核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件

1、核醫(yī)學(xué)總論核醫(yī)學(xué)總論核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)定義Nuclear Medicine *用放射性核素診斷、治療疾病和進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究的學(xué)科 *核技術(shù)+醫(yī)學(xué)：研究核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其理論的綜合性邊緣科學(xué) *根據(jù)我國(guó)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位的設(shè)置，屬于“影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)”學(xué)位點(diǎn) 核醫(yī)學(xué)定義Nuclear Medicine *用放分類：實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)臨床核醫(yī)學(xué)分類：實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)內(nèi)容（一）實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)：側(cè)重實(shí)驗(yàn)核技術(shù)的方法學(xué)探討和在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：包括核測(cè)量技術(shù)、標(biāo)記技術(shù)、示蹤技術(shù)、體外放射分析技術(shù)、活化分析技術(shù)。 核醫(yī)學(xué)內(nèi)容（一）實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)：側(cè)重實(shí)驗(yàn)

2、核技術(shù)的方法學(xué)探討和在基核醫(yī)學(xué)內(nèi)容（二）臨床核醫(yī)學(xué)：研究核素及核射線在臨床診斷和治療中的應(yīng)用技術(shù)及其理論包括體外測(cè)定、顯像診斷和核素治療。 核醫(yī)學(xué)內(nèi)容（二）臨床核醫(yī)學(xué)：研究核素及核射線在臨床診斷和治療核物理基礎(chǔ)知識(shí)幾個(gè)基本概念：原子結(jié)構(gòu)的表示：原子（atom）由質(zhì)子（protons）、中子（neutrons）和電子（electrons）組成。質(zhì)子和中子組成原子核。電子繞核運(yùn)行。 核物理基礎(chǔ)知識(shí)幾個(gè)基本概念：核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件N代表中子數(shù)，以Z代表質(zhì)子數(shù)，A代表原子的質(zhì)量數(shù)（mass number）。以X代表元素符號(hào)，則原子結(jié)構(gòu)可表示為：ZAXN ，通?？墒÷詾锳X。例如：13153I78，

3、可省略為131I。 N代表中子數(shù)，以Z代表質(zhì)子數(shù)，A代表原子的質(zhì)量數(shù)（mass 核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件同位素、核素 凡具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的元素互為同位素（isotope）。 同位素、核素 凡具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的元素互為同位素（例131I、123I、125I、127I均有53個(gè)質(zhì)子，在元素周期表中處于同一位置，是同一元素碘元素，但具有不同的中子數(shù)，它們是碘元素的不同的同位素。同一元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)特性。 例131I、123I、125I、127I均有53個(gè)質(zhì)子，在元核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件同質(zhì)異能素（isomer） 原子核與核外電子一樣，也可處于不同的能量狀態(tài)。能

4、量較高的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)（excited state）。 通常把質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相同但核能狀態(tài)不同的原子稱為同質(zhì)異能素。以在原子質(zhì)量數(shù)的后面加一小寫的“m”來(lái)表示，例：99mTc與99Tc互為同質(zhì)異能素。 同質(zhì)異能素（isomer） 原子核與核外電子一樣，也可處于不核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件放射性衰變 衰變類型 放射性衰變 衰變類型 核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件衰變（decay）衰變是放出粒子的放射性衰變。粒子是由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成，實(shí)際是氦核42He。因而衰變時(shí)，母核放出粒子后，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2。 衰變（decay）衰變是放出粒子的放射性衰變。粒子核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類

5、課件-衰變（-decay）： -衰變發(fā)生在中子過(guò)剩的原子核。衰變時(shí)放出一個(gè)-粒子（電子）和反中微子。核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子。因而子核比母核中子數(shù)減少1，原子序數(shù)增加1，原子質(zhì)量數(shù)不變。 -衰變（-decay）： -衰變發(fā)生在中子過(guò)剩的原子核核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件衰變 原子核從激發(fā)態(tài)（excited state）回復(fù)到基態(tài)（ground state）時(shí)，以發(fā)射光子釋放過(guò)剩的能量，這一過(guò)程稱為衰變。 這種激發(fā)態(tài)的原子核常是在衰變、衰變或核反應(yīng)之后形成的。射線的本質(zhì)是中性的光子流。 衰變 原子核從激發(fā)態(tài)（excited state）回復(fù)到核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類

6、課件電子俘獲衰變： 電子俘獲衰變與正電子衰變時(shí)核結(jié)構(gòu)的改變類似，發(fā)生在缺中子的原子核。一個(gè)質(zhì)子俘獲一個(gè)核外軌道電子轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子和放出一個(gè)中微子。因而子核比母核中子數(shù)增加1，質(zhì)子數(shù)減少1，質(zhì)量數(shù)不變。 電子俘獲衰變： 電子俘獲衰變與正電子衰變時(shí)核結(jié)構(gòu)的改變類似，核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件放射性活度 放射性活度的舊制單位是居里（curie），1居里表示每秒3.71010次核衰變。放射性活度（radioactivity）是表示單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)。新的國(guó)際制單位是貝可（Bq）。1Bq定義為每秒一次衰變。 放射性活度 放射性活度的舊制單位是居里（cur

7、ie），1居里核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件衰變規(guī)律（decay laws） 放射性核素原子的衰變是隨機(jī)的、自發(fā)的，并非在瞬間同時(shí)完成，而是按一定的速率進(jìn)行衰變,各種放射性核素都有自己特有的衰變速度。 衰變規(guī)律（decay laws） 放射性核素原子的衰變是隨機(jī)單位時(shí)間內(nèi)原子核衰變的數(shù)量定義為放射性活度。 It=I0e-t單位時(shí)間內(nèi)原子核衰變的數(shù)量定義為放射性活度。放射性核素的另一個(gè)特征性的物理量半衰期，T1/2（half-life），表示原子數(shù)從N0衰變到N0的一半所要的時(shí)間。 放射性核素的另一個(gè)特征性的物理量半衰期，T1/2（half-幾個(gè)重要概念放射性

8、活度減少至一半所需要的時(shí)間稱作物理半衰期（T1/2）。生物半排期Tb是指生物體內(nèi)的放射性核素經(jīng)由各種途徑從體內(nèi)排出一半所需要的時(shí)間。 有效半衰期Teff是指生物體內(nèi)的放射性核素由于從體內(nèi)排出和物理衰變兩個(gè)因素作用，減少至原有放射性活度一半所需的時(shí)間。 幾個(gè)重要概念放射性活度減少至一半所需要的時(shí)間稱作物理半衰期（核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件射線與物質(zhì)的相互作用 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用 帶電粒子（charged particles）例如粒子和電子，在穿透物質(zhì)時(shí)，可引起與射線相遇的原子產(chǎn)生電離（ionizations）和激發(fā)（excitations）。 射線與物質(zhì)的相互作用 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用 凡

9、原子或原子團(tuán)由于失去電子或得到電子而變成離子的過(guò)程稱為電離。 如果核外電子獲得的能量不足以形成自由電子，只能由低能軌道躍遷到能量較高的軌道，使原子處于能量較高的激發(fā)態(tài)，這種現(xiàn)象稱為激發(fā)。凡原子或原子團(tuán)由于失去電子或得到電子而變成離子的過(guò)程稱為電離韌致輻射：電磁場(chǎng)使帶電粒子動(dòng)能改變時(shí)發(fā)射的電磁輻射。 散射：入射粒子（包括電磁輻射）與粒子或粒子系統(tǒng)碰撞而改變運(yùn)動(dòng)方向與能量的過(guò)程。 韌致輻射：電磁場(chǎng)使帶電粒子動(dòng)能改變時(shí)發(fā)射的電磁輻射。 射線與物質(zhì)的相互作用 光電效應(yīng)光電效應(yīng)（photoelectric effect）是指光子把能量完全轉(zhuǎn)移給一個(gè)軌道電子，使之發(fā)射出成為光電子。 射線與物質(zhì)的相互作用

10、光電效應(yīng)核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件康普頓散射 康普頓散射與光電效應(yīng)不同，發(fā)生在射線能量較大時(shí)，光子只將部份能量傳遞給軌道電子，使之脫離原子核發(fā)射出成為Compton電子（compton電子的性質(zhì)類似射線），而光子本身改變方向繼續(xù)運(yùn)行。 康普頓散射 康普頓散射與光電效應(yīng)不同，發(fā)生在射線能量較大時(shí)核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件電子對(duì)生成 光子穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，當(dāng)光子能量大于1.022 MeV，在光子與介質(zhì)原子核電場(chǎng)的相互作用下，產(chǎn)生一對(duì)正、負(fù)電子。這種作用被稱之為電子對(duì)生成。 電子對(duì)生成 光子穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，當(dāng)光子能量大于1.022 MeV核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件輻射劑量及單位

11、照射量：表示照射到某一定物質(zhì)上的射線有多少。是以直接度量X射線或r射線對(duì)空氣電離能力來(lái)表示射線空間分布的物理量。國(guó)際制單位：庫(kù)侖/千克（C/kg)專用單位：R（倫琴）輻射劑量及單位照射量：表示照射到某一定物質(zhì)上的射線有多少。吸收劑量電離輻射授予單位物質(zhì)的評(píng)價(jià)能量與該單位物質(zhì)的質(zhì)量之比。反映被照射物質(zhì)吸收電離輻射能量大小的物理量。國(guó)際制單位：戈瑞（Cy)專用單位:拉德(rad)1 Cy100 rad吸收劑量電離輻射授予單位物質(zhì)的評(píng)價(jià)能量與該單位物質(zhì)的質(zhì)量之比當(dāng)量劑量按照輻射權(quán)重因子加權(quán)的吸收劑量反映各種射線被吸收后引起的生物效應(yīng)及危險(xiǎn)度的電離輻射量。與吸收劑量、射線種類有關(guān)國(guó)際制單位：希沃特（S

12、v)專用單位：雷姆（rem)1 Sv=100 rem當(dāng)量劑量按照輻射權(quán)重因子加權(quán)的吸收劑量放射性藥物放射性藥物基本慨念 放射性制劑是指其分子中含有放射性核素的放射性試劑和放射性藥物的總稱。 凡需引入體內(nèi)的放射性核素和放射性標(biāo)記物稱為放射性藥物?？煞譃樵\斷和治療用兩種放射性藥物。 不需引入體內(nèi)的放射性核素和放射性標(biāo)記物稱為放射性試劑。基本慨念 放射性制劑是指其分子中含有放射性核素的放反應(yīng)堆制備放射性藥物 加速器制備放射性藥物 反應(yīng)堆制備放射性藥物 放射性發(fā)生器（母牛）:是一種從半衰期較長(zhǎng)的母體核素中制備由母體核衰變產(chǎn)生半衰期較短的子體核素的無(wú)菌層析柱密閉系統(tǒng)。 99Mo-99mTc(66.2h-

13、6.02h) 113Sn-113mIn(115d-1.66h)放射性發(fā)生器（母牛）:是一種從半衰期較長(zhǎng)的母體核素中制備由母核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)儀器 凡在醫(yī)學(xué)中探測(cè)和記錄放射性核素放出射線的種類、能量、活度及其隨時(shí)間變化在空間分布的儀器。 核醫(yī)學(xué)儀器 凡在醫(yī)學(xué)中探測(cè)和記錄放射性核素放出射線的種類、能閃爍計(jì)數(shù)器 液體閃爍計(jì)數(shù)器 放射性活度計(jì) 臟器功能測(cè)定儀 臟器顯像儀 閃爍計(jì)數(shù)器 臟器顯像儀 閃爍照相機(jī)：由閃爍探頭（準(zhǔn)置器、晶體）、電子學(xué)線路（放大器、脈沖分析器）、顯示記錄裝置（示波器、照相機(jī)）及一些附加設(shè)置（門電路、數(shù)字記錄器等）組成。 臟器顯像儀 閃爍照相機(jī)：由閃

14、爍探頭（準(zhǔn)置器、晶體）、電子學(xué)線核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件Single Photon Emission Computed TomographySPECT：在閃爍照相機(jī)基礎(chǔ)上增加了探頭旋轉(zhuǎn)裝置、圖象重建軟件。有單探頭、雙探頭、三探頭。 Single Photon Emission Compute核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件Positron emission tomography PET：是專為探測(cè)體內(nèi)正電子發(fā)射體湮滅輻射時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的方向相反的兩個(gè)光子而設(shè)計(jì)的顯像儀器。數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)小光子探測(cè)器環(huán)形排列，在軀體四周同時(shí)進(jìn)行探測(cè)，其他部件基本同SPECT。 Positron emission tomography 核醫(yī)學(xué)總論-醫(yī)藥類課件PET/CTPET/CT醫(yī)用正電子回旋加速器生產(chǎn)正電子核素藥物化學(xué)合成系統(tǒng)醫(yī)用正電子回旋加速器生產(chǎn)正電子核素藥物化學(xué)合成系統(tǒng)放射衛(wèi)生防護(hù) 目的：1. 防止發(fā)生對(duì)健康有害的非隨機(jī)效應(yīng)。2.將隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率降低到被認(rèn)為是可以接受的水平。 放射衛(wèi)生防護(hù) 目的：基本原則：1 實(shí)