核医学经典资料剖析

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核医学讲义

核医学讲义

核医学讲义绪论原子弹地爆时的景象苏联第一艘核动力潜艇美国第一艘核动力航空母舰我们看到的这些与核技术有关的武器是一个国家综合国力的体现,改变着世界的格局。

随着核技术的发展和学科的交叉渗透,核技术已经应用到科学技术的各个学科。

核技术是人类科学发展史上的一个里程碑,是科学现代化的标志之一。

再比如:核科学技术与农业的结合--核农学我国科学家利用核射线选育出的“鲁棉一号”以及花卉、水稻等新品种,带来了非常大的经济效益和社会效益,改变着我们的生活!核技术在工业上的应用--核电站目前我国在建和正在运行的核电站达到二十余座,为我国国民经济建设作出了重大贡献!核技术在医学上的应用--核医学(Nuclear medicine)这是一台先进核医学仪器—PET/CT,医生正在给病人作核医学检查。

核医学是医学专业的必修课。

一、概述(一)定义:核医学是核技术与医学相结合的综合性的边缘科学,是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。

着重研究放射性核素和核射线在医学上的应用及其理论的基础。

核医学在现代医学上的应用非常广泛,涉及到医学各个学科。

(二)内容:1、实验核医学(Experimental nuclear medicine):主要以实验核技术研究生命现象本质和物质代谢变化,并侧重实验核技术的方法学探讨以及在基础医学、生物医学等一些学科中的应用。

2、临床核医学(Clinical nuclear medicine):研究核素、核射线在临床诊断和治疗中的应用技术及其理论,可分为:(1)诊断核医学:包括脏器功能测定、脏器显像、微量物质测定等。

(2)治疗核医学:如:131I 的甲亢治疗,32P 的敷贴治疗等。

核医学显像原理X 光 / CT代谢和功能显像 SPECT 或 PET正电子断层扫描(PET )的原理是利用癌细胞会吸收大量葡萄糖,将18F-FDG 注入体内,癌细胞会大量吸收FDG ,接着会侦测出FDG 聚集部位,也就是肿瘤所在位置。

核医学知识点

核医学知识点

核医学知识点核医学是一门专注于利用放射性物质来诊断和治疗疾病的学科。

它在医学领域中扮演着重要的角色,为医生提供了一种非侵入性且准确的方法来获取人体内部的结构和功能信息。

在本文中,我将介绍核医学的一些基本知识点,包括放射性同位素的应用、核素扫描技术和核医学的发展前景。

核医学的基础是放射性同位素的应用。

放射性同位素是指原子内核具有相同的质子数,但中子数不同的同一元素。

它们具有放射性衰变的特性,可以通过辐射来释放能量。

在核医学中,常用的放射性同位素包括钴-57、钴-60、碘-131和铊-201等。

这些同位素在医学上被用来标记药物,从而使其在人体内可见。

核素扫描是核医学的重要技术之一。

它利用放射性同位素的衰变来获取有关人体器官结构和功能的信息。

在核素扫描中,医生会向患者体内注射含有放射性同位素的药物。

这些放射性药物会在体内发出放射性粒子,通过专用的摄影机或探测器来探测这些粒子的分布情况。

通过分析和处理这些数据,医生可以获得关于内脏器官、骨骼和血流等方面的信息。

核素扫描技术被广泛应用于心脏、肺部、肝脏、肾脏和骨骼等疾病的诊断和治疗。

核医学的发展前景令人振奋。

随着科学技术的不断进步和创新,核医学在临床应用中变得越来越重要。

一方面,核医学为医生提供了一种无创的、非侵入性的诊断方法,使得患者在检查过程中避免了手术和痛苦。

另一方面,核医学在治疗方面也表现出了巨大的潜力。

例如,放射性碘可以用于治疗甲状腺疾病,放射性铀可用于治疗骨癌。

这些疗法对一些传统治疗方法无效的患者来说,具有重要的临床意义。

然而,核医学也存在一些挑战。

首先,放射性同位素的使用需要严格的安全控制和管理。

这些物质具有放射性,具有一定的辐射风险。

因此,在核医学实践中,必须遵循严格的操作规程和安全标准,以确保医生和患者的安全。

其次,核医学在成本和设备方面也面临一些问题。

一些先进的核素扫描设备价格昂贵,使得它们在某些地区难以普及。

因此,核医学的普及仍然存在一定的挑战。

核医学知识总结

核医学知识总结

核医学知识总结一、核医学基本概念核医学是一门利用核技术来研究生物和医学问题的科学。

它涉及到核辐射、放射性核素、核素标记化合物以及相关的仪器和测量技术。

核医学在临床诊断、治疗和科研方面都有着广泛的应用。

二、核辐射与防护核辐射是指原子核在发生衰变时释放出的能量。

核辐射可以分为电离辐射和非电离辐射两类。

在核医学中,主要涉及的是电离辐射,它可以对生物体产生不同程度的损伤。

因此,在核医学实践中,必须采取有效的防护措施,确保工作人员和患者的安全。

三、放射性核素与标记化合物放射性核素是指具有不稳定原子核的元素,它们能够自发地释放出射线。

在核医学中,放射性核素可以用于显像、功能研究、体外分析和治疗等多种应用。

标记化合物是指将放射性核素标记到特定的化合物上,使其具有放射性,以便进行测量和分析。

四、核医学成像技术核医学成像技术是指利用放射性核素发出的射线,通过相应的仪器和测量技术,获得生物体内的图像。

目前常用的核医学成像技术包括SPECT、PET和PET/CT等。

这些技术可以在分子水平上对生物体进行无创、无痛、无损的检测,对于疾病的早期发现和治疗具有重要的意义。

五、核素显像与功能研究核素显像是核医学中的一种重要应用,它可以用于显示生物体内的生理和病理过程。

通过注射放射性核素标记的显像剂,利用相应的成像技术,可以获得器官或组织的图像,进而了解其功能状态。

核素显像在心血管、神经、肿瘤等多个领域都有广泛的应用。

六、体外分析技术体外分析技术是指利用放射性核素标记的化合物,通过测量其放射性强度,来分析生物体内的成分或生理过程。

体外分析技术具有高灵敏度、高特异性和定量准确等优点。

常用的体外分析技术包括放射免疫分析、受体结合试验等,它们在临床诊断和科研中都有着广泛的应用。

七、放射性药物与治疗放射性药物是指将放射性核素标记到特定的药物上,使其具有治疗作用。

放射性药物可以用于治疗肿瘤等疾病,通过射线的作用,破坏病变组织或抑制其生长。

核医学重点知识整理

核医学重点知识整理

第一章核医学:是一门研究核技术在医学中的应用及其理论的学科,是用放射性核素诊断,治疗疾病和进行医学研究的医学学科。

我国核医学分为临床核医学和实验核医学。

核素(nuclide):具有相同的质子数、中子数和核能态的一类原子同位素(isotope):是表示核素间相互关系的名称,凡具有相同的原子序数(质子数)的核素互称为同位素,或称为该元素的同位素。

同质异能素(isomer):具有相同质子数和中子数,处于不同核能态的核素互称为同质异能素。

稳定性核素(stable nuclide):原子核极为稳定而不会自发地发生核内成分或能态的变化或者变化的几率极小放射性核素(radionuclide):原子核不稳定,会自发地发生核内成分或能态的变化,而转变为另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线核衰变(nuclear decay):放射性核素自发地释放出一种或一种以上的射线并转变为另一种核素的过程,核衰变实质上就是放射性核素趋于稳定的过程衰变类型:α衰变(产生α粒子);β–衰变(产生β¯粒子(电子));β+衰变(正电子衰变)与电子不同的是带有正电荷;电子俘获;γ衰变。

α粒子的电离能力极强,故重点防护内照射。

β-粒子的射程较短,穿透力较弱,而电离能力较强,因此不能用来作显像,但可用作核素内照射治疗。

γ衰变(γdecay):核素由激发态向基态或由高能态向低能态跃迁时发射出γ射线的衰变过程,也称为γ跃迁。

γ衰变只是能量状态改变,γ射线的本质是中性的光子流。

电子俘获衰变:一个质子俘获一个核外轨道电子转变成一个中子和放出一个中微子。

电子俘获时,因核外内层轨道缺少了电子,外层电子跃迁到内层去补充,外层电子比内层电子的能量大,跃迁中将多余的能量,以光子形式放出,称其为特征x射线,若不放出特征x射线,而把多余的能量传给更外层的电子,使其成为自由电子放出,此电子称为俄歇电子内转换(internal conversation)核素由激发态向基态或由高能态向低能态跃迁时,除发射γ射线外也可将多余的能量直接传给核外电子(主要是K层电子),使轨道电子获得足够能量后脱离轨道成为自由电子,此过程称为内转换,这种自由电子叫做内转换电子衰变公式:Nt=No e衰变常数:某种放射性核素的核在单位时间内自发衰变的几率它反映该核素衰变的速度和特性;λ值大衰变快,小则衰变慢,不受任何影响不同的放射性核素有不同的λ一定量的放射性核素在一很短的时间间隔内发生核衰变数除以该时间间隔,即单位时间的核衰变次数;A=dN/dt放射性活度是指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,目前放射性活度的国际单位为贝克(Bq),也就是每秒有一个原子衰变,一克的镭放射性活度有3.7×1010Bq。

核医学重点

核医学重点

1核医学(nuclear medicine)研究核技术在医学的应用及其理论的学科,是放射性核素诊断,治疗疾病和进行医学研究的医学学科。

2核素(nucliide)是指质子数.中子数均相同,并且原子核处于相同能级状态的原子称为一种核素。

3同位素(isotope)凡具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素4同质异能素(isomer)质子数和中子数都相同,所处的核能状态不同的原子5放射性衰变类型;a衰变;B衰变;正电子衰变;电子俘获;r衰变.6a衰变:放射性核衰变时释放出a射线的衰变;B衰变:原子核释放出B射线而发生的衰变称为B``衰变(B``衰变放射出的射线分为B`` B`+射线);正电子衰变:原子核释放出正电子(B+射线)的衰变方式.7SPECT:单光子发射计算机断层成像术. PET:正电子发射计算机断层成像术8核探测仪器的基本原理;电子作用,荧光作用,感光作用9放射性探测仪器按探测原理可分为电离探测仪和闪烁探测仪两类10r照相机基本结构:准直器,晶体,光电倍增管,脉冲幅度分析器,信号分析和数据处理系统.11图像融合技术:是将来自相同或不同成像方式的图像进行一定的变化处理,使其之间的空间位置,空间坐标达到匹配的一种技术。

12放射性药物(radio pharmaceutical)指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物。

用于机体内进行医学诊断或治疗的含放射性核素标记的化合物或生物制剂。

13放射性药物具有的特点:具有放射性;具有特定的物理半衰期和有效期;计量单位和使用量;脱标及辐射自分解.14放射化学纯度:是指以特定化学形式存在的放射性活度占总放射性活度的百分比。

15化学纯度:是指以特定化学形式存在的某物质的质量占总质量的比例,与放射性无关。

16辐射生物效应(电离辐射作用于机体后,其传递的能量对机体的分子、细胞、组织和器官所造成的形态和(或)功能方面的后果):确定性效应和随机性效应17确定性效应;是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关,有明显的阈值,剂量未超过阈值不会发生有害效应。

核医学重点摘要

核医学重点摘要

Nuclear Medicine核医学第一章第二章核物理基础和放射性药物1、核衰变方式:α衰变、β-衰变、β+衰变、电子俘获、γ衰变穿透能力比较:γ>β>α,电离能力比较:α>β>γα衰变用于防护,β衰变用于放射治疗,γ衰变用于显像。

2、临床应用的放射性核素获取途径:加速器生产、反应堆生产、从裂变产物中提取。

第三章核医学仪器和核医学检查法1、γ闪烁探测器的组成:准直器、晶体、光电倍增管和前置放大器。

2、显像仪器包括:γ照相机、SPECT(单光子发射型计算机断层仪)、PET(正电子发射型计算机断层仪)。

3、发射型CT和穿透型CT的比较发射型CT(ECT)穿透型CT射线来源引入体内的放射性核素体外X射线管发出的X线射线种类γ射线X射线分辨率低高原理示踪剂在组织中摄取代谢有差异不同组织对X射线的吸收值有差异第六章内分泌系统一、甲状腺摄131I试验1、原理:甲状腺摄取碘的量和速度与甲状腺功能密切相关。

被甲状腺摄入的131I发出的γ射线量可反映其功能状况。

2、注意事项:检查前停用含碘食物和药物。

3、临床意义:摄131I功能增高:甲亢(峰时前移)、单纯性甲状腺肿。

摄131I功能减低:甲减、亚急性甲状腺炎。

二、甲状腺激素抑制试验1、原理:正常人给予外源甲状腺激素后,负反馈启动,TSH减少,摄碘受抑制。

但甲亢者不受抑制,抑制率<50%。

2、临床意义:特异性诊断甲亢。

三、甲状腺显像1、常用显像剂:131I、99Tc m O4-2、临床应用(1)诊断异位甲状腺;(2)判断甲状腺结节功能(冷、凉、温、热结节,功能从无到高依次增强);(3)冷、凉结节恶变率较温、热结节高;(4)判断甲状腺结节良恶性质:甲状腺动脉灌注显像局部放射性增浓即恶性,局部减低缺损即良性;(5)寻找甲状腺癌转移灶;(6)判断功能自主性甲状腺瘤:注射T3、T4后热结节仍保留,正常部位影像减淡。

第七章神经系统一、脑血流灌注显像1、原理:脂溶性显像剂通过血脑屏障进入脑细胞,分解成水溶性物质滞留于脑组织中,其剂量与脑血流量成正比。

核医学 复习重点总结资料

核医学 复习重点总结资料

第一张绪论核医学概念:利用放射性示踪技术探索生命现象、研究疾病机制和诊断疾病的学科;是利用放射性核素及其制品进行内照射治疗和近距离治疗的学科。

第二章核医学物理基础、设备和辐射防护衰变类型:α衰变(产生α粒子);β–衰变(产生β¯粒子(电子));β+衰变(正电子衰变)与电子不同的是带有正电荷;电子俘获;γ衰变。

韧致辐射带电粒子受到物质原子核电场的影响,运动方向和速度都发生变化,能量减低,多余的能量以x射线的形式辐射出来电子俘获:质子从核外取得电子变为中子。

由于外层电子与内层能量差,形成的新核素的不稳定常产生:特征性X射线-能量转化;俄歇电子:能量使电子脱离轨道。

衰变规律:放射性核素原子数随时间以指数规律减少。

指数衰减规律e-λtN = N(t = 0)时放射性原子核的数目N0:N: 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目λ:放射性原子核衰变常数大小只与原子核本身性质有关,与外界条件无关; 数值越大衰变越快带电粒子与物质的相互作用(电离作用、激发作用)γ射线与物质的相互作用(光电效应、康普顿效应、电子对生成)光电效应:康普顿效应:电子对生成:辐射防护目的:防止有害的确定性效应,限制随机效应的发生率,使之达到可以接受的水平。

总之是使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的最低水平。

非随机效应有阈值正相关;随机效应无阈值严重程度与剂量无关。

基本原则:实践正当化;防护最优化;个人剂量限制。

外照射防护措施:1.时间2.距离3.屏蔽电离辐射生物学效应对机体变化:按效应出现的对象,分为躯体效应(somatic effect)及遗传效应(genetic effect)。

按效应出现的时间,分为近期效应(short-term effect)及远期效应( long-term effect)。

按效应发生的规律,分为随机效应(stochastic effect)及非随机效应( non-stochastic effect)。

核医学总结分析

核医学总结分析

一、核医学基础知识同位素:同一元素中,有些原子质子数相同而中子数不同,则称为该元素的同位素,如上例各种碘互为碘的同位素。

同质异能素:如果原子的质子数相同,中子数也相同,但是核的能级状态不同,那么它们互为同质异能素。

核素:把质子数相同,中子数也相同,核能级处于同一状态的一类原子,称为一种核素。

核衰变:放射性核素发生核内结构或能级的变化,同时自发地放出而变为出一种或一种以上的射线而转变成另一种核素的过程为“核衰变”。

1、5种衰变方式: α、β─、β╋、k、γα衰变:AZX--A-4Z-2Y+42He+Qα粒子特性:←α粒子实质上是He原子核,←α衰变发生在原子序数大于82的重元素核素←α粒子的速度约为光速的1/10,即2万km/s,2s绕地球1周。

←在空气中的射程约为3-8cm,在水中或机体内为0.06-0.16mm。

←因其质量大,射程短,穿透力弱,一张纸即可阻挡←但α粒子的电离能力很强。

β衰变:←核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。

←β衰变后核素的原子序数可增加或减少但质量数不变。

←分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种类型。

←β粒子的速度为20万km/s。

β-粒子的特性:←β-粒子实质是负电子;←衰变后质量数不变,原子序数加1。

←能量分布具有连续能谱,穿透力比a粒子大←电离能量比a粒子弱,能被铝和机体吸收,←β-粒子在软组织中的射程为厘米水平。

β+粒子的特性:←β+粒子实质是正电子;←衰变后子核质量数不变,但质子数减1.←β+也为连续能谱;←天然核素不发生β+衰变,只有人工核素才发生。

电子俘获(electron capture,EC):核衰变时原子核从内层轨道(K)俘获一个电子,使核内一个质子转化为一个中子。

它是核内中子数相对不足所致。

γ衰变:核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时放出γ射线的过程也称为γ跃迁(γtransition);γ衰变后子核质量数和原子序数均不变,只是能量改变。

γ射线特性:←γ射线为光子流,不带电,穿透力强,电离能力弱;←γ射线在真空中速度为30万km/s。

核医学总论资料

核医学总论资料
核医学总论
什么是核医学
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。 核医学不完全是影像医学。 核素显像是影像医学的一部分。 核医学
实验核医学 临床核医学 相关学科 核药学 核仪器和核电子学
临床核医学
临床核医学
诊断核医学
治疗核医学
体外诊断核医学
体内诊断核医学
放射性核素显像
非显像检查法
99mTc
(1)γ 光子的能量在141Kev(100~300 Kev范围之间)。 体内衰减及晶体厚度决定
(2)理想的的物理半衰期(T1/2): 99mTc的T1/2为6h。
(3)纯 γ 发射体: 只发射 γ 光子。满足显像同时减低受检者的受照射剂量。
(4)能标记多种化合物: 99mTc,化学性质活泼,能简易、快速地标记在多种显像药物 上,几乎可用于所有脏器的显像,
显像的方式和种类
局部显像(regional imaging)全身显像(whole-body imaging) 静态显像(static imaging) 动态显像(dynamic imaging) 平面显像(planar imaging) 断层显像(tomography) 早期显像(early imaging) 延迟显像(delay imaging) 阳性显像(positive imaging) 阴性显像(negative imaging) 静息显像(rest imaging)负荷显像(Stress imaging)
(5)价廉、易得:
放 钼射锝性发药生物器
99mTcO4- 99mTc-MDP 99mTc-MIBI 99mTc-ECD 99mTc-MAA 99mTc-DTPA 99mTc-EHIDA
常用99Tcm标记药物

核医学知识点总结最终版

核医学知识点总结最终版

一、前三章: 1、基本概念:①核医学:是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。

②核素nuclide :指质子数和中子数均相同,并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。

③同位素isotope :具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。

同位素具有相同的化学性质和生物学特性,不同的核物理特性。

④同质异能素isomer :质子数和中子数都相同,处于不同核能状态的原子称为同质异能素。

⑤放射性活度radioactivity 简称活度:单位时间内原子核衰变的数量。

⑥放射性药物(radiopharmaceutical )指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物。

⑦SPECT :即单光子发射型计算机断层仪,是利用注入人体内的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影像,构成断层影像。

⑧PET :即正电子发射型计算机断层仪,利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂,对脏器或组织进行功能、代谢成像的仪器。

⑨小PET :即经济型PET ,也叫SPECT_PET_CT ,是对SPECT 进行稍加工后,使其可行使PET 的功能。

⑩放射性核素(radionuclide):是指原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素。

⑾放射性核素纯度:也称放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂质的量有关;⑿放射化学纯度:指以特定化学形式存在的放射性活度占总放射性活度的百分比。

“闪烁现象 (flare phenomenon ): 在肿瘤病人放疗或化疗后,临床表现有显著好转,骨影像表现为原有病灶的放射性聚集较治疗前更为明显,再经过一段时间后又会消失或改善,这种现象称为“闪烁”现象。

2、人工放射性核素的来源:加速器生产11C 、13N 、15O 、18F 、反应堆生产、从裂变产物中提取、放射性核素发生器淋洗99mTc 3、核衰变的类型和用途:①α衰变:放射性核衰变时释放出α射线的衰变,射程短,穿透力弱,对局部的电离作用强,因此在放射性核素治疗方面有潜在优势;②β衰变:指原子核释放出β射线的衰变,穿透力弱,可用于治疗;③正电子衰变:原子核释放出正电子(β+射线)的衰变,可用于PET 显像;④电子俘获:原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程,电子俘获导致核结构的改变可能伴随放出多种射线,因此可用于核医学显像、体外分析和放射性核素治疗;⑤γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射γ光子的形式释放过剩的能量,这一过程称为…,穿透力强,电离作用小,适合放射性核素显像。

核医学完整版-复习考试必备,全面有重点资料

核医学完整版-复习考试必备,全面有重点资料

第一章核物理1、核医学(nuclear medicine)研究核技术在医学的应用及其理论的学科,是放射性核素诊断,治疗疾病和进行医学研究的医学学科。

2、元素(element)——具有相同质子数的原子,化学性质相同,但其中子数可以不同,如131I 和127I;3、核素(nuclide)——质子数相同,中子数也相同,且具有相同能量状态的原子,称为一种核素。

同一元素可有多种核素,如131I、127I、3H、99mTc、99Tc分别为3种元素的5种核素;4、同质异能素(isomer)——质子数和中子数都相同,但处于不同的核能状态原子,如99mTc、99Tc 。

5、同位素(isotope)——凡同一元素的不同核素(质子数同,中子数不同)在周期表上处于相同位置,互称为该元素的同位素。

6、稳定核素(stable nuclide)——原子核稳定,不会自发衰变的核素;7、放射性核素(radionuclide)原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素8、放射性衰变(radiation decay)——放射性核素的原子由于核内结构或能级调整,自发地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程9、放射性衰变方式:1)α衰变;2)β- 衰变:实质:高速运动的电子流;3)正电子衰变(β+衰变);4)电子俘获;5)γ衰变。

10、半衰期(half-live):放射性原子核数从N0衰变到N0的1/2所需的时间11、放射性活度(activity, A)单位时间内发生衰变的原子核数12、韧致辐射(bremsstrahlung)湮灭辐射(annihilation radiation) 康普顿效应(compton effect)光电效应(photoelectric effect)γ光子与介质原子碰撞,把能量全部交给轨道电子,使之脱离原子而发射出来,而整个光子被吸收消失。

r射线与物质相互作用产生哪些效应?光电效应康普顿效应电子对生成13、物理半衰期:表示原子核由于自身衰变从N0衰变到N0/2的时间,以1/2T表示,是恒定不变的。

核医学经典资料

核医学经典资料

核医学经典资料名词解释1、放射性衰变:当原子核质子数过多或过少,或者中子数过多或过少,原子核便不稳定,这是原子核会自发地放出射线,转变成另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线,这个过程叫做放射性核衰变。

2、α衰变:不稳定原子核自发地放射出α粒子而变成另一个核素的过程。

3、β-衰变:放射性核素的核内放射出β-粒子的衰变称为β-衰变。

4、γ衰变:α、β-、β+和电子俘获衰变的子核可能先处于激发态,在不到一微秒的时间内回到基态并以γ光子的形式释出多余的能量,叫做γ衰变。

6、湮没辐射:正电子衰变产生的正电子,在介质中运行一定的距离,当其能量耗尽时可与物质中的自由电子结合,而转化为两个方向相反、能量相等的γ光子而自身消失。

7、电子俘获衰变:EC发生在中子相对不足的核素。

原子核先从核外较内层的电子轨道俘获一个电子,使之与一个质子结合转化为中子,同时发射出一个中微子。

故原子质量数不变而原子序数减少1。

随后较外层的轨道上有一个电子跃入内层填补空缺。

由于外层电子的能量比内层高,多余的能量就以X线的形式释出,或者将多余的能量传给另一轨道电子,使之脱离轨道而释出。

8、放射性活度:表示单位时间内发生衰变的原子数。

9、物理半衰期:指放射性核素数从NO衰变到NO的一半所需的时间。

10、有效半衰期:由于物理衰变与生物的代谢共同作用而使体内放射性核素减少一半所需要的时间。

11、光电效应:γ光子和原子中内层壳层电子相互作用,将全部能量交给电子,使之脱离原子称为自由的光电子的过程。

12、PET:是一种探测体内11C、13N、15O、18F等正电子核素的仪器,注入人体的正电子核素标记物随血液循环分布于组织或器官。

13、SPECT:是在γ照相机基础上发展起来的新一代仪器,分为探头、旋转支架、扫描床、计算机操作系统。

14、电离与激发:带电粒子通过物质时和物质原子的核外电子发生静电作用,使电子脱离原子轨道而形成自由电子的过程称为电离。

核医学讲义

核医学讲义

核医学讲义1. 核医学* 定义利用放射性示踪技术探索生命现象、研究疾病机制和诊断疾病的学科;是利用放射性核素及其制品进行内照射治疗和近距离治疗的学科。

* 分类:实验核医学和临床核医学(放射性核素显像;脏器功能测定;放射性核素治疗;放射免疫和体外分析)。

2. 放射性核素显像与其他医学影像学技术的关系* 相同点:1) 以形态学改变为其诊断的基本出发点2) 显像技术中有辐射存在为主要特点* 不同点:1) 射线的来源不同(来自体内外)2) 诊断的依据不同3) 射线的存在时间段不同4) 各自的特点不同3. 原子核由原子和中子组成。

4. 核素:即质子数和中子数都相同且原子核处于相同能态的原子为一种核素。

原子核所处的能量状态不同的原子是不同的核素。

5. 同位素:质子数相同中子数不同的元素互为同位素,具有相同的化学性质和生物学特性。

6. 同质异能素:质子数和中子数都相同但核的能量状态不同的核素互称同质异能素,如99Tc和99mTc。

7. 激发态:原子核处于能量较高状态。

表示方法为m,如99mTc。

8. 放射性核素:原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素9. 放射性衰变:放射性核素的原子由核内结构或能级调整,自发地释出一种或一种以上地射线并转化为另一种原子地过程。

10. 衰变类型:a 衰变;b–衰变;b+衰变;电子俘获;g衰变11. a衰变(alpha decay)* α粒子是由两个质子和两个中子组成,实际是氦核4He* 238U→234Pu+4He+Q* a粒子的特性:1) 由两个质子和中子组成带2个正电荷2) 射程短,穿透力弱3) 电离辐射生物效应作用强12. b–衰变(Beta-minus decay)* b–衰变发生在中子过剩的原子核* 32P→32S+b–+Ue+1.71MeV* 衰变时放出一个b–粒子(电子)和反中微子* 一种b–衰变核素发射b–粒子的平均能量约等于其最大能量的三分之一* 特性:(1)连续能谱;(2)穿透力较弱;(3)辐射生物效应较强。

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第七章脑显像第一节脑灌注显像一、原理利用能自由穿透血脑屏障进入脑组织的放射性核素脑显象剂, 在脑组织中浓聚的数量与血流量成正比,并在脑组织内稳定停留,用核医学仪器进行显像获得脑血流灌注影像二、显像剂理想的脑灌注显像剂应具备以下特性1.具有穿透血脑屏障的能力2.在脑中滞留足够的时间3.具有确定的脑区域分布条件 1.电中性(零电荷)2.脂溶性 3.分子量小显像剂分类1.99mTc标记的脑灌注显像剂2.123I标记的胺类化合物3.弥散性脑血流显象剂惰性气体类,如133Xe(一)99mTc标记的脑血流灌注显像剂1.99mTc-六甲基丙二胺肟(99mTc-HMPAO)优点:(Ⅰ型)脑摄取率高,脑内分布相对稳定缺点:体外稳定性差,制备后快速降解(10min)2. 99mTc-双半胱乙酯(99mTc-ECD)优点:①体外稳定性高,标记后放置24h放化纯度大于90%②体内清除快,增加脑组织/非脑组织的比值以提高影像质量,并可较长时间地滞留在脑内(在脱脂酶的作用下水解成为单酸或二酸化合物),同一天内可重复显像,适合特殊检查和介入试验缺点:脑内分布有轻微变化,1h脑内总放射性约减少10%(二)123I标记的胺类化合物123I由加速器生产衰变类型:E.C主要射线及能量 159keV(83%)物理半衰期:13.2h物理特性适合于SPECT显像1.123I-安菲他明(123I-IMP)静脉注入后,脑细胞摄取较高(7-9%),绝大多数被肺摄取,然后不断释放到血液中,脑摄取量与局部脑血流量呈正比血中清除快速(泌尿道排泄:23%/24h, 40%/48h)―再分布‖现象:注射123I-IMP后,20~30分钟脑内放射性逐渐达到平衡,60分钟脑内分布相对稳定,稍晚脑内不断被洗脱,加上肺摄取的显像剂不断释放和脑组织再摄取,脑灰质和白质的放射性比值下降,其放射性分布不再确切反映局部脑血流灌注情况―再分布‖现象和脑神经细胞的代谢有关,在缺血性脑血管疾病延迟显像中出现,反映局部脑组织具备生存能力2.123I-HIPDM(2-羟-3甲基-5-碘苄基)123I-HIPDM能自由穿透血脑屏障,进入脑组织后,变成带正电的化合物,滞留于脑内,持续60分钟(三)弥散性脑血流显像剂1.133Xe是一种脂溶性的惰性气体进入血循环后以弥散方式自由地通过完整的血脑屏障,迅速被脑组织摄取,并不断从脑组织中洗脱,脑组织摄取和洗脱的量和脑血流量成正比,脑的初期摄取量较高优点:能绝对定量局部脑血流量,可分别计算灰质和白质的血流量,还可多次重复检查缺点: 以弥散方式通过血脑屏障的能力是双向性的,在脑内滞留的时间较短,维持高放射性的时间仅5分钟左右,难以获得高质量的影像,且需要高速和高灵敏的SPECT仪2.81mKr(氪)可由发生器获得,但需经颈动脉持续注入(p.68)三显像方法✧病人准备、给药途径、使用剂量和采集时间1)99mTc标记脑灌注显像剂: 30~60min前,受检者口服过氯酸钾封闭脉络丛、甲状腺和鼻粘膜,静脉注射555~1110MBq,30~60min采集图像,能峰140keV,窗宽15%,每 5.6°或6°采集一帧,保证每帧影像达100K计数2)123I-IMP: 注射前7天开始服碘剂,封闭甲状腺,静脉注射111~185MBq,10min采集图像,能峰置159keV,必要时3~5h延迟显像(反映局部脑组织具备生存能力)3)133Xe:在1~1.5min的时间通过闭锁回路吸入133Xe气体(浓度370MBq/L),SPECT动态采集,每次6~10min✧环境设施保持安静15min, 无噪音、光照适宜✧影像处理与重建图像采集后,使用计算机软件进行脑的三维断层和立体影像重建四正常影像和读片技术1.首先观察影像质量2.优质影像清晰显示大脑皮质沟回、基底节、丘脑等结构,对比度好3.影像上能分辨大脑纵裂、外侧裂和中央沟等解剖标志4.大脑灰质和白质界线清晰,双侧基底节(纹状体)显示尾状核头部和豆状核(壳、苍白球),丘脑呈椭圆形rCBF正常所见和正常值五半定量分析技术(p.70)目的:尽可能的消除人为因素半定量分析:首先选定要分析脑断层层面,然后在所选的各个层面上划取感兴趣区(regional of interest, ROI), 以对侧镜像部位的放射性比值作为参照,亦可用小脑计数、全脑计数、单侧大脑计数、基底核计数作为对照判断标准:左右大脑半球对应部位放射性差异小于10%,大于10%为异常表99mTc-HMPAO rCBF正常值(X ±SD,n=15)七异常影像(p.72)1.局限性放射性分布稀疏、降低或缺损各种缺血性脑病变、功能性脑病和占位性脑病如缺血性脑血管疾病、脑出血、脑脓肿、癫痫和偏头痛发作间期、脑肿瘤等2.局限性放射性浓聚、增高如癫痫发作期致痫灶,偏头痛发作期和部分脑肿瘤(血供丰富)可呈放射性浓聚灶过渡灌注(luxury perfusion)现象一些缺血性病灶周围出现异常放射性增高区域,系缺血区血管扩张和血管反应性增强引起脑血流灌注增加如短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack ,TIA)、脑梗死亚急性期和慢性期的病灶旁(发病数日后,建立了较丰富的侧枝循环)3.交叉失联络(crossed cerebellar diaschisis)现象当一侧大脑皮质局限性放射性分布降低或缺损时,梗死区同侧或对侧脑组织呈低血流灌注现象是一种血管神经反应并非脑的器质性病变,多见于慢性脑血管疾病,可能系机体的一种自我保护机制,最常见的是交叉小脑失联络症,表现为病变对侧小脑的放射性减低4.白质区扩大和脑中线偏移表现为局部明显的放射性分布降低或缺损伴有之常见于脑梗死、脑出血和脑肿瘤等疾病亦可见于白质或脑室病变5.脑结构紊乱脑内放射性分布杂乱无章,原有结构无法辨别,或脑皮质周围呈花边状环形放射性分布多见于脑挫裂伤时,外力撞击致使脑内组织挫伤、血肿、缺血、功能不全和血脑屏障受损所致6.异位放射性分布脑结构以外部分的异常放射性的非生理性浓聚主要分布于鼻腔、侧脑室、头皮或颅骨内,系脑挫伤伴脑脊液漏、硬膜下血肿、蛛网膜下隙出血等疾病所引起7. 脑萎缩表现皮质变薄、放射性分布呈弥漫性稀疏、降低,脑室和白质相对扩大,脑裂增宽常见于脑萎缩症、早老性痴呆、各型痴呆和抑郁症晚期8. 脑内放射性分布不对称一侧放射性明显高于或低于对侧如舞蹈病、Parkinson时,一侧丘脑及尾状核明显低于对侧丘脑及尾状核锥-基底动脉供血障碍、小脑病变时,一侧小脑放射性明显低于对侧小脑,皮质结构不完整如对侧大脑半球同时存在缺血性改变,则为小脑交叉失联络症八临床应用(p.73)一)急性脑血管病变✧急性脑梗死早期阳性率高于CT,缺损范围较CT所示为大✧短暂性脑缺血发作(TIA)—被定义为局部脑神经功能短暂性缺失表现:局灶性神经功能缺失,随即恢复而没有重要功能缺损的后遗症,反复发作时的症状常重复出现,根据其病变血管的支配区域以及病变的程度而表现为相应的症状和体征✧可逆性缺血性脑疾病(RIND)神经系统缺血症状超过24h,然而可在3d以内恢复者1.TIA的病因、发病机制最常见于动脉粥样硬化症,颈动脉系统和锥基底动脉系统病变均可引起主要机制:目前有微血栓、脑血管痉挛、脑血流动力学改变等学说2.TIA临床表现好发于中年以上50~70,男性多于女性,发作突然,症状和体征出现后迅速达高峰,持续时间短暂或长达数小时,多在24h后完全恢复正常,发作时出现脑局部功能障碍,很少出现以意识障碍为主的全脑症状按解剖学分为两大类:颈内动脉系TIA临床表现为大脑半球症状和眼症状锥-基底动脉系TIA 临床表现复杂多样,双侧脑干网状结构缺血所致倾倒发作(drop attack)是锥-基底动脉TIA的典型症状,病人突然跌倒,四肢无力,意识障碍而症状短暂,随后可自行站立3.TIA的临床诊断①神经功能障碍局限于某一血管分布范围②发作时间不超过24h,一般在30min内③发作间期无异常神经体征4.SPECT脑血流显像诊断TIA表现为相应部位放射性减低或缺损,可为单个或多个, 临床症状逐渐消失,但局部脑血流未完全恢复,局部仍处于慢性低灌注状态(23ml ~50ml/min/100g ),此时脑灌注显像仍可显示放射性减低区域CT、MRI检查往往表现为阴性,只有局部脑血流量低于8ml/min/100g时局部结构才会有明显改变5.TIA的病程与预后✧ TIA是严重的缺血性脑血管疾病的先兆,25%~40%TIA患者5年内可发生脑梗死(TIA发作后仍长期存在局部低灌注区),可用放射性核素脑血流灌注显像观察病程、疗效和预测转归、预后✧统计表明rCBF显像,在发现TIA无症状期的脑内缺血病灶方面明显优于XCT和MRI,不仅可以早期发现慢性低灌注状态,并对估计缺血程度、随访和观察疗效具有重要临床价值表TIA rCBF显像与XCT阳性率的比较短暂性脑缺血发作(TIA)rCBF影像与CT比较二)急性脑梗死(cerebral embolism)1.脑梗死是随血流进入颅脑的固体、液体或气体栓子阻塞脑血管造成局部缺血、坏死和相应的脑功能障碍的疾病栓塞的部位不同,临床的表现不同,其中以大脑中动脉脑梗死最为常见,常累及额叶中央前回下部、顶叶枕下回、基底节区2.影像学表现1) CT:起病后24h内无表现,24~48h可见减低密度阴影2) MRI:对脑干和小脑的病灶可较早期发现,脑梗死区呈长T1和长T2信号,可区分超急性期(0-6h)、急性期(6-24h)、亚急性期(1-7d)、稳定期(>14d)3) 脑血流灌注显像①呈现放射性缺损区由于脑梗死局部脑血流中断,其血液支配区域内脑组织无放射性摄取,诊断阳性率可达95%~100%②缺血半影区和盗血现象(steal phenomena):在放射性缺血区周围存在一部分放射性减低区域,由于梗死、缺血局部脑组织向周围邻近血管盗血,邻近血管中部分血液被分流,而显示供血不足,造成梗死区外放射性低下③过渡灌注现象④失联络现象三)癫痫(epilepsy)癫痫rCBF显像四)Alzheimer病(AD)✧ AD 是以大脑弥散性萎缩和神经细胞变性为主的退行性疾病✧ SPECT血流灌注显像的典型表现:颞顶叶脑血流降低,可伴有额叶的脑血流降低(双侧性),其降低程度、范围与病情严重程度相关✧脑灌注显像诊断轻、中、重度AD病的灵敏度分别为67%、86%和92%五)颅脑损伤✧颅脑损伤是常见的外伤,轻、中度颅脑损伤引起局部脑血流和代谢功能改变, 脑灌注显像可显示局部脑灌注低下✧临床表现短暂意识丧失,一般不超过半小时,具有逆行性健忘和头痛、恶心等,但神经系统检查无阳性体征, CT、MRI难以显示,中度颅脑损伤临床症状和体征更明显,但CT没有明显改变✧ SPECT诊断阳性率为68%~77%,可用于颅脑损伤后的随访和预后评估六)SPECT脑显像在精神疾病中的应用rCBF显像已开始应用于探索精神分裂症等精神活动异常与局部大脑皮层和神经核团功能和定位的关系1. 精神分裂症✧未用药患者,思维形式障碍、夸大妄想患者可有双侧或单侧额叶及颞叶局部脑血流量异常↑✧而幻觉、妄想、猜疑者可见双侧额叶、扣带回、左侧颞叶和左侧丘脑局部脑血流↓2. 抑郁症(D)抑郁症患者脑血流灌注显像均显示不同程度的局部脑血流量下降,常见症状情感低落、注意力不集中、记忆力减退、思维阻滞等都与额叶和颞叶↓有关3. 强迫性精神症rCBF显像可见双侧基底节局部脑血流量↓七)脑死亡(Brian death)✧是不可逆的脑损害,脑的全部功能已不可逆终止✧ SPECT脑灌注显像是判断脑死亡最方便、有效的工具✧脑死亡为全脑无放射性摄取,证实脑部无血流灌注,更无脑的功能活动✧如大脑和小脑仍可摄取放射性,则可排除脑死亡八)震颤麻痹(PD) 的SPECT脑血流显像表现震颤麻痹又称帕金森病✧病理变化脑干含色素核团内色素神经元变形、缺失、退行性变✧临床表现震颤、全身强硬、运动减少和姿势性反射障碍等✧ rCBF基底节前部和皮层内放射性摄取下降,两侧基底节的血流灌注可不对称九)偏头痛的诊断偏头痛发作性神经-血管功能障碍病理生理学基础血管舒缩异常和血流动力学变化rCBF显像常在发病时见到局部放射性↑,临床症状消失后血流量大多又恢复正常十)脑肿瘤大部分表现为病灶局部脑血流量减少,如脑转移瘤、大部分胶质瘤少部分可表现为病灶局部脑血流量增加,如脑膜瘤、高度恶行的神经胶质瘤和神经母细胞瘤等(专节介绍)局部脑血流(rCBF)断层显像(99mTc-HMPAO)十一)小儿缺氧缺血性脑病(Hypoxic ischemic encephalopathy, HIE)✧以脑瘫、智力低下和惊厥为主要症状✧颈内动脉和大脑中动脉闭塞为多✧脑血流灌注显像表现为局部放射性降低、缺损✧使用药物和高压氧等治疗后好转,rCBF↑✧ SEPCT显像可早期诊断、评价病情、观察疗效和估计预后十二)脑动静脉血管畸形(cerebral arteriovenous malformation,AVM)✧亦称脑血管瘤,动脉和静脉之间没有毛细血管,动静脉血管直接相连,造成脑动静脉之间短路✧常见的症状和体征出血、抽搐、头痛、局限性神经功能障碍、痴呆和颅内杂音✧ SPECT脑血流灌注示病灶局部呈放射性减低或缺损区,病变区域多呈楔形、边缘清晰,脑室扩大,局部脑实质变薄十三)脑底异常血管网症✧又称脑底动脉闭塞伴毛细血管扩张、特发性脑底动脉环闭塞症、烟雾病或Moyamoya D, 好发于儿童✧临床表现:早期出现TIA,继而可出现轻偏瘫、癫痫、头痛、失语、不自主运动和精神症状✧影像学表现:血管造影双侧颈内动脉床突上段和大脑中动脉及前动脉的近端有严重狭窄或闭塞,在基底节处有一显著的毛细血管扩张网,具有广泛而丰富的侧枝循环SPECT脑灌注显像示病变局部脑血流量降低、脑血流储备亦降低, SPECT观察的病灶较CT、MRI所示病灶要大,脑负荷试验可更明显显示病灶十四)其他用于一氧化碳中毒,代谢性疾病引起脑血管损伤,艾滋病脑损伤,脑震荡、脑外伤、脑部手术后,以及针刺研究第二节放射性核素脑灌注显像介入试验一脑显像介入试验的基础二脑血流灌注显像介入试验的基本原理和分类三脑显像介入试验的必备条件四脑灌注显像介入试验的具体方法一脑显像介入试验的基础(p.78)✧脑组织血流供应丰富,汇入脑的四大动脉通过脑底部Willis(颅底动脉环)相互交联吻合后,形成灌流脑组织的三大动脉系统:大脑前、中、后动脉✧三大动脉系统在各自的灌注区域其末梢相互吻合,形成广泛的侧支循环,Willis环调节左右半球血流供应的平衡,对维持脑正常的生理功能具有重要作用✧脑血流灌注的储备能力较强,静息状态SPECT显像无从显示,只有通过介入手段施以各种负荷,才能有所表现✧脑质量占全身2%,但其组织代谢水平高,需要消耗大量的葡萄糖和氧来维持其高代谢率,脑细胞主要通过有氧氧化代谢供能, 需要较高的血流供应,带来葡萄糖和氧,脑血流量占心输出量的15%左右机体通过各种机制维持脑血流的平衡✧脑组织通过血流自动调节作用(autoregulation)保持脑血流量不变正常健康者血压在生理波动范围内高血压患者的血压自动调节范围高于正常人(图7-4)✧局部脑血流量(rCBF)受到该部位的神经细胞活动状态、局部糖代谢(rCMRGlc)、局部氧代谢(rCMRO2)的调节,局部神经细胞活动增强,依赖于局部代谢增强,与血流增加相互平行✧ rCBF的调节还通过改变小动脉的阻力来实现化学因素二氧化碳分压、氧分压、钙离子浓度、氢离子浓度等, 动脉血中二氧化碳分压↑引起具有正常反应的血管阻力↓、脑血管扩张、脑血流量↑神经体液因素(图7-5 )二脑血流灌注显像介入试验的基本原理和分类基本原理:✧局部脑血流量不但与脑血管阻力、压力差有关,也与局部脑组织的代谢程度相关,通过外部各因素的介入,引起对该因素具有反应应达部分的局部脑血流量发生改变,以显示与其他部位的差异✧通过生理性刺激、药物(如血管扩张剂)等,在这些因素的介入下,正常组织及对之具有反应的部位rCBF↑, 而无反应部位rCBF不增加,从而增强了正常与病变部位图像放射性浓度的对比度,提高疾病的阳性诊断率,或显示出相应兴奋灶,以便进行神经核团定位分类:激活试验用生理性的刺激因素来激活脑功能如光线、声音、四肢运动等为常用的视觉、听觉试验和运动负荷试验的刺激因素通过刺激来测定rCBF和脑代谢量的变化,进行脑的活动的间接评价负荷试验药物负荷二氧化碳试验,乙酰唑胺试验及过度换气试验作用原理都是通过改变二氧化碳分压来调节脑血管阻力其它负荷直立负荷试验,颈动脉压迫试验(Matas), Wada 试验表7-2脑血流灌注介入试验(p.80)三脑显像介入试验的必备条件1. 找到合理而实用的介入干预方法2. 获得合适的显像剂3. 建立精确的定量或半定量方法4. 几次试验之间必须具有可比性,即前后的试验条件保持一致,特别是位置和断层层面1.显像剂的选择(p.81,表7-3)1)133Xe静注、吸入法133Xe为惰性气体,能自由通过血脑屏障(BBB)并扩散, 133Xe扩散入脑的量与局部脑血流量之间具有良好的线性关系能用比较简单的定量方法测出rCBF的绝对值,并在较短时间内进行数次测定2)123I-IMP 为中性脂溶性物质,初次循环通过脑组织的摄取率(extraction fraction)在99%以上,最大优点是其进入脑组织的量基本上随脑血流的增加而增加,直线性较好,图像分辨率和质量明显优于133Xe,是最适合于用作脑灌注介入试验的显像剂,但由于受到注射剂量的限制(222MBq),影像质量和分辨率不如99mTc标记的化合物3)99mTc-HMPAO随注入量的增加明显提高图像质量和分辨率,增加了探测出较小的、深部的病变的可能但标记化合物的稳定性差(标记后必须在30min内使用),且进入脑组织的量与脑血流的增加在高灌注时不呈直线关系,有反相弥散这一动力学特性,可以小脑局部放射性为基准对全脑进行校正4) 99mTc-ECD具有较高的分辨率、图像质量较好,标记后较稳定,进入脑组织后转变成极性化合物而得以滞留在脑细胞中但在高灌注时脑血流量与99mTc-ECD的进入量不再是直线关系,造成定量时的低估现象✧对不同的负荷、不同目的的检查,需要选择不同的脑显像剂2.脑显像介入试验的检查程序✧介入试验的脑图像需要与静息下图像相比较,由于定量计算的需要,脑显像介入试验至少需要进行二次(隔日法)✧脑显像剂分割剂量法(split dose)是采取同日进行静息和负荷状态下脑介入试验分割剂量法(图7-7,p.83) 将显像剂分割成低剂量和高剂量二个部分,在第一状态下注射低剂量,完成SPECT采集后,在第二个状态下注入高剂量,再次进行第二次SPECT采集,所得的二组图像,分别代表二种不同状态下脑血流灌注影像,可通过视觉分析和半定量处理对比二种状态的差异优点:可最大限度的保持体位和采集条件不变,从而反映单一负荷因素的影响,使二组影像具有可比性,有利于分析比较及定量研究分割剂量法基于下述原理1) 静脉注射以后,脑显像剂在脑部的分布与注射时(注射当时及以后数分钟)的脑血流和代谢有关,并持续较长时间保持不变2) 再次(第二次或多次)注射后,脑显像剂依再次注射当时的(瞬间的脑血流量和代谢状况)状态分布,并叠加在前次已达平衡的影像上,这时某一脑局部的放射性等于2次注射在该局部放射量的总和3) 第一次注射时采用小剂量,第二次采用较大剂量, 尽可能减少第一次注射对第二次注射的影响, 使第二次显像所进行的定量或半定量计算更为准确4) 同日法分割剂量负荷试验可以用简便的半定量方法来评价脑血管储备功能,而不需要复杂的影像相减技术、剂量校正和衰减校正(r=0.998)3.定量或半定量试验的方法通过负荷试验和静息状态二次检查所得定量数据的对比获得脑血管储备功能(cerebrovascular reserve capacity, CVRC )的定量资料常用参考区域:对侧相应部位(镜像)、两小脑平均值、小脑最高计数的80%、健侧小脑平均值、视皮质及整个大脑平均值✧小脑血流量极为恒定,常以小脑计数作为参考区域,但有一定的局限性(病变累及小脑或存在失联络症除外)脑血管储备功能(CVRC )计算公式四脑灌注显像介入试验的具体方法(p.85)1. 二氧化碳负荷试验是进行脑血管反应性(脑循环储备功能)的评价生理:正常情况下脑血流量增加的程度与CO2分压增加程度呈正比(图7-5,p.79), 脑组织的局部化学环境是影响脑血管舒缩活动的重要因素, 吸入高浓度的CO2引起动脉血液CO2分压↑,通过化学感受器的作用引起脑血管扩张机理:动脉血中CO2分压↑, CO2进入组织后与组织中的水分子结合生成碳酸(H2CO3),后者离解产生H +, pH值降低,引起脑阻力血管扩张局限性:个体对CO2的反应不一(合作程度、血压改变等)限制其临床应用2.乙酰唑胺(ACZ,Diamox)负荷试验ACZ是一种碳酸酐酶抑制剂,能高度选择性引起脑血管扩张(rCBF↑50%~80%)原理:作用RBC中的碳酸酐酶活性下降, CO2和H2O结合生成碳酸的反应迟缓CO2+H2O H2CO3造成血液及脑组织中二氧化碳浓度↑,引起正常反应的脑血管扩张方法:1)隔日法:静息与负荷间隔48h左右剂量:静脉注射Diamox15~20mg/Kg,成人总剂量1000mg静脉注射后2min开始起作用,10~20min 效果达到高峰静脉注射后15~20min注射脑显像剂进行负荷显像注意:二次显像条件要尽可能保持一致2)同日法:基础:分割剂量法,目前最经典,最能减少在机时间方法:首先注射1/3量显像剂(低剂量),等待一定时间, 静脉注射Diamox后进行第一次静息态SPECT 采集, 保持病人体位不变,再注射约2/3量脑显像剂(高剂量),然后进行第二次负荷态SPECT采集,二次所得的资料以同样条件处理,在比较对应层面相对应的ROI时更具有可比性3)观察指标脑组织局部对乙酰唑胺的反应类型A.脑灌注正常且有良好的侧支循环,脑血管储备功能正常B.脑灌注异常需通过负荷试验才能揭示,脑血管储备功能差C.脑血流灌注异常而脑血管储备功能亦差D.脑血流灌注异常但具有较好的脑血管储备功能E.脑血流灌注及储备功能均差或无反应表7-4 脑组织局部对乙酰唑胺的反应类型(p.87)3.过度换气试验换气过度尤其是持续深而长的呼气造成CO2分压↓,在正常人中造成脑血流量降低✧癫痫可利用过度换气负荷试验诱发异常脑波和显示异常放射性热区以发现病灶所在4.直立负荷试验利用体位的改变(立、卧位)来检测隐匿性脑血流灌注低下正常人体位改变,通过神经、体液的调节脑血流灌注可在较短时间内恢复正常水平。

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核医学经典资料名词解释1、放射性衰变:当原子核质子数过多或过少,或者中子数过多或过少,原子核便不稳定,这是原子核会自发地放出射线,转变成另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线,这个过程叫做放射性核衰变。

2、α衰变:不稳定原子核自发地放射出α粒子而变成另一个核素的过程。

3、β-衰变:放射性核素的核内放射出β-粒子的衰变称为β-衰变。

4、γ衰变:α、β-、β+和电子俘获衰变的子核可能先处于激发态,在不到一微秒的时间内回到基态并以γ光子的形式释出多余的能量,叫做γ衰变。

6、湮没辐射:正电子衰变产生的正电子,在介质中运行一定的距离,当其能量耗尽时可与物质中的自由电子结合,而转化为两个方向相反、能量相等的γ光子而自身消失。

7、电子俘获衰变:EC发生在中子相对不足的核素。

原子核先从核外较内层的电子轨道俘获一个电子,使之与一个质子结合转化为中子,同时发射出一个中微子。

故原子质量数不变而原子序数减少1。

随后较外层的轨道上有一个电子跃入内层填补空缺。

由于外层电子的能量比内层高,多余的能量就以X线的形式释出,或者将多余的能量传给另一轨道电子,使之脱离轨道而释出。

8、放射性活度:表示单位时间内发生衰变的原子数。

9、物理半衰期:指放射性核素数从NO衰变到NO的一半所需的时间。

10、有效半衰期:由于物理衰变与生物的代谢共同作用而使体内放射性核素减少一半所需要的时间。

11、光电效应:γ光子和原子中内层壳层电子相互作用,将全部能量交给电子,使之脱离原子称为自由的光电子的过程。

12、PET:是一种探测体内11C、13N、15O、18F等正电子核素的仪器,注入人体的正电子核素标记物随血液循环分布于组织或器官。

13、SPECT:是在γ照相机基础上发展起来的新一代仪器,分为探头、旋转支架、扫描床、计算机操作系统。

14、电离与激发:带电粒子通过物质时和物质原子的核外电子发生静电作用,使电子脱离原子轨道而形成自由电子的过程称为电离。

如果原子的电子所获得的能量还不足以使其脱离原子,而只能从内层轨道跳到外层轨道,这时原子从稳定状态变成激发状态,叫做激发。

15、过度灌注:局部灶放射性分布异常增高,影像表现为点灶状、团块状、环形或新月形等,常见于癫痫发作前致痫灶、血运丰富的肿瘤、偏头痛发作期、TIA:梗塞亚急性和慢性期时的病灶。

16、交叉失联络现象:表现为一侧大脑皮质局部放射性减低,同时对侧小脑或大脑放射性分布显示见明显减低。

多见于慢性血管病。

17、盗血现象:在脑梗死放射性缺损部位iede周边往往存在部分放射性减低区,所以SPECT 显示的病变范围比CT、MRI的要大,这是梗死、缺血局部的脑组织向周围邻近血管“盗血”、邻近部分血液被“分流”所致。

18、“炸面圈”征:骨显像病灶中心呈放射性缺损区,其周围常因放射性增加形成环状。

19、闪耀现象:患者对化疗、放疗或内照射治疗有较好的治疗反应,骨痛等临床症状改善明显,最明显出现在治疗后3个月,但显像显示原病灶区放射性摄取却增高,范围甚至增大。

20、超级骨显像:全身骨显像放射性摄取普遍显著增加,呈均匀,对称的异常放射性浓聚,软组织活性很少,肾脏膀胱不显影或者极淡。

21、元素:凡质子数相同的同一类原子称为元素。

如:C、H、O。

22、同位素:凡原子核具有相同质子数而中子数不同的元素互为同位素。

如1H、2H、3H23、同质异能素:核内质子数和中子数都相同,但能量状态不同的核素称为同质异能素。

如99m Tc、99Tc24、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。

如1H、12C、198Au25、核衰变的原因:当原子核中质子数过多或过少,或者中子数过多或过少时,原子核便不稳定,这时的原子核就会自发地放出射线,转变为另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线。

26、β+衰变:由于电子相对不足,导致一个质子转化为中子而放出β+射线的衰变,其结果原子核将前移一位。

27、γ衰变:原子核从激发状态到基态,通过发射γ光子释放过剩能量的过程。

28、α射线:带正电的高速粒子流,本质是氦核。

29、β射线:带负电的高速粒子流,本质是负电子。

30、γ射线:不带电的光子流。

31、电离:带电粒子通过物质时,和物质原子的核外电子发生静电作用,使电子脱离原子轨道而形成自由电子的过程。

32、激发:原子从稳定状态变成激发状态,这种作用称为激发。

33、吸收:射线使物质的原子发生电离和激发的过程中,射线的能量全部耗尽,射线不再存在,称为吸收,其最终结果是使物质的温度升高。

34、康普顿效应:能量较高的γ光子与原子中的核外电子作用时,只将部分能量传递给核外电子,使之脱离原子核束缚成为高速运行的自由电子,而γ光子本身能量降低,运行方向发生改变,称为康普顿效应。

康普顿效应发生几率与光子的能量和介质的密度有关。

介质的密度越大,康普顿效应越明显。

35、照射量:国际单位是:库伦/千克(C/kg)旧制专用单位为伦琴(R),1伦琴=2、58×10-4库伦/千克。

36、照射量率:单位时间内的照射量。

其单位为:库伦/(千克·小时)(或秒)。

照射量仅用于能量在10keV~3MeV范围内的X射线或γ射线。

37、吸收剂量:单位质量被照射物质吸收任何电离辐射的平均能量。

吸收剂量的国际单位为戈(瑞)(Gray),以Gy表示。

它的定义是1千克的物质吸收1焦耳的辐射能量时相应的吸收剂量。

即1Gy=1J/kg,旧制专用单位为拉德,以rad表示,1Gy=100rad。

单位时间内的吸收剂量叫吸收剂量率,其单位为Gy/s。

38、剂量当量:吸收剂量和其他必要修正因子的乘积,并用H表示,即:H=D·Q·N,剂量当量国际单位为希(沃特),以Sv表示,旧制专用单位为雷姆,以ram表示,1Sv=100ram。

39、同位素:质子数相同中子数不同的元素互为同位素,具有相同的化学性质和生物学特性。

40、同质异能素:质子数和中子数都相同但核的能量状态不同的核素互称同质异能素,如99Tc和99m Tc。

41、激发态:原子核处于能量较高状态。

表示方法为m,如99m Tc。

42、放射性核素:原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素核医学技术部分1、放射性核素显像与其他医学影像学技术的关系相同点:1、以形态学改变为其诊断的基本出发点2、显像技术中有辐射存在为主要特点不同点: 1、射线的来源不同(来自体内外)2、诊断的依据不同3、射线的存在时间段不同4、各自的特点不同2、原子核由原子和中子组成。

3、衰变类型:α衰变;β–衰变;β+衰变;电子俘获;γ衰变α衰变α衰变:α粒子是由两个质子和两个中子组成,实际是氦核4He238U→234Pu+4He+Qα粒子的特性:1、由两个质子和中子组成带2个正电荷2、射程短,穿透力弱3、电离辐射生物效应作用强β–衰变β–衰变:β–衰变发生在中子过剩的原子核32P→32S+β–+Ue+1、71MeV衰变时放出一个β–粒子(电子)和反中微子一种β–衰变核素发射β–粒子的平均能量约等于其最大能量的三分之一特性:(1)连续能谱;(2)穿透力较弱;(3)辐射生物效应较强。

β+衰变:正电子衰变是衰变时放出正电子(positron)的衰变,也叫β+衰变18F→18O+ β+ +ⅴ+Q发生在中子缺乏的核素,也可认为是质子过剩/衰变时发射一2)个正电子和一个中微子(neutrino),核中一个质子转变成中子电子俘获电子俘获:由于外层电子与内层能量差,形成的新核素的不稳定常产生:1、特征性X射线:能量转化2、俄歇电子:能量使电子脱离轨道3、内转换电子:激发态核转为基态多余能量使轨道电子脱离4、γ射线:能量较高处于激发态-恢复到基态γ衰变:原子核从激发态(excited state)回复到基态(ground state)时,以发射γ光子释放过剩的能量,这一过程称为γ衰变5、衰变规律定义:放射性核素原子数随时间以指数规律减少。

N=N0e-λt衰变常数λ:原子核发生衰变的几率。

T1/2=0、693/λ分类:1、物理半衰期T1/2:原子数减少一半的时间。

2、生物半衰期:生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出一半所需要的时间。

3、有效半衰期:放射性物质在生物体内由于物理衰变和生物代谢共同作用下减少一半的时间。

放射性活度:单位时间内原子核的衰变数量。

6、带电粒子与物质的相互作用:1)、电离作用:物质中的原子失去轨道电子而形成正负离子对。

2)、激发作用:原子的轨道电子从低能级变为高能级,激发后的原子退激时放出特征X 射线或产生俄歇电子。

3)、散射作用:带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向的过程。

4)、韧致辐射:带电粒子受到物质原子核的电场的作用,运动方向核速度都发生变化,能量减低,多余的能量以X射线的形式辐射出来。

5)、湮没辐射:正电子与物质的电子结合,电荷消失,两电子质量转化为两个能量相等各为511KeV,方向相反γ光子。

7、γ射线与物质的相互作用1)光电效应:γ光子与介质原子的轨道电子碰撞,把能量全部交给轨道电子,使之脱离原子,光子消失。

2)康普顿效应:光子把能量部分传给轨道电子,发射成为Compton电子。

3)电子对生成:光子能量大于1、022MeV,与物质形成一对正、负电子对。

4、放射性药物定义:体内使用含有放射性核素诊断和治疗的化合物。

类型:1)放射性核素分子和离子化合物,例99m Tc、131I 2)与放射性核素相结合(标记)的有机化合物,如99m Tc-MIBI、99m Tc-MDP等。

放射性药物的用量-最优化。

5、放射性核素制备1)核反应堆制备2)医用回旋加速器制备3)放射性核素加速器生产:长半衰期核素产生短半衰期核素,如99Mo(钼)-99m Tc(锝)发生器6、诊断用放射性药物放射性核素选择要求(Tc):1)合适的半衰期(half-life),穿透力强,易探测。

2)衰变方式发射γ或特征性X射线的衰变核素;正电子湮没辐射产生γ光子。

电离密度低。

3)光子的能量100-300Kev7、放射性药物的生物学特性要求1)靶器官吸收快,血液清除快,本底低。

具有较高的靶/非靶比值。

8、治疗用放射性药物治疗用药物特点1)放射性药物不一定要进入细胞通过辐射作用也可以杀伤细胞。

2)由于核素自身或被标记物选择性作用能使病变组织浓度较高。

3)射线射程不同治疗病变范围不同。

9、放射性核素治疗有持续性特点。

治疗性核素的选择(与诊断药物比较)1)半衰期较长。

2)衰变方式目前β-为主,α、俄歇电子是发展方向。

3)治疗性药物体内探测问题10、放射性核素示踪技术定义:以放射性核素或其表记化合物作为示踪剂,用射线探测的方法从体外显示放射性药物在体内(器官和病变组织)的选择性分布。

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