NuclearMedicine

核醫學常用儀器放射性藥物放射性核素示蹤與顯像技術核醫學常用儀器定義

Definition基本結構

Basicconfiguration探測原理Principiumofdetector儀器分類

Classification主要類型MaintypeDefinition核醫學常用儀器在醫學中用于探測和記錄放射性核素放出射線的種類、能量、活度、隨時間變化的規律和空間分布的儀器，統稱為核醫學儀器。根據使用目的不同，常用的核醫學儀器分為臟器顯像儀器、功能測定儀器和計數測量儀器等主要類型。Basicconfiguration核醫學常用儀器Detector

探測器（探頭）實質上是能量轉換器，將射線能轉換光能，再轉換成電脈沖信號。主要包括準直器（測量前室）、閃爍體、光導、光電倍增管及前置電子學線路等。Electronicscircuitrypart

根據不同的測量目的而設計的各種分析電路和記錄裝置。主要有放大器、脈沖高度分析器、均勻性校正與位置電路、定標器和計數率儀、計算機數據處理裝置等。Peripherals

顯示器、照相機、打印機、存儲器等外部設備。核醫學常用儀器

ScintillationcounterFunctionalmeterγCamera,ECTScintillationdetectorElectroniccircuitryRecordingdeviceScalar

CountratemeterImagingdeviceBasicconfiguration核醫學常用儀器PrincipiumofdetectorPrincipiumofdetector核醫學常用儀器核醫學常用儀器Principiumofdetector單道脈沖高度分析器（pulseheightanalyzer,PHA）工作原理Classification核醫學常用儀器臟器顯像儀器

γcamera,SPECT,PET,PET/CT,SPECT/CT臟器功能測量儀器 甲功儀，心功儀，腎功儀，多探頭臟器功能測定儀等計數測量儀器

γ測量儀，β測量儀，活度計，個人劑量監測儀，表面污染及場所劑量監測儀等Maintype核醫學常用儀器井型晶體閃爍計數器閃爍掃描機19751976195719501951γ照相機PETSPECT19982000

SPECT/CTPET/CT2010PET/MRI閃爍掃描機PET/MRI核醫學常用儀器Maintype核醫學顯像儀器與X線顯像儀器的區別

Maintype核醫學常用儀器ScannerMechanical

removeHitpointto

recordStaticimagingLowresolving

power核醫學常用儀器MaintypeγCameraOnceobtainedplanarimagingofstaticordynamic.核醫學常用儀器Maintype

γ掃描機γ照相機成像方式逐點掃描一次成像成像速度慢快分辨率低高靜態顯像可以可以動態顯像不可以可以全身顯像不可以可以斷層顯像不可以不可以核醫學常用儀器MaintypeTomographydevice ECT：EmissionComputedTomography

發射式計算機斷層

SPECT:SinglePhotonECT

單光子發射式計算機斷層(單探頭和多探頭)PET:PositronEmissionTomography

正電子發射計算機斷層核醫學常用儀器MaintypeOne-headSPECT核醫學常用儀器MaintypeTwo-headSPECTTomographyWholebodyimaging核醫學常用儀器MaintypeTri-headSPECT核醫學常用儀器MaintypeSPECTImaging核醫學常用儀器MaintypePET核醫學常用儀器MaintypePET核醫學常用儀器雙探頭符合線路SPECTMaintype核醫學常用儀器ComparisonofECTandCT,MRIECT主要反映臟器或組織的功能、血流與代謝，同時也反映其形態，但分辨率較CT，MRI差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，但仍然建立在形態基礎之上ECT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CT,MRI檢查時，任何臟器較單純，均只有普通平掃和增強Maintype核醫學常用儀器MaintypeNuclearImaging沒有一種影像技術能夠解決臨床所有問題FluorescenceMRImagingUSImaging核醫學常用儀器Maintype圖像融合技術圖像融合是將不同的醫學影像或同一類型的醫學影像，采用不同方法獲得的圖像進行空間匹配或迭合，使兩個或多個圖像數據集融合到一幅圖像上。PET/CT融合圖像PET圖像CT圖像核醫學常用儀器Maintype圖像融合技術PET影像（功能）CT影像（形態）一體化的機架系統一體化的檢查床一體化的操作工作站系統核醫學常用儀器SPECT/CTSPECT和CT兩種成熟技術相結合形成的一種新的核醫學顯像儀器實現了SPECT功能代謝影像與CT解剖形態學影像的同機融合

一次顯像檢查可分別獲得SPECT圖像、CT圖像及SPECT/CT融合圖像可以采用X線CT圖像對SPECT圖像進行衰減校正Maintype核醫學常用儀器MaintypePET/CT由PET和多排螺旋CT組合而成同一個機架內有PET探測器、CT探測器和X線球管共用同一個掃描床、圖像采集和圖像處理工作站可以采用X線CT圖像對PET圖像進行衰減校正核醫學常用儀器MaintypePET/CT核醫學常用儀器MaintypePET/MRI核醫學常用儀器Maintypemicro-PETmicro-PET/CTmicro-SPECT/CTmicro-PET/SPECT/CT核醫學常用儀器MaintypeFunctiondeterminatingdeviceSingledetectorDoubledetectorMultipledetectorSPECT核醫學常用儀器MaintypeSamplecounterRelativemeasure

γScintillationCounter

βScintillationCounter

cpmorcps核醫學常用儀器MaintypeSamplecounterAbsolutemeasure

Radionuclidedosecalibrator

(Activitymeter)BqormCi核醫學常用儀器MaintypeRadioactiveprotectiondevicePersonaldosagemeterSurfacecontaminationmonitorRadiationfielddosagemonitor放射性藥物定義

Definition主要特點

Mainfeatures核素來源

Sourceofradionuclide藥物制備

Preparation質量控制

Qualitycontrol臨床分類

ClassificationDefinition放射性藥物

放射性藥物（radiopharmaceuticals）是指含有放射性核素，符合藥典要求，能直接用于臨床診斷、治療和科學研究的放射性核素及其標記化合物。 與放射性藥物有所不同，放射性藥品（radio-pharmaceuticalpreparations）是經過國家藥品監督管理部門批準，具有批準文號、質量標準、規格標準和使用說明書，允許市場流通與銷售的一種商品。Definition放射性藥物 放射性藥物一般由放射性核素和藥物兩部分組成。放射性藥物分子中，藥物部分的生物學性質，決定了放射性藥物在體內的分布，但其化學量通常都極小，一般不顯示其藥理作用，也不出現量效關系；其放射性核素部分則主要是起示蹤和治療作用。 對用于顯像的放射性核素及其標記化合物習慣上又稱為顯像劑（imagingagent）或示蹤劑（tracer），而體外放射分析用試劑盒的放射性核素標記化合物不屬于放射性藥物，而是歸類于試劑。Mainfeatures放射性藥物放射性藥物具有放射性，能不斷衰變釋放射線，因此在其制備、貯存、應用和運輸過程均需嚴格按照放射性物質管理規定，采取有效的防護措施；放射性藥物的生理、生化特性取決于被標記物的固有特性，可被相應的靶器官選擇性攝取和濃聚；放射性藥物的治療作用基礎不同于普通藥物，普通藥物是依靠藥物的藥理作用發揮治療作用，而放射性藥物的化學量極微，主要是利用放射性核素發出的射線引起的生物效應達到治療作用，因而核醫學診斷和治療可以在正常生理狀況下進行；Mainfeatures放射性藥物放射性藥物的計量單位與普通藥物不同，以放射性活度為計量單位；放射性藥物有特定的物理半衰期和有效使用期，每次使用時均需進行衰變校正；放射性藥物在貯存過程中可能發生放射性核素脫標記，致使其放射化學純度和比活性發生改變。某些被標記物對射線較敏感，可能產生輻射自分解，從而影響放射性藥物的生理、生化特性；放射性藥物和一般藥物一樣，必須符合藥典的基本要求，如無菌、無致熱源、化學毒性小等。Sourceofradionuclide放射性藥物Nuclearreactor

核反應堆Cyclotron

回旋加速器Radionuclidegenerator放射性核素發生器Sourceofradionuclide放射性藥物NuclearreactorIBM醫用回旋加速器63Li(n,α)31H(t1/212.35a)147N(n,p)146C(t1/25730a)5024Cr(n,γ)5124Cr(t1/227.8d)Sourceofradionuclide放射性藥物Cyclotron105B(d,n)116Cβ+,20.39min105B(α,n)137Nβ+,9.96min

147N(d,n)158Oβ+,122s158O(α,d)189Fβ+,109.7min11148Cd(p,n)11149InEC,2.8h12150Sb(α,2n)12353IEC,13.2hSourceofradionuclide放射性藥物CyclotronGEMinitraceSourceofradionuclide放射性藥物Radionuclidegenerator9％salineLeadshieldVacuumbottleAdsorbmaterialCow?Preparation放射性藥物Basicrequest理想的核物理性能

適宜的射線種類和能量 合適的物理半衰期 毒性小理想的生物學性能

定位性能 排泄性能Preparation放射性藥物Labelingofradiopharmaceutical同位素交換法

155℃，20min OIH+Na131I131I-OIH化學合成法

11CO2→H11CHO/R11COCl→11C-Spiperone生物合成法

35S-L-蛋氨酸→（雜交瘤）→35S-McAbPreparation放射性藥物Labelingofradiopharmaceutical核素單純標記法金屬絡合法

通過絡合劑的配位基團與金屬離子（如99mTc、67Ga、111In、201Tl等）形成螯合物，是目前臨床上最常用的標記方法。Preparation放射性藥物Labelingofradiopharmaceutical化學合成模塊Chemistryprocesscontrolunit,CPCUQualitycontrol放射性藥物物理學性質檢測 顏色、透明度、顆粒度、比活度、放射性核純度等化學性質檢測 離子強度、pH值、化學純度、放射化學純度等生物學檢測 無菌、無致熱源、毒性鑒定及生物學分布Classification放射性藥物Diagnosticpharmaceuticals

診斷用放射性藥物通過一定途徑引入人體內，獲得靶器官或組織的影像或功能參數，亦稱為顯像劑（imagingagent）或示蹤劑（tracer）。Therapeuticpharmaceuticals

治療用放射性藥物利用半衰期較長且發射電離能力較強的射線的放射性核素或其標記化合物高濃度濃集在病變組織而產生電離輻射生物效應，從而抑制或破壞病變組織，起到治療作用。放射性核素示蹤技術定義

Definition示蹤原理

Principium基本類型

Commontype主要特點

CharacteristicsDefinition示蹤技術

放射性核素示蹤技術是以放射性核素或其標記化合物作為示蹤劑（tracer），應用射線探測方法來檢測它的行蹤，以研究示蹤物在生物體系（或外界環境）中的動態變化規律的一門技術。 放射性核素示蹤技術是核醫學領域中最重要的和最基本的核技術，同時又是放射性核素在醫學和生物學中應用的方法學基礎。示蹤技術放射性核素動力學分析技術

示蹤+動力學分析體外放射分析技術

示蹤+結合反應放射自顯影術

示蹤+攝影術放射性核素顯像技術

示蹤+顯像技術+計算機技術分子影像技術

示蹤+基因技術

示蹤+受體分析技術示蹤技術Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechnique1952年，美國冷泉港卡內基遺傳學實驗室科學家AlfredHershey和MarthaChase使用35S和32P雙標記噬菌體感染實驗，證明DNA是遺傳信息的載體。1969年獲諾貝爾獎示蹤技術Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechniqueFrederickSanger，英國生物化學家完成第一個蛋白質的全序列分析（1955）

1958年獲諾貝爾化學獎將放射性示蹤技術引入RNA和DNA的序列分析，成功地建立了鏈末端終止法，完成了人線粒體DNA全序列分析（1978）

1980年獲諾貝爾化學獎Principium示蹤技術1.標記物與非標記物的同一性 放射性核素及其標記化合物和相應的非標記化合物具有相同的化學及生物學性質。125I-MIBGPrincipium示蹤技術DTPA雙金屬螯合物酪氨酸的碘標記Principium示蹤技術2.放射性核素可測量性放射性核素及其標記化合物可發出各種不同的射線，且能夠被放射性探測儀器所測定或被感光材料所記錄。示蹤技術

Action:

放射性核素示蹤劑在體內的生物學行為主要取決于被標記物，而其放射性核素只是在示蹤劑的代謝轉化過程中發出射線，起到示蹤的作用。相同的核素標記在不同的化合物上，表現出來的體內代謝過程和生物學行為可完全不同，而不同的核素標記在相同的化合物上，其生物學行為不會發生改變。

99mTcO4-、99mTc-ECD、99mTc-MIBI 99mTc-DMSA、113mIn-DMSA

PrincipiumCommontype示蹤技術體內（invivo）物質吸收、分布及排泄

放射性核素稀釋法

放射自顯影技術

放射性核素功能測定

放射性核素顯像技術

radionuclidetracingtechnique體外（invitro）物質代謝與轉化的示蹤細胞動力學分析

活化分析

體外放射分析

Characteristics示蹤技術

1．靈敏度高一般可達到10-14～10-18g水平

mg=10-3,ug=10-6,ng=10-9,pg=10-122．方法簡便、準確性好 簡化實驗程序，提高實驗結果的可靠程度

3．合乎生理條件 非破壞性實驗,反映的是被研究物質在生理劑量和原有生理狀態下的代謝和變化

4．定性、定量與定位研究相結合

5．缺點與局限性 ①專用的實驗條件;②專業訓練的技術人員;③放射性生物效應放射性核素顯像技術定義Definition示蹤原理Principium顯像類型Commontype分析要點Imageanalysis主要特點CharacteristicsDefinition顯像技術

放射性核素臟器和組織顯像是根據放射性核素示蹤原理，利用放射性核素或其標記化合物在體內代謝分布的特殊規律，在體外獲得臟器和組織功能結構影像的一種核技術。 放射性核素顯像的顯像原理是建立在器官組織血流、代謝等功能變化的基礎之上，是一種功能結構影像。Principium

不同的放射性藥物（顯像劑）在體內有其特殊的分布和代謝規律，能夠選擇性聚集在特定臟器、組織或病變部位，使其與鄰近組織之間的放射性分布形成一定程度的濃度差，而顯像劑中的放射性核素可發射出具有一定穿透力的γ射線，可為放射性測量儀器在體外探測、記錄到這種放射性濃度差，從而在體外顯示出臟器、組織或病變部位的形態、位置、大小以及臟器功能變化。顯像技術Uptakemechanism顯像技術

1．合成代謝

131I，131I-6-IC

2．細胞吞噬

99mTc-SC

3．循環通路

99mTc-DTPA，99mTc-RBC

4．選擇性濃聚

99mTc-PYP

5．選擇性排泄

99mTc-EC，99mTc-MAG3，99mTc-HIDA

6．通透彌散

133Xe，99mTcO4－

7．離子交換和化學吸附

99mTc-MDP

8．特異性結合

RII，RRIClassification顯像技術Static&dynamicimaging

Staticimaging

Classification顯像技術Dynamicimaging

感興趣區（regionofinterest，ROI）技術Classification顯像技術Regional&wholebodyimaging

Wholebodyimaging

Regionalimaging

Classification顯像技術Planar&tomographicimagingPlanarimaging

Tomographicimaging

Classi