放射性核素讲义治疗的现状及展望
第十三章 放射性核素在化学、 放射化学 课件(共42张PPT)
二、实验方法(fāngfǎ)： 1、由实验测得t=0和t⇒∞和t时刻固体中的放
射性活度，即可按(13-31)式求得交换度F 2、由计算出的F-Bt表查出Bt值。 3、由t值计算出B。为了得到平均值，一般是
测量不同时刻的F，由表中查出一系列Bt值， 做Bt-t曲线，应为一条直线，直线斜率即B 4、再根据固体半径r求得自扩散系数Ď。
等。 2、医学和生物方面： 医学上的诊断，治疗(zhìliáo)；光合作用等生物过程
研究。 3、化学研究方面： 分子结构研究；化学反响机理研究；各种动力学参数
测定；热力学平衡常数等的测定；分析元素含量等。
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三、对标记(biāojì)化合物所需放射性比活度的 估算
如：每分钟计数〔根据测量误差而定〕为A， 那么要求示踪原子的毫居里数q：
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4、放射性核素示踪剂的选择 (xuǎnzé)
• 半衰期：根据实验目的及周期长短选择适 合半衰期的放射性核素。太长太短都不好。 医用大多项选择择半衰期为几小时到十几 天之间。
• 辐射类型和能量：常用β和γ，β测量效率高， 且容易防护。对需穿过较厚物质(wùzhì)层 那么需用γ射线。如脏器的扫描和γ照相。 对于β，要求Eβ=0.01-2Mev; 对于γ， Eγ=100-600Kev。
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§13-4配合(pèihé)物稳定常数的 测定
一、测定原理〔见讲义〕 关键是引入配合度Ф和函数ψ。然后逐级外推，即可
求得β1、β2……βn。 二、实验方法： 通常是先用实验求得无配体时的分配比D和有配体
时的分配比D’，再按照(13-19)式，以log(D/D’1)对log[L]作图，从直线截距可求得logβn，由斜 率求得配位数n。 由于示踪原子(shì zōnɡ yuán zǐ)方法灵敏度高，可 以在中心离子浓度非常低时进行。
核医学讲义
核医学讲义绪论原子弹地爆时的景象苏联第一艘核动力潜艇美国第一艘核动力航空母舰我们看到的这些与核技术有关的武器是一个国家综合国力的体现，改变着世界的格局。
随着核技术的发展和学科的交叉渗透，核技术已经应用到科学技术的各个学科。
核技术是人类科学发展史上的一个里程碑，是科学现代化的标志之一。
再比如：核科学技术与农业的结合--核农学我国科学家利用核射线选育出的“鲁棉一号”以及花卉、水稻等新品种，带来了非常大的经济效益和社会效益，改变着我们的生活！核技术在工业上的应用--核电站目前我国在建和正在运行的核电站达到二十余座，为我国国民经济建设作出了重大贡献！核技术在医学上的应用--核医学（Nuclear medicine）这是一台先进核医学仪器—PET/CT，医生正在给病人作核医学检查。
核医学是医学专业的必修课。
一、概述（一）定义：核医学是核技术与医学相结合的综合性的边缘科学，是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
着重研究放射性核素和核射线在医学上的应用及其理论的基础。
核医学在现代医学上的应用非常广泛，涉及到医学各个学科。
（二）内容：1、实验核医学（Experimental nuclear medicine）：主要以实验核技术研究生命现象本质和物质代谢变化，并侧重实验核技术的方法学探讨以及在基础医学、生物医学等一些学科中的应用。
2、临床核医学（Clinical nuclear medicine）：研究核素、核射线在临床诊断和治疗中的应用技术及其理论，可分为：（1）诊断核医学：包括脏器功能测定、脏器显像、微量物质测定等。
（2）治疗核医学：如：131I 的甲亢治疗，32P 的敷贴治疗等。
核医学显像原理X 光 / CT代谢和功能显像 SPECT 或 PET正电子断层扫描（PET ）的原理是利用癌细胞会吸收大量葡萄糖，将18F-FDG 注入体内，癌细胞会大量吸收FDG ，接着会侦测出FDG 聚集部位，也就是肿瘤所在位置。
肿瘤放射治疗技术现状及展望
肿瘤放射治疗技术现状及展望杨瑞峰【摘要】人类在同疾病作斗争,随着人们对疾病认识的不断深入和对疾病治疗手段的不断完善,作为肿瘤治疗的主要手段之一的肿瘤放射治疗,愈来愈受到人们的青睐。
然而,人们对肿瘤放射治疗的机理和认识还很淡漠,文章旨在以科普的形式,阐述肿瘤放射治疗的基本知识,以便人们从多方面,多角度地了解肿瘤放射治疗的理论,过程和机理,从而使肿瘤患者能够提高治疗的积极性,以提高病人的治疗效果。
【期刊名称】《世界最新医学信息文摘（电子版）》【年(卷),期】2005(28)5【总页数】2页(P73-74)【关键词】放射治疗;立体定向;三维适形;医用加速器;机械等中心;调强放射治疗【作者】杨瑞峰【作者单位】陕西中医学院附属医院光子刀放疗中心【正文语种】中文【中图分类】R815在全球范围内，肿瘤（特别是恶性肿瘤）的发病率有逐年上升的趋势，已经使人们的生命、健康面临重大威胁。
随着医疗技术的发展完善和人们健康意识的增强，如何有效预防、控制和治疗肿瘤已经成为社会关注的焦点。
放疗利用α、β、γ、X射线等对患者的肿瘤病灶实施电离辐射，可特异性杀灭肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞生长转移，从而达到根治肿瘤、控制肿瘤进展的目的。
本文主要介绍了几种代表性的放疗技术及其在肿瘤临床治疗中的应用情况，同时总结了放疗在肿瘤治疗中存在的缺陷和问题，并对肿瘤放疗治疗技术在今后的发展提出了改进建议，具体如下。
1.1 放疗技术对于肿瘤治疗的意义随着影像学技术（CT、MRI技术）、计算机技术的发展，与传统的放疗技术相比，目前在临床中应用的放疗技术如SRS（立体定向放疗手术）、3D CRT（三维适放术）、IMRT（三维剂量调强适放术）等能够更精确地定位、彻底清除病灶，同时也可减小对病灶周边正常组织的损伤，在治疗效果上，研究数据显示，目前生存期在5年及以上的恶性肿瘤病例中，采用放疗技术治疗（包括辅助治疗）的患者比率高达18%，这也提示放疗技术对于肿瘤的疗效确切、其能改善预后、延长存活期［1］，因此放疗技术在肿瘤的临床治疗中具有重要应用价值、应用前景广阔。
放射源讲义一
β射线
• 由放射性同位素（如32P、35S等）衰变时放出来 带负电荷的粒子。在空气中射程短，穿透力弱。 在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强。β射线 是高速运动的电子流0/-1e，贯穿能力很强，电离 作用弱，本来物理世界里没有左右之分的，但β射 线却有左右之分。在β衰变过程当中，放射性原子 核通过发射电子和中微子转变为另一种核，产物 中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中，原子核 内一个质子转变为一个中子，同时释放一个正电 子，在“负β衰变”中，原子核内一个中子转变为 一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。
放射性原子核能以不同的 形式进行衰变以使自身达到更 稳定的状态。
1）α衰变：处于激发态的放射性核
素（X)，自发地放出α粒子，而转 变成另一种原子核（Y)的过程，称 为α衰变。
a衰变
238U → 234Th + 4He + Q a粒子得到大部分衰变能， a粒 子含2个质子，2个中子
+
+
+
++
+
+
• 各种射线，由于电离密度不同，生物效应 是不同的，所引起的变异率也有差别。为 了获得较高的有利突变，必须选择适当的 射线，但由于射线来源、设备条件和安全 等因素，目前最常用的是γ射线和x射线。
• 可见光，红外线，紫外线等，是由源自外 层电子引起。伦琴射线由内层电子引起。 γ射线是由原子核引起。
g射线与X射线、b射线与电子束的区别
g衰变特点： 1.从原子核中发射出光子 2.常常在 a 或 b 衰变后核子从激发态 退激时发生 3.产生的射线能量离散 4.可以通过测量光子能量来区分母体的核 素类别
核能在医学和放射治疗中的应用
核能在医学和放射治疗中的应用核能是一种强大而又复杂的能源形式，在医学和放射治疗中有着广泛的应用。
本文旨在介绍核能在医学和放射治疗中的一些重要应用，包括核医学技术和放射治疗的临床应用。
一、核医学技术核医学技术利用放射性同位素来诊断和治疗疾病。
放射性同位素具有放射性衰变的性质，可以通过测量其放射性衰变产生的辐射来诊断和治疗疾病。
核医学技术主要包括放射性同位素扫描、正电子发射断层扫描（PET/CT）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT/CT）等。
放射性同位素扫描是一种常见的核医学检查方法，通过给患者注射放射性同位素，然后使用放射性仪器来检测它们在人体内的分布，从而确定有关器官或组织的功能状态和异常情况。
例如，甲状腺扫描可以使用放射性碘-131来检测甲状腺功能和异常情况。
PET/CT和SPECT/CT技术结合了正电子发射和单光子发射的计算机断层扫描技术，可以提供更详细的功能和代谢信息。
它们在癌症、心脏病和神经相关疾病的诊断和治疗中起到了重要作用。
PET/CT和SPECT/CT技术可以准确地定位肿瘤、评估心脏功能和血流以及检测神经细胞活动等。
二、放射治疗的临床应用放射治疗是一种常见的癌症治疗方法，利用高能射线来杀死肿瘤细胞或抑制其生长。
核能在放射治疗中起着重要的作用，主要包括使用放射性同位素进行放疗和使用加速器生成的高能射线进行放疗。
放疗使用放射性同位素来产生高能射线，直接照射到患者的肿瘤部位。
这些高能射线可以有效地杀死肿瘤细胞或抑制其生长。
放疗可以作为独立的治疗方法，也可以与手术和化疗等其他治疗方法结合使用。
尤其是在不适合手术的情况下，放疗可以成为癌症治疗的主要手段。
加速器放疗是一种利用加速器生成高能射线的放疗方法。
加速器放疗可以产生不同类型和能量的射线，可以更准确地照射到肿瘤部位，减少对正常组织的伤害。
它在癌症治疗中已经取得了显著的进展，并且在临床上得到了广泛应用。
除了癌症治疗，核能还可以应用于其他医学领域。
放射性方法实验讲义
实验一 放射性衰变涨落的统计规律一、实验目的1． 证放射性衰变的涨落性2． 了解统计误差的意义，掌握计算统计误差的方法 3． 统计检验放射性衰变涨落的概率分布类型 4． 学会用列表法和作图法表示实验结果二、实验内容1． 相同实验条件下，多次重复测量某放射源的计数2． 相同测量条件下，重复测量装置的放射性本底（计数）3． 用列表法和作图法表示实验结果：列出频数、频率统计表和χ2检验表；作放射源和本底计数的频数、频率和累计频率曲线图4． 作χ2检验，确定放射源和本底计数的概率分布类型三、实验原理（一）放射性衰变涨落的统计规律放射性物质是由大量的放射性原子所组成。
其中的原子核在什么时候、哪一个或哪几个核衰变是完全独立的、随机的，也是不可预测的，也就是说，放射性核衰变纯属偶然性的。
核衰变现象是一种随机现象。
因此，在完全相同的实验条件下（例如放射性源的半衰期足够长；在实验时间内可以认为其活度基本上没有变化；源与计数管的相对位置始终保持不变；每次测量的时间不变；测量时间足够精确，不会产生其他误差），重复测量放射源的计数，其值是不完全相同的，而是围绕某一个计数值上下涨落，涨落较大的情况只是极小的可能性。
这种现象谓之放射性涨落，它是由核衰变的随机性引起的。
由概率统计理论可知，随机现象可用伯怒里试验来研究，并可证明，当放射性原子核的数目较多时，其衰变产生的计数分布（也即核衰变数分布）服从泊松分布。
P(N)=nN e N N -!)((0﹤N ﹤20) (1-1)或正态分布P(N)=22)(21σπσN N e--（ N ﹥20） (1-2)式中，N ，σ—计数的平均值和均方差 N ——相等时间间隔内单次测量的计数 P(N)——计数为N 的概率应当指出，当N 值较大时，由于N 值出现在期望值附近的概率也较大，此时均方差N N ≈=σ （1-3）σ的大小反映了计数的涨落性大小，也即反映了核衰变的涨落性大小。
N 的大小反映了核衰变的集中趋势。
核素治疗学PPT
1946年 二战期间， 131碘作为原子能研究的副产品，在Tennessee Oak Ridge National Laboratory开始供应。
131碘治疗Graves‘病的评价
“总的来讲，由于放射性碘无短期并发症以及 其有效性，它是目前最有效的治疗方法”。 ——《西氏内科学》
病因 辐射损伤、碘、遗传、免疫
病理
甲状腺癌（thyroid carcinoma）
分化癌 (Differentiated Thyroid carcinoma, DTC) • 乳头状癌（papillary ）约占成人50~89%，儿童全部；多见 于年青女性；多淋巴转移；低度恶性 • 滤泡状癌（follicular ）约占10.5~20%，多见于中年人；血 行及淋巴转移；中度恶性
未分化癌（ anaplastic）较少多见于老年人，早期 淋巴转 移；高度恶性
髓样癌（ medullary）少见，中度恶性
分化癌 (Differentiated Thyroid carcinoma, DTC)
乳头状癌（papillary ）、滤泡状癌（follicular ），占90% 易转移：术前LN20%~31%，术后LN20%~50%，微转移
（二）适应证与禁忌证
适应证
DTC术后Ⅲ、Ⅳ期患者， Ⅱ期 所有小于45岁及大多数大于45 岁者，选择性Ⅰ期患者（多灶、 淋巴结转移、腺外或血管浸 润），激进型病理类型（高细 胞、岛细胞、柱细胞）
复发或转移灶不能手术，且浓 聚131碘
其它方法未发现病灶但
Tg≥10μg/L
禁忌证
妊娠、哺乳期 创口未愈合 白细胞＜3.0G/L 肝肾功能严重损害
最新核医学-1-放射性药物讲稿教学讲义ppt课件
3. 标记方法
临床上使用的99mTc标记放射性药物是将从发生器新鲜淋洗 得到的99mTc加到商品试剂盒中，经摇动或加热等简单的操 作而制备的。
（四）双功能螯合剂法
是一种间接标记法，先把某种双功能螯合剂联接在被标记物的分子 上，再将放射性核素标记到螯合剂上,形成“放射性核素-螯合剂-被 标记物”的复合物，多用来标记多肽、单抗等。 螯合剂的存在，被标记物有可能出现理化和生物学性质的改变。
（五）正电子药物的制备
自 动 化 学 合 成 装 置 ， 化 学 合 成 模 块 （ chemistry process control unit，CPCU） 标记方法：亲核氟代，亲电氟代等。
3.体外诊断放射性药物
放射性药物不引入体内，在体外进行分析，如：RIA，IRMA等。
要求：
（1）射线能量较低，半衰期比较长。125I （2）不影响药物的物理、化学、生物性质。 （3）稳定性好，放化纯度大于95%。
4.正电子药物
采用正电子核素标记的放射性药物，进行正电子显像。
常用的正电子核素： 18F ， 11C，13N，15O
1.放射性核素
2.放射性核素
被标记的配体
放射性核素
131I，99mTc，32P 等。
被标记的配体
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原理
碘是合成甲状腺激素的物质之一，甲状腺细 胞通过钠/碘共转运子(Na+/I- symporter, NIS) 逆电化学梯度从循环血液中浓聚131I。GD患者 甲状腺滤泡细胞的NIS过度表达，对131I的摄 取明显高于正常甲状腺组织。
α 粒子发射体 ，α 粒子射程 50~90μm，约为10个细胞直径的距 离。α粒子在短距离内释放出巨大 能量，使其在内放射治疗中有巨大 的发展潜力。
可用于治疗的发射β射线的放射性核素， 根据射线在组织内的射程可分为：短射 程(<200μm)、中射程(200μm ~ lmm)、 长射程(>1mm )。其中的一些核素已被广 泛用于临床，如131I、32P、89Sr、90Y等。
适应证
术后残留甲状腺组织显影并符合以下条件 者均可使用131I去除残留甲状腺组织：
1.DTC发生转移的患者； 2.肿瘤已超过甲状腺组织的范围向外生长
的患者； 3.肿瘤原发灶大于4cm者； 4.有淋巴结转移或其它高危因素。
1.由于核素载体的特异性和亲和力等问题； 造成靶组织/非靶组织的比值低，如放免 治疗，仅低于1%ID能达到靶组织。
2.常用核素多是β射线发射体，β射线是低 LET，对细胞的杀伤力弱。
3.β射线在生物组织内的射程为1~10mm，若 核素治疗主要定位于微小病灶和非实体瘤， 则病灶或细胞的直径远远小于β射线的射 程，所以β粒子的主要能量不能释放在病 灶或肿瘤细胞内，以致不能有效杀死病变 细胞。另一方面，β粒子的大量能量释放 到周围正常组织，毒副作用明显，限制了 核素治疗的发展和应用。
131I治疗分化型甲状腺癌
原理：
1.残留甲状腺组织能摄取131I，用131I去除 DTC术后残留甲状腺组织的同时，也消除了 隐匿在残留甲状腺组织中的微小DTC病灶， 降低DTC的复发率和转移发生的可能性。
2.残留的甲状腺组织被完成去除后，因DTC 细胞的分化程度较高，部分保留了摄取131I 的功能，所以能用131I进行内照射治疗复发 和转移DTC病灶。
4.肿瘤组织中的乏氧细胞对射线敏感 性低，细胞周期不同阶段的细胞对 射线的敏感性不同。
可能的解决办法
1.改进载体的生物学性能，或研制新的 载体，使其具备更理想的特异性、结合 力、穿透力和运载能力(如一分子载体 能运送更多的核素)。
2.改进标记方法，使核素与载体结合后， 不改变或少改变载体的生物学特性，使 核素-载体复合物在体内外均有高的稳 定性。
3.选择发射短射程、高LET射线的核素 用于靶向治疗，可提高治疗效率， 降低毒副作用，如发射俄歇电子或 α 射线的核素。
4.使用药物提高肿瘤细胞对射线的敏 感性，如对放射增敏剂甲硝唑类药 物的研究和应用均已取得进展。
目前主要的临床应用
131I 治疗甲状腺功能亢进症 131I 治疗功能自主性甲状腺腺瘤 131I 治疗分化型甲状腺癌残留灶和转移
放射性核素治疗的原理
因辐射引起的生物学效应是一物理、 化学和生物学综合反应的复杂过程， 故放射性核素治疗作用机理至今还 未完全阐明 。
核素治疗原理
射线直接作用于生物大分子； 射线引起水分子的电离和激发，形成自
由基，自由基的细胞毒性作用是内照射 治疗的机制之一； 引起病灶局部神经体液失调、生物膜和 血管壁通透性改变； 形成的过氧化物具有细胞毒性。
PET/CT的发明是医学影像学 的又一次革命。
核医学科可能发展的方向
从宏观的功能解剖诊断向微观的分 子核医学转变；
从侧重于诊断检查的医技学科向诊 断治疗并重的临床学科转变。
放射性核素治疗
放射性核素治疗是将放射性核素引 入体内，在病变组织或特定部位选 择性浓集与分布，达到内照射治疗 疾病的目的。
放射性核素治疗的现状及展望
精品jing
易水寒江雪敬奉
核医学（nuclear medicine）
是用放射性核素诊断、治疗疾病 和进行医学研究的医学学科。
学科分类一级学科属临床医学。
近40年来，随着电子计算机技术、 核电子技术、细胞杂交技术、核药学、 分子生物学、加速器微型化和自动化等 现代科学技术的迅速发展和渗透，使核 医学在应用过程中不断积累经验，形成 理论，趋于成熟。核医学已展示了它的 重大价值，逐渐被公认为医学不可缺少 的重要学科，是医学现代化的重要标志 之一。
131I衰变发射的β射线在组织内平均射程为 1mm，所以β粒子的能量几乎全部释放在甲状 腺组织内，达到“放射性切除”的治疗目的。
适应证和禁忌证
禁忌证：妊娠和哺乳期的GD患者。 适应证： 1.青少年和儿童甲亢； 2.巨大甲状腺肿； 3.甲亢患者白细胞低、肝功能障碍，不能继
续用抗甲状腺药物治疗，是最佳选择； 4.甲亢合并突眼，合并房颤，合并桥本病。
灶 32P治疗真性红血球增多症和原发性血
小板增多症 骨关节疾病的治疗
放射性敷贴治疗 放射性粒子植入治疗 骨转移核素内照射治疗 99Tc-MDP（云克）治疗类风湿关节炎、
甲亢性突眼 腔内介入治疗、组织间介入治疗 、动
脉介入治疗
冠状动脉的腔内治疗 前列腺增生的腔内治疗
131I 治疗甲状腺功能亢进症
传能线性密度的概念
传能线性密度(linear energy transfer, LET)定义是直接电离粒 子在其单位长度径迹上消耗的平均 能量，常用单位为keV/μm。
常用的治疗用放射性核素
αห้องสมุดไป่ตู้粒子发射体 可用于治疗的发射β射线的放射性
核素 核素通过电子俘获或内转换发射俄
歇电子和内转换电子
核素通过电子俘获或内转换发射俄 歇电子和内转换电子，射程多为 10nm，只有当衰变位置靠近DNA时， 才产生治疗作用。如125I，衰变位置 在DNA附近比在细胞膜上杀死细胞的 效率要高300倍。
放射性核素内照射治疗的特点
1.靶向性； 2.持续性低剂量率照射； 3.高吸收剂量。
存在的问题