1、核醫學全國高等學校教材 李少林 王榮福主編 核醫學第8版 核醫學基本概念和學科分類 p1核醫學功能成像原理和與其他影像技術的比較 p1 全國高等學校教材 李少林 王榮福主編 核醫學第8版 緒 論Introduction核醫學影像的 過去、現在和將來（大踏步？/ 無能？）信息：濃與淡/黑與白，定量的風險未來（光明？以現在MRI/CT/BU 和 醫學影像100年 的 推斷）甲狀腺功能性疾病治療： 1、I-131 （功能性良惡/NIS與其他）“精確打擊” 2、L-T4（不離不棄一生） “爭光采” “永恒”I-131 + L-T4 =偉大的，劃時代的，近乎完美的, 沒可能被取代的： 1、Graves

2、病因不可知，癌？（實驗/生物模式） 2、“外科式”（切掉，必要移植）目前最佳方法 因此，我們要更加精準了解L-T4，要告知患者方法和習慣。核醫學治療第一篇 基礎篇 第一章 核物理知識 p5第一節 核素、同位素、同質異能素一、原子組成二、核素、同位素、同質異能素三、穩定/放射性核素第二節 放射性衰變一、類型（一）衰變（二）衰變（三）電子俘獲（electron capture）（四）衰變二、規律（一）衰變常數（二）半衰期（三）放射性活度及單位指數衰減規律： N = N0e-t N0：（t = 0）時放射性原子核的數目N： 經過t時間后未發生衰變的放射性原子核數目: 放射性原子核衰變常數；大小只與原

3、子核本身性質有關，與外界條件無關；數值越大衰變越快t: decay time; e: base of natural logarithm半衰期(half-live)：放射性原子核數從N0衰變到N0的1/2所需的時間。（物理半衰期、生物半衰期及有效半衰） N = N0e-t衰變規律*放射性活度（activity, A)定義：單位時間內發生衰變的原子核數 A=dN/dt1Bq=1次 S-11Ci=3.71010 Bq 1Ci=1000mCi*比放射性活度： 定義：單位質量或體積中放射性核素的放射性活度。 單位： Bq/kg; Bq/m3; Bq/l*儀器測量常用放射性活度單位： dps: disi

4、ntegration per second cps: counts per second第三節 射線與物質的相互作用 一、帶電粒子與物質相互作用（一）電離與激發（二）散射（三）韌致輻射（四）湮沒輻射（五）吸收二、光子與物質的相互作用（一）光電效應 射線（二）康普頓效應（三）電子對生成*正電子湮滅：正電子與負電子相遇發生湮滅，產生兩個能量相同（0.511MeV），方向的光子。 e+ + e- + me+ + me - = 0.511 + 0.511 MeV 質量轉化為能量 轉化效率 （100%） 第二章 核醫學儀器 Instruments of Nuclear Medicine p11第一節 放

5、射性探測儀器的基本原理一、放射性探測的基本原理 核探測儀器的基本原理是建立在射線與物質相互作用的基礎上。（一）電離作用（二）激發-熒光現象（三）感光作用照相機 1957年Anger研制出第一臺照相機，稱之為 Anger照相機組成：準直器、晶體、光導、光電倍增管矩陣、位置電路、能量電路、顯示系統和成像裝置等 第二節 SPECT及雙探頭符合探測 單光子計算機發射斷層顯像儀 single photon emission computed tomography基本結構：在高性能 相機上增加了支架旋轉的機械部分、斷層床、圖像重建軟件單探頭SPECT雙探頭SPECT圖像融合:是指不同圖像(SPECT, P

6、ET, CT, MRI)之間的空間配準或結合。利用各種成像方式的特點，為不同的影像提供互補信息，增加圖像質量，以期對臨床診斷和治療的定位、觀察提供有效的方法。SPECT-CTSPECT/CT同時提供功能血流灌注、代謝影像和解剖形態結構影像，為臨床提供科學診斷依據第三節 PET、PET/CT、 PET/MRI及小動物PETPET positron emission tomography正電子發射計算機斷層顯像儀PET、PET/CT及圖像融合技術PET/CT以PET特性為主，同時將PET影像疊加在CT圖像上，使得PET影像更加直觀，解剖定位更加準確。圖像融合技術是將來自相同或不同成像方式的圖像進行

7、一定的變換處理，使其之間的空間位置、空間坐標達到匹配的一種技術。小動物PET專門用于小動物顯像的PET掃描儀的空間分辨率等主要指標要遠高于人體PET ，正逐漸成為現代生物醫學研究的一項重要工具。1991年，Ingvar M等將臨床用PET掃描儀進行了大鼠腦顯像，首次將PET用于動物實驗研究。 主要應用：藥物開發、疾病研究、基因顯像等 。小動物PET 第四節 臟器功能測定儀器一、甲狀腺功能測定儀a：正常志愿者b：甲亢c：甲亢高峰前移d：甲低二、腎圖儀三、多功能儀可同時測定一個臟器多個部位或多個臟器的功能。 可進行的功能檢查包括腎圖、甲狀腺攝碘率、過氯酸鉀釋放試驗、腎小球濾過率、分腎血漿流量等。

8、放射性核素功能測定甲狀腺吸131I功能測定患者口服131I甲狀腺吸碘功能測定儀甲狀腺吸碘功能測定結果放射性核素功能測定腎功能測定（微機腎圖）靜脈注射經腎小球濾過或腎小管攝取排泄的示蹤劑腎功能測定儀腎功能測定結果第三章 示蹤技術及核醫學顯像 p21 (Radionuclide Tracing Technique and Imaging)放射性核素示蹤技術是核醫學診斷與研究的方法學基礎，可以說，核醫學任何診斷技術和方法都是建立在示蹤技術的基礎之上的。沒有示蹤原理就沒有核醫學。 示蹤技術是繼顯微鏡發明以來又一突出成就，為宏觀醫學向微觀醫學發展做出了極為重要的貢獻。顯微鏡發現了細胞和微生物，而核素示蹤

9、技術看到了機體內分子的變化。放射性核素示蹤技術在分子醫學中顯示了其獨特的地位和優勢。第一節 示蹤技術及放射性核素顯像原理示蹤： 所謂示蹤就是指示蹤際。放射性核素示蹤技術（radionuclide tracing technique） 就是以放射性核素或標記化合物作為示蹤劑(tracer)，通過探測放射性核素在發生核衰變過程中發射出來的射線，達到顯示被標記的化學分子蹤跡的目的，用以研究被標記物在生物體系或外界環境中分布狀態或變化規律的技術。第二節 放射性核素顯像技術 放射性核素顯像向患者體內引入特定示蹤劑（或顯像劑）核醫學顯像設備SPECTPET一、方法學原理（依據不同的臟器、組織或病變選擇性聚

10、集顯像劑的機理） （一）特異性結合：抗體抗原、配體受體（二）合成代謝：131I 甲狀腺 （三）細胞吞噬：99mTc-硫膠體 肝、脾、骨髓（四）循環通路：99mTc-RBC 心血池，99mTc-DTPA 胃排空（五）選擇性濃聚：99mTc-PYP 心肌梗塞灶，親腫瘤顯像劑 腫瘤（六）選擇性排泄：99mTc-DTPA 腎臟 99mTc-EHIDA 膽道系統（七） 通透彌散：放射性惰性氣體133Xe 肺（八） 離子交換和化學吸附：99mTc-MDP 骨（一）根據影像獲取的狀態：靜態顯像（static imaging）/動態顯像（dynamic imaging） 二、顯像類型與特點（二)根據影像獲取的

11、部位:全身顯像（whole body imaging）/局部顯像（regional imaging ） （三)根據影像獲取的層面:平面顯像（planar imaging）/斷層顯像（tomographic imaging ） （四）根據影像獲取的時間：早期顯像（early imaging）/晚期顯像（delay imaging ） （五）根據顯像劑對病變組織的親和力：陽性顯像（positive imaging）/陰性顯像（negative imaging ） （六）根據顯像時機體的狀態：靜息顯像（rest imaging）/負荷顯像（stress imaging ） Anatomy Metab

12、olism*融 合 顯 像 (fusion imaging )（一）圖像質量分析（二）正常圖像的識別（三）異常圖像的分析1.靜態圖像分析要點：Position、size、morphologic change、adioactive distribution、Symmetry or regulation of image等 。2.動態圖像分析要點：顯像順序；時相變化。3.斷層圖像分析要點：橫斷面、矢狀面和冠狀面。三、圖像分析要點（一）可同時提供臟器組織的功能和結構變化，有助于疾病的早期診斷 （二）可用于定量分析 （三）具有較高的特異性 （四）安全、無創 （五）核素顯像的不足之處四、核醫學影像在醫學

13、中應用的特點和優勢不同影像的比較1）放射性核素顯像主要反映臟器或組織的功能、血流與代謝，也反映其形態，但分辨率較CT,MRI差。2）CT,MRI主要反映解剖學形態變化，分辨率較好，有時也反映其功能變化，但不如放射性核素顯像。3）放射性核素顯像時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。4）CT,MRI檢查時，任何臟器較單純，均只有普通平掃和增強。一、基本概念： 放射性藥物含有放射性核素, 用于醫學診斷和治療的 一類特殊制劑。（放射性核素 +非放射性載體被標記 物。例如： 99mTc - MDP ） （一） 具有放射性（二） 具有特定的物理半衰期和有效期（三） 計量單位和使用

14、量（四） 脫標機輻射自分解 第一節 放射性藥物的概念及靶向作用原理第四章 放射性藥物二、放射性藥物靶向作用原理三、診斷用放射性藥物（一）衰變方式（二）光子能量（三）有效半衰期（四）靶/非靶比值四、治療用放射性藥物（一）衰變方式（二）射線能量（三）有效半衰期（四）靶/非靶比值第二節 放射性藥物中的核素來源一、核反應堆生產二、回旋加速器生產三、發生器生產核醫學輻射的特點：一、對病人主要是內照射 即放射性核素進入人體內產生的照射； 對醫務人員主要是外照射 即放射性核素從人體外發射的射線對人體產生的照射， 但管理不當也可產生內照射。二、由于放射性藥物在體內的特殊分布，病人全身受照劑量 小，個別器官、組

15、織受照劑量高。第七章 放射防護Radiation Protection and Safty第一節 輻射劑量單位一、照射量（exposure） 國際單位為庫侖（千克）-1，簡寫為C（kg）-1。傳統的單 位是倫琴(roentgen, R)。二、吸收劑量（absorbed dose） 國際單位是戈瑞（gray，Gy） ，1 Gy表示1千克受射線照射物 質吸收射線能量為1焦耳，簡寫為j (kg)-1。傳統單位是拉德（rad） 1 Gy100rad三、當量劑量（equivalent dose） 針對特定組織或器官的量,是衡量射線生物效應及危險度的輻 射劑量，國際制單位是希沃特（sievert，Sv）。

16、 舊制單位是雷姆（rem）， 1 Sv = 100 rem。第二節 作用于人體的輻射源一、天然本底輻射（nature background) （一）宇宙射線 （二）宇宙射線感生放射性核素(cosmogenic radionuclide) （三）地球輻射(earth radiation) （四）本地當量時間（ background equivalent radiation time）二、醫療輻射 目前，醫療照射在公眾受到的人工輻射源照射中居于首位。 醫療照射總的變化趨勢是：一方面受檢人數逐年增加；另一方面由 于技術裝備的不斷改進，做同樣項目的檢查受到的照射逐年降低。三、其他人工輻射源 （一）火力發電站 火力發電站釋放的主要放射性核素是釷（Th）和氡（Rn）及其衰變子體。 （二）其他人工輻射消費產品中的人工輻射。第三節 放射性對人體的影響 一、確定性效應和隨機效應（一）確定性效應 determinate effect 是指輻射損傷的嚴重程度 與所受劑量呈正相關，有明顯的閾值，劑量未超過閾值不會發生有害 效應。一般是在短期內受較大劑量照射時發生的急性損害。研究對象 為個體。（二）隨機效應 stochastic effects 隨機效應研究的對象是群體， 是輻射效應發生的幾率（或發病率而非嚴重程度）與劑量相關的效 應，不存在具體的閾值。 在放射防護中不能只滿足