上海交通大学医学院《核医学讲义》上海第二医科大学《医学影像学》

核医学讲义

一、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及其标记的化合物进行疾病的诊断和治疗一门学科。

分类

*实验核医学

*临床核医学

*核药学

*核仪器和核电子学

核医学的发展史

*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

*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

放射性核素显像技术特点

*功能性显像

*定量显像

*化学或代谢显像

放射性核素的生产方式

*核反应堆生产

*加速器生产

*核素发生器生产

二、核物理基础

基本概念

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

*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

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

常用的放射性核素的T1/2

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

三、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

基本结构

*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

四、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：

⑴时间防护

⑵距离防护