核醫(yī)學(xué) 核醫(yī)學(xué)總論2011學(xué)習(xí)課件

中山大學(xué)醫(yī)學(xué)影像系核醫(yī)學(xué)教研室核醫(yī)學(xué)總論醫(yī)學(xué)界的核導(dǎo)彈醫(yī)用正電子發(fā)射放射性核素藥效部分：來(lái)源于生物活性結(jié)構(gòu)；滿足放射性藥物的特殊要求。11C、13N、15O、18F…1.含有正電子發(fā)射放射性核素；2.在體內(nèi)結(jié)合于特定靶向或參與特定的生理過(guò)程。天然葡萄糖18F-FDG醫(yī)學(xué)界的核彈藥PET顯像原理基本原理：放射性示蹤技術(shù)18二月2025程木華2011年制作-----受體顯像18二月2025程木華2011年制作治療前（手術(shù)及藥物）131碘治療后18二月2025程木華2011年制作主要內(nèi)容緒論核醫(yī)學(xué)物理輻射防護(hù)核醫(yī)學(xué)儀器放射性藥物放射性核素示蹤技術(shù)體外分析技術(shù)（自學(xué)）分子核醫(yī)學(xué)與分子影像(了解）18二月2025程木華2011年制作

核醫(yī)學(xué)（NuclearMedicine,NM)是研究核技術(shù)（放射性示蹤技術(shù)）在醫(yī)學(xué)中（診斷和治療疾?。┑膽?yīng)用及其理論的一門學(xué)科。分子核醫(yī)學(xué)(MolecularNM)是應(yīng)用核醫(yī)學(xué)示蹤技術(shù)從分子水平認(rèn)識(shí)疾病，闡明病變組織細(xì)胞的受體、基因、生化代謝及信息傳導(dǎo)等變化與疾病關(guān)系，為臨床診斷、治療和醫(yī)學(xué)研究提供分子水平信息的學(xué)科。第一章緒論18二月2025程木華2011年制作核醫(yī)學(xué)內(nèi)容緒論實(shí)驗(yàn)臨床

放射性藥物（標(biāo)記），示蹤技術(shù)，體外免疫分析，自顯影，成像技術(shù)，動(dòng)物顯像等。

診斷核醫(yī)學(xué)（功能檢測(cè)，影像）治療核醫(yī)學(xué)（內(nèi)照射與外照射）涉及領(lǐng)域多，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)容豐富。18二月2025程木華2011年制作

核醫(yī)學(xué)特點(diǎn)緒論基礎(chǔ)與臨床的橋梁：超前性：技術(shù)及顯像方法，分子影像與治療實(shí)時(shí)性：觀察代謝排泄過(guò)程，功能活動(dòng)過(guò)程生理性：細(xì)胞功能，核酸、蛋白及糖代謝，分析生命的不同環(huán)節(jié)的生理現(xiàn)象。靶向性：特定部位的吸收低劑量：內(nèi)照射，持續(xù)性高效率：化學(xué)量少，生物效應(yīng)高。18二月2025程木華2011年制作第二章核醫(yī)學(xué)物理基礎(chǔ)18二月2025程木華2011年制作核素（同位素，同質(zhì)異能素，穩(wěn)定性核素，放射性核素）核素射線及核衰變（α衰變，β衰變，γ衰變）核衰變（衰變規(guī)律，半衰期，放射性活度）射線與物質(zhì)的作用（粒子，光子，中子）核素基本概念18二月2025程木華2011年制作原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子核中子質(zhì)子電子+++18二月2025程木華2011年制作核素原子核由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱核子,Nucleon）組成。元素指凡質(zhì)子數(shù)相同的原子為一種元素。

A代表原子的質(zhì)量數(shù)，原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便表達(dá)：AX,如131I18二月2025程木華2011年制作核素核素（Nuclide)指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核能完全相同的一類原子。同位素指具有相同質(zhì)子數(shù)、但中子數(shù)及質(zhì)量數(shù)不同的核素。它們?cè)谥芷诒碇型晃恢谩?8二月2025程木華2011年制作核素同質(zhì)異能素指兩個(gè)核素質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相同，而能量狀態(tài)不同的核素。穩(wěn)定性核素是指原子核穩(wěn)定的核素，在沒(méi)有外來(lái)因素干擾時(shí)，不容易發(fā)生核內(nèi)成分或能級(jí)的變化。放射性核素是原子核不穩(wěn)定的核素，由于中子與質(zhì)子比例失衡，容易發(fā)生核內(nèi)成分或能級(jí)的變化。

18二月2025程木華2011年制作核衰變是指放射性核素的原子核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地變成另一種核素，同時(shí)釋放出一種或一種以上的射線。衰變類型：α,β，γ衰變,電子俘獲.α衰變：核衰變時(shí)釋出出α粒子（氦核）的衰變。母核失去二個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子。主要發(fā)生在質(zhì)子>82的核素。放射性核衰變18二月2025程木華2011年制作β-衰變：主要發(fā)生在中子相對(duì)過(guò)剩的核素。核中1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，釋放1負(fù)電子，原子序數(shù)加1。

β+衰變（正電子衰變）：主要發(fā)生在中子相對(duì)不足的核素。核中1個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子，釋放1正電子和1中微子，原子序數(shù)減1。

放射性核衰變18F->18O+β++υ+1.655Mev18二月2025程木華2011年制作電子俘獲（EC）：發(fā)生在中子相對(duì)不足的核素。原子核先從核外較內(nèi)層的電子軌道俘獲一個(gè)電子，與一個(gè)質(zhì)子結(jié)合轉(zhuǎn)化為中子，同時(shí)發(fā)射出一個(gè)中微子。γ衰變及同質(zhì)異能躍遷：指核素由高能態(tài)向低能態(tài)或激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過(guò)程中釋出γ射線或單光子的衰變。放射性核衰變18二月2025程木華2011年制作放射性活度單位放射性活度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)核素衰變次數(shù)。國(guó)際單位貝：克勒爾（Becquerel，Bq），舊單位：居里(Ci)，即1秒3.7×1010次衰變.1Ci=3.7X1010Bq，1mCi=37MBq放射性比活度：?jiǎn)挝蝗莘e或重量的放射性活度.放射性純度：樣品中某物質(zhì)的放射性活度占總的放射性活度的比例。放射化學(xué)純度：樣品中某種化學(xué)形式存在的物質(zhì)的放射性活度占總的放射性活度的比例。18二月2025程木華2011年制作核衰變規(guī)律

指數(shù)衰減規(guī)律

N=N0e-t

N0:（t=0）時(shí)放射性原子核的數(shù)目N:經(jīng)過(guò)t時(shí)間后未發(fā)生衰變的放射性原子核數(shù)目

:放射性原子核衰變常數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)衰變的核的數(shù)目占當(dāng)時(shí)的放射性核數(shù)目的比率.半衰期(half-live)：放射性原子核數(shù)從N0衰變到N0的一半所需的時(shí)間。

T1/2=0.693/λ18二月2025程木華2011年制作核衰變規(guī)律

半衰期（Halflife)物理半衰期(T1/2):核素的原子衰變一半所需要的時(shí)間。T1/2=0.693/λ生物半衰期(Tb)：放射性活度通過(guò)生物排泄一半的時(shí)間。有效半衰期（Te)：生物衰減和物理衰減雙重作用所剩一半的時(shí)間。換算公式：Te=(T1/2xTb)/(T1/2+Tb)18二月2025程木華2011年制作射線與物質(zhì)的相互作用（自學(xué)）一、帶電粒子和物質(zhì)的作用：電離作用，激發(fā)作用，韌致輻射，散射作用，湮沒(méi)輻射。二、光子與物質(zhì)的作用光電效應(yīng)，康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng)，電子對(duì)生成。三、中子與物質(zhì)的作用18二月2025程木華2011年制作第三節(jié)輻射防護(hù)18二月2025程木華2011年制作電離輻射量及其單位照射量：射線對(duì)空氣的電離能力的量度。

單位：庫(kù)倫/千克(C/Kg);倫琴（R),1R=2.58x10-4C/Kg吸收劑量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)受照射后吸收的電離輻射的平均能量。

單位:戈瑞(Gy);拉德(rad).1Gy=100rad劑量當(dāng)量：是吸收劑量、品質(zhì)因素及其修正因素的乘積。

單位:希沃特（Sv);雷姆(rem).1Sv=100rem

18二月2025程木華2011年制作人體接受電離輻射的年均劑量中國(guó)人均年輻射劑量（2.4mSv）<世界值（2.8mSv），主要來(lái)自醫(yī)療照射的差別（0.09mSv/0.4mSv）公眾所受的照射大部分來(lái)自天然輻射（中國(guó)96%、世界86%）；中國(guó)受天然照射的年均值與世界的年均值相當(dāng)（2.3mSv/2.4mSv），其中氡和釷射氣的貢獻(xiàn)最大，約占總劑量的40%；人工輻射源大多來(lái)自醫(yī)療照射。18二月2025程木華2011年制作各種檢查輻射劑量比較18二月2025程木華2011年制作為什么輻射對(duì)人體產(chǎn)生危害？電離輻射生物效應(yīng)：電離輻射將輻射能量傳遞給機(jī)體所引起的任何改變的總稱?；驹?直接作用(損傷)；間接作用(自由基)。對(duì)DNA、蛋白的作用：損傷、合成抑制，分解。對(duì)細(xì)胞的作用：與敏感性，細(xì)胞周期有關(guān)。引起染色體畸變、細(xì)胞死亡。對(duì)器官的作用：血液及免疫、胃腸道、泌尿道。生物效應(yīng)分類：內(nèi)與外，局部與全部，近期與遠(yuǎn)期，軀體與遺傳，確定與隨機(jī)。18二月2025程木華2011年制作輻射的防護(hù)防護(hù)基本原則

1實(shí)踐的正當(dāng)化（Justifiction）

2放射防護(hù)最優(yōu)化（Optimization）

3個(gè)人劑量的限制（DoseLimitation）內(nèi)照射防護(hù)個(gè)人防護(hù)（穿戴防護(hù)用品）、操作規(guī)程、事故處理。減少藥物進(jìn)入體內(nèi)：降低空氣中的核素濃度、表面污染水平、減少進(jìn)入口、皮膚。加速攝入藥物排泄：輸液、灌腸、利尿。

18二月2025程木華2011年制作輻射的防護(hù)外照射防護(hù)時(shí)間防護(hù)距離防護(hù)屏蔽防護(hù)18二月2025程木華2011年制作第三章核醫(yī)學(xué)儀器18二月2025程木華2011年制作核醫(yī)學(xué)儀器γ閃爍探測(cè)器（1950年HalAnger）閃爍掃描機(jī)(1951年Cassen)功能測(cè)定儀（吸碘率測(cè)定儀，腎圖儀）γ照相機(jī)（1957年）單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀(SPECT)（1979年KuhlandEdwards)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀(PET)18二月2025程木華2011年制作其他核儀器功能測(cè)定儀：甲狀腺功能儀，腎圖儀，γ計(jì)數(shù)探測(cè)器。實(shí)驗(yàn)用儀器：γ計(jì)數(shù)器，放免儀，液體閃爍計(jì)數(shù)器，活度計(jì)。放射污染檢測(cè)及監(jiān)測(cè)儀：表面污染監(jiān)測(cè)儀，場(chǎng)所劑量檢測(cè)儀，個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)儀，個(gè)人劑量報(bào)警器。18二月2025程木華2011年制作顯像儀器18二月2025程木華2011年制作核探測(cè)儀器基本原理放射性探測(cè)：探測(cè)儀器將射線能量轉(zhuǎn)換成可記錄和定量的光能、電能等，測(cè)定放射性核素的活度、能量、分布的過(guò)程。放射性探測(cè)的基本過(guò)程18二月2025程木華2011年制作核醫(yī)學(xué)儀器顯像原理18二月2025程木華2011年制作核醫(yī)學(xué)儀器顯像原理18二月2025程木華2011年制作信號(hào)分析和數(shù)據(jù)處理信號(hào)分析：信號(hào)甄別，信號(hào)位置判斷，能峰判斷，時(shí)間判斷，符合判斷，信號(hào)增益校正，射線散射校正，均勻性校正，旋轉(zhuǎn)中心校正等。圖像處理：衰減校正，（時(shí)間，空間）圖象平滑處理，ROI等圖象定量分析，斷層圖象重建（濾波反投射法，疊代法），剖切等。圖象融合：將兩種不同圖象融合成一幅圖象的技術(shù)，是醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的亮點(diǎn)。18二月2025程木華2011年制作SinglePhotonEmissionComputedTomographySPECT：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。18二月2025程木華2011年制作18二月2025程木華2011年制作SPECT/CT同時(shí)提供功能血流灌注、代謝影像和解剖形態(tài)結(jié)構(gòu)影像，為臨床提供科學(xué)診斷依據(jù)。18二月2025程木華2011年制作Positronemissiontomography

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)γ光子而設(shè)計(jì)的顯像儀器。數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)小γ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)。

18二月2025程木華2011年制作PET18二月2025程木華2011年制作全身正常影像18二月2025程木華2011年制作PET/CT以PET特性為主，同時(shí)將PET影像疊加在CT圖像上，使得PET影像更加直觀，解剖定位更加準(zhǔn)確。

18二月2025程木華2011年制作食管癌PET-CT顯像18二月2025程木華2011年制作第四章放射性藥物分子探針配體標(biāo)記物18二月2025程木華2011年制作基本概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。放射性藥物（radiopharmaceuticals）指引入體內(nèi)用于臨床診斷或治療的放射性核素和放射性標(biāo)記藥物。要求:符合安全、有效而性能穩(wěn)定的藥物；合適的物理半衰期，高純度，無(wú)藥理作用。放射性試劑指不需引入體內(nèi)的放射性核素和放射性標(biāo)記物。18二月2025程木華2011年制作放射性藥物核素來(lái)源：

核反應(yīng)堆，加速器，核素發(fā)生器。藥物制備及鑒定：化學(xué)合成，交換法，生物合成，偶聯(lián)標(biāo)記，絡(luò)和物形成法。分類：低能與高能，按射線種類管理：特種藥品管理加防護(hù)要求18二月2025程木華2011年制作核反應(yīng)堆:可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置18二月2025程木華2011年制作加速器（醫(yī)用）直線加速器回旋加速器18二月2025程木華2011年制作放射性發(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(66h-6h)18二月2025程木華2011年制作放射性藥物的制備放射性核素標(biāo)記技術(shù)同位素交換法化學(xué)合成法生物合成法金屬絡(luò)合法藥物質(zhì)量控制物理化學(xué)鑒定，標(biāo)記率測(cè)定18二月2025程木華2011年制作放射性藥物的質(zhì)控基本概念放射性核純度指特定放射性核素的放射性占總放射性的百分?jǐn)?shù)。化學(xué)純度是指以某一形式存在的物質(zhì)的質(zhì)量占該樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。放射化學(xué)純度指以特定化學(xué)形態(tài)存在的放射性核素活度占樣品總活度的百分?jǐn)?shù)。18二月2025程木華2011年制作第五章放射性核素示蹤技術(shù)18二月2025程木華2011年制作放射性核素示蹤技術(shù)(radionuclidetracertechnique):是以放射性核素或其標(biāo)記化合物作為示蹤劑，應(yīng)用射線探測(cè)方法檢測(cè)它的行蹤，以研究示蹤物在生物體系中的分布及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。要求：標(biāo)記物與非標(biāo)記物的性質(zhì)相同；放射性核素的可探測(cè)性。分類：體內(nèi)示蹤和體外示蹤體內(nèi)：臟器代謝研究；稀釋法；功能測(cè)定；核素顯像。體外：物質(zhì)代謝研究；細(xì)胞動(dòng)力學(xué)分析；放射自顯影；活化分析，體外放射分析。放射性核素示蹤技術(shù)18二月2025程木華2011年制作放射性核素顯像是根據(jù)放射性核素示蹤原理，利用放射性核素及其標(biāo)記物在體內(nèi)代謝分布的特點(diǎn)，應(yīng)用核醫(yī)學(xué)儀器獲得臟器功能影像的方法。判斷臟器或組織的形態(tài)、位置、大小、功能、代謝的變化。核素顯像18二月2025程木華2011年制作顯像基本原理：示蹤原理

1、細(xì)胞功能攝取（糖代謝，I-131）

2、細(xì)胞吞噬或攔截(淋巴顯像，脾臟顯像）

3、循環(huán)通路（流經(jīng)腔道，灌注，微循環(huán)栓塞，血池分布）

4、選擇性排泄（腎，肝膽）

5、通透彌散（MIBI),6、腔隙顯像（關(guān)節(jié)腔，胃）

7、離子交換或化學(xué)吸附（骨）

8、特異性結(jié)合（抗原抗體，受體配體，核酸分子的堿基配對(duì)）核素顯像18二月2025程木華2011年制作細(xì)胞功能攝取圖例.甲狀腺癌碘-131顯像。18二月2025程木華2011年制作糖代謝18二月2025程木華2011年制作灌注顯像病例2.左肺門肺癌，肺灌注顯像可見(jiàn)左肺上葉灌注缺損。心血池顯像循環(huán)通路18二月2025程木華2011年制作選擇性排泄18二月2025程木華2011年制作腦外傷：右頂枕葉損傷并對(duì)撞傷正常心肌灌注斷層顯像圖片通透彌散18二月2025程木華2011年制作

前列腺癌廣泛骨轉(zhuǎn)移化學(xué)吸附18二月2025程木華2011年制作乳腺癌18F-FES雌激素受體顯像特異性結(jié)合18二月2025程木華2011年制作顯像類型與方法靜態(tài)顯像動(dòng)態(tài)顯像局部顯像全身顯像斷層顯像早期與延遲顯像負(fù)荷顯像陽(yáng)性顯像門控顯像18二月2025程木華2011年制作常用顯像項(xiàng)目骨骼系統(tǒng)：全身骨顯像腫瘤顯像：代謝、受體、基因呼吸系統(tǒng)、淋巴血液、核素治療心肌灌注顯像心肌代謝和灌注顯像心血池心功能顯像核素下肢深靜脈造影*腦灌注功能顯像*腦葡萄糖代謝顯像*腦池及脊髓腔顯像*神經(jīng)受體顯像等進(jìn)展腎動(dòng)態(tài)顯像腎靜態(tài)顯像膀胱輸尿管返流顯像前列腺返流顯像睪丸顯像輸卵管功能顯像F胃食道返流顯像G胃排空測(cè)定H胃粘膜異位顯像I消化道出血顯像J十二指腸胃返流顯像A肝膠體斷層顯像B肝血池?cái)鄬语@像C肝膽動(dòng)態(tài)顯像D肝細(xì)胞功能顯像E肝移植監(jiān)測(cè)顯像甲狀腺功能測(cè)定甲狀腺顯像甲狀腺腫瘤陽(yáng)性顯像甲狀旁腺腺瘤顯像腎上腺髓質(zhì)受體顯像

泌尿系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)心血管系統(tǒng)消化系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)18二月2025程木華2011年制作不同影像的比較ECT主要反映臟器或組織的功能、血流與代謝，也反映其形態(tài)，但分辨率較CT,MRI差。CT,MRI主要反映解剖學(xué)形態(tài)變化，分辨率較好，有時(shí)也反映其功能變化，但不如ECT。ECT顯像時(shí)不同臟器顯像需不同藥物，同一臟器不同目的顯像，也要用不同藥物。CT,MRI檢查時(shí)，任何臟器較單純，均只有普通平掃和增強(qiáng)。18二月2025程木華2011年制作分子影像分子影像是應(yīng)用影像學(xué)對(duì)細(xì)胞和分子水平的生物過(guò)程進(jìn)行定性和定量研究的科學(xué)。分類：核醫(yī)學(xué)分子影像，CT分子影像，MR分子成像，超聲分子影像，熒光分子影像，紅外光分子影像，激光分子影像。各種影像發(fā)展方向都是分子影像核醫(yī)學(xué)影像是建立在分子示蹤技術(shù)的基礎(chǔ)核醫(yī)學(xué)是目前最成熟的分子影像學(xué)技術(shù)聲光熱磁活體內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程的可視化和定量分析RTGene-specificGeneExpressionA