核医学课件：绪 论
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核医学PPT课件-核医学绪论及物理基础
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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 高度适形性 放射性核素粒子植入治疗等
放射免疫分析 免疫放射分析 受体分析
*
通过放射性核素示踪技术，可以在生理状态下，从分子水平动态地研究机体各种物质的代谢变化，细致地揭示体内及细胞内代谢的内幕，这是其他技术难以实现的。 放射性核素显像反映了脏器和组织的生理和病理生理变化，属于功能影像；其中受体显像、放射免疫显像等技术也属于分子功能影像。
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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影像学可被广义的分为解剖影像及分子影像。 CT和 超声属于解剖影像。 而PET及某些形式的MRI被认为是分子影像。
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分子影像学
定义：运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。 是连接分子生物学等学科和临床医学的桥梁。
*
反应堆 裂变产物、分离纯化 133Xe、131I等 （生产丰中子放射性核素，多伴有β衰变，不利于制备诊断用放射性核素）
*
加速器 15O、18F等 （生产短寿命的乏中子放射性核素）
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发生器（“母牛”） “从长半衰期核素的衰变产物中得到短半衰期核素的装置” 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）
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核医学发展史
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 高度适形性 放射性核素粒子植入治疗等
放射免疫分析 免疫放射分析 受体分析
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通过放射性核素示踪技术，可以在生理状态下，从分子水平动态地研究机体各种物质的代谢变化，细致地揭示体内及细胞内代谢的内幕，这是其他技术难以实现的。 放射性核素显像反映了脏器和组织的生理和病理生理变化，属于功能影像；其中受体显像、放射免疫显像等技术也属于分子功能影像。
History look back
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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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影像学可被广义的分为解剖影像及分子影像。 CT和 超声属于解剖影像。 而PET及某些形式的MRI被认为是分子影像。
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分子影像学
定义：运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。 是连接分子生物学等学科和临床医学的桥梁。
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反应堆 裂变产物、分离纯化 133Xe、131I等 （生产丰中子放射性核素，多伴有β衰变，不利于制备诊断用放射性核素）
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加速器 15O、18F等 （生产短寿命的乏中子放射性核素）
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发生器（“母牛”） “从长半衰期核素的衰变产物中得到短半衰期核素的装置” 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）
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核医学发展史
核医学课件：核医学绪论
仪器发展
1949年发明了第一台闪烁扫描机，揭开 了核医学显像诊断的序幕。 Hal Angel在1950年研制了井型晶体闪烁 计数器，用于体外放射性样品测量。 1957年研制了10.16 cm碘化钠晶体和针 孔准直器的γ-照相机，可以一次性成像。
仪器发展
1963年Kuhl 和Edwards 研制了第一台单 光子发射式计算机断层显像（single photon emission computed tomography, SPECT）。 1975年正电子发射型计算机断层显像 （positron emission tomography, PET） 研制成功。
放射性药物的发展
1931年发明了回旋加速器，1946年商用核反应 堆投产，使医用放射性核素的供给得到保证。
1965年市售的钼-锝放射性核素发生器问世， 可以就地分离出短半衰期放射性核素，使在偏 远地区医院也能得到适合核医学显像的99mTc。
1970年开始用亚锡离子（Sn2+）还原锝制备 99mTc标记化合物。
3.2、 核医学体外诊断
—体外分析法 （体外免疫测定）
(In Vitro Nuclear Medicine)
Dr. Yalow
A、核医学体外分析法是利用放射性核素 标记的示踪剂在体外测定从人体内采取的 血、尿、组织液等样品内微量生物活性物 质含量的方法。 B、代表性的放射免疫分析法 （Radioimmunoassay,RIA）是利用放射性 核素示踪技术的高灵敏度结合免疫学反应 的高特异性，以抗体为结合剂，标记抗原， 探测待测物上的标记信号，方法灵敏（1012－10-15 g ）、简便 C、1977年获诺贝尔医学奖。
测和记录射线种类、活度、能量的装 置统称为核仪器。
第三节：核医学在诊治上的 主要特点
核医学绪论-精品医学课件
03
核医学的成像技术
γ照相机成像技术
γ照相机是一种利用γ射线探测 技术对生物体内分布的放射性
核素进行成像的工具。
γ照相机具有高灵敏度和高分辨 率的特点，可对生物体内的放 射性核素进行无创性检测。
Hale Waihona Puke γ照相机成像技术可用于肿瘤、 心血管和神经系统等多个领域
的诊断和治疗。
SPECT成像技术
SPECT是一种单光子发射计算机断层扫描技术，可对生物体 内分布的放射性核素进行三维成像。
肿瘤显像
总结词
肿瘤显像是利用肿瘤细胞特异性摄取的放射性药物示 踪剂，显示肿瘤的位置、大小和分布情况，用于肿瘤 的诊断和治疗。
详细描述
肿瘤显像通过注射肿瘤细胞特异性摄取的放射性药物 示踪剂，如特异性抗体、氨基酸或葡萄糖等，利用γ相 机或PET系统采集肿瘤组织发出的γ射线，从而得到肿 瘤图像。肿瘤显像可用于诊断肿瘤疾病、评估治疗效 果和监测复发情况。
在材料科学领域，核技术可用于研究材料的微观 结构和性能，并开发出新型的高性能材料。
在农业领域，核技术可用于研究植物生长和发育 的分子机制，并开发出新型的农业生物技术产品 。
在环境科学领域，核技术可用于研究环境污染物 的迁移和转化，并开发出新型的环境监测技术和 治理方法。
THANKS
核医学的未来发展趋势
技术创新
未来核医学将进一步推进分子 核医学和精准诊疗等领域的技 术创新，实现诊疗一体化和个
体化治疗。
多学科融合
核医学将与生物医学工程、生物 信息学、纳米技术等多个领域进 行更深入的交叉融合，推动医学 诊疗技术的创新和发展。
社会应用
核医学技术将在公共卫生、食品安 全、环境保护等领域得到更广泛的 应用，提高人类健康水平和生活质 量。
第九版核医学课件绪论
各自影像技术的优势互补、彰显现代医学影像技术在精准医疗的价值。
核医学（第9版）SPE来自T/CT核医学（第9版）
PET：positron emission tomography PET：personalization /evidence /translation
患者男性，47岁。间断发热2个月，骨穿未见异常，抗炎治疗无效 “分子水平影像的使用会使医学更精准”
PET/CT PET/MR FBFET/CT
核医学（第9版）
三、核医学发展现状
5. 临床与分子核医学
（1）放射性核素显像和功能测定：全身各系统脏器，SPECT、SPECT/CT全身与局部、动态及断层 显像在常规临床应用已占据重要作用。
存活心肌
核医学（第9版）
多学科融合与多模态成像是现代医学必然发展趋势
131I治疗甲状腺功能 亢进症
患者男性，70岁。前列腺癌全身 骨转移疼痛，89Sr治疗前后比较
2016SNMMI image of the year -theranostic drug
unites imaging and therapy for prostate cancer
PET image shows prostate cancer patient's
多学科联合诊疗（Muti-disciplinary theranostics ）。
多模态分子影像技术概念
两种或两种以上不同影像设备整合在同一机架并为临床医学提供更多的诊治信息的系统装置。
【SPECT/CT、SPECT/MR、PET/CT、PET/MR和SPECT/CT/PET或 SPECT/CT/光学（荧光）/PET等】
核医学科是利用核素示踪技术（radionuclide tracing technology）即核素（nuclide）及其
核医学（第9版）SPE来自T/CT核医学（第9版）
PET：positron emission tomography PET：personalization /evidence /translation
患者男性，47岁。间断发热2个月，骨穿未见异常，抗炎治疗无效 “分子水平影像的使用会使医学更精准”
PET/CT PET/MR FBFET/CT
核医学（第9版）
三、核医学发展现状
5. 临床与分子核医学
（1）放射性核素显像和功能测定：全身各系统脏器，SPECT、SPECT/CT全身与局部、动态及断层 显像在常规临床应用已占据重要作用。
存活心肌
核医学（第9版）
多学科融合与多模态成像是现代医学必然发展趋势
131I治疗甲状腺功能 亢进症
患者男性，70岁。前列腺癌全身 骨转移疼痛，89Sr治疗前后比较
2016SNMMI image of the year -theranostic drug
unites imaging and therapy for prostate cancer
PET image shows prostate cancer patient's
多学科联合诊疗（Muti-disciplinary theranostics ）。
多模态分子影像技术概念
两种或两种以上不同影像设备整合在同一机架并为临床医学提供更多的诊治信息的系统装置。
【SPECT/CT、SPECT/MR、PET/CT、PET/MR和SPECT/CT/PET或 SPECT/CT/光学（荧光）/PET等】
核医学科是利用核素示踪技术（radionuclide tracing technology）即核素（nuclide）及其
核医学绪论
绪论
核医学发展简史
1895-1935） 萌 芽 阶 段 （1895-1935） 1936-1942） 初 创 阶 段 （1936-1942） 初具规模阶段（1946-1960） 初具规模阶段（1946-1960） 迅速发展阶段（1961-1975） 迅速发展阶段（1961-1975） 现代核医学 （1976-至今） 1976-至今）
131I治疗甲亢、甲癌，32P治疗真性红 治疗甲亢、甲癌，
细胞增多症及32P玻璃微球行肝动脉灌注治疗肝癌等
绪论
核医学的特点
一、核医学功能代谢显像是现代医学影像的重要组成内
容之一，其显像原理与X 容之一，其显像原理与X线、B超、计算机体层摄影 （CT） CT） 和核磁共振（MR）等检查截然不同（见表）， 和核磁共振（MR）等检查截然不同（见表），
实验核医学
绪论
核医学的内容
临床核医学：利用核医学的各种原理、 临床核医学：利用核医学的各种原理、技术和 方法来诊治疾病、提供病情、 方法来诊治疾病、提供病情、 疗效及预后的 信息。 信息。
诊断核医学：脏器或组织影像学检查、 诊断核医学：脏器或组织影像学检查、脏器功能测 定、体外微量元素分析。 体外微量元素分析。 治疗核医学：内照射、 治疗核医学：内照射、外照射
绪论
核医学发展简史
迅速发展及现代核医学阶段
药物品种
初具规模 阶段（46-60） 阶段（46-60） 迅速发展 阶段（61-75） 阶段（61-75） 现代核医学 阶段（1976-） 阶段（1976多种核素及 其标记化合物 钼锝发生器 与加速器
仪器
闪烁计数器 扫描机
开展项目
多种脏器功能 测定与显像
心肌、心血池、 γ照相机 心肌、心血池、肿瘤 及计算机的应用 显像、体外放免分析 显像、
人卫第九版核医学教学课件绪论
131I治疗甲状腺功能 亢进症
患者男性，70岁。前列腺癌全身 骨转移疼痛，89Sr治疗前后比较
2016SNMMI image of the year -theranostic drug
unites imaging and therapy for prostate cancer
PET image shows prostate cancer patient's
核医学（第9版）
三、核医学发展现状
5. 临床与分子核医学
（2）放射性核素治疗 ：放射性核素治疗安全、经济且疗效肯定，已成为治疗疾病的一种有效手段。主 要在甲状腺疾病（甲状腺功能亢进症，分化型甲状腺癌术后残留、局部淋巴结或远处转移），恶 性肿瘤骨转移骨痛、难治性恶性肿瘤放射性粒子组织间近距离植入治疗和放射免疫靶向治疗等。
第0章
绪论
作者 ：王荣福
单位 ：北京大学第一医院
一、 核医学定义、内容 二、 核医学特点 三、 核医学发展与现状
重点难点
掌握
掌握核医学的定义、内容和特点
熟悉
熟悉现代核医学与分子影像学的新技术应用及其进展
了解
了解核医学发展历史与现状
核医学（第9版）
一、核医学定义、内容
（一）核医学定义
核医学是研究核科学技术在临床医学疾病诊治及生物医学理论研究的一门学科。
70年代初我国自主研制出长城扫描机； 1952年和1959年David Kuhl先后设计了扫描机光点打印法和研制了 双探头的扫描机进行断层扫描； 1957年Anger研制出第一台γ camera； 80年代，SPECT广泛应用于临床，90年代 PET应用于临床，直到21 世纪SPECT/CT、PET/CT、PET/MR的广泛应用。
临床医学核医学课件
• λ e=λ+ λb λ=0.693/T1/2 Te-1= T1/2 –1+ Tb-1
第四节、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(ionization)作用：
带电粒子（ charged particles，α ，β ）使物质中的原子失 去轨道电子而形成自由电子和正离子的过程。 1、入射粒子电荷量越大，电离作用越强。 α》β 。 2、自由电子能量足够大，又可使其他原子电离---间接电离或 次级电离。 3、单位路径中形成的离子对数为电离密度，反应电离本领。 4、电子飞出，某壳层有空位产生，外层轨道电子填充，发射 特征X射线。
能量差转换为特征X线（characteristic X ray）或传给一个轨道 电子，使之脱离原子----饿歇电子（auger electrons）。
该衰变后，有的原子核仍处激发态—γ射线--基态，或原子 核
把能量传给一个核外电子，使之发射出去—内转换电子。 特征X线、 γ射线可用于显像（111In、123I、67Ga、201Tl),俄
• 核医学是现代医学的重要内容，也是医学现代化的重 要标志之一。
• 核医学的发展促进了医学进步，医学的进步也促进了 核医学的发展。如免疫学。
• 核医学示踪技术阐明了许多医学中的重大问题：
RNA-DNA逆转录，遗产密码，胆固醇合成与代谢， 细胞周期与细胞膜受体，人体各种激素与微量物质 的定量分析等。
带电粒子在物质中通过可能经过多次 散射。
（四）韧致辐射（bremsstrahlung） ：
快速电子通过物质时，在原子核电场力作用下，急 剧减速，电子的一部分或全部动能转化为连续能量的 X线发射出来----韧致辐射。
1、韧致辐射强度和β 射线反向散射的几率与屏蔽 材料的密度正相关。还随β 射线能量增加而增加。
第四节、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(ionization)作用：
带电粒子（ charged particles，α ，β ）使物质中的原子失 去轨道电子而形成自由电子和正离子的过程。 1、入射粒子电荷量越大，电离作用越强。 α》β 。 2、自由电子能量足够大，又可使其他原子电离---间接电离或 次级电离。 3、单位路径中形成的离子对数为电离密度，反应电离本领。 4、电子飞出，某壳层有空位产生，外层轨道电子填充，发射 特征X射线。
能量差转换为特征X线（characteristic X ray）或传给一个轨道 电子，使之脱离原子----饿歇电子（auger electrons）。
该衰变后，有的原子核仍处激发态—γ射线--基态，或原子 核
把能量传给一个核外电子，使之发射出去—内转换电子。 特征X线、 γ射线可用于显像（111In、123I、67Ga、201Tl),俄
• 核医学是现代医学的重要内容，也是医学现代化的重 要标志之一。
• 核医学的发展促进了医学进步，医学的进步也促进了 核医学的发展。如免疫学。
• 核医学示踪技术阐明了许多医学中的重大问题：
RNA-DNA逆转录，遗产密码，胆固醇合成与代谢， 细胞周期与细胞膜受体，人体各种激素与微量物质 的定量分析等。
带电粒子在物质中通过可能经过多次 散射。
（四）韧致辐射（bremsstrahlung） ：
快速电子通过物质时，在原子核电场力作用下，急 剧减速，电子的一部分或全部动能转化为连续能量的 X线发射出来----韧致辐射。
1、韧致辐射强度和β 射线反向散射的几率与屏蔽 材料的密度正相关。还随β 射线能量增加而增加。
【核医学 课件 PPT】绪论
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Frederic Joliot
1934年，法国放射化 学家Curie 和她的丈 夫 Joliot用a粒子照 射Al 产生放射性30P ,第一次用人工核反 应方法生产出放射性 核素。同年Fermi 等 人用中子源轰击靶核 生产出多种核素。
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History look back
Ernest Lawrence
1930年美国加州大 学校园里，物理学家 Ernest Lawrence发 明回旋加速器，并生 产出多种同位素。 1939年获物理奖。
1936年，他的兄弟， 内科医师John Lawrence 首先用P32治疗白血病，
Modern cyclotron
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放射性药物的发展
❖ 1931年发明了回旋加速器，1946年商用核反应 堆投产，使医用放射性核素的供给得到保证。
❖ 1965年市售的钼-锝放射性核素发生器问世， 可以就地分离得到长半衰期核素衰变产生的短 半衰期放射性核素，使在偏远地区医院也能得 到适合核医学显像的99mTc。
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临床核医学
❖是利用核医学的各种原理、技术和方法用 于诊断和治疗疾病
❖随着学科的发展，临床核医学又逐步形成 了系统核医学，如核心脏病学、核内分泌 学、神经系核医学等，它反映了核医学的 成熟过程与发展。
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临床核医学内容
❖核素显像 ❖功能测定 ❖核素治疗 ❖体外放射分析
Cassen and scanner
Nuclear instrument and development
1951年美国加州大学的 Cassen研制出第 一台闪烁扫描机，通过逐点打印方式获 得器官的图像，促进了显像的发展。为 此，美国核医学会专门设立了 “ Cassen award”
核医学绪论课件(1)
原子和原子结构
原子结构
原子
原子核
质子 统称核子
中子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核外电子。
原子结构 同位素 同质异能素 核素
▪ 同位素：具有相同质子数而中子数不同的元素。
▪ 同质异能素：核内中子数和质子数相同但能量
状 态不同的核素。
▪ 核素：原子核的质子数、中子数和原子核所处的
能量状态均相同的原子属于同一种核素。
放射性核衰变 核衰变的方式
Siemens tri-head SPECT
SPECT显像
单光子发射计算机断层仪脏（器SP显EC像T仪）器
SPECT成像原理 通过用已知不同方向的放射性计数的投影值
来求物体内各点的放射性计数分布————图 像重建得到断层图像。
常用的图像重建方法：滤波反射投影法 （FBP）
迭代法
脏器显像仪器 SPECT与CT 的异同
脏器显像仪器
正电子发射计算机断层仪（PET）
PET探测系统：
闪烁探头
脉冲处理
符合电路系统
死时间校正
PET
PET系统
脏器显像仪器
正电子发射计算机断层仪（PET）
PET采集方式：
二维显像 三维显像
脏器显像仪器
正电子发射计算机断层仪（PET）
PET校正技术：
衰减校正 散射校正 死时间校正 探头系统标准化校正
核医学的现状与进展
绪论
❖ 治疗核医学的形成与发展
1901年 1903年 1905年 1939年 1942年 症……
镭 镭 镭 32P 131I
结核性皮肤病灶 近距离肿瘤治疗 突眼性甲状腺肿…… 白血病 甲状腺功能亢进
核医学的现状与进展
核医学绪论-精品医学课件
24
• 1931 回旋加速器发明（人工制备核素） 131I治疗疾病（揭开了核医学序幕）
25
• 1942 Femi在美国建第一个核反应堆
• 1946 反应堆投产（生产放射性核素）
26
1950 研制成功闪烁型探测器—扫描机
27
• 1958 Auger发明γ相机，影像核医学开创 • 1963 SPECT研制成功 • 1973 世界上第一台X-CT问世 • 1975 PET成功研制，80年代开始应用 • 80年代后期 SPECT普及 • 90年代初期 图像融合技术出现
16
甲吸测定
肾图
17
三、核医学是现代医学的 重要组成部分
1、核医学诊断特点：
灵敏度高，可达10-12—10-15g； 简便安全，能动态观察体内物质和功能变化； 能较早发现疾病。
目前，SPECT、PET是诊断心、脑、肿瘤等疑难 杂症的最优技术。
18
2、发达国家规定250张床位的正规医院 必须设核医学科，且有1/3以上的就诊 者进行各种核医学检查。
分
析
仪
9
钼 锝 发 生 器 及 放 射 性 药 物
10
SPECT单光子发射型计算机断层显像仪
11
全
下
身
肢
骨 显
静 脉 显
像
像
肺
显
像
12
Байду номын сангаас
心肌血流灌注显像
13
脑血流灌注显像
PET 正电 子发 射型 计算 机断 层显 像仪
14
PET 正电子发射型计算机断层显像 15
甲 状 腺 功 能 仪
核多功能仪
4
2、分类 核医学分为实验核医学（基础核 医学）与临床核医学二大类。
• 1931 回旋加速器发明（人工制备核素） 131I治疗疾病（揭开了核医学序幕）
25
• 1942 Femi在美国建第一个核反应堆
• 1946 反应堆投产（生产放射性核素）
26
1950 研制成功闪烁型探测器—扫描机
27
• 1958 Auger发明γ相机，影像核医学开创 • 1963 SPECT研制成功 • 1973 世界上第一台X-CT问世 • 1975 PET成功研制，80年代开始应用 • 80年代后期 SPECT普及 • 90年代初期 图像融合技术出现
16
甲吸测定
肾图
17
三、核医学是现代医学的 重要组成部分
1、核医学诊断特点：
灵敏度高，可达10-12—10-15g； 简便安全，能动态观察体内物质和功能变化； 能较早发现疾病。
目前，SPECT、PET是诊断心、脑、肿瘤等疑难 杂症的最优技术。
18
2、发达国家规定250张床位的正规医院 必须设核医学科，且有1/3以上的就诊 者进行各种核医学检查。
分
析
仪
9
钼 锝 发 生 器 及 放 射 性 药 物
10
SPECT单光子发射型计算机断层显像仪
11
全
下
身
肢
骨 显
静 脉 显
像
像
肺
显
像
12
Байду номын сангаас
心肌血流灌注显像
13
脑血流灌注显像
PET 正电 子发 射型 计算 机断 层显 像仪
14
PET 正电子发射型计算机断层显像 15
甲 状 腺 功 能 仪
核多功能仪
4
2、分类 核医学分为实验核医学（基础核 医学）与临床核医学二大类。
核医学总论ppt课件
核医学应用范围几乎涉及到各个医学学科和专 业
现代核医学代表了当今核技术、计算机技术等 尖端科技的发展水平
核医学融入了现代生命科学研究的重要成果
3
实验核医学的内容
放射性药物学 放射性核素示踪技术 核素动力学分析 体外放射分析 活化分析 放射自显影 动物PET、SPECT的应用 稳定性核素分析
19
符合线路SPECT/CT
20
21
CTA与心肌灌注融合
22
SPECT/CT
PET/CT
23
PET/CT
PET/CT融合
本图像资料来源于24网络
全身扫描： 190 cm 扫描长度，从头到脚一次扫描<18min 不同部位可以设置不同扫描速度
25
26
固体闪烁测量仪
由闪烁体、光导、光电倍增管和相关电 路和外周屏蔽组成
代谢显像
PET：（positron emission computed
tomography）正电子发射计算机断层扫描仪
PET/CT： PET 与CT硬件、软件同机融
合，解剖图像与功能、代谢图像同机融合
16
17
双探头SPECT
ADAC Vertex
Forte AZ
Skylight
CardioMD 18
SPECT、 PET、 SPECT/CT、 PET/CT的应用， 实现脏器、组织或病变的定量或半定量测定
各种显像剂开发和药盒供应，正电子放射性药 物的发展
提供脏器或病变的血流、功能、代谢等影像信 息
在分子影像诊断中具重要的地位，可反映受体、 抗原（或抗体）、转运体、酶、基因、DNA、 RNA等在疾病情况下的异常表达
初步具备了核医学的理论基础、方法手段， 拥有颇具特点的临床诊治项目
现代核医学代表了当今核技术、计算机技术等 尖端科技的发展水平
核医学融入了现代生命科学研究的重要成果
3
实验核医学的内容
放射性药物学 放射性核素示踪技术 核素动力学分析 体外放射分析 活化分析 放射自显影 动物PET、SPECT的应用 稳定性核素分析
19
符合线路SPECT/CT
20
21
CTA与心肌灌注融合
22
SPECT/CT
PET/CT
23
PET/CT
PET/CT融合
本图像资料来源于24网络
全身扫描： 190 cm 扫描长度，从头到脚一次扫描<18min 不同部位可以设置不同扫描速度
25
26
固体闪烁测量仪
由闪烁体、光导、光电倍增管和相关电 路和外周屏蔽组成
代谢显像
PET：（positron emission computed
tomography）正电子发射计算机断层扫描仪
PET/CT： PET 与CT硬件、软件同机融
合，解剖图像与功能、代谢图像同机融合
16
17
双探头SPECT
ADAC Vertex
Forte AZ
Skylight
CardioMD 18
SPECT、 PET、 SPECT/CT、 PET/CT的应用， 实现脏器、组织或病变的定量或半定量测定
各种显像剂开发和药盒供应，正电子放射性药 物的发展
提供脏器或病变的血流、功能、代谢等影像信 息
在分子影像诊断中具重要的地位，可反映受体、 抗原（或抗体）、转运体、酶、基因、DNA、 RNA等在疾病情况下的异常表达
初步具备了核医学的理论基础、方法手段， 拥有颇具特点的临床诊治项目
核医学概论课件
01
加强核医学专业课程设置和师资队伍建设，培养高素
质的核医学人才。
加强国际学术交流与合作
02 积极参与国际核医学学术活动，加强与国际同行的交
流与合作，共同推动核医学的发展。
促进核医学研究成果的国际传播和应用
03
将核医学研究成果转化为实际应用，为全球患者提供
更好的诊断和治疗服务。
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07 核医学的未来发展与挑战
新技术与新方法的研发
放射性药物创新
研究新型放射性药物，提高诊断和治疗的精准度和效果。
核医学成像技术升级
探索新型核医学成像技术，如分子影像和功能影像，以更深入地揭 示疾病本质。
人工智能与核医学的结合
利用人工智能技术对核医学影像进行分析，提高诊断的准确性和效 率。
提高诊断与治疗的精准度与安全性
核力
核力是短程力，主要在质子和中子之 间起作用，使核子聚集在一起形成原 子核。
放射性衰变与核反应
放射性衰变
放射性衰变是指不稳定核素自发地转变成另一种核素的过程，同时释放出射线。
核反应
核反应是指原子核与其它粒子相互作用，从而改变其内部状态或转变成另一种 核素的过程。
射线与物质的相互作用
光电效应
当高能射线与物质相互作用时，可将电子从束缚状态中激发出来，形成光电子。
变组织。
常见的放射性核素治疗包括碘-131治 疗和锶-89治疗等，主要用于治疗甲状
腺癌、骨转移癌等。
放射免疫治疗
放射免疫治疗是指利用放射性核素标 记的抗体与肿瘤细胞结合，通过释放 射线杀伤肿瘤细胞的治疗方法。
常见的放射免疫治疗包括针对某些肿 瘤标志物的单克隆抗体放射免疫治疗 等。
核医学总论PPT课件
食管癌PET-CT显像
其他核仪器
▪ 功能测定仪：甲状腺功能仪，肾图仪， γ计数探测器。
▪ 实验用仪器：γ计数器，放免仪，液体 闪烁计数器，活度计。
▪ 放射污染检测及监测仪：表面污染监 测仪，场所剂量检测仪，个人剂量监 测仪，个人剂量报警器。
第三章
基本概念
▪ 放射性制剂是指其分子中含有放射性核素的 放射性试剂和放射性药物的总称。
▪PET：是专为探测体内正电子发 射体湮灭辐射时同时产生的方向 相反的两个γ光子而设计的显像仪 器。数十个甚至上百个小γ光子探 测器环形排列，在躯体四周同时 进行探测。
PET
全 身 正 常 影 像
PET/CT以PET特性为主，同时将
PET影像叠加在CT图像上，使得PET 影像更加直观，解剖定位更加准确。
▪ 信号分析：信号甄别，信号位置判断，能峰 判断，时间判断，符合判断，信号增益校正， 射线散射校正，均匀性校正，旋转中心校正 等。
▪ 图像处理：衰减校正，（时间，空间）图象 平滑处理，ROI等图象定量分析，断层图象 重建（滤波反投射法，叠代法），剖切等。
▪ 图象融合：将两种不同图象融合成一幅图象 的技术，是医学影像发展的亮点。
衰变类型： α, β，γ衰变,电子俘获.
α衰变：核衰变时释出出α粒子（氦核）的衰 变。母核失去二个质子和二个中子。主要发生 在质子>82的核素。
放射性核衰变
β-衰变：主要发生在中子相对过剩的核素。核 中1个中子转化为质子，释放1负电子，原子 序数加1。 β+衰变（正电子衰变）：主要发生在中子相对 不足的核素。核中1个质子转化为中子，释放 1正电子和1中微子，原子序数减1。
➢ 分子核医学(Molecular NM)是应用核
核医学(第9版)绪论
131I治疗甲状腺功能 亢进症
患者男性，70岁。前列腺癌全身 骨转移疼痛，89Sr治疗前后比较
2016SNMMI image of the year -theranostic drug
unites imaging and therapy for prostate cancer
PET image shows prostate cancer patient's
各自影像技术的优势互补、彰显现代医学影像技术在精准医疗的价值。
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核医学（第9版）
SPECT/CT
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核医学（第9版）
PET：positron emission tomography PET：personalization /evidence /translation
本章小结
核医学（nuclear medicine）是研究核科学技术在临床医学疾病诊治及生物医学理 论研究的一门学科，涉及核素显像和功能测定、核素治疗、体外分析及其相关技术 理论研究。 核医学是利用核素示踪技术实现分子功能显像（molecular functional imaging） 诊断和靶向治疗（targeted therapy）的最具有新时代的专业学科特色。 核医学分子功能显像是以核素示踪技术为基础，以放射性浓度为重建变量，以组织 吸收功能的差异作为诊断依据。具有分子水平获得机体生理生化信息，因此有助于 疾病的早期诊断。这也是核医学显像最具有特色之处。 核医学是核科学技术在医学的应用，是现代医学的重要组成部分。核医学在医学领 域中具有独特的地位和作用，并与其它基础和临床专业学科知识相互渗透，与时俱 进，其新技术、新方法在临床疾病诊断和治疗及生物医学研究中发挥越来越重要的 作用。
核医学绪论PPT
帕金森氏病 Parkinson’s disease
静止性震颤、强直、 运动徐缓、姿势不稳
mild
normal
moderate
18F-PCIT 多巴胺转运体
PET显像
severe
Anatomy
Metabolism
核医学的特点
• 基础医学与临床医学的桥梁 • 核医学的超前性 • 在线实时性 • 反应生命过程的全面性 • 放射性核素内照射治疗的特点（靶向性、
Cancer Markers Infectious Disease Vitamins Serum Proteins
体外分析法的意义
• 使人体内微量生物活性物质的测量成为可能 • 对现代医学的发展起到推动作用
可在没有任何临床症状，而病人体内发生 1. 基因表达异常， 2. 受体分布异常或受体功能改变， 3. 器官代谢异常 4. 激素水平异常 酶、神经递质 ……等异常， 早期发现疾病。
放射性核素治疗靶向性好，疗效高，方 法简便，副反应小，有较高的实用价值。 如 131I治疗甲亢、甲癌，32P治疗真性红 细胞增多症及32P玻璃微球行肝动脉灌注 治疗肝癌等。
分子核医学-分子影像 （Molecular Nuclear Medicine）
Definition: • In Vivo • Molecular Level • Using Radionuclide Imaging
以AZX或AX 表示各种核素。如12C、16O、14N等。 X—元素符号，A—质量数（质子数+中子数） Z—原子序数（核内质子数），中子数＝A-Z。
原子核结构
原子核结构:
X为元素符号 Z为质子数 N为中子数 A为质量数
原子的能量状态：核外电子和原 子核的能级
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显像设备
单光子发射型计算机断层显像（single photon emisssion computed tomography, SPECT） 正电子发射型计算机断层显像（positron emission tomography,PET）：核医学领域最先 进的显象设备 PET/CT：同时获得病变部位的功能代谢状 况和精确解剖结构的定位信息
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13
PET•CT 原理
CT连续扫描
PET步进扫描（床位/轴向视野）
14
Siemens Medical Solutions
Innovation is in our genes. Molecular Imaging
PET 结构
2018年7月22日3时36分
2018年7月22日3时36分
27 27
体外测定法
利用示踪剂测定从人体内采取的血、尿、组织液等 样品内微量生物活性物质含量的方法。 包括： 放射免疫分析法 免疫放射分析法 化学发光免疫分析法 时间分辨荧光免疫分析法 酶标记免疫分析法
• • • • •
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28 28
放射性核素治疗
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实验核医学
• 其任务是研究医学领域的疑难问题，发展、创 立新的诊疗技术和方法，推动临床核医学的发 展。 • 实验核医学相当于外科学的解剖和生理学，为 正确应用核技术提供理论基础。
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44
临床核医学： 是利用核医学的各种原理和方法来研究疾病的 发生、发展，研究机体的病理生理、生物化学 和功能结构的变化，达到诊治疾病的目的，提 供病情、疗效及预后的信息。 主要任务是诊断和治疗疾病两方面，内容丰 富多彩，包括各个系统。
影像医学包括
X线诊断学 超声影像诊断学 磁共振影像学 特点：根据人体器官的组织密度或其他物 理特性的差异成像，反映人体器官组织的 解剖结构 核医学影像学 特点：显示器官和病变组织的解剖结构和 代谢、功能相结合的显像。
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疾病发展过程
细胞基因改变 代谢改变
功能改变 形态学改变
γ射线
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NM/SPECT
10 10
显像必备条件
显像剂： SPECT绝大部分显像剂用99mTc标记化合 物，能发射单一射线，能量适中，约 140Kev，半衰期6小时，适合显像。
PET显像剂用18F标记化合物，11C、13N也可。
2018年7月22日3时36分
1111
恶性甲状腺疾病：甲状腺癌、甲状腺转移癌
骨（89Sr 、153Sm-EDTMP等）骨骼转移癌剧痛的姑息治疗 核素敷贴治疗（32P、 90Sr/90Y） 瘢痕疙瘩、毛细血管瘤、神经性皮炎、慢性湿疹等 90Sr/90Y前列腺增生治疗 131I-MIBG 神经内分泌肿瘤（以嗜铬细胞瘤为主） 125I粒子植入治疗肿瘤（各类实体肿瘤）
2018年7月22日3时36分
55
图示
实验核医学
核医学
临床核医学
诊断
治疗
体内诊断
体外诊断
内照射治疗
外照射治疗
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显像法
非显像法
66
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77
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88
2018年7月22日3时36分
99
核医学显象原理
X 射线
探测器
X光/CT
2018年7月22日3时36分
30 303132 Nhomakorabea33
34
35
36
37
38
39
乳癌腋窝淋巴结转移
40
核医学与医学的发展
Nuclear medicine and medicine developing
2018年7月22日3时36分
41 41
核技术的应用， 使人们的眼界由 细胞水平进入到 分子水平。医学 的发展也促进了 核医学的进步。
利用在机体内能高度选择性地聚集在病 变组织内的放射性药物，在体内杀伤病 变细胞，达到治疗疾病的目的。 标记治疗用的放射性药物一般选用放出 射线射程短，对生物组织的局部损伤作 用强的放射性核素。常用的核素是β射线。
2018年7月22日3时36分
29 29
常用核医学治疗
甲状腺（131I） 良性甲状腺疾病：甲状腺功能亢进症
核医学绪论
刘刚
11
核医学是研究核技术在医学中的应用 及其理论的学科。它是核物理学、电 子学、化学、生物学、计算机技术等 学科与医学相结合的产物，是和平利 用原子能的一个重要方面。
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22
Main Contents
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。
实验核医学 临床核医学
Medicine
宏观 微观
Diagnosis
核医学是现 代医学的重 要内容
15 15
美国的移动PET系统
2018年7月22日3时36分
16 16
把放射性药物注入体内，其参与体内的代谢，便可通过
ECT探测其在体内相应生物活动，空间分布、数量及时间 变化而成像。 这些图像在活 体的生理条件 下，反映体内 细胞的功能、 代谢、生化活 动的变化。
2018年7月22日3时36分 17 17
2018年7月22日3时36分
基因检查
PET
SPECT CT、MRI
19 19
安全性：
1.使用短半衰期的放射性同位素。
2.身体很快把放射性示踪剂排出体外(生物半衰期短）。 3.使用的示踪剂的化学量为“痕量”。 4. 射线对身体的辐射损害远比X线低。 5.由于仪器灵敏度高，检查时给予较低的检查剂量。
22 22
2018年7月22日3时36分
23 23
肿瘤全身骨转移
55/M 肺癌 胸背痛2周
多发异常浓集提示 全身广泛骨转移
2018年7月22日3时36分 24 24
正常甲状腺显像
2018年7月22日3时36分
25 25
甲状腺显像 异常图象
• 正常图象
2018年7月22日3时36分
26 26
冷结节
2018年7月22日3时36分
20 20
影像学检查有效辐射剂量的比较
2018年7月22日3时36分
21 21
核医学显像的临床应用
2% 5% 1% 3%
9% 10% 43%
27%
Cardiac Bone Liver/Renal Lung Thyroid Tumor Loc Brain Other
2018年7月22日3时36分