核医学概论

本次讲课内容 核医学概述 核物理基础 放射性药物 核医学仪器 显像技术 放射卫生防护 Let’s start!

核医学概述

概述 核医学又称核子医学或原子医学，旧称“同位素”，在我国属于一门独立医学学科。 核素显像是影像医学的一部分。 核医学就是利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。 考我吧

名词解释 核医学 Nuclear Medicine

分类 核医学 实验核医学 临床核医学 核药学 核仪器和核电子学

影像医学 X线诊断 CT MRI US NMI（核影像医学）

核医学的发展史（1） 1934年 Enrico Fermi发明核反应堆，生产第一个碘的放射性同位素。 1936年 John Lawrence 首先用32P治疗白血病，这是人工放射性同位素治疗疾病的开始。 1937年Herz首先在兔进行碘[128I]半衰期（半衰期T1/2 25分）的甲状腺试验，以后被131I（8.4天）替代。 1942年Joseph Hamilton首先应用131I测定甲状腺功能和治疗甲状腺功能亢进症 1943年至1946年用131I治疗甲状腺癌转移

核医学发展史（2） 1946年7月14日，美国宣布放射性同位素可以进行临床应用，开创了核医学的新纪元 1951年Benedict Cassen 发明线性扫描机 1958年Hal O.Anger发明Anger照相机 1959年Solomon A.Berson 和Rosalyn S. Yalow发明放射免疫分析等对影像核医学和体外测定的发展都起到了很大的推动作用 50年代，钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生器的出现 70年代单光子断层仪的应用和80年代后期正电子断层仪进入临床应用，使影像核医学在临床医学中的地位有了显著提高

反应堆

最早的扫描机

最早的伽玛相机

最早的摄碘试验

钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生器

核物理基础

基本概念（1） 原子 Atom 构成元素的最基本单位 原子核 Nucleus 原子核由质子和中子构成，原子核带正电荷

基本概念（2） 核素 Nuclide 具有特定质量数、原子序数与核能态，而且其平均寿命长得足以被观测的一类原子称为“核素” 同位素 Isotope 具有相同原子序数，但质量数不同的核素称为“同位素” 同质异能素 Isomer 具有相同质量数和原子序数，但处于不同核能态的一类核素称同质异能数

核衰变方式 α衰变 不稳定的原子核自发地从核内放出α粒子的过程为α衰变 β衰变 核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变称为β衰变 β-衰变 、β﹢衰变 、电子俘获（EC）又称K俘获 γ辐射 处于激发态的原子核，通过放出γ光子而回到基态这个过程称γ辐射

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） 3~4cm 10~20cm 无限大 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） 3~4cm 10~20cm 无限大 电离能力（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

放射性衰变规律与半衰期（T1/2） 通常以物理半衰期（T1/2）来表示放射性核素的衰变速率，物理半衰期是指在单一的衰变方式中，放射性强度减弱一半所需要的时间 生物半衰期（Tb）指生物体内的放射性核素由于生物代谢过程，减少到原来的一半所需要的时间 有效半衰期（Teff）指放射性核素由于放射性衰变和生物代谢过程共同的作用，减少到原来的一半所需的时间

半衰期 Half time time

常用的放射性核素的T1/2 名称 T1/2 131碘 （131I） 8.4天 99m锝 (99mTc) 6小时 32磷 （32P） 14.3天 113m铟 (113mIn) 1.6小时 51铬 （51Cr ） 27天 125碘 (125I） 60天 18氟 （18F） 110分 67镓 (67Ga) 78小时

放射性强度、能量单位 放射性活度 国际制单位的专门名称为贝可勒尔（Becquerel），简称为贝可，符号为Bq 其定义是1 Bq等于每秒发生1次核衰变。放射性活度的国际制单位是秒一1（S一1） 1贝克（Bq）＝1次衰变／秒即1 Bq＝1 S－1

射线和物质的相互作用 带电粒子和物质的相互作用 电离作用、韧致辐射和散射 γ射线和物质的相互作用 光电效应 、康普顿－吴有训效应和电子 对生成效应 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 SI单位 专用单位 名 称 换 算 通名 专名 放射性活度 A 1/秒 S－1 贝克 Bq 居里 Ci 名 称 SI单位 专用单位 名 称   换 算 通名 专名 放射性活度 A 1/秒 S－1 贝克 Bq 居里 Ci １ Ci＝3.7×1010Bq １ Bq＝2.7×10-11Ci 照射量 X 库仑/千克 C·Kg-1 伦琴 R １ R＝2.58×10-4 C·Kg-1 １ C·Kg-1 ＝3.83×103R 吸收剂量 D 焦耳/千克 J·Kg-1 戈瑞 Gy 拉德 rad １ rad＝0.01 Gy １ Gy＝100 rad 剂量当量 H 西沃特 Sv 雷姆 rem １ rem＝0.01Sv １ Sv＝100 rem

放射性药物

放射性药物 放射性核素及其化合物 Na131I、Na99mTcO4 Na2H32PO4 放射性标记化合物 99mTc-HMPAO 99mTc-MIBI

放射性药物的要求 合适的半衰期 高纯度（化学和放化纯） 高比度 无毒、安全 合适的射线和能量

放射性药物的来源 反应堆 裂变产物、分离纯化 131Te(n, γ) 131I

放射性药物的来源 加速器 15O（α, d）18F

放射性药物的来源 发生器（“母牛”） 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）

核医学仪器

基本原理 核医学仪器探测的基本原理是以射线与物质的相互作用 为基础，并根据实际使用需要而设计的 电离作用 荧光现象 感光作用

基本结构 射线探测器 分析和记录脉冲信号的电子测量装置 质量控制

不同类型的核医学仪器

检测和诊断用的核医学仪器 γ闪烁计数器（γ scintillation counter） 液体闪烁计数器（liquid scintillation countetr） 放射性活度计 脏器功能测定仪 脏器显像仪器 其它

γ闪烁计数器

放射性活度计

脑血流测定仪r-CBF

同位素扫描机

双探头SPECT

PET

自动免疫测定仪

骨密度仪

放射防护用的仪器 个人监测仪 袖珍剂量仪 胶片剂量仪 热释光剂量仪 表面污染及场所剂量监测仪

热释光剂量仪

袖珍剂量仪 哇！ 没有污染

显像技术

定义 放射性药物注入人体后，显像仪探测放射性在脏器内的体内分布情况，以影像形式显示脏器的形态、位置、大小、功能和结构改变

原理 选择性摄取或参与合成代谢 细胞吞噬 化学吸附和离子交换 131I甲状腺显像 131I-MIBG肾上腺髓质显像 肝胶体显像 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

核素显像技术特点 功能性显像 定量显像 化学或代谢显像

放射卫生防护

放射卫生防护目的 防止有害的非随机效应 将随机效应的发生机率降低到被认为是可以接受的水平

基本原则 实践的正当化 放射防护最优化 个人剂量的限制

放射卫生防护的基本标准 放射性工作人员的剂量限值： <50mSv/年

放射卫生的防护措施 技术措施 外照射： 时间防护 距离防护 屏蔽防护 内照射： 防止放射性物质摄入体内

越远越好！

屏蔽防护

技术措施 预防性措施 安全操作技术 去污染技术 放射性废物的处理

预防性措施 ——工作场所的合理设置 活性区 清洁区

保健措施 定期体格检查等

组织措施 国家的严格管理 制定安全操作规程 放射事故的组织管理