医学培训课件：核医学总论.pptx

1、核医学总论核医学总论第一节第一节 概概 述述 核医学（核医学（nuclear medicine）是一）是一门研究核素和核射线在医学中的应用及门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科，即应用放射性核素其理论的学科，即应用放射性核素（radionuclideradionuclide）及其标记化合物和生）及其标记化合物和生物制品进行疾病诊治和生物医学研究。物制品进行疾病诊治和生物医学研究。定义定义（Definition）从从18961896年发现放射现象至今年发现放射现象至今也只有也只有120120多年的历史，而从核医多年的历史，而从核医学的起源到现在仅几十年，真正学的起源到现在仅几十年，真正

2、形成核医学学科的历史则更短形成核医学学科的历史则更短。内容内容（Contents）核医学以其应用和研究的范围侧重核医学以其应用和研究的范围侧重点不同，可分为两大部分点不同，可分为两大部分实验核医学实验核医学 Experimental Nuclear Medicine临床核医学临床核医学 Clinical Nuclear Medicine实验核医学内容实验核医学内容 核衰变测量核衰变测量标记标记示踪示踪体外放射分析体外放射分析活化分析活化分析放射自显影放射自显影临床核医学由诊断和治疗两部分组成临床核医学由诊断和治疗两部分组成诊断核医学诊断核医学 体内（体内（in vivo）诊断法）诊断法 体外（

3、体外（in vitro）诊断法）诊断法治疗核医学治疗核医学 照射治疗照射治疗分子核医学分子核医学（Molecular nuclear medicine）是分子生物学技术和现代放射性核素示踪技术是分子生物学技术和现代放射性核素示踪技术相结合而产生的一门新的核医学分支学科。相结合而产生的一门新的核医学分支学科。从分子水平上阐明靶器官或组织的血流、代谢、从分子水平上阐明靶器官或组织的血流、代谢、受体密度与功能的变化、基因的异常表达、生化代受体密度与功能的变化、基因的异常表达、生化代谢变化和细胞信息传导等机制，为疾病的早期诊断、谢变化和细胞信息传导等机制，为疾病的早期诊断、有效治疗与基础研究提供分子水

4、平上的相关信息。有效治疗与基础研究提供分子水平上的相关信息。是现代医学影像学发展的重要标志。是现代医学影像学发展的重要标志。当前分子核医学的主要研究内容有代谢显像、当前分子核医学的主要研究内容有代谢显像、受体显像、放射免疫显像、反义与基因显像、凋亡受体显像、放射免疫显像、反义与基因显像、凋亡显像等。显像等。核医学分子功能成像技术核医学分子功能成像技术 SPECT 单单光子发射式计算机光子发射式计算机断层断层 PET 正电子正电子发射计算机断层发射计算机断层 PET/CT PET/MRI第二节第二节放射性药物放射性药物放射性药物放射性药物 系指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的系指含有放射性核素

5、供医学诊断和治疗用的一类特殊药物一类特殊药物 诊断性药物通过一定途径引入人体内，称作诊断性药物通过一定途径引入人体内，称作显像剂显像剂或或示踪剂示踪剂 治疗性药物半衰期（治疗性药物半衰期（T T1/21/2）长，放射性核素）长，放射性核素及其标记化合物高度选择性浓集在病变组织而产及其标记化合物高度选择性浓集在病变组织而产生电离辐射效应。生电离辐射效应。临床放射性药物临床放射性药物 诊断药物：诊断药物：心脏：心脏：201Tl（钛）（钛）,99mTc-MIBI,99mTc-RBC等等 肾脏：肾脏：99mTc-DTPA,DMSA等等 肿瘤：肿瘤：18F-FDG,67Ga（镓）（镓）,MIBI 等等

6、治疗药物：治疗药物：131I,125I,32P,153Sm（钐）（钐）,89Sr,90Y（钇）等（钇）等常用的放射性核素常用的放射性核素特性：特性：1.1.具有放射性：能放射出射线，需按放具有放射性：能放射出射线，需按放射性物质管理和防护等；射性物质管理和防护等；2.2.被靶器官选择性摄取和浓聚；被靶器官选择性摄取和浓聚；3.3.具有特定的物理半衰期和有效使用期。具有特定的物理半衰期和有效使用期。放射性核素的来源及制备放射性核素的来源及制备反应堆反应堆 Nuclear reactor 回旋加速器回旋加速器 Cyclotron 放射性核素发生器放射性核素发生器 Radionuclide gene

7、rator 其它途径：其它途径：从核燃料中获得。核燃料在反应堆中受中子从核燃料中获得。核燃料在反应堆中受中子照射，发生核裂变，生成几百种核素，如照射，发生核裂变，生成几百种核素，如9090SrSr（锶），（锶），9999MoMo（钼），（钼），131131I I，133133XeXe，8989SrSr等。从天然物质中提取放射性核等。从天然物质中提取放射性核素。素。原子核反应堆原子核反应堆 北京中国原子能科学研究院北京中国原子能科学研究院Nuclear reactorNuclear reactor production is a mainly source of radionuclides 诊断

8、用放射性诊断用放射性药物药物 多多采用发射采用发射光子的核素及其标记物。光子的核素及其标记物。99mTc核性能优良，为纯核性能优良，为纯光子发射体，能光子发射体，能量量140 keV，T1/2为为6.02 h、方便易得、几乎、方便易得、几乎可用于人体各重要脏器的形态和功能显像。可用于人体各重要脏器的形态和功能显像。11C、13N、15O和和18F等短半衰期放射性核等短半衰期放射性核素的应用也逐年增多素的应用也逐年增多治疗用放射性药物治疗用放射性药物 常用的放射性核素多是发射纯常用的放射性核素多是发射纯射线射线（32P、89Sr、90Y等）或发射等）或发射射线时伴有射线时伴有射线（射线（131I

9、、153Sm、188Re、117mSn、117Lu等）的核素，等）的核素，211At（砹）和（砹）和212Bi（铋）作（铋）作为为射线发射体用于治疗已受到了极大的射线发射体用于治疗已受到了极大的关注。关注。适宜的射线能量和在组织中的射程是适宜的射线能量和在组织中的射程是选择性集中照射病变组织而避免正常组织选择性集中照射病变组织而避免正常组织受损并获得预期治疗效果的保证。受损并获得预期治疗效果的保证。指特定放射性核素的放射性占总放射性的百指特定放射性核素的放射性占总放射性的百分数。分数。测定方法：测定方法：能谱法能谱法 屏蔽法屏蔽法 半衰期法半衰期法 放射性核纯度放射性核纯度化学性质检测化学性质

10、检测pH值值放射化学纯度放射化学纯度化学纯度化学纯度 是指以某一形式存在的物质的质量是指以某一形式存在的物质的质量占该样品总质量的百分数。占该样品总质量的百分数。化学纯度化学纯度放射化学纯度测定放射化学纯度测定放射化学纯度（放射化学纯度（radiochemical purity,Rp）：）：指以特定化学形态存在的放射性核素活度指以特定化学形态存在的放射性核素活度占样品总活度的百分数。占样品总活度的百分数。主要主要方法：方法：放射性色谱法、高效液相色谱法、电泳法放射性色谱法、高效液相色谱法、电泳法 产品的放射性计数产品的放射性计数放射化学纯度放射化学纯度=(%)放射性总计数放射性总计数生物学性质

11、检测生物学性质检测细菌检查细菌检查细菌内毒素测定细菌内毒素测定毒性试验毒性试验生物分布试验生物分布试验放射性药物不良反应放射性药物不良反应发生率很低发生率很低 万分之二左右，远低于碘造影剂的不良万分之二左右，远低于碘造影剂的不良反应率反应率主要类型主要类型 变态变态(过敏过敏)反应反应 45.5%热原反应热原反应 41.7%药物毒性反应药物毒性反应 12%不良反应的防治不良反应的防治 注射室和检查室应备有急救箱及氧气注射室和检查室应备有急救箱及氧气袋。袋。对不良反应较多的药物可稍加稀释，对不良反应较多的药物可稍加稀释，使体积稍大，并慢速注入。使体积稍大，并慢速注入。当发生不良反应时，根据情况及

12、时处当发生不良反应时，根据情况及时处理。理。防治措施防治措施 注射室和检查室应备有急救注射室和检查室应备有急救箱，其中有血压计、听诊器，处箱，其中有血压计、听诊器，处理虚脱的各种药物等理虚脱的各种药物等 还应备有氧气袋还应备有氧气袋出现荨麻疹、水肿、搔痒和胸闷等症状，可出现荨麻疹、水肿、搔痒和胸闷等症状，可用抗过敏药治疗用抗过敏药治疗热原反应按常规处理热原反应按常规处理血压明显降低、出现休克时，成人可立即注血压明显降低、出现休克时，成人可立即注射射 1:1000肾上腺素肾上腺素 0.5 1 mg严重者可以用生理盐水稀释严重者可以用生理盐水稀释10倍后静脉注入倍后静脉注入、吸氧、静脉开放，必要时

13、点滴氢化可地松、吸氧、静脉开放，必要时点滴氢化可地松正确使用总原则正确使用总原则 1正当性的判断正当性的判断。在决定是否给病人使用放射性在决定是否给病人使用放射性药物进行诊断或治疗时，首先要作出正当性判断。药物进行诊断或治疗时，首先要作出正当性判断。2最优化分析最优化分析。若有几种同类放射性药物可供诊。若有几种同类放射性药物可供诊断检查用，则选择所致辐射吸收剂量最小者；对用于断检查用，则选择所致辐射吸收剂量最小者；对用于治疗疾病的放射性药物，则选择病灶辐射吸收剂量最治疗疾病的放射性药物，则选择病灶辐射吸收剂量最大而全身及紧要器官辐射吸收剂量较小者。大而全身及紧要器官辐射吸收剂量较小者。3.在保

14、证显像或治疗的前提下使用在保证显像或治疗的前提下使用放射性剂量必须放射性剂量必须尽量小尽量小。（1）诊断检查时尽量采用先进的测量和显像设备。）诊断检查时尽量采用先进的测量和显像设备。（2）采用必要的保护）采用必要的保护。（3）对小儿、孕妇、哺乳妇女、育龄妇女应用放射）对小儿、孕妇、哺乳妇女、育龄妇女应用放射性药物要从严考虑。性药物要从严考虑。小儿应用原则小儿应用原则 由于儿童对辐射较为敏感，所以一般情况由于儿童对辐射较为敏感，所以一般情况下，放射性检查不作为首选的方法。下，放射性检查不作为首选的方法。小儿所用的放射性活度必须较成人为少。小儿所用的放射性活度必须较成人为少。一般可根据年龄、体重或

15、体表面积按成人剂量一般可根据年龄、体重或体表面积按成人剂量折算，也可按年龄组粗算用药量，即折算，也可按年龄组粗算用药量，即1岁以内用成岁以内用成人用量的人用量的20%-30、1-3 岁用岁用30%-50、3-6岁用岁用40%-70、6-15岁用岁用60%-90。育龄妇女应用原则育龄妇女应用原则 原则上妊娠期应禁用放射性药物，未妊娠原则上妊娠期应禁用放射性药物，未妊娠的育龄妇女在需要进行放射性检查时，要将检的育龄妇女在需要进行放射性检查时，要将检查时间安排在妊娠可能性不大的月经开始后的查时间安排在妊娠可能性不大的月经开始后的10天内进行，即世界卫生组织提出的天内进行，即世界卫生组织提出的“十日十

16、日法则法则 ”。哺乳期妇女应慎用放射性检查。必要时可哺乳期妇女应慎用放射性检查。必要时可参考放射性药物在乳汁内的有效半衰期，在用参考放射性药物在乳汁内的有效半衰期，在用药后的药后的5 51010个有效半衰期个有效半衰期内停止哺乳。内停止哺乳。第三节第三节核医学仪器核医学仪器 在医学中用于探测和记录放在医学中用于探测和记录放射性核素放出射线的种类、能量、射性核素放出射线的种类、能量、活度、随时间变化的规律和空间活度、随时间变化的规律和空间分布以及用于治疗疾病的核仪器，分布以及用于治疗疾病的核仪器，统称为统称为核医学仪器核医学仪器。核医学常规仪器核医学常规仪器 显像仪器显像仪器-最重要最重要 脏器

17、功能测定仪器脏器功能测定仪器 体外样本测量仪器体外样本测量仪器 辐射防护仪器辐射防护仪器 放射性核素治疗仪器放射性核素治疗仪器放射性探测仪器放射性探测仪器按探测原理可分为两大类按探测原理可分为两大类电离探测仪电离探测仪（ionization detector）-用于辐射防护和测定放射源活度用于辐射防护和测定放射源活度闪烁探测仪闪烁探测仪（scintillation detector）-放射性核素显像仪、脏器功能测定仪、放射性核素显像仪、脏器功能测定仪、体外样本测量仪体外样本测量仪核医学显像原理核医学显像原理 放射性核素及其标记物被引入人体后，被放射性核素及其标记物被引入人体后，被某一脏器选择性

18、摄取或浓聚，用核医学仪器在某一脏器选择性摄取或浓聚，用核医学仪器在体外可以探测到其衰变所发出的射线。体外可以探测到其衰变所发出的射线。由于正常脏器组织与异常病变组织的功能、由于正常脏器组织与异常病变组织的功能、血流量及代谢不同，故其所摄取的放射性核素血流量及代谢不同，故其所摄取的放射性核素分布代谢规律也不同，根据这些差异的核医学分布代谢规律也不同，根据这些差异的核医学显像就能判断脏器功能和诊断疾病显像就能判断脏器功能和诊断疾病。探头1探头2CTSPECTPETX-ray放射性核素显像仪放射性核素显像仪 照相机照相机：Camera ECT：Emission computed tomography

19、 发射式计算机断层发射式计算机断层 SPECT：single photon ECT 单光子发射式计算机断层单光子发射式计算机断层 (单探头和多探头单探头和多探头)PECT(PET)：positron ECT 正电子发射计算机断层正电子发射计算机断层照相机照相机One-head SPECTGE two-head SPECTSiemens tri-head SPECTSPECT显像显像Siemens PETCT-PET可配备可配备16排螺旋排螺旋CT图像融合图像融合PET Brain Metabolism ImagingPET-MRI fusionComparison of ECT and CT,

20、MRIECT 主要反映脏器或组织的功能、血主要反映脏器或组织的功能、血流与代谢，同时也反映其形态，但分流与代谢，同时也反映其形态，但分辨率较辨率较CT/MRI差。差。CT/MRI 主要反映解剖学形态变化，分辨主要反映解剖学形态变化，分辨率较好，有时也反映其功能变化，但率较好，有时也反映其功能变化，但仍然建立在形态基础之上。仍然建立在形态基础之上。Comparison of ECT and CT/MRIECT 显像时不同脏器显像需不同药物，显像时不同脏器显像需不同药物，同一脏器不同目的显像，也要用不同药同一脏器不同目的显像，也要用不同药物物 CT/MRI 造影剂种类较少造影剂种类较少放射防护仪器

21、放射防护仪器 个人剂量监测仪个人剂量监测仪:袖珍剂量仪、胶片剂量计、热释光剂量仪。表面污染监测仪表面污染监测仪:探测a、射线污染,以每计数/s读出。场所剂量监测仪场所剂量监测仪:直接获得辐射场强度,rad/h,Gy/h.辐射剂量监测仪辐射剂量监测仪表面污染监测仪表面污染监测仪第四节第四节核医学临床应用核医学临床应用 1.神经系统神经系统局部脑血流显像局部脑血流显像显像剂经静脉注射进入人体内后，能透过血脑屏障，随血流进入并分布于脑细胞内，应用显像仪器可以获得脑血流灌注的分布状态，从而评价脑血流与功能情况。诊断：诊断：Epilepsy(癫痫癫痫)Dementia(痴呆痴呆)Brain tumor(

22、脑肿瘤脑肿瘤)显像剂常用99mTc-HMPAO 99mTc-ECD等要求要求小分子(400)零电荷脂溶性高显像剂及要求显像剂及要求 短暂性缺血发作短暂性缺血发作 TIA 诊断阳性率诊断阳性率与病期有关与病期有关发病后发病后2 2个个月内阳性率月内阳性率较高较高右侧大脑中动脉梗塞右侧大脑中动脉梗塞18F-FDG（氟（氟18标记氟代脱氧葡萄糖标记氟代脱氧葡萄糖）PET葡萄糖代谢葡萄糖代谢显像（正常）显像（正常）2.骨骼关节系统骨骼关节系统显像方法显像方法Whole body bone imaging（全身骨显像）（全身骨显像）Spot bone imaging（局部骨显像）（局部骨显像）SPECT

23、 bone imaging（断层骨显像）（断层骨显像）Scan interpretation（图像分析）Normal imaging（正常图像）（正常图像）adult childlung cancer metastasis 肺癌骨转移肺癌骨转移right femur doughnut sign,right hip joint hot spot右股骨炸面圈征，右髋关节浓聚灶右股骨炸面圈征，右髋关节浓聚灶Whole body metastasis of prostate cancer前列腺癌的全身骨转移前列腺癌的全身骨转移 multiple myeloma多发性骨髓瘤多发性骨髓瘤3.内分泌系统内分

24、泌系统甲状腺甲状腺FT3和和FT4增高的疾病增高的疾病1.甲亢甲亢2.甲亢危象甲亢危象3.甲状腺激素不敏感甲状腺激素不敏感 综合征综合征4.甲状腺炎甲状腺炎5.其他其他FT3和和FT4降低的常见疾病及表现降低的常见疾病及表现1.甲低甲低2.低低T3综合征综合征3.甲状腺炎中后期甲状腺炎中后期4.甲亢抗甲状腺药物治疗后甲亢抗甲状腺药物治疗后5.甲亢甲亢131I治疗后改变治疗后改变6.肾病综合征肾病综合征7.其他其他图像分析图像分析 单纯性甲状腺肿单纯性甲状腺肿 甲亢甲亢4.心血管系统心血管系统 心肌灌注显像心肌灌注显像 心肌灌注显像心肌灌注显像(myocardial perfusion imag

25、ing)是通过是通过SPECT或或PET等显像仪等显像仪器，利用心肌血流灌注显像剂的示踪特器，利用心肌血流灌注显像剂的示踪特性，获得在特定条件下的心肌血流灌注性，获得在特定条件下的心肌血流灌注影像，以此了解心肌的供血和存活情况，影像，以此了解心肌的供血和存活情况，达到诊断和鉴别诊断，以及预后和疗效达到诊断和鉴别诊断，以及预后和疗效观察的目的的一种显像技术。观察的目的的一种显像技术。72左心室各壁心肌血流灌左心室各壁心肌血流灌注未见明显异常，左心注未见明显异常，左心室收缩功能正常。室收缩功能正常。735.呼吸系统呼吸系统【肺灌注显像肺灌注显像】肺具有丰富的小动脉和毛细血管系统，肺具有丰富的小动脉

26、和毛细血管系统，其直径约为其直径约为79m。当静脉缓慢注入。当静脉缓慢注入直径直径1060m大小的放射性核素标记大小的放射性核素标记颗粒时，经右心随肺动脉血流到达肺脏，颗粒时，经右心随肺动脉血流到达肺脏，一过性均匀的嵌顿于部分肺的小毛细血一过性均匀的嵌顿于部分肺的小毛细血管。这些暂时被栓塞的小毛细血管内放管。这些暂时被栓塞的小毛细血管内放射性颗粒数与肺血流灌注量成正比，能射性颗粒数与肺血流灌注量成正比，能反映肺动脉的血流灌注情况。反映肺动脉的血流灌注情况。图像分析图像分析正常影像正常影像 临床应用临床应用 一、肺动脉血栓栓塞的诊断和评价一、肺动脉血栓栓塞的诊断和评价二、预测肺肿瘤术后残留肺的功

27、能二、预测肺肿瘤术后残留肺的功能三、肺动脉高压的诊断三、肺动脉高压的诊断四、大动脉炎累及肺动脉的观察四、大动脉炎累及肺动脉的观察五、慢性阻塞性肺部疾病的诊断及疗效观察五、慢性阻塞性肺部疾病的诊断及疗效观察六、先天性心脏病右至左分流的诊断和定量分析六、先天性心脏病右至左分流的诊断和定量分析左位肝的肝胆动态显像左位肝的肝胆动态显像其它应用其它应用肾功能动态显像肾功能动态显像(Functional imaging)肾影逐渐增浓，经肾影逐渐增浓，经24min肾肾影最浓，双肾形态完整，放射性影最浓，双肾形态完整，放射性分布均匀，显像剂尚未随尿液经分布均匀，显像剂尚未随尿液经肾盏、肾盂排入膀胱，此时肾影肾盏、肾盂排入膀胱，此时肾影为肾实质影像。为肾实质影像。此后肾皮质的放射性逐渐消此后肾皮质的放射性逐渐消退、减低，肾盏、肾盂处显像剂退、减低，肾盏、肾盂处显像剂逐渐增浓，输尿管可隐约显影或逐渐增浓，输尿管可隐约显影或不显影，膀胱于注射显像剂后不显影，膀胱于注射显像剂后3min开始逐渐显影、增浓、增开始逐渐显影、增浓、增大。大。在在2040min显影结束时，显影结束时，肾影基本消退，大部分显像剂集肾影基本消退，大部分显像剂集聚于膀胱内。聚于膀胱内。