质时，由于各种作用的机制，导致带电粒子的动能如果射线通过物质时，由于各种作用的机制，导致带电粒子的动能如果射线通过物质时，由于各种作用的机制，导致带电粒子的动能全部丧失而不复存在的过程称为吸收全部丧失而不复存在的过程称为吸收全部丧失而不复存在的过程称为吸收全部丧失而不复存在的过程称为吸收(absorption)(absorption)。带电粒子被吸收以前所行经的直线距离则成

30、为射程带电粒子被吸收以前所行经的直线距离则成为射程带电粒子被吸收以前所行经的直线距离则成为射程带电粒子被吸收以前所行经的直线距离则成为射程(range)(range)第20页/共118页第二十一页，共118页。X、射线射线(shxin)与物质的相互与物质的相互作用作用 光电效应：光子与介质原子的轨道电子碰撞，光电效应：光子与介质原子的轨道电子碰撞，把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子，光子把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子，光子消失，这一作用消失，这一作用(zuyng)能够过程称为光电效应能够过程称为光电效应(photoelectric effect)。脱离轨道的电子称为光电。脱离轨道的电子

31、称为光电子子(photoelectric electron)。康普顿效应：能量较高的光子与核外电子康普顿效应：能量较高的光子与核外电子(dinz)碰碰撞，将一部分能量传递给电子撞，将一部分能量传递给电子(dinz)，使之脱离原子轨，使之脱离原子轨道成为高速运行的电子道成为高速运行的电子(dinz)，而光子本身能量降低，而光子本身能量降低，运行方向发生改变，成为康普顿效应运行方向发生改变，成为康普顿效应(Compton effect)。电子对生成：当光子能量大于电子对生成：当光子能量大于电子对生成：当光子能量大于电子对生成：当光子能量大于1.022MeV1.022MeV时，在物质原子时，在物质原

32、子时，在物质原子时，在物质原子核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成(electron pair production)(electron pair production)。第21页/共118页第二十二页，共118页。对于对于射线和原子序数高的吸收物质，以光射线和原子序数高的吸收物质，以光电效应电效应(xioyng)为主；对于中能为主；对于中能射线和原子射线和原子序数高的吸收物质，康普顿效应序数高的吸收物质，康

33、普顿效应(xioyng)占优占优势；对于高能势；对于高能射线和原子序数高的吸收物质，射线和原子序数高的吸收物质，电子对效应电子对效应(xioyng)占优势。占优势。辐射辐射(fsh)剂量及单位剂量及单位 照射量照射量照射量照射量(exposure)(exposure)X射线或射线在单位质量(dm)的空气中，与原子相互作用释放出来的次级电子完全被阻止时，所产生的同一符号离子的总电荷(dQ):X=dQ/dm，照射量仅适用(shyng)于能量在10keV-3MeV范围内的X射线和射线照射空气。第22页/共118页第二十三页，共118页。吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量(absorbed dose)(

34、absorbed dose)单位质量物质所受任何电离辐射的平均能量。单位质量物质所受任何电离辐射的平均能量。单位质量物质所受任何电离辐射的平均能量。单位质量物质所受任何电离辐射的平均能量。D D=dE/dmdE/dm，国际专用单位是戈瑞，国际专用单位是戈瑞，国际专用单位是戈瑞，国际专用单位是戈瑞(Gy)(Gy)。当量剂量当量剂量当量剂量当量剂量(equivalent dose(equivalent dose，HHT,RT,R)吸收剂量与辐射权重因子吸收剂量与辐射权重因子吸收剂量与辐射权重因子吸收剂量与辐射权重因子(W(WR R)的乘积。的乘积。的乘积。的乘积。HHT,RT,R=D DTRTR

35、WWR R,国国国国际专用单位是希沃特际专用单位是希沃特际专用单位是希沃特际专用单位是希沃特(Sv)(Sv)。有效剂量有效剂量有效剂量有效剂量(effective dose(effective dose，E E)全身收到均匀或不均匀照射时，考虑各器官敏感性后的当量全身收到均匀或不均匀照射时，考虑各器官敏感性后的当量全身收到均匀或不均匀照射时，考虑各器官敏感性后的当量全身收到均匀或不均匀照射时，考虑各器官敏感性后的当量剂量剂量剂量剂量(HHT,RT,R)加权平均值。加权平均值。加权平均值。加权平均值。国际专用单位是希沃特国际专用单位是希沃特国际专用单位是希沃特国际专用单位是希沃特(Sv)(Sv)

36、。第23页/共118页第二十四页，共118页。待积当量剂量待积当量剂量待积当量剂量待积当量剂量(committed equivalent dose)(committed equivalent dose)待积剂量待积剂量待积剂量待积剂量(committed dose)(committed dose)指放射性核素进入体内指放射性核素进入体内指放射性核素进入体内指放射性核素进入体内(t ni)(t ni)的剂量积分估算，根据待积剂量的概念还可以推的剂量积分估算，根据待积剂量的概念还可以推的剂量积分估算，根据待积剂量的概念还可以推的剂量积分估算，根据待积剂量的概念还可以推倒出待积吸收剂量、待积当量剂量

37、和待积有效剂量等。倒出待积吸收剂量、待积当量剂量和待积有效剂量等。倒出待积吸收剂量、待积当量剂量和待积有效剂量等。倒出待积吸收剂量、待积当量剂量和待积有效剂量等。待积当量剂量（待积当量剂量（committed equivalent dose,HT（）指单次摄入的放射性物）指单次摄入的放射性物质在其后的质在其后的年内对所关心年内对所关心(gunxn)的的器官或组织所造成的总剂量累积值。器官或组织所造成的总剂量累积值。第24页/共118页第二十五页，共118页。待积有效剂量待积有效剂量待积有效剂量待积有效剂量(committed effective dose(committed effective

38、 dose，E()E()如果单次摄入如果单次摄入如果单次摄入如果单次摄入R R类放类放类放类放射性核素对人体器官或组织（射性核素对人体器官或组织（射性核素对人体器官或组织（射性核素对人体器官或组织（T T）造成的待积当量剂量）造成的待积当量剂量）造成的待积当量剂量）造成的待积当量剂量HTHT（）乘以相）乘以相）乘以相）乘以相应应应应(xingyng)(xingyng)的权重因子的权重因子的权重因子的权重因子WTWT，随后对所涉及的器官或组织（，随后对所涉及的器官或组织（，随后对所涉及的器官或组织（，随后对所涉及的器官或组织（T T）求积。）求积。）求积。）求积。HT（）为积分至）为积分至时间时

39、组织时间时组织(zzh)（T）的待积当量剂量；）的待积当量剂量；WT为组为组织织(zzh)T的组织的组织(zzh)权重因数。权重因数。第25页/共118页第二十六页，共118页。比释动能比释动能K当量剂量当量剂量H辐射场辐射场(照射量照射量X)空气空气待积剂量待积剂量核素进入体内核素进入体内待积当量待积当量剂量剂量待积有效待积有效剂量剂量吸收剂量吸收剂量D有效剂量有效剂量E电离辐射源电离辐射源常用电离常用电离常用电离常用电离(dinl)(dinl)辐射量间辐射量间辐射量间辐射量间相互关系相互关系相互关系相互关系第26页/共118页第二十七页，共118页。第二章第二章 核医学中的放射核医学中的放

40、射(fngsh)卫生防护卫生防护第27页/共118页第二十八页，共118页。Radiation need not be feared,but it must be Radiation need not be feared,but it must be respected.respected.MorganMorgan第28页/共118页第二十九页，共118页。一、天然一、天然(tinrn)本底辐射本底辐射天然天然(tinrn)本底辐射本底辐射宇宙宇宙(yzhu)辐辐射射地球辐射地球辐射初级宇宙射线初级宇宙射线次级宇宙射线次级宇宙射线铀系铀系锕系锕系钍系钍系其它天然放射性核素其它天然放射性核素 本

41、底当量时间本底当量时间 表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于在多长时间内所受天然本底辐射的剂量。在多长时间内所受天然本底辐射的剂量。在多长时间内所受天然本底辐射的剂量。在多长时间内所受天然本底辐射的剂量。第29页/共118页第三十页，共118页。二、放射生物学二、放射生物学二、放射生物学二、放射生物学(radiation biology)(radiation biology)作

42、用作用作用作用(zuyng)(zuyng)机理机理机理机理 放射生物学中的几个重要概念放射生物学中的几个重要概念放射生物学中的几个重要概念放射生物学中的几个重要概念 传能线密度传能线密度传能线密度传能线密度(linear energy transfer,LET)(linear energy transfer,LET)带电粒子在组织带电粒子在组织带电粒子在组织带电粒子在组织中单位距离上的能量沉积。中单位距离上的能量沉积。中单位距离上的能量沉积。中单位距离上的能量沉积。相对生物效应相对生物效应相对生物效应相对生物效应(relative biology effect,RBE)=(relative b

43、iology effect,RBE)=标准射线产生标准射线产生标准射线产生标准射线产生(chnshng)(chnshng)生物效能的剂量生物效能的剂量生物效能的剂量生物效能的剂量/所试辐射产生所试辐射产生所试辐射产生所试辐射产生(chnshng)(chnshng)相同生相同生相同生相同生物效能的剂量，通常情况下，物效能的剂量，通常情况下，物效能的剂量，通常情况下，物效能的剂量，通常情况下，RBERBE与与与与LETLET呈正相关关系呈正相关关系呈正相关关系呈正相关关系 。直接作用直接作用直接作用直接作用(direct effect)(direct effect)是指射线将能量直接传递给生物分是

44、指射线将能量直接传递给生物分是指射线将能量直接传递给生物分是指射线将能量直接传递给生物分子，使其电离和激发，损害核酸、蛋白质、酶和脂类等生命物子，使其电离和激发，损害核酸、蛋白质、酶和脂类等生命物子，使其电离和激发，损害核酸、蛋白质、酶和脂类等生命物子，使其电离和激发，损害核酸、蛋白质、酶和脂类等生命物质的结构和功能。质的结构和功能。质的结构和功能。质的结构和功能。第30页/共118页第三十一页，共118页。间接间接间接间接(jin ji)(jin ji)作用作用作用作用(indirect effect)(indirect effect)指射线的能量直接沉积于生物体中的水指射线的能量直接沉积于

45、生物体中的水指射线的能量直接沉积于生物体中的水指射线的能量直接沉积于生物体中的水分子，而不是生物分子，辐射沉积的能量引起水分子发生辐射分解，进而产生分子，而不是生物分子，辐射沉积的能量引起水分子发生辐射分解，进而产生分子，而不是生物分子，辐射沉积的能量引起水分子发生辐射分解，进而产生分子，而不是生物分子，辐射沉积的能量引起水分子发生辐射分解，进而产生自由基等活性基团，这些自由基等活性基团可诱发生物分子损伤，它是通过水自由基等活性基团，这些自由基等活性基团可诱发生物分子损伤，它是通过水自由基等活性基团，这些自由基等活性基团可诱发生物分子损伤，它是通过水自由基等活性基团，这些自由基等活性基团可诱发

46、生物分子损伤，它是通过水的辐射降解产物间接的辐射降解产物间接的辐射降解产物间接的辐射降解产物间接(jin ji)(jin ji)作用于生物分子引起损伤的。作用于生物分子引起损伤的。作用于生物分子引起损伤的。作用于生物分子引起损伤的。外照射外照射外照射外照射(external irradiation)(external irradiation)是指来自被辐照机体之外的照射如是指来自被辐照机体之外的照射如是指来自被辐照机体之外的照射如是指来自被辐照机体之外的照射如x x线和钴源线和钴源线和钴源线和钴源 射线等。射线等。射线等。射线等。内照射内照射内照射内照射(internal irradiatio

47、n)(internal irradiation)是指放射性物质通过是指放射性物质通过是指放射性物质通过是指放射性物质通过(tnggu)(tnggu)不同途径进入人体沉积于组织或器官内在人体内产生的照射。不同途径进入人体沉积于组织或器官内在人体内产生的照射。不同途径进入人体沉积于组织或器官内在人体内产生的照射。不同途径进入人体沉积于组织或器官内在人体内产生的照射。外照射和内照射外照射和内照射外照射和内照射外照射和内照射第31页/共118页第三十二页，共118页。封闭源和非封闭源封闭源和非封闭源封闭源和非封闭源封闭源和非封闭源 封闭源是将放射性物质固定在全封闭状态得到封闭源是将放射性物质固定在全封

48、闭状态得到封闭源是将放射性物质固定在全封闭状态得到封闭源是将放射性物质固定在全封闭状态得到(d do)(d do)电离辐射源。电离辐射源。电离辐射源。电离辐射源。非封闭源是指能够向周围环境播散非封闭源是指能够向周围环境播散非封闭源是指能够向周围环境播散非封闭源是指能够向周围环境播散(b sn)(b sn)放射性核素的电离辐射放射性核素的电离辐射放射性核素的电离辐射放射性核素的电离辐射源。源。源。源。随机效应与确定性效应随机效应与确定性效应随机效应与确定性效应随机效应与确定性效应 随机效应随机效应随机效应随机效应(stochastic effects):(stochastic effects):

49、效应的发生机率与效应的发生机率与效应的发生机率与效应的发生机率与受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程度与受照剂受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程度与受照剂受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程度与受照剂受照剂量的大小呈正比，但效应的严重程度与受照剂量无关，不存在阈值剂量。量无关，不存在阈值剂量。量无关，不存在阈值剂量。量无关，不存在阈值剂量。确定性效应确定性效应(deterministic effects)：受照：受照射射(zhosh)生物机体产生效应的严重程度在生物机体产生效应的严重程度在阈值以上随剂量的增加而增加，存在剂量阈阈值以上随剂量的增加而增加，存在剂量阈值。通常为值。通常为0.1-

50、0.2Gy。第32页/共118页第三十三页，共118页。自由基自由基(free radical)是指能够独立存在是指能够独立存在(cnzi)、具有、具有一个或多个未配对电子的原子、分子、离子或原子团。一个或多个未配对电子的原子、分子、离子或原子团。如如等。等。等。等。较分子氧的化学性质更为较分子氧的化学性质更为(n wi)活泼的氧衍生物活泼的氧衍生物或其代谢产物统称为活性氧或其代谢产物统称为活性氧(reactive oxygen species)。如。如等。等。等。等。概括概括(giku)说大部分含氧自由基是活性氧，但活说大部分含氧自由基是活性氧，但活性氧不一定都是自由基。性氧不一定都是自由基