核醫(yī)學(xué)及技術(shù)發(fā)展史

1、核醫(yī)學(xué)：研究核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其理論的學(xué)科，也可定義為利用放射性核素或核射線 進(jìn)行醫(yī)學(xué)疾病的診斷、治療和進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究的學(xué)科。核醫(yī)學(xué)最重要的特點(diǎn)是能提供身體內(nèi)各 組織功能性的變化，而功能性的變化常發(fā)生在疾病的早期，能夠更早地發(fā)現(xiàn)和診斷某些疾病。 核醫(yī)學(xué)以其應(yīng)用和研究的范圍側(cè)重點(diǎn)不同，可大致分為實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué)兩部分。實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)：主要是發(fā)展、創(chuàng)立新的診療技術(shù)和方法。利用射線示蹤技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究，包 括核醫(yī)學(xué)自身理論與方法的研究以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論與臨床醫(yī)學(xué)的研究，促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步。 臨床核醫(yī)學(xué)：利用核醫(yī)學(xué)的各種原理、技術(shù)和方法來(lái)研究疾病的發(fā)生、發(fā)展，研究機(jī)體的病 理生理、生物化學(xué)和功能結(jié)構(gòu)

2、的變化，達(dá)到診治疾病的目的，提供病情、療效及預(yù)后的信息， 分為診斷核醫(yī)學(xué)和治療核醫(yī)學(xué)兩大部分。核醫(yī)學(xué)的特點(diǎn)：1、方法靈敏、簡(jiǎn)便、安全、無(wú)創(chuàng)傷2、反映體內(nèi)的生化與生理過(guò)程3、同時(shí)反映組織和臟器的形態(tài)與功能4、提供動(dòng)態(tài)的資料5、提供定量的、準(zhǔn)確的資料6、高特異性核醫(yī)學(xué)臨床核醫(yī)學(xué) 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)/*核斷核醫(yī)學(xué)治療核醫(yī)學(xué)體內(nèi)體外-A分析顯像非顯像檢查法檢查法核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是向人體內(nèi)注射放射性示蹤劑（俗稱(chēng)同位素藥物），使帶有放射性核的示蹤原 子進(jìn)入要成像的組織，然后測(cè)量放射性核在人體臟器內(nèi)的分布成像，以診斷臟器是否存在病 變和確定病變所在的位置；X射線和超聲成像設(shè)備則是從外部向人體發(fā)射某種形式的能量， 根據(jù)

3、能量的衰減或反射情況來(lái)成像，表征組織情況。核醫(yī)學(xué)影像檢查ECT與CT、MRI等相比，能夠更早地發(fā)現(xiàn)和診斷某些疾病。核醫(yī)學(xué)顯像屬 于功能性的顯像，即放射性核素顯像。2、核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展簡(jiǎn)史1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾在研究鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)，鈾礦能使包在黑紙內(nèi)的感光膠片感光， 這是人類(lèi)第一次認(rèn)識(shí)到放射現(xiàn)象，也是后來(lái)人們建立放射自顯影的基礎(chǔ)?？茖W(xué)界為了表彰他 的杰出貢獻(xiàn)，將放射性物質(zhì)的射線定名為“貝克勒爾射線”。1898年，馬麗居里與她的丈夫皮埃爾居里共同發(fā)現(xiàn)了鐳，此后又發(fā)現(xiàn)了钚和釷等許多天然 放射性元素。1923年，物理化學(xué)家Hevesy應(yīng)用天然的放射性同位素鉛-212研究植物不同部分的鉛含量，

4、發(fā)現(xiàn)了某些元素受X光照射后會(huì)發(fā)出獨(dú)特的射線，為X-線射熒光分析法奠定了基礎(chǔ)；后來(lái) 又應(yīng)用磷-32研究磷在活體的代謝途徑等，并首先提出了“示蹤技術(shù)”的概念。在核醫(yī)學(xué)界被 譽(yù)之為基礎(chǔ)核醫(yī)學(xué)之父1926年，美國(guó)波士頓內(nèi)科醫(yī)師布盧姆加特（Blumgart）等首先應(yīng)用放射性氡研究人體動(dòng)、靜脈血管床之間的循環(huán)時(shí)間，在人體內(nèi)第一次應(yīng)用了示蹤技術(shù)，有“臨床核醫(yī)學(xué)之父”之稱(chēng)。1930年美國(guó)加州大學(xué)校園里，物理學(xué)家Ernest Lawrence生產(chǎn)出一個(gè)回旋加速器，并生產(chǎn)出 多種同位素。1934年Enrico Fermi發(fā)明核反應(yīng)堆，生產(chǎn)第一個(gè)碘的放射性同位素。1936年John Lawrence首先用32P磷治

5、療白血病，這是人工放射性同位素治療疾病的開(kāi)始。1937年Herz首先在兔進(jìn)行碘網(wǎng)半衰期（半衰期T1/2=25分）的甲狀腺試驗(yàn)，以后被131I （8.4天）替代。1942年Joseph Hamilton首先應(yīng)用詞測(cè)定甲狀腺功能和治療甲狀腺功能亢進(jìn)癥；1946年7月14日，美國(guó)宣布放射性同位素可以進(jìn)行臨床應(yīng)用，開(kāi)創(chuàng)了核醫(yī)學(xué)的新紀(jì)元;1951年，美國(guó)加州大學(xué)的卡森（Cassen）研制出第一臺(tái)掃描機(jī)，通過(guò)逐點(diǎn)打印獲得器官的放射性分布圖像，促進(jìn)了顯像的發(fā)展。1957年，安格(Hal O. Anger)研制出第一臺(tái)Y照相機(jī)，稱(chēng)安格照相機(jī)，使得核醫(yī)學(xué)的顯像 由單純的靜態(tài)步入動(dòng)態(tài)階段，并于60年代初應(yīng)用于臨床

6、。1959年，他又研制了雙探頭的掃 描機(jī)進(jìn)行斷層掃描，并首先提出了發(fā)射式斷層的技術(shù)，從而為日后發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層掃描機(jī) 一ECT的研制奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代，鉬-锝(99Mo-99mTc)發(fā)生器的出現(xiàn)。1957年由特克爾(Tucker)等人制造成發(fā)生 器，使得這種性能優(yōu)良的短半衰期核素能廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域至今。70年代單光子斷層儀的應(yīng)用和80年代后期正電子斷層儀進(jìn)入臨床應(yīng)用，使影像核醫(yī)學(xué)在臨 床醫(yī)學(xué)中的地位有了顯著提高；1972年，美國(guó)賓夕法尼亞（Pennsylvania）大學(xué)戴維庫(kù)赫（David Kuhl）博士應(yīng)用三維顯示法和 18又脫氧葡萄糖（18F-FDG）測(cè)定了腦局部葡萄糖的利用率

7、，打開(kāi)了 18F-FDG檢查的大門(mén)。 他的發(fā)明成為了正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（SPECT） 的基礎(chǔ)，人們稱(chēng)庫(kù)赫博士為“發(fā)射斷層之父”。PET-CT（Positron emission tomography /Computed tomography）中文名：正電子發(fā)射斷層顯像/X線計(jì)算機(jī)體層成像儀。PET：功能代謝顯像。CT：解剖結(jié)構(gòu)顯像。PET-CT：將二者設(shè)計(jì)為一體，由一個(gè)工作站控制。發(fā)展史1998年，世界上第一臺(tái)專(zhuān)用PET-CT的原型機(jī)，安裝在匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心。19982001年間，在這臺(tái)原型機(jī)上做了 300余例腫瘤病人。其中一幅圖像被評(píng)為1999年美

8、 國(guó)核醫(yī)學(xué)年會(huì)最佳圖像。什么是PET?PET是將正電子衰變核素標(biāo)記的放射性藥物（如尸口6）引入體內(nèi)，檢查全身代謝過(guò)程的 一種檢查方法，全稱(chēng)為“正電子發(fā)射斷層掃描” （Positron Emission Tomography。什么是PET-CT?將PET設(shè)備和CT設(shè)備融為一體的同時(shí)具備形態(tài)學(xué)和功能學(xué)診斷的尖端影像設(shè)備。工作原理.PET:正電子發(fā)射斷層顯像示蹤劑一正電子核素從分子水平顯示生理代謝功能。.CT:為核素分布區(qū)精確解剖定位。PET使用正電子示蹤劑，核素衰變過(guò)程中正電子從原子核內(nèi)放出后與自由電子碰撞湮滅， 轉(zhuǎn)化成一對(duì)方向相反、能量為511 keV的Y光子。在這光子飛行方向上對(duì)置一對(duì)探測(cè)器， 同時(shí)接受這兩個(gè)光子，可計(jì)算正電子發(fā)射點(diǎn)在兩探頭間連線上。通過(guò)環(huán)繞360排列的多組 配對(duì)探頭，得到探頭對(duì)連線上的一維信息，將信號(hào)向中心點(diǎn)反投射并加以適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理， 便可形成斷層示蹤劑分布圖像。NCM制造FDG劑量，并將它 們傳送到PET/CT成像設(shè)施圖像傳的到工作站，放射科 醫(yī)生據(jù)此解驛圖像.使用PET/CT掃描儀掃描患者，捕 檢測(cè)掃描中顯示為“亮點(diǎn)” 的積聚FDG.PET示蹤劑：.葡萄糖類(lèi)：18F-FDG（2-氟-18-氟-2-脫氧-D-葡萄糖）.氨基酸類(lèi):