核医学仪器和放射性药物
核医学知识点整理
核医学整理核医学显像核医学的PET、SPECT显像侧重于显示功能、血流、代谢、受体、配体等的改变，能早期为临床、科研提供有用的信息。
1.通过放射性核素显像仪（如SPECT）对选择性聚集在或流经特定脏器或病变的放射性核素或其标记物发射出的具一定穿透力的射线进行探测后以一定的方式在体外成像，借以判断脏器或组织的形态、位置、大小、代谢及其功能变化，从而对疾病实现定位、定性、定量诊断的目的。
2.基本条件：用于示踪的放射性核素能够在靶组织或器官中与邻近组织之间形成放射性分布的差异。
3.用于显像的放射性核素或其标记物通称为显像剂（imaging agent），显像剂在机体内的生物学特性决定了显像的主要机制4.诊断和治疗用（含正电子）体内放射性药品浓集原理1)合成代谢2)细胞吞噬3)循环通路：血管、蛛网膜下腔或消化道，暂时性嵌顿。
4)选择性浓聚5)选择性排泄6)通透弥散7)离子交换和化学吸附8)被动扩散9)生物转化10)特异性结合11)竞争性结合12)途径和容积指示5.核医学仪器的基本结构：探头、前置放大器、主放大器、甄别器、定标电路、数字显示器常用显像仪器：γ照相机、SPECT、PET等。
二、分为诊断用放射性药物（显像剂和示踪剂）和治疗用放射性药物。
放射性药品指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药品。
γ射线能量为:141KeV三、SPECT显像方法：1.每例检查均需使用显像剂2.给药方式：iv，po，吸入，灌肠，皮下注射等3.仪器：SPECT4.给药后等待检查时间：即刻，20--30min, 1h, 2--3h5.每次机器检查时间：1—20min6.检查次数：1—10次（一）显像的方式和种类1、静态显像：当显像剂在脏器内和病变处的浓度处于稳定状态时进行的显像，可采集足够的放射性计数用以成像，影像清晰可靠，可详细观察脏器和病变的位置、形态、大小和放射性分布；脏器的整体功能和局部功能；计算出一些定量参数, 如局部脑血流量、局部葡萄糖代谢率（参数影像或称功能影像）.2、动态显像：显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度动态采集脏器多帧连续影像或系列影像，即电影显示；利用感兴趣区技术提取每帧影像中同一个感兴趣区域内的放射性计数，生成时间--放射性曲线。
Nuclear Medicine
核医学Definition:1.核医学：用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学科目。
2.同位素：具有相同质子数但具有不同中子数，在化学元素排在同一位置。
3.核素：是原子核的属性，原子核的质子数、中子数和原子核所处的能量状态完全相同的原子集合成为核素。
4.稳定性核素：原子核中，当核内中子数和质子数保持一定比例时，核力与斥力平衡不致发生核内成分或能态变化，这类核素称为稳定性核素。
5.放射性核素：原子核内质子或中子过多，都会使原子核失去稳定性，称为不稳定核素，又称放射性核素。
6.核衰变：不稳定核素通过自发性内部结构或能态调整使其稳定的过程。
与此同时，它将释放一种或一种以上的射线，这种性质称为放射性。
7.α衰变：是核衰变时放出α离子的衰变，主要发生在Z>82的核素。
8.β衰变：是核衰变时释放出β射线或俘获轨道电子的衰变，包括β+衰变，β-衰变和电子俘获三种形式。
9.γ衰变：是指核素由高能态向低能态、或激发态向基态跃迁过程中放射出γ射线或称单光子的衰变。
10.衰变定律：衰变过程中初始母核数的减少遵循指数函数的规律，其表达式为N=No*e^-λt。
11.半衰期（物理半衰期）：某一放射性核素在衰变过程中，原有的放射性活度减少至一半所需要的时间称为T1/2。
放射性活度：单位时间内发生核衰变的次数，国际单位为贝可，定义为每秒发生一次核衰变。
12.生物半衰期：指进入生物体内的放射性活度经由各种途径从体内排出原来一半所需要的时间。
Tb13.有效半衰期：指生物体内的放射性活度由从体内排出和物理衰变双重作用，在体内减少为原来一半所需要的时间。
Teff14.SPECT：单光子发射型计算机断层显像仪。
PET：正电子发射型计算机断层显像仪。
15.放射免疫分析法：是建立在放射性分析的高度灵敏性和免疫反应的高度特异性的基础上，通过测定放射性标记抗原-抗体复合体的量来计算出待测抗原（样品）的量。
16.热结节：结节部位放射性分布高于正常甲状腺组织，有时仅结节显影而正常组织不显影，多见于功能性甲状腺腺瘤和结节性甲状腺肿。
核医学概论
肝胶体显像
化学吸附和离子交换
骨99mTc-MDP显像
原理
循环通路 管腔通路：脑脊液腔、气道 血管灌注：99mTc-MIBI心肌显像 微血管堵塞：131I-MAA肺显像
特异性结合 放射免疫显像（标记抗体） 受体显像（标记配体）
方法
静态显像与动态显像 局部显像与全身显像 平面显像与断层显像 阴性与阳性显像
三种射线的比较
α
β
γ
带电
电子流
电子流
γ光流
能谱
单能
连续能谱
单能
射程 （空气） 能力（空气） 1万~7万对/cm 60~7千对/cm 很小
穿透力
弱
中
大
内照射危害
大
中
小
外照射危害
无
中
大
Half Life（半衰期）
A period of time in which half the nuclei of a species of radioactive substance would decay
中子与物质的相互作用 弹性散射和核反应
辐射量与单位
辐射量 名称
放射性活度 A
照射量 X
吸收剂量 D
剂量当量 H
SI单位 通名
专名
1/秒
贝克
S－1
Bq
库仑/千克 C·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
戈瑞 Gy
西沃 特 Sv
专用单位 名称
换算
居里 Ci
伦琴 R
拉德 rad
雷姆 rem
1928年，盖革发明了盖革计数器
The History of Nuclear Medicine（2）
核医学显像技术原理
单光子发射计算机断层成像
<SPECT>
SPECT与γ相机的比较： 目前医院中用的最多SPECT称为旋转γ相机型的 ECT,这种SPECT是γ相机探头加上旋转机构和图 像重建软件,它包含了γ相机的功能,增加了断层 图像获取和图像重建功能.
放射性核素显像
向患者体内引入特定示 踪剂〔或显像剂
核医学显像设备
核医学显象技术原理
主要内容 一、基本原理 二、基本条件 三、显像剂<放射性药物>选择性聚 集的机理 四、各种放射性测量仪器简介
一．基本原理
脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用：
不同的显像剂<放射性药物在体内有其特殊的分布和代谢 规律,能够选择性聚集在特定脏器、组织或病变部位,使其 与邻近组织之间的放射性分布形成一定程度浓度差,而显 像剂中的放射性核素可发射出具有一定穿透力的γ射线,利 用放射性测量仪器〔γ相机、SPECT、PET 、SPECT/CT、 PET/CT等可在体外被探测、记录到这种放射性浓度差,从 而在体外显示出脏器、组织或病变部位的形态、位置、 大小以及脏器功能变化.
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知识回顾 Knowledge Review
二、基本条件
• 放射性浓度差要达到一定程度.
• 核医学显像装置能检测到放射性浓度差,并 以一定方式显示成像.
• 正常与异常组织间对放射性核素的摄取差 异是核显像的诊断基础.
三、显像剂<放射性药物>选择性聚集的机理
１．细胞选择性摄取 ２．特异性结合 ３．化学吸附作用 ４．微血管栓塞 ５．通道、灌注和生物分布
物质.
铊 201Tl+ 99mTc标记的异腈类化合物
〔３代谢产物和异物 某些器官的某些细胞具有选择性摄取代谢 产物和异物的功能,使代谢产物、异物从体 内清除.
仪器药物示踪
γ Camera
Main type
核医学常用仪器
Once obtained planar imaging of static or dynamic.
Main type
核医学常用仪器
成像方式 成像速度 分辨率 静态显像 动态显像 全身显像 断层显像
γ扫描机 逐点扫描
慢 低 可以 不可以 不可以 不可以
Electronics circuitry part 根据不同的测量目的而设计的各种分析电路和记录装置。主要有放大器、脉冲高 度分析器、均匀性校正与位置电路、定标器和计数率仪、计算机数据处理装置等。
Peripherals 显示器、照相机、打印机、存储器等外部设备。
Basic configuration Scintillation detector
SPECT/CT PET/CT
核医学常用仪器
PET/MRI 2010
PET/MRI
Main type
核医学常用仪器
核医学显像仪器与X线显像仪器的区别
Scanner
Main type
核医学常用仪器
☻ Mechanical remove
☻ Hit point to record
☻ Static imaging ☻ Low resolving
脏器功能测量仪器 甲功仪，心功仪，肾功仪，多探头脏器功能测定仪等
计数测量仪器 γ测量仪，β测量仪，活度计，个人剂量监测仪，表面污染及场所剂量监测仪等
Main type
1957
1950 1951
井型晶体闪烁计数器 闪烁T SPECT
闪烁扫描机
1998 2000
放射性药物
GE Minitrace
核医学
核医学一、核医学定义、内容与特点1.核医学定义核医学是研究核科学在临床医学疾病诊治及生物医学理论研究的一门学科。
核医学科室具备核素显像( SPECT/SPECT/CT、PET/PET/CT)、功能测定、体外分析和核素治疗病房。
2.核医学内容诊断方法按放射性核素是否引人受检者体内分为体外检查法和体内检查法。
体内检查法根据最后是否成像又分为显像和非显像两种。
利用放射性核素实现脏器和病变显像的方法称为放射性核素显像,这种显像有别于单纯形态结构的显像,是一种独特的功能显像，为核医学的重要特征之一。
核医学的必备物质条件是放射性药物(131碘等)、放射性试剂(如γ光子)和核医学仪器(如γ照相机)。
3.核医学特点能动态地观察机体内物质代谢的变化能反映组织和器官整体和局部功能合乎生理条件能简便、安全、无创伤的诊治疾病能进行超微量测定，灵敏度达10-12~ 10-15g能用于医学的各个学科和专业二、核医学仪器与药物1.核医学仪器放射性探测的基本原理：电离、激发、感光尽管X射线和γ射线在本质上都属于光子流，但两者的成像原理却完全不同。
X线成像基于射线穿透人体时不同密度和厚度的组织对射线的吸收不同，射线方向是可控的，几乎所有射线均可用于成像。
核医学成像则基于组织脏器的功能变化，使摄入的放射性核素分布不同，射线方向是不可控的，仅少量射线可用于成像。
因此成像设备结构有很大不同。
2.核医学药物放射性药物：指含有放射性核素、用于医学诊断和治疗的类特殊药物。
如99m TCO4-、201TICI 、Na131I 等.显像剂：用于显像的放射性核素及其标记化合物。
体外放射分析用试剂盒则不属于放射性药物，而是归类于试剂。
三、核医学核素示踪与显像技术1.核素示踪（1）原理：就是以放射性核素或标记化合物作为示踪剂，通过探测放射性核素在发生核衰变过程中发射出来的射线，达到显示被标记的化学分子踪迹的目的，用以研究被标记物在生物体系或外界环境中分布状态或变化规律的技术。
核医学诊断概述
核医学诊断概述应用开放型放射性核素发射的核射线对疾病进行诊断，在应用原理、方法、设备和防护等方面都独具特点、已形成一门新兴学科，即临床核医学。
核医学虽只有五十多年发展史，但进展迅速、贡献非凡、是医学现代化的主要标志之一。
全国已有650多所医院设有核医学科，目前已开展的诊断项目达15类近百项之多。
诊断方法按放射性核素标记的药物是否引入人体内，分为体内检查法和体外检查法，前者按是否成像又分为显像和非显像两类方法。
放射性核素在诊断上应用的基本原理是示踪原理，现将各类检查法的诊断原理和特点简述如下。
一、体外检查法的诊断原理和特点体外检查法是以放射免疫分析（RIA）为代表的体外放射配体结合分析法。
它是以放射核素标记的配体为示踪剂，以配体（如抗原）和结合剂（如抗体）的结合反应为基础，在试管内完成的微量生物活性物质的检测技术。
这类技术包括放射免疫分析法（RIA）、竞争性蛋白结合分析法（CPBA）、放射受体分析法（RRA），以及放射酶学分析法（REA）等。
以RIA法为例，其原理是：以放射性核素标记的抗原为示踪剂，以非标记抗原（标准抗原或被测抗原）为检测对象，共同与限量的特异性抗体进行竞争性免疫结合反应。
由于标记抗原与抗体的结合量（因变量）与非标记抗原的含量（自变量）之间，存在竞争性抑制的反函数关系，可依据反映这一函数关系的标准曲线，求出被测抗原的含量。
这类分析技术具有灵敏度高（10-9～10-15g）、特异性强、精密度和准确度高以及应用广泛等特点。
迄今可用本技术测定的体内微量生物活性物质，如激素、蛋白质、抗体、维生素、药物等可达300多种。
对临床各科的疾病诊断和医学基础研究具有重要意义。
Yalow和Berson博士因在1959年创建本法而荣获1977年诺贝尔医学奖。
二、体内检查法的诊断原理和特点引入体内的放射性核素标记药物，与同类非标记药物相似，根据其化学和生物学特性，表现为一定的生物学行为：或被某一脏器的某种细胞摄取、浓聚；或经由某一脏器清除、排出；或参予某一代谢过程，或仅简单地在某一生物区积存等等。
核医学科放射性药品安全管理制度
核医学科放射性药品安全管理制度一、引言核医学科是医院中使用放射性药品进行诊断和治疗的重要部门。
为了确保放射性药品的安全使用和管理，特制定本制度。
本制度旨在规范核医学科放射性药品的采购、储存、使用、废弃等各个环节，保障医护人员、患者和公众的健康与安全。
二、放射性药品的定义和分类放射性药品是指含有放射性核素或其标记化合物的药物，用于诊断或治疗疾病。
根据放射性核素的性质和用途，放射性药品分为诊断用放射性药品和治疗用放射性药品。
三、放射性药品的采购和验收1. 放射性药品的采购应根据临床需求和药品使用许可证的规定进行。
采购前应进行充分的调研和比较，选择具有资质和良好信誉的供应商。
2. 采购时应签订采购合同，明确药品的种类、规格、数量、价格、交货时间和质量要求等。
合同应经医院相关部门审批。
3. 放射性药品的验收应由专人负责，核对药品的种类、规格、数量、生产批号、有效期等，确保与采购合同和药品使用许可证的规定相符。
验收合格后，应在药品入库单上签字确认。
四、放射性药品的储存和保管1. 放射性药品应根据其放射性剂量和性质，置于相适应的防护装置内，确保对人和环境无影响。
储存场所应配备必要的防护措施和报警装置。
2. 放射性药品的存放应遵循“先进先出”的原则，避免过期药品的误用。
药品的存放应分类、分区域，避免混淆和误用。
3. 放射性药品的保管应由专人负责，定期进行安全检查和剂量监测，确保药品的安全和有效性。
保管人员应具备相应的放射性药品知识和安全防护技能。
五、放射性药品的使用和处方1. 使用放射性药品的医护人员应具备相应的资质和培训，熟悉药品的性质和用法。
使用前应详细询问患者的病史和过敏史，确保患者的安全和适应性。
2. 放射性药品的使用应遵循药品使用许可证的规定，不得超范围和超剂量使用。
使用过程中应严格遵循操作规程和防护措施，确保医护人员和患者的安全。
3. 放射性药品的处方应由具有相应资质的医生开具，处方应注明药品的种类、规格、剂量、用法和疗程等。
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核医学仪器和放射性药物
一、核医学仪器
第一节概述
一、射线探测的基本原理
（一）电离作用
（二）荧光作用
（三）感光作用
二、射线探测器
（一）闪烁探测器
1. 闪烁体
2. 光电倍增管
3. 光导
4. 前置放大器
（二）气体探测器
1. G-M管
2. 电离室
三、核医学仪器的基本结构
（一）线性脉冲放大器
（二）甄别器和脉冲幅度分析器
（三）定标器
计数率仪
第二节常用核医学仪器
（一）γ-照相机和SPECT
1.γ-照相机基本结构和工作原理
2.SPECT的基本结构和工作原理
3.SPECT与γ-照相机相比的主要差别临床应用价值
（二）PET
1.PET的基本结构和工作原理
2．PET显像的临床价值
（三）其他核医学探测仪器
1.井型γ-计数器
2.液体闪烁计数器
3.甲状腺功能测定仪
4.多功能测定仪（肾图仪）
5．放射性活度计
二、放射性药物
第一节概述
一、放射性药物的基本概念
1.定义
2.主要类型
（1）诊断用
（2）治疗用
（3）体外分析试剂
二、放射性药物的特性
1. 合适的物理半衰期
2. 高纯度
3. 较高的比活度和无药理作用
第二节放射性核素的生产
一、核反应堆生产
二、从裂变产物中分离和提取
三、回旋加速器生产
四、放射性核素发生器
第三节放射性药物的制备
一、放射性药物常用制备方法
1. 化学合成法
2. 同位素交换法
3. 生物合成法
4. 联接标记法
5. 络合物形成法
二、正电子放射性药物制备方法
第四节放射性药物用于诊断和治疗的原理
一、诊断和治疗用体内放射性药物的聚集原理
1. 参与代谢原理
2. 被动扩散原理
3. 渗透原理
4. 生物转化原理
5. 受体、转运体特异性结合原理
6. 抗原-抗体结合原理
7. 竞争性结合原理
8. 离子交换原理
9. 途径和容积指示原理
10. 暂时性栓塞原理
11. 核酸分子片断的互补性结合原理
二、放射性药物的治疗原理
1. 体内治疗原理
2. 体外治疗原理
第五节放射性药物的管理
一、质量管理的概念
二、质量检验的内容
（一）质量检验的原则
1. 物理学方面：性状、放射性核素纯度和活度
2. 化学方面：包括pH、化学量和放射化学纯度
3. 生物学方面：包括细菌学检查、细菌内毒素测定、安全实验和体内分布实验（二）对生产厂家提供的药物的检验
（三）99Mo-99Tc m发生器和配套药盒的检验
第六节放射性药物的使用原则
一、使用和限制
（一）限制使用范围和使用量
（二）尽量减少额外照射
（三）尽量减低环境污染
二、安全和效率
（一）确保放射性药物的安全和有效性
（二）提高设备和仪器的探测效率
（三）加强体外放射分析的质量管理
（陈涛）。