核医学物理基础
核医学考试大纲--基础知识
071 核医学考试大纲基础知识单 元细 目要 点要求 （1）核医学定义 （2）核医学内容 熟练掌握 1.核医学的概述（3）核医学发展简史了解 （1）定义 （2）原理 熟练掌握（3）优缺点 （4）基本方法 2.放射性核素示踪技术（5）主要类型及应用掌握 （1）原理 了解 （2）种类 3.放射自显影（3）应用熟悉 （1）基本概念 （2）基本方法 熟悉 4.放射性核素示踪动力学分析与功能测定（3）临床应用 掌握 （1）显像原理（2）脏器或组织摄取显像剂的机制 熟练掌握 （3）显像条件及其选择 掌握 （4）显像类型（5）图像分析方法及要点 （6）图像质量的评价熟练掌握 一、核医学总论 5.放射性核素显像技术（7）核医学影像及其他影像的比较掌握 （1）组成和表示方法 1.原子核（2）核素及其分类 熟悉 （1）α衰变 （2）β衰变 （3）电子俘获 2.核的衰变及其方式（4）γ衰变熟悉 （1）放射性活度 熟练掌握 （2）衰变常数 掌握 （3）指数规律 （4）半衰期 熟练掌握 3.放射性核素的衰变（5）递次衰变熟悉 （1）带电粒子与物质的相互作用 4.射线与物质的相互作用（2）光子与物质的相互作用 熟悉 （1）照射量与照射量率 掌握 （2）吸收剂量 二、核物理基础 5.电离辐射量及其单位（3）剂量当量熟悉 三、核医学仪器 1.核医学射线测量仪器（1）基本构成和工作原理熟练掌握（2）固体闪烁探测器 掌握 （3）其他射线探测器 （4）脉冲幅度分析器 熟悉 （5）工作条件的选择 了解 （6）体内测量仪器 （7）体外测量仪器 熟悉 （8）辐射防护仪器 了解 （9）质量控制掌握 （1）基本结构和工作原理 熟练掌握 （2）准直器掌握 （3）位置和能量电路 了解 （4）图像重建2.γ照相机和单光子发射计算机断层（SPECT）（5）γ照相机和SPECT 的性能指标与质量控制掌握 3.正电子发射计算机断层仪（PET） 符合探测原理熟练掌握 （1）放射性衰变的统计分布和放射性计数的统计误差熟练掌握 （2）存在本底时误差的计算和应用 4.放射性计数的统计规律（3）减少统计涨落影响的方法熟悉 （1）硬件 1.核医学计算机的组成（2）软件 熟悉 （1）模拟数字转换2.图像的数字化和计算机显示 （2）图像的存储、传输、显示 熟悉 （1）图像采集方式 熟练掌握 四、电子计算机在核医学中应用3.图像的采集和处理（2）常用图像处理 熟悉 （1）作用机制熟悉 1.放射性药物的作用机制与药物设计 （2）Hansch 构效关系学说 了解 （1）QA、QC、GMP 与GRP （2）质量检测的内容 （3）放射性核纯度的测定 熟悉 2.质量控制与质量保证（4）放射化学纯度的测定掌握（1）正确使用总原则 （2）小儿应用原则 （3）育龄妇女应用原则（4）放射性药物与普通药物的相互作用 3.正确使用、不良反应及其防治（5）不良反应及其防治掌握（1）Tc 的主要化学性质 了解 （2）99mTc 的标记 熟悉 （3）99m Tc 发生器 掌握五、核化学与放射性药物4.99mTc 化学与99mTc 的放射性药物（4）临床核医学常用的99mTc 的放射性药物 熟练掌握（1）123I、131I、67Ga、111In、与201Tl 的来源（2）放射性碘标记（3）放射性铟标记熟悉5.放射性碘、镓、 铟、铊的放射性药物（4）临床核医学常用的放射性碘、镓、 铟、铊的放射性药物掌握 （1）核素的选择6.放射性治疗药物 （2）临床核医学常用的放射性治疗药物 熟练掌握 （1）受体显像剂 了解 （2）代谢显像剂 熟悉（3）乏氧显像剂（4）肿瘤导向诊断与导向治疗的放射性药物（5）基因显像与基因治疗的放射性药物 7.放射性药物新进展（6）反义显像和反义治疗的放射性药物了解 （1）放射生物效应及基本概念 熟悉 （2）放射防护的目的和基本原则 （3）工作人员的剂量限值 （4）内、外照射防护原则 熟练掌握 1.放射生物效应与防护原则（5）不同射线的防护原则了解 （1）实验室的三区布局 了解 （2）放射源的运输、保管 （3）放射性废物的处置 （4）放射性事故的应急处理 掌握 2.核医学实验室（5）工作场所的防护监测了解 （1）工作人员健康管理 了解 （2）个人防护及防护用品 3.工作人员的防护（3）个人剂量监测熟悉 （1）申请核医学检查与治疗的原则 熟练掌握 （2）申请医师的职责 熟悉 4.工作人员的职责（3）核医学医师的职责熟练掌握 （1）核医学诊断中患者的防护原则 熟练掌握 （2）核医学诊断中特殊人群的防护原则 了解 5.患者的防护（3）核医学治疗中患者的防护原则掌握 （1）放射性药品管理办法熟练掌握 （2）放射性同位素与射线装置放射防护条例六、放射卫生防护6.放射卫生防护法规（3）临床核医学放射卫生防护标准了解（4）临床核医学中患者的放射卫生防护标准熟悉 （1）方法 1.决策矩阵 （2）指标 掌握 2.Bayes 理论 Bayes 理论 熟悉 七、医学诊断方法的效能评价3.界值特性曲线（ROC 分析）界值特性曲线 熟悉医学伦理学单元 细目要点要求1.医患关系2.医疗行为中的伦理道德医学伦理道德 3.医学伦理道德的评价和监督了解。
核医学复习重点总结
第一章总论核医学定义：是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科。
主要任务是用核技术进行诊断、治疗和疾病研究。
核医学三要素：研究对象放射性药物核医学设备一、核物理基础（一）基本概念：元素---凡质子数相同的一类原子称为一种元素核素---质子数、中子数、质量数及核能态均相同的原子称为一种核素。
放射性核素----能自发地发生核内结构或能级变化，同时从核内放出某种射线而转变为另一种核素，这种核素称为放射性核素。
（具有放射性和放出射线）稳定性核素----能够稳定地存在，不会自发地发生核内结构或能级的变化。
不具有放射性的核素称为稳定性核素。
（无放射性）同位素----具有相同的原子序数（质子数相同），但质量数（中子数）不同的核素互为同位素。
同质异能素----- 核内质子数、中子数相同，但处在不同核能态的一类核素互为同质异能素。
（质量数相同，能量不同，如99mTc和99Tc）（二）核衰变类型四种类型五种形式α衰变释放出α粒子的衰变过程，并伴有能量释放。
β衰变放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。
β衰变后，原子序数可增加或减少1，质量数不变。
•β－衰变•β＋衰变•电子俘获（EC）γ衰变核素由激发态或高能态向基态或低能态跃迁时，放射出γ射线的衰变过程γ衰变后子核的质量数和原子序数均不变，只是核素的能态发生改变。
放射性核素的原子核不稳定，随时间发生衰变，衰变是按指数规律发生的。
随时间延长，放射性核素的原子核数呈指数规律递减。
N=N0e-λtN0：t＝0时原子核数N：t时间后原子核数e：自然对数的底(e≈2.718）λ：衰变常数（λ=0.693/T1/2）物理半衰期（T1/2）生物半衰期（Tb）有效半衰期（Te）1/Te=1/T1/2+1/ Tb放射性活度描述放射性核素衰变强度的物理量。
用单位时间内核衰变数表示，国际制单位：贝可（Becquerel，Bq）定义为每秒1次衰变(s-1），旧制单位：居里（Ci）、毫居里（mCi）、微居里（μCi）换算关系：1Ci=3.7×1010Bq比活度单位质量物质内所含的放射性活度。
核医学PPT课件 核医学绪论及物理基础
Becquerel
History look back
1896年法国物理学家 Becquerel发现了铀的放射 性，第一次认识到放射现象。 他在研究铀盐时，发现铀能 使附近黑纸包裹的感光胶片 感光，由此断定铀能不断地 发射某种看不见的，穿透力 强的射线。
1903年与Curie夫人共获 Nobel物理学奖。
radiopharmaceutical β粒子或α粒子 抑制或破坏病变组织
8
核素治疗
131I 甲亢、甲癌转移灶
核素标记单克隆抗体 131I-抗AFP抗体
90Y-抗CD20抗体（Zevalin）
89锶治疗骨转移Ca
原发性肝癌 淋巴瘤
9
高度选择性
放射免疫靶向治疗 受体介导的靶向治疗 放射性核素基因治疗
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略
History look back
临床核医学之父
1926年美国Boston内科医师Blumgart首先应用 放射性氡研究循环时间，第一次应用了示踪技 术。
将氡从一侧手臂静脉注射后，在暗室中通过云 母窗观察其在另一手臂出现的时间，以了解动 -静脉血管床之间的循环时间。
后来他又进行了多领域的生理、病理和药理学 研究。被誉为“临床核医学之父”。
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Marie S.Curie
History look back
1898年在巴黎的波兰化学家 Curie (1867-1934)与他的 丈夫 Pierre共同发现了镭 （即88号元素），他们从30 吨沥青铀矿中提取了2mg镭。 此后，又发现了Pu和Th天然 放射性元素。
1903年Curie与 Bequerel共 获Nobel物理学奖，1911年 又获得Nobel化学奖。
Nuclear Medicine
核医学考试重点
核医学考试重点第⼀章核物理基础知识元素:凡就是质⼦数相同,核外电⼦数相同,化学性质相同得同⼀类原⼦称为⼀组元素、同位素(isotｏｐe):凡就是质⼦数相同,中⼦数不同得元素互为同位素如: 1H、2Ｈ、３H。
同质异能素:凡就是原⼦核中质⼦数与中⼦数相同,⽽处于不同能量状态得元素叫同质异能素、核素:原⼦核得质⼦数、中⼦数、能量状态均相同原⼦属于同⼀种核素。
例如:1H、2H、3H、12C、14C 198Aｕ、9９mＴc、９９Tc1.稳定性核素 (stable nuclidｅ)稳定性核素就是指:原⼦核不会⾃发地发⽣核变化得核素,它们得质⼦与中⼦处于平衡状态,⽬前稳定性核素仅有２７4种,2.放射性核素(radioａctivｅnｕｃlｉｄe)放射性核素就是⼀类不稳定得核素,原⼦核能⾃发地不受外界影响(如温度、压⼒、电磁场),也不受元素所处状态得影响,只与时间有关。
⽽转变为其它原⼦核得核素。
核衰变得类型１.α衰变(αｄecay):2。
β—衰变(β－ｄｅcay):３.β+衰变:4、γ衰变:核衰变规律1.物理半衰期(ｐhysｉcal hａlf life,T１/2):放射性核素衰变速率常以物理半衰期Ｔ１/2表⽰,指放射性核素数从Ｎo衰变到No得⼀半所需得时间、物理半衰期就是每⼀种放射性核素所特有得。
数学公式Ｔ1/２=０。
6９3/λ2、⽣物半衰期(Tb):由于⽣物代谢从体内排出原来⼀半所需得时间,称为之、3.有效半衰期(Tｅ):由于物理衰变与⽣物得代谢共同作⽤⽽使体内放射性核素减少⼀半所需要得时间,称之。
Te、Tｂ、T１/2三者得关系为:Ｔｅ= Ｔ１/2·Tb / (T1／2+ Tb)。
4.放射性活度(ｒadiｏactiviｔy, A) :就是表⽰单位时间内发⽣衰变得原⼦核数。
放射性活度得单位就是每秒衰变次数。
其国际制单位得专⽤名称为贝可勒尔(Beｃquerｅl),简称贝可,符号为Bq。
数⼗年来,活度沿⽤单位为居⾥(Cｉ) 1Ci=3.7×1010/每秒。
物理基础知识在核医学中的应用
物理基础知识在核医学中的应用Introduction核医学是一门研究用放射性同位素诊断和治疗疾病的学科，它与物理学有着密切的关系。
物理学是核医学的基础，它为核医学的发展提供了坚实的理论基础和重要的技术手段。
本文将介绍物理基础知识在核医学中的应用。
核医学中的放射性同位素在核医学中，常用的放射性同位素有碘-131、铊-201、骨扫描中的锶-85、钴-57、钴-60、铷-82、铀-233、铝-26、砷-75、铊-204等。
这些放射性同位素被应用于多种诊断和治疗工具，如放射性药物、放射性示踪、放射性核素扫描等。
核医学中的物理量和计量单位在核医学中，有很多物理量和计量单位被广泛应用。
其中最常涉及的物理量包括放射性强度、活度、吸收剂量、等同吸收剂量、有效剂量等。
为了保障人员安全和保护环境，核医学中的放射性同位素强度和放射性剂量需要进行实时测量和计算，这就需要用到各种物理仪器和测量方法。
核医学中的放射性示踪技术放射性示踪技术是核医学中最经典的应用之一，它是通过给患者注射放射性示踪剂，来跟踪并观察器官、组织或细胞的生理功能和代谢过程，进而诊断疾病。
放射性示踪技术是一种非侵入性的检查方法，可以在不影响患者健康的前提下获取大量的生理信息。
物理学在放射性示踪技术中起到了重要的作用，它提供了放射性示踪为何能被探测、如何被探测以及如何进行图像处理的理论和技术手段。
同时，物理学也可帮助优化放射性示踪剂的设计，提高其探测灵敏度和选择性。
核医学中的正电子发射断层扫描技术正电子发射断层扫描技术（PET扫描）是现代核医学中广泛应用的一种断层扫描技术，它可以通过注射放射性示踪剂并在受检者全身进行扫描，了解人体内部生理过程和疾病进程的情况，进而进行临床分析和诊断。
PET扫描技术主要是用于癌症和神经系统疾病等领域，并且具有高度灵敏度和精度。
在PET扫描中，物理学家帮助解决了自然衰变率、数据采集与处理、图像重建等难题，为临床应用奠定了重要的物理学基础。
核医学第1章 核医学物理基础
核医学第1章：核医学物理基础1.1 核能的基本概念核能是指核物质中原子核所具有的能量。
根据爱因斯坦的质量能等价原理，原子核的质量与能量可以相互转化。
因此，核能也可以理解为原子核质量的变化所产生的能量。
1.2 放射性与放射线放射性是指原子核发生变化而自发地释放出射线（如α、β、γ等）的现象。
放射性物质可以通过衰变到达稳定状态，其半衰期长短不同。
放射线是指放射性核子发生衰变后放出的电磁波和次级粒子。
1.3 α、β、γ射线的特性α射线的质量比较大，能量相对较低，电离能力强，但穿透力较弱，只能被轻质材料遮蔽。
β射线的穿透力较强，电离能力比α弱，可以被金属遮蔽。
γ射线的能量远高于α、β射线，穿透力强，电离能力弱，需要厚密的屏蔽材料。
1.4 核衰变的本质核衰变是指放射性物质中原子核发生自发的转化，通过放出α、β、γ射线等辐射释放能量，从而达到稳定状态的过程。
核衰变与放射性同义，是放射性物质的特征之一。
1.5 核反应的基本概念核反应是指核子相互作用，经过核转化而形成新的原子核的过程。
通常用粒子表示法或核反应方程式来描述核反应。
在核反应中，可能伴随着放出射线或吸收射线，释放出能量。
1.6 核反应堆的基本原理核反应堆是利用核裂变或核聚变反应产生的热能转化成电能的装置。
核反应堆的核心是燃料区，通过控制反应堆中的裂变或聚变过程，可以控制反应堆的输出功率和运行状态。
1.7 核医学应用的主要方法核医学应用是指利用放射性核素的特殊性质，通过各种技术手段进行检测、治疗或研究生命过程的方法。
常用的核医学方法有放射性同位素扫描、放射性同位素治疗、放射性同位素标记技术等。
1.8 核医学的危害与防护核医学应用中，放射性物质有一定的辐射危害，如果安全操作不当可能会对人体造成伤害。
因此，核医学应用过程中需要加强防护措施，包括使用防护材料、佩戴防护设备、掌握操作技能等，以最大程度保障操作人员和患者的安全。
1.9以上为核医学第1章：核医学物理基础的相关内容，通过本章的学习可以初步了解核能、放射性、核衰变、核反应堆、核医学应用等方面的知识。
第一章-核物理基础
单位质量（摩尔、容积）物质所含放射性的多少, 后 者常称为放射性浓度。
§4 核射线与物质的相互作用
一、带电粒子与物质的相互作用 (一)电离与激发(ionization and excitation)
电离：指带电粒子与物质相互作用,使物质中的中性原子变 成离子对的过程。 激发：如果核外电子所获动能不足以使之成为自由电子， 只是从内层跃迁到外层，从低能级跃迁到高能级,这一过程 称之激发。 电离密度：单位路径上形成的离子对的数目。它表示的是 射线电离作用强弱的量。与带电粒子所带电荷数、行进速 率及被作用物质的密度有关，α>β>γ。
（二）核反应：快中子与物质的原子核作用放出带电粒子而形
成新核的过程称为核反应。形成的新核如果是放射性核素则继续 衰变放射出β、γ射线，使物质原子产生电离或激发，称为感生放 射性。中子与物质相互作用产生核反应是中子反应堆工作的基础 ，也是中子弹的杀伤因素。
比如： 23Na+10n→24Na+γ可写成23Na(n、γ)24Na。
§1 核射线及其与物质的相互作用
一.基本概念
1.定态：电子在轨道上运行既不吸收也不放出 能量的状态。
2.基态：能量最低的定态。 3.激发态：能量较高的定态。 4. 元素：凡核内质子数相同的一类原子，称之
为元素。 5.核素(nuclide) ：凡原子核内质子数、中子数
和核能态均相同的一类原子，称为一种核素。
衰变公式：N=Noe-λt
N = N0e-t
二、半衰期
1、物理半衰期(T1/2)：放射性核素由于衰变,其原子 核数目或活度减少到原来一半所需的时间,用T1/2 表示
2、生物半衰期(Tb)： 3、有效半衰期(Te)： 引入半衰期概念以后，核衰变的公式可改写成：
核医学图像的物理学基础
核医学图像的物理学基础核医学图像是现代医学诊断中不可或缺的一部分。
它通过利用放射性同位素发射的γ射线或正电子进行体内功能和代谢活动的定量成像来帮助医生进行诊断和治疗。
核医学图像的物理学基础是放射性同位素的物理学和医学影像学的物理学，本文将从这两个方面深入探讨。
一、放射性同位素的物理学放射性同位素是一种具有不稳定核结构的同位素，它通过放出α、β和γ射线来不断减少它们的能量，直到达到稳定的核态。
核医学图像利用的是γ射线的特性。
γ射线是一种电磁波，具有高穿透能力和高辐射强度。
因此，在同位素内部放射性衰变过程中发出的γ射线可以透过身体组织直接探测器，用于生成一张人体内部的照片。
但是，这需要一个合适的放射性同位素，而这需要考虑以下三个方面。
1. 放射性衰变的半衰期：半衰期是放射性同位素衰变为自身的一半所需的时间。
因此，相对长半衰期的放射性同位素可以保持它们的活性更长时间，从而使它们成为更好的图像剂。
2. γ射线能量：γ射线能量的决定了射线能在体内组织中的穿透深度和探测器的防护量。
一般情况下，能量越高的γ射线可以穿透更厚的组织并被更深处的探测器捕获。
3. 吸收率：放射性同位素的吸收率是指它被体内组织吸收的能力。
对于同样能量的γ射线，不同同位素的吸收率是不同的。
因此，选择适当的放射性同位素可确保其尽可能地累积在所需的组织部位上，同时尽可能减少其他组织的吸收量。
二、医学影像学的物理学核医学图像的物理学基础还包括医学影像学的物理学，这涉及成像原理、成像质量、成像分辨率以及影像噪声等方面。
1. 成像原理：核医学图像的成像原理是放射性同位素在体内的分布特征，根据此特征用探测器捕捉发出的γ射线来还原图像。
因此，成像原理与放射性同位素的选择密切相关，同时还与探测器的灵敏度和分辨率有关。
2. 成像质量：成像质量是指图像的鲜明度、对比度和清晰度等特性。
这些特性受到影像系统的设计、成像方法的灵敏度、肿瘤和组织的位置和大小以及患者状态的影响。