核医学ppt

衰变（gamma decay）
核衰变时放射出粒子的衰变
A AM Z X—— ZY+

核衰变规律decay laws
衰变常数与衰变公式
Nt=N0e-t
半衰期
=0.693/T1/2
（生物半衰期 有效半衰期）
放射性活度及其单位
radioactivity
单位时间内的核衰变次数
（衡量放射性强弱）
放射性核素显像 放射性核素功能测定 放射性核素体外分析 放射性核素治疗

核医学的主要任务
应用核科学技术探索生命现象的本质和
客观规律； 揭示在正常及异常条件下疾病发生发展 和转归的机理； 在临床医学上为疾病的诊断治疗及预防 提供评价依据及手段；
核物理基础
原子的基本结构 与基本概念
防止一切有害的非随机效应。是基于任何照射 都将产生一定的危害，应避免一切不必要的 照射的观点。 将随机效应的发生机率降低到被认为可以接受 的水平。
防护基本原则
放射实践正当化 放射防护最优化 个人剂量限制化
防护基本原则的含义
实践正当化 ( justification)：核医学工作、
核电站等带来明显的好处 放射防护最优化：防护有科学依据 个人剂量的限制：不超过国家规定的剂 量限值。 按照以上原则就可以使放射工作的危险度 不高于其它行业。
减低活度： 满足工作前提下尽可能减少用量。
Penetration power of different rays

Paper
Copper/perspex
Lead/concrete
内照射防护和去污技术
预防性措施 开放性放射工作场所的选址与设计 工作场所的合理布局：三区制（清洁区、 中间区、活性区），活性区又分为高、 中、低活性区。
放 射 防 护
Introduction
原子核科学技术的迅速发展及其在各个
领域的广泛应用，使得人类接触射线的 机会日益增多。因此，放射防护的宗旨 是为了保障放射性工作人员、公众及其 后代的健康和安全，提高放射防护的效 益，促进核技术的发展及放射工作的顺 利进行。
The origin of ionizing radiation
X=dQ/dm（库仑•千克）
吸收剂量absorbed dose
（物质吸收辐射的能量） ——说明受照物质吸收能量多少
单位质量被照射物质吸收任何电离
辐射的平均能量
D=dE/dm（J· Kg
Gy rad）
当量剂量equivalent dose
（衡量生物效应的危险度）
组织中某点处的当量剂量是吸收
剂量D、品质因数Q以及其他修 正因数乘积N的乘积
放射卫生防护基本标准
国家以法规形式颁布的标准－国家标准。 国际放射防护委员会（ICRP）及国际原
子能委员会(IAEA)发布有关放射防护标 准，为各国制定标准的主要依据。
基本限值
放射工作人员的剂量限值
剂量限值是经过长期累积或一次照射后，
对机体损害最小和遗传效应的机率最低 的剂量，放射工作人员可以接受的上限， 而不是安全与危险的分界线。剂量限值 要考虑到随机效应与非随机效应。

中国大陆高本底辐射区
广东的阳江县，地表含有独居石矿
物的沉积物土壤中U,Th,Ra的含量较 高，比正常地区高３倍（吸收剂量 平均为0.34uGy.h-1）
世界上95%以上的人生活在“正常区”
电离辐射生物效应
是指电离辐射将辐射能量传递给有机体
所引起的任何改变的总称 研究电离辐射对人体的影响（发生、发 展、转归、机理），这些影响包括机体 受照射后产生的一系列生化、病理生理 及形态变化进而引起的一些生物效应。

一定的低剂量对生物生命活动的
辐射兴奋效应(hormesis)。 曾报告的低辐射剂量兴奋效应： 增进动物的生长与发育 延长寿命 改善幼体存活率 改善伤口愈合 增强对感染的抵抗力 降低致癌机率

放射卫生防护
防护目的Objective of radioactivity protection
Natural background
天然本底：宇宙射线， 环境中的天然放射性核素，人体内的放 射性核素。三种来源的本底辐射，在一 般地区使人体受到年累积剂量当量约为 1mSv.a-1。 Artificial radioactivity： ①Occupation radiation ②Medical radiation ③Environmental radioactive pollution。
X代表元素符号 N代表中子数 Z代表质子数 A代表原子的质量数 A ZX N
核素：具有特定质量数、原子序数与能量
状态的一类原子 A ZXN 同位素： 具有相同原子序数但质量数不 isotope 同的核素互称为同位素 同质异能素：具有相同质量数和原子序 isomer 数但能量状态不同的一类核素
基本原理
生物大分子的电离、激发
射线能量的转换
物理学化学生物学 生物分子细胞组织器官机体
放射生物效应的分类
确定性效应与随机效应
(严重程度与发生机率) 近期效应与远期效应 躯体效应与遗传效应
低剂量辐射兴奋效应
低剂量辐射有益论
既然一些地区的天然本底辐射高出一般地区许 多倍，与辐射有关的肿瘤疾病发病率是否增高？ 其调查的结果是否定的。 因而，近几年产生了“ 小剂量辐射有益论” 的观点，认为小剂量辐射可用刺激机体的免疫 系统，增强抵抗疾病的能力，使肿瘤发生率反 而降低,即低剂量辐射的兴奋效益。但此种观点 尚有待进一步论证。
单位：贝克勒尔
居里
射线与物质相互作用（1）
带电粒子与物质相互作用
电离与激发 ionization
散射 scattering
excitation
韧致辐射 bremsstrahlung
射线与物质相互作用（1）
带电粒子与物质相互作用
湮没辐射annihilation radiation 吸收absorption
nuclide
稳定核素与放射性核素
核衰变(decay)及其类型
衰变
衰变
衰变
+衰变 电子俘获 衰变和内转换
衰变（alpha decay）
核衰变时放射出粒子的衰变
A-4 A ZX—— Z-2
Y+
4 2He+Q
衰变
核衰变时放射出粒子的衰变 -衰变（beta decay） A A -++Q X —— Y+ Z Z+1 +衰变 A A + + +Q X —— Y+ Z Z-1 电子俘获 0 A A ZX +-1e——Z-1Y+
H=D•Q•N （Sv，
rem）
有效剂量effective dose
（衡量生物效应的发生率）
全身非均匀性照射当量剂量与相
应的组织权重因子乘积的总和
HT =Σ WR • DT
•
R
复习思考要点
一、名词解释：核素 放射性核素 同位素 同质异 能素 核衰变 放射性活度 比活度 放射性浓度 衰变 常数 物理半衰期 生物半衰期 有效半衰期 韧致辐 射 光电效应。 二、简述常见的核衰变的类型。 三、辐射剂量单位有哪些？
核 医 学
核医学的定义
核医学是研究核技术在医学中的应用及
其理论的综合性边缘科学 核技术 医学
不同的学科体系
核医 学
核医学特点
涉及领域多 应用范围广 技术手段先进 方法学内涵丰富
核医学学科内容
影像医学与核医学
学位点 核医学也是一门影像学科 内容分为：实验核医学 临床核医学
临床核医学：诊断与治疗
相机 SPECT PET
照相机的工作原理 照相机的工作原理是利用引入人 体内的放射性核素发出的射线使碘化 钠晶体激发并产生闪烁荧光，荧光光 子与光电倍增管的阴极发生光电效应 产生光电子，光电子经光电倍增管联 极倍增放大在阳极形成电脉冲，电脉 冲信号经位置电路、显示系统和成像 装置等处理描绘出放射性分布图象。
公众中个人的剂量限值
全身：<
5 mSv （60号：1 mSv） 任何单个组织或器官：
< 50mSv (60号：眼晶体15mSv，皮肤50mSv）
长期持续受到照射时： 一生中全身年剂量
当量应< 1 mSv（含待积剂量）。
新出版物对公众的剂量限值更加严格。
放射卫生防护措施
合理使用放射源 外照射防护三要素
相机
准直器
屏蔽和准直作用
保证影像的分辨率和定位的准确
信号分析和
数据处理系统
SPECT
单光子发射型计算机断层(Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT) SPECT相当于大视野照相机，其探头系统为一 旋转型照相机，它围绕病人作1800或3600旋转， 每隔一定角度采集图象，通常是以每隔30或60采 集一帧图象或3600采集64张图象。然后通过计 算机处理、重建成断层显像。目前探头已发展到 双探头和三探头，多探头可变角照相机可在900、 1800以及任意角度进行采集，大大缩短显像时 间，同时提高显像的灵敏度和空间分辨率。
复习思考要点
一、放射防护的基本原则是什么？ 二、外照射有哪些防护措施？
核医学仪器
核医学仪器是把探测到的射
线的能量转换成可记录和定 量的电能、光能等，测定放 射性核素的活度、能量及其 分布的装置。
临床核医学测定及显像仪器
闪烁计数器 — 放射免疫测量仪 液体闪烁计数器 — 低能β射线 放射性活度计 脏器功能测定仪：肾、心、甲状腺 照相机；一次成像、平面、静态、动态 发射型计算机断层显像仪 (ECT)： 单光子发射型计算机断层 (SPECT) 正电子发射型计算机断层 (PET) SPECT/ CT、 PET / CT：同机图像融合
安全操作技术
准备充分、操作熟练、注意防护、避免污 染。 去污技术 原则：去污及时、防止扩散、合理选用去 污技术和去污剂、去污时也要注意放射 防护。
Radioactive waste treatment
废水：废水贮存系统贮存衰变，低活度
稀释排放； 废物：放置衰变； 废气：低活度可大气稀释。
核医学放射防护用仪器
个人剂量监测仪 表面污染及场所剂量监测仪
核医学仪器的基本原理 电离作用
荧光现象 感光作用
核医学仪器的基本结构
基本结构
探头(换能器）
晶体 光电倍增管 前置放大器
电子测量装置
定标器 计数率仪 脉冲幅度分析器
晶体 光电倍增管
光电倍增管（PMT）结构原理

常用核医学显像仪器
传递关系以及反映与辐射效应相关 的量和单位 具有法律效力的法定单位 医学中常用的辐射量有照射量、吸 收剂量、当量剂量等
照射量exposure
(空气电离能力的量） ——反映X，辐射场的强弱
光子在质量为dm的空气中释放出来的全
部电子（负电子和正电子）完全被空气 所阻止时，在空气中产生任一种符号的 离子总电荷的绝对值dQ，与空气质量dm 之比。
Other radiation
在生活中人们也经常受到来自其它方面
的照射，如佩戴夜光表、看电视、乘飞 机等，也会造成一定的剂量，但都不会 对人体健康造成危害。
生活中的放射性辐射剂量
ห้องสมุดไป่ตู้
公众所受辐射照射比例（1993年）
0% 4% 20% Ì ì ½ Ò Ë º Ë º È· » øÉ ä ÆÕÉ Á ä ¬ ± çµ µ È
射线与物质相互作用（2）
光子与物质相互作用
光电效应 photoelectric effect
康普顿效应 Compton scattering 电子对生成 pair production
射线与物质相互作用（3）
中子与物质相互作用
弹性散射 核反应
辐射量及其单位
衡量辐射与物质相互作用时能量的
76%
高本底地区
一些国家和地区地表辐射在 1m高处空气中的平 均吸收剂量率(nGy.h-1)： 奥地利５０ 印度３６ 波兰５８ 美国４５ 意大利７２ 东德９１ 瑞士７４ 日本４１ 西 德５９ 中国台湾６０ 印度喀拉拉邦和泰米尔纳德邦西南沿海长约２ ５０ Km 宽约 0 . 5 Km 的地带富含 独居石 沉积物 （ 232Th占该石重8-10.5%），居住７万居民， 是世界上含钍最高地区，空气平均剂量率 1300nGy.h-1。
时间、距离、屏蔽 内照射防护要点
外照射的防护措施
时间、距离、屏蔽防护三要素。
受照剂量与放射活度、受照时间成正比，
与照射距离的平方成反比。 时间防护：缩短与放射源接触时间 距离防护：尽可能增加与放射源距离。
距离增加１倍，剂量下降至 1/4 。 屏蔽防护：根据不同射线选择不同屏蔽物质