【核医学】第二章 及第三章.ppt

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1、第二章第二章 核医学总论核医学总论(Nuclear Medicine Pandect)温州医科大学 张琦第一节第一节 核医学定义和内容核医学定义和内容一一.定义：定义：核医学是利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究核医学是利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。的学科。学科分类：学科分类：根据我国专业学位点的设置，核医学属于根据我国专业学位点的设置，核医学属于“影像医学与核影像医学与核医学医学”学位点。学位点。二.内容诊断核医学临床核医学治疗核医学体外分析体内显 像检查法非显像检查法（功能测定）核医学实验核医学二.内容诊断核医学临床核医学治疗核医学体内检查法核医学实验核医学放射性

2、核素显像非显像检查法体外检 查法第二节核医学的基本原理一、诊断核医学的基本原理 示踪技术应用 “萤火虫”放射性核素显像原理放射性核素显像原理放射性核素放射性核素/标记化合物（显像剂）标记化合物（显像剂）引入引入 体内体内 物理化学特性和生物学行为物理化学特性和生物学行为 靶器官靶器官在体内脏器代谢通过或选择性积聚在体内脏器代谢通过或选择性积聚 形成分布形成分布同时放出射线同时放出射线 体外体外 分布图分布图 像像 放射性核素显像放射性核素显像v核医学显像是显示放射性核素标记的放射性核医学显像是显示放射性核素标记的放射性药物在体内的分布图。实现脏器和病变显像药物在体内的分布图。实现脏器和病变显像

3、放射性药物根据自己的代谢和生物学特性，能放射性药物根据自己的代谢和生物学特性，能特异地分布于体内特定的器官或病变组织，并特异地分布于体内特定的器官或病变组织，并参与体内的代谢，标记在放射性药参与体内的代谢，标记在放射性药物分子上的放射性核素由于放出射线能在体物分子上的放射性核素由于放出射线能在体外被探测。外被探测。放射性核素显像的放射性核素显像的仪器仪器包括扫描机、包括扫描机、r照照相机、相机、ECT、PET 等等 2、非显像检查法非显像检查法放射性核素器官功能测定器官功能测定 放射性核素引入体内后，不是以图象的方式放射性核素引入体内后，不是以图象的方式显示出来，而是在体外记录放射性药物在体显

4、示出来，而是在体外记录放射性药物在体内某器官分布的内某器官分布的数据、数据、随时间变化的随时间变化的曲线曲线等，等，通过对数据、曲线的分析，就能通过对数据、曲线的分析，就能对脏器的功对脏器的功能作出判断能作出判断,如甲状腺功能检查、肾功能检查、如甲状腺功能检查、肾功能检查、心功能检查、骨密度检查等等。心功能检查、骨密度检查等等。.核医学体外诊断核医学体外诊断体外分析法体外分析法 （体外免疫测定）（体外免疫测定）(In Vitro In Vitro Nuclear Medicine)Nuclear Medicine)Dr.YalowA A、核医学体外分析法是利用放射性核素核医学体外分析法是利用放

5、射性核素标记的示踪剂在体外测定从人体内采取的标记的示踪剂在体外测定从人体内采取的血、尿、组织液等样品内微量生物活性物血、尿、组织液等样品内微量生物活性物质含量的方法。质含量的方法。B B、代表性的放射免疫分析法、代表性的放射免疫分析法（Radioimmunoassay,RIARadioimmunoassay,RIA）是利用放射性）是利用放射性核素示踪技术的高灵敏度结合免疫学反应核素示踪技术的高灵敏度结合免疫学反应的高特异性，的高特异性，以抗体为结合剂，标记抗原，以抗体为结合剂，标记抗原，探测待测物上的标记信号，方法灵敏（探测待测物上的标记信号，方法灵敏（1010-12121010-15-15

6、g g ）、简便）、简便C C、19771977年获诺贝尔医学奖。年获诺贝尔医学奖。1、放射性核素靶向治疗二、放射性核素治疗的基本原理二、放射性核素治疗的基本原理放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原理是理是通过高度选择性聚集在病变部位的放射通过高度选择性聚集在病变部位的放射性核素所发出的射程很短的性核素所发出的射程很短的-粒子、俄歇电子粒子、俄歇电子等，对疾病进行集中照射，在局部产生足够等，对疾病进行集中照射，在局部产生足够的电离辐射生物效应，的电离辐射生物效应，达到抑制或破坏病变达到抑制或破坏病变组织的目的，而邻近的正常组织和全身辐射组织的目的，而邻近

7、的正常组织和全身辐射吸收剂量很低。吸收剂量很低。放射性核素治疗的疾病不放射性核素治疗的疾病不多，但疗效较好，有方法多，但疗效较好，有方法简便、副反应小等优点、简便、副反应小等优点、有较高的实用价值。有较高的实用价值。2、放射性核素介入治疗 3、近距离辐射治疗 4、放射性核素治疗特点（1）、特异性高，又称靶向治疗或又称为导航治疗（2）、可以同时成像，了解治疗效果（3）、化学量极少无过敏、几无毒（4）、射线量大时需特殊病房第三节、临床核医学开展的必需条件 一、放射性药物（radiopharmaceutical）（一）定义：凡是符合医用要求的放射性核素或放射性核素标记的化合物，并且能引入体内进行诊断

8、、治疗的制剂称为放射性药物。（二）放射性药物的分类 1诊断用放射性药物（1）、理想的核物理性质射线种类射线能量物理半衰期（2）、理想的生物学性质定位性能：靶/本 比值生物半衰期：有效半衰期(3)、常用的诊断用放射性药物 99mTc (99m鍀)99m锝：纯；低能140Kev；卤素；短物理半衰期（T1/2）：6h短半衰期核素10h99钼-99m锝发生器发生器是什么？为一种分离装置，可以从长半衰期母体核素中分离出由它衰变产生的短半衰期子体核素99钼-99m锝发生器（99Mo-99mTc generator）：18F医用回旋加速器（cyclotron）：回旋加速器生产正电子：18F湮没辐射18F：正

9、电子衰变；高能511Kev（电子对能量）；短物理半衰期（T1/2）110min 18F-FDG(世纪分子)PET2、治疗用放射性核素需满足的条件：（1）、理想的核物理性质射线种类射线能量物理半衰期（2）、理性的生物学性质有效半衰期靶/本 比值(3)、常用药物：反应堆生产131I：衰变方式、；能365Kev；卤素；长物理半衰期（T1/2）：8days射线发射体：射线发射体：把稳定性核素硼引入到肿瘤组织内，把稳定性核素硼引入到肿瘤组织内，利用中子照射硼，产生核反应，发射利用中子照射硼，产生核反应，发射射线。射线。射线电离能力最强，但穿透射线电离能力最强，但穿透能力最弱，全部辐射能量消耗在肿瘤能力最

10、弱，全部辐射能量消耗在肿瘤中，所以对肿瘤组织的破坏比中，所以对肿瘤组织的破坏比 射线射线强，我国已经建立了合成单硼和多硼强，我国已经建立了合成单硼和多硼核苷类中子治疗黑色素瘤及晚期脑瘤核苷类中子治疗黑色素瘤及晚期脑瘤的新方法。的新方法。3、射性标记化合物：4、其它放射性核素：（表2-1）二二.放射性试剂放射性试剂（radioactive reagent）凡不引入体内而用于体外放射分析的放射性核素及其放射性标记化合物称为放射性试剂。125I：衰变方式电子俘获（低能线）；能35.5Kev；卤素；长物理半衰期（T1/2）：60d三、放射性器件四.核仪器（nuclear instrument）定义：在

11、诊疗及科研工作中，凡能用来探测和记录射线种类、活度、能量的装置统称为核仪器。探测射线部分-探测器（俗称：探头）记录射线部分射线如何被探测？射线与物质的相互作用：1、电离与激发（电离作用）2、闪烁物质发出荧光（荧光现象）3、感光材料形成潜影（感光作用）1、闪烁探测器的构成和工作原理（1）、准直器（2）、晶体（3）、光电倍增管闪烁探测器（俗称闪烁探头）工作原理核仪器的基本结构与工作原理 2、显像仪器放射性核素扫描仪甲状腺扫描肝扫描肺扫描脑扫描部分脏器的扫描部分脏器的扫描 图象图象r r照相机照相机脑脑r r照相照相肝胆系统肝胆系统r r照相照相肝脏肝脏r r照相照相肾脏肾脏r r照相照相甲状腺甲状

12、腺r r照相照相部分脏部分脏 器的器的照照相图片相图片SPECTSPECT单光子发射型计算机断层显像仪单光子发射型计算机断层显像仪甲甲 状状 腺腺 E C T E C T 显显 像像肾肾 血血 流流 灌灌 注注 E C T E C T 显显 像像肝肝胆胆E E C C T T 显显像像肝肝 脏脏 E C T E C T 显显 像像肾肾脏脏 E E C C T T 显显 像像全全身身骨骨显显像像下下肢肢静静脉脉显显像像肺肺显显像像心肌血流灌注显像心肌血流灌注显像脑脑 血血 流流 灌灌 注注 显显 像像PET 正电正电子发子发射型射型计算计算机断机断层显层显像仪像仪PET PET 正电子发射型计算

13、机断层显像正电子发射型计算机断层显像PET PET 正电子发射型计算机断层显像正电子发射型计算机断层显像当代核医学显像仪器SPECT/CTPET/CTPET/MRIPET/CT3、功能测定类仪器 1甲状腺功能测定仪2.肾图仪 甲吸甲吸测定测定肾图肾图甲甲状状腺腺功功能能仪仪核多功能仪核多功能仪4、体外分析法的仪器、体外分析法的仪器各种核医各种核医学体外检学体外检查分析仪查分析仪放射免疫分析仪仪时间分辨荧光免疫分析仪时间分辨荧光免疫分析仪5、剂量监测仪器 活度计 2辐射检测仪辐射检测仪 五、辐射安全 （放射防护一章）总之：核医学必备的物质条件总之：核医学必备的物质条件放射性药物放射性药物放射性试

14、剂放射性试剂 放射性器件放射性器件核医学仪器核医学仪器 第四节 核医学发展简史和现状（后移）(Radionuclide Imaging Pandect)温州医学大学核医学 张琦第三章 放射性核素显像总论第一节 放射性核素显像的基本原理一一.核素显像原理核素显像原理放射性核素及放射性核素及 其标记化合物其标记化合物物理化学特物理化学特性和生物学性和生物学行为行为物理学特点物理学特点发出核射线发出核射线在体内脏器在体内脏器 代谢代谢通过或选择性积聚通过或选择性积聚可用放射性探测仪可用放射性探测仪器在体表进行探测器在体表进行探测二、显像剂选择性聚集的机制1、细胞选择性摄取和清除：（1）、合成代谢需要

15、的物质：）、合成代谢需要的物质：131I 甲状腺显像甲状腺显像 （2）、特殊价态的物质：）、特殊价态的物质：201Tl心肌显像心肌显像 （3）、代谢产物和异物：）、代谢产物和异物：99mTc-EHIDA（依替菲宁）肝胆动态显像肝胆动态显像 2、离子交换和化学吸附：骨显像骨显像3、暂时性血管栓塞原理：肺灌注显像肺灌注显像4、通道和生物区分布：、通道和生物区分布：心脏和大血管心脏和大血管 脑脊液脑脊液5.特异性结合：配体与受体结合6、特异性亲和性原理：亲肿瘤显像7、代谢显像原理：肿瘤糖代谢显像肿瘤糖代谢显像8、空间分布显像原理：肺吸入显像肺吸入显像三、影响显像剂聚集的因素1、局部血流量2、放射性药

16、物的质量3、药物的相互作用第二节放射性核素显像的种类和方式一、静态显像与动态显像二、局部显像与全身显像三、平面显像与断层显像四、早期显像与延迟显像五、阴性显像与阳性显像六、静息显像与负荷显像 1诊断方法简便易行、安全、无损伤、不痛苦 2能反映组织器官整体或局部的形态 3能反映组织器官的功能 4能反映组织器官的代谢 5能决定肿瘤的分期、探寻转移灶等 6可以了解受体的分布部位、数量和功能 7能提供动态的诊断数据 8早期诊断疾病 9能从基因水平研究疾病的变化 二、缺点 分辨率：解剖清晰度：不能同时显示多个脏器：辐射第四节 显像图像的阅读方法一、图像基本信息的核对二、图像的质量要求三、图像的阅读分析1

17、、阅读循序2、正常图像的分析（1）、静态图像：位置、大小、形态、放射性分布（2）、断层图像：横断：从上到下；从左到右 冠状：从前到后 矢状：从右向左（3）、动态图像：时相与循序3、异常图像分析第五节、第五节、核医学发展简史核医学发展简史p 序 幕 阶 段（1895-1935）p 初 创 阶 段（1936-1942）p 初具规模阶段（1946-1960）p 迅速发展阶段（1961-1975）p 现代核医学 （1976-至今）1.1.序幕阶段序幕阶段1895 1895 Roentgen Roentgen 发现射线发现射线1896 1896 BecquerlBecquerl 发现铀盐中的发现铀盐中的

18、射线射线 1896 1896 CurieCurie等等 分离出钋、镭，命名了分离出钋、镭，命名了、射线射线1901 1901 RoentgenRoentgen等等 建立用线、建立用线、线治疗癌症的线治疗癌症的理论理论1923 1923 Hevesy Hevesy 首次用首次用 212 212 铅研究其对植物体铅研究其对植物体内的吸收与迁移作用内的吸收与迁移作用2.2.初创阶段初创阶段19341934年年JolietJoliet和和CurieCurie研制成功用人工方研制成功用人工方法生产放射性核素，才真正揭开了放射法生产放射性核素，才真正揭开了放射性核素临床应用的序幕性核素临床应用的序幕。3.

19、3.初具规模阶段，主要成就初具规模阶段，主要成就锝元素和放射性核素131I的发现：开始放射性核素治疗，1938年开始用32P治疗白血病，1941年开始用131I治疗甲状腺功能亢进（hyperthyroidism），1946年开始用131I治疗甲状腺癌，沿用至今；在诊断方面，1938年开始用128I（半衰期21.99min,衰变）测定甲状腺的吸碘功能。这一阶段的发展奠定了核医学学科发展方向。仪器发展1949年发明了第一台闪烁扫描机，揭开了核医学显像诊断的序幕。Hal Angel在1950年研制了井型晶体闪烁计数器，用于体外放射性样品测量。1957年研制了10.16 cm碘化钠晶体和针孔准直器的-

20、照相机，可以一次性成像。仪器发展1963年Kuhl 和Edwards 研制了第一台单光子发射式计算机断层显像（single photon emission computed tomography,SPECT）。1975年正电子发射型计算机断层显像（positron emission tomography,PET）研制成功。放射性药物的发展1931年发明了回旋加速器，1946年商用核反应堆投产，使医用放射性核素的供给得到保证。1965年市售的钼-锝放射性核素发生器问世，可以就地分离出短半衰期放射性核素，使在偏远地区医院也能得到适合核医学显像的99mTc。1970年开始用亚锡离子（Sn2+）还原锝

21、制备99mTc标记化合物。1966年成功开发商品形式的放射性核素显像药盒的，大大地促进了放射性药物的发展和临床应用。有人称这为核医学的革命。药物品种药物品种 仪器仪器 开展项目开展项目 初具规模阶段初具规模阶段 多种核素及多种核素及 闪烁计数器闪烁计数器 多种脏器功能多种脏器功能 （1946-19601946-1960）其标记化合物其标记化合物 扫描机扫描机 测定与显像测定与显像 迅速发展阶段迅速发展阶段 钼锝发生器钼锝发生器 照相机照相机 心肌、心血池、肿瘤心肌、心血池、肿瘤（1961-19751961-1975）与加速器与加速器 及计算机的应用及计算机的应用 显像、体外放免分析显像、体外放免分析 现代核医学现代核医学 心、脑、肿瘤心、脑、肿瘤 SPECT SPECT 断层、代谢、放免断层、代谢、放免 阶段阶段（1976-1976-）显像剂显像剂 PETPET、PET/CTPET/CT 、受体显像、受体显像 迅速发展及现代核医学阶段迅速发展及现代核医学阶段 怎样学习核医学怎样学习核医学 要有扎实的基础医学和临床医学基本知识。核医学与物理学、化学等学科联系紧密，核医学显像要探测器官组织解剖结构，功能、代谢改变，必须要学好解剖学、生理学、生化学、病理学、免疫学等基础医学。要熟悉临床各科疾病的特点，诊断、治疗方法，才能正确选择显像方法，分析显像结果。