核医学显像原理
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18F-FDG正电子（PET）全身或局部断层显像
甲状腺显像
19 20
131碘甲状腺显像 131I-MIBG肾上腺髓质显像
90% 90%以上
图像融合的特点
1. 与多种影像设备建立关联 2. 将核医学数据整合到其他设备影像中 3.功能影像与解剖影像的结合 3.功能影像与解剖影像的结合
+
肺肿瘤 核医学肺肿瘤图像 CT 肺肿瘤图像
=
融合后图像
意义
• 更好的定义解剖位置 • 解剖图像与功能图像结合
• 提高诊断准确性 • 提高定位准确性 提高定位准确性. •降低化疗或放疗的成本 降低化疗或放疗的成本
（一）细胞选择摄取 （３）代谢产物和异 物
某些器官的某些细 胞具有选择性摄取代 谢产物和异物的功能， 谢产物和异物的功能， 使代谢产物、 使代谢产物、异物从 体内清除。 体内清除。 邻碘马尿酸 99mTc标记植酸钠胶 99mTc标记植酸钠胶 体
（二） 特异性结合
．受体—受体配体 结合 受体— 抗原— 抗原—抗体 结合 可进行特异性的显影 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合， 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合 ， 可以使富含肾上 腺素能受体的嗜铬细胞瘤显影。 腺素能受体的嗜铬细胞瘤显影。
肿瘤组织具有特异抗原， 肿瘤组织具有特异抗原， 利用与之结合的特异抗体 可使肿瘤组织显影， 可使肿瘤组织显影， 称放射免疫显像。 称放射免疫显像。 肝癌AFP放射免疫显像 肝癌 放射免疫显像
（三） 化学吸附作用
骨骼组织中的羟 基磷灰石晶体可 高度吸附磷酸类 化合物。 99 mTc标 化合物 。 99mTc 标 记 的 酸盐MDP 记的 膦 酸盐 MDP 可用于全身骨骼 显影， 显影， 99mTc标记的焦磷 99mTc标记的焦磷 酸盐PYP可用于 酸盐PYP可用于 急性心肌梗塞灶 的显影。 的显影。
化学或代谢显像：
核显像不但可以反映局部血流、细胞功能和放射性浓 集量的改变，而且反映细胞内分子水平的化学或代谢改 变，属分子生物学水平。
图像融合
SPECT/PET
衰减校正
同机 图像融合
CT
Decatur Memorial Hospital, NM-department, Oncology NM-
Image Fusion 11
临床病史: 临床病史:
70岁的男性连续4个月腹部及背部疼痛. 同时, 病人在前8周体重减轻了31 70岁的男性连续 wenku.baidu.com月腹部及背部疼痛. 同时, 病人在前8周体重减轻了31 岁的男性连续4 磅
CT 检查: 检查:
正常的胸部CT, 未见腺体异常 团块或结节 未见腺体异常, 团块或结节. 正常的胸部
4.辐射剂量低，无创检查，安全性高。 4.辐射剂量低，无创检查，安全性高。
功能性显像： CT、MRI、 CT、MRI、超声显像属于解剖或结构显像，核显像以 脏器对显像剂的摄取功能变化为依据，属于功能性显 像。
定量显像： 可以通过计算机的局部数据处理给出定量数据，更客 观的评价病变部位放射性的变化
放射性核素显像
一 基本原理
脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用： 脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用：
不同的显像剂(放射性药物） 不同的显像剂(放射性药物）在体内有其特殊的分 布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、 布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、组织或 病变部位， 病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分布形成一 定程度浓度差， 定程度浓度差，而显像剂中的放射性核素可发射出具 有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量仪器（ 有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量仪器（γ相 SPECT、 SPECT/CT、PET/CT等 机、SPECT、PET 、SPECT/CT、PET/CT等）可在体外被 探测、记录到这种放射性浓度差， 探测、记录到这种放射性浓度差，从而在体外显示出 脏器、组织或病变部位的形态、位置、 脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器 功能变化。 功能变化。
18F标记的 脱氧葡萄 糖与天然 葡萄糖一 样可以作 为能量物 质被心肌 细胞和脑 细胞摄取 利用，故 可以利用 PET来观 察心肌及 脑灰质的 能量代谢 状况。
（一）细胞选择摄取 （２）特殊价态物质
一些细胞可以选择性摄 取特殊化合价态的物质。 取特殊化合价态的物质 。 铊 201Tl+ 201Tl+ 99mTc标记的异腈类化 99mTc标记的异腈类化 合物
三 显像剂 放射性药物)选择性聚集的机理： 显像剂(放射性药物 选择性聚集的机理 放射性药物 选择性聚集的机理： １．细胞选择性摄取 ２．特异性结合 ３．化学吸附作用 ４．微血管栓塞 ５．通道、灌注和生物分布
（一）细胞选择摄取 （１）特殊需要物质
有些物质是某些细胞完 成某种功能所特需的， 成某种功能所特需的，能被 细胞选择性摄取。 细胞选择性摄取。 碘离子
核医学是利用开放型放射性核素及其核 射线对疾病进行诊断、 射线对疾病进行诊断、治疗和研究的一门 新兴科学。 新兴科学。 它集中了核物理、高能物理、电子学、 它集中了核物理、高能物理、电子学、 计算机技术、化学、生物学、 计算机技术、化学、生物学、基础医学和 工程技术最新成就的产物， 工程技术最新成就的产物，属于多专业的 综合性科学。 综合性科学。
FDG
临床常见病种与核医学SPECT/PET检查项目对照表 临床常见病种与核医学SPECT/PET检查项目对照表 SPECT/PET
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 疾病名称 稳定性（不稳定性）心绞痛 急性心肌梗塞 血管再通术前心肌存活性估测 心肌病 短暂脑缺血发作(TIA) 脑梗塞 癫痫灶定位 脑瘤复发 精神和情感障碍性疾病 肺栓塞 下肢血栓性静脉炎 肝血管瘤 急性胆囊炎 新生儿黄疸与先天性胆道闭锁鉴别 单侧肾动脉狭窄性高血压 无尿路梗阻的肾功能判断 移植肾监测 尿路梗阻和与单纯尿路扩张的鉴别 急性阴囊疼痛(急性睾丸扭转和急性副睾睾丸炎鉴别) 恶性转移性骨肿瘤 骨折，移植骨监测 股骨头缺血性坏死 假体(Prosthesis)合并症 肺癌，乳腺癌，肝癌，结肠癌等各类恶性肿瘤及其转移灶 甲状腺机能亢进症(甲亢) 甲状腺功能低下(甲低) 亚急性甲状腺炎 弥漫性或结节性甲状腺肿 甲状腺瘤 异位甲状腺 嗜铬细胞瘤和其他神经内分泌肿瘤 检查项目 运动负荷心肌灌注显像 静息心肌灌注显像
放射性核素显像
向患者体内引入特定 示踪剂（或显像剂） 示踪剂（或显像剂）
SPECT
PET
核医学显像设备
二 基本条件
放射性浓度差要达到一定程度。 放射性浓度差要达到一定程度。 核医学显像装置能检测到放射性浓度差，并以 核医学显像装置能检测到放射性浓度差， 一定方式显示成像。 一定方式显示成像。 正常与异常组织间对放射性核素的摄取差异是 核显像的诊断基础。 核显像的诊断基础。
FDG 检查 检查:
发现在纵膈右部有高代谢区, 提示有淋巴瘤或支气管肺癌. 发现在纵膈右部有高代谢区 提示有淋巴瘤或支气管肺癌
图像融合的作用: 图像融合的作用:
融合的图像使在CT上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意 融合的图像使在CT上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意. 这一发现 上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意. 倾向于右纵膈淋巴瘤的诊断, 使医生能选择最恰当的治疗方案. 倾向于右纵膈淋巴瘤的诊断, 使医生能选择最恰当的治疗方案.
四 放射性核素显像的方式
1.静态显像 动态显像 2.局部显像、全身显像 局部显像、 3.平面显像、断层显像 平面显像、 4.早期显像、延迟显像 早期显像、 5. 阳性显像、阴性显像 阳性显像、 6. 静息显像、负荷显像 静息显像、
静态显像
动态显像
动态显像
局部显像、 局部显像、全身显像
平面显像、 平面显像、断层显像
（四） 微血管栓塞
99mTc标记 99mTc标记 聚合人血清白 蛋 白 ( MAA)， MAA)， 经静脉注入后 栓塞在肺毛细 血管床 从而使肺显影。 从而使肺显影。
（五）通道、灌注和生物分布
当显像剂通过某 一通道时， 一通道时 ，可以 使通道显影。 使通道显影。 肘静脉快速(弹 丸式)注入放射 性药物， 性药物 ， 使腔静 右心房、 脉 、 右心房、 右 心室、肺血管床、 心室、肺血管床、 左心房、左心室、 左心房、左心室、 主动脉的管腔、 主动脉的管腔 、 房 、 室腔陆续显 影。 然后可获得器官 的动脉灌注影像。 的动脉灌注影像。 显像剂存留在血 循环中， 循环中 ， 可获得 大血管、心房、 大血管 、 心房 、 心室和各器官的 血池影像。 血池影像。
18F-FDG正电子PET断层显像
准确性 90% 可达100％ 97% 75％ 90% 90% 85% 90% 90% 95% 90% 85% 85% 95％ 85% 90%左右 90%左右 90%左右
运动负荷心肌灌注显像 局部脑血流断层（rCBF）显像
18F-FDG正电子PET断层显像
或脑血流灌注显像 肺灌注和肺通气显像 核素下肢静脉造影 肝血池断层显像 肝胆造影 Captopril介入肾动态显像 肾动态显像 肾动态显像+利尿试验 阴囊显像 全身骨显像 三相局部骨显像
阳性显像、 阳性显像、阴性显像
静息显像、 静息显像、负荷显像
五 放射性核素显像特点
1.不仅反映形态，更反映功能,有助于疾病早期诊断。 1.不仅反映形态，更反映功能,
2.动、静态相结合，定性、定量相结合。 2.动、静态相结合，定性、定量相结合。
3.较高的特异性 3.较高的特异性
甲状腺显像
19 20
131碘甲状腺显像 131I-MIBG肾上腺髓质显像
90% 90%以上
图像融合的特点
1. 与多种影像设备建立关联 2. 将核医学数据整合到其他设备影像中 3.功能影像与解剖影像的结合 3.功能影像与解剖影像的结合
+
肺肿瘤 核医学肺肿瘤图像 CT 肺肿瘤图像
=
融合后图像
意义
• 更好的定义解剖位置 • 解剖图像与功能图像结合
• 提高诊断准确性 • 提高定位准确性 提高定位准确性. •降低化疗或放疗的成本 降低化疗或放疗的成本
（一）细胞选择摄取 （３）代谢产物和异 物
某些器官的某些细 胞具有选择性摄取代 谢产物和异物的功能， 谢产物和异物的功能， 使代谢产物、 使代谢产物、异物从 体内清除。 体内清除。 邻碘马尿酸 99mTc标记植酸钠胶 99mTc标记植酸钠胶 体
（二） 特异性结合
．受体—受体配体 结合 受体— 抗原— 抗原—抗体 结合 可进行特异性的显影 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合， 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合 ， 可以使富含肾上 腺素能受体的嗜铬细胞瘤显影。 腺素能受体的嗜铬细胞瘤显影。
肿瘤组织具有特异抗原， 肿瘤组织具有特异抗原， 利用与之结合的特异抗体 可使肿瘤组织显影， 可使肿瘤组织显影， 称放射免疫显像。 称放射免疫显像。 肝癌AFP放射免疫显像 肝癌 放射免疫显像
（三） 化学吸附作用
骨骼组织中的羟 基磷灰石晶体可 高度吸附磷酸类 化合物。 99 mTc标 化合物 。 99mTc 标 记 的 酸盐MDP 记的 膦 酸盐 MDP 可用于全身骨骼 显影， 显影， 99mTc标记的焦磷 99mTc标记的焦磷 酸盐PYP可用于 酸盐PYP可用于 急性心肌梗塞灶 的显影。 的显影。
化学或代谢显像：
核显像不但可以反映局部血流、细胞功能和放射性浓 集量的改变，而且反映细胞内分子水平的化学或代谢改 变，属分子生物学水平。
图像融合
SPECT/PET
衰减校正
同机 图像融合
CT
Decatur Memorial Hospital, NM-department, Oncology NM-
Image Fusion 11
临床病史: 临床病史:
70岁的男性连续4个月腹部及背部疼痛. 同时, 病人在前8周体重减轻了31 70岁的男性连续 wenku.baidu.com月腹部及背部疼痛. 同时, 病人在前8周体重减轻了31 岁的男性连续4 磅
CT 检查: 检查:
正常的胸部CT, 未见腺体异常 团块或结节 未见腺体异常, 团块或结节. 正常的胸部
4.辐射剂量低，无创检查，安全性高。 4.辐射剂量低，无创检查，安全性高。
功能性显像： CT、MRI、 CT、MRI、超声显像属于解剖或结构显像，核显像以 脏器对显像剂的摄取功能变化为依据，属于功能性显 像。
定量显像： 可以通过计算机的局部数据处理给出定量数据，更客 观的评价病变部位放射性的变化
放射性核素显像
一 基本原理
脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用： 脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用：
不同的显像剂(放射性药物） 不同的显像剂(放射性药物）在体内有其特殊的分 布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、 布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、组织或 病变部位， 病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分布形成一 定程度浓度差， 定程度浓度差，而显像剂中的放射性核素可发射出具 有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量仪器（ 有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量仪器（γ相 SPECT、 SPECT/CT、PET/CT等 机、SPECT、PET 、SPECT/CT、PET/CT等）可在体外被 探测、记录到这种放射性浓度差， 探测、记录到这种放射性浓度差，从而在体外显示出 脏器、组织或病变部位的形态、位置、 脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器 功能变化。 功能变化。
18F标记的 脱氧葡萄 糖与天然 葡萄糖一 样可以作 为能量物 质被心肌 细胞和脑 细胞摄取 利用，故 可以利用 PET来观 察心肌及 脑灰质的 能量代谢 状况。
（一）细胞选择摄取 （２）特殊价态物质
一些细胞可以选择性摄 取特殊化合价态的物质。 取特殊化合价态的物质 。 铊 201Tl+ 201Tl+ 99mTc标记的异腈类化 99mTc标记的异腈类化 合物
三 显像剂 放射性药物)选择性聚集的机理： 显像剂(放射性药物 选择性聚集的机理 放射性药物 选择性聚集的机理： １．细胞选择性摄取 ２．特异性结合 ３．化学吸附作用 ４．微血管栓塞 ５．通道、灌注和生物分布
（一）细胞选择摄取 （１）特殊需要物质
有些物质是某些细胞完 成某种功能所特需的， 成某种功能所特需的，能被 细胞选择性摄取。 细胞选择性摄取。 碘离子
核医学是利用开放型放射性核素及其核 射线对疾病进行诊断、 射线对疾病进行诊断、治疗和研究的一门 新兴科学。 新兴科学。 它集中了核物理、高能物理、电子学、 它集中了核物理、高能物理、电子学、 计算机技术、化学、生物学、 计算机技术、化学、生物学、基础医学和 工程技术最新成就的产物， 工程技术最新成就的产物，属于多专业的 综合性科学。 综合性科学。
FDG
临床常见病种与核医学SPECT/PET检查项目对照表 临床常见病种与核医学SPECT/PET检查项目对照表 SPECT/PET
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 疾病名称 稳定性（不稳定性）心绞痛 急性心肌梗塞 血管再通术前心肌存活性估测 心肌病 短暂脑缺血发作(TIA) 脑梗塞 癫痫灶定位 脑瘤复发 精神和情感障碍性疾病 肺栓塞 下肢血栓性静脉炎 肝血管瘤 急性胆囊炎 新生儿黄疸与先天性胆道闭锁鉴别 单侧肾动脉狭窄性高血压 无尿路梗阻的肾功能判断 移植肾监测 尿路梗阻和与单纯尿路扩张的鉴别 急性阴囊疼痛(急性睾丸扭转和急性副睾睾丸炎鉴别) 恶性转移性骨肿瘤 骨折，移植骨监测 股骨头缺血性坏死 假体(Prosthesis)合并症 肺癌，乳腺癌，肝癌，结肠癌等各类恶性肿瘤及其转移灶 甲状腺机能亢进症(甲亢) 甲状腺功能低下(甲低) 亚急性甲状腺炎 弥漫性或结节性甲状腺肿 甲状腺瘤 异位甲状腺 嗜铬细胞瘤和其他神经内分泌肿瘤 检查项目 运动负荷心肌灌注显像 静息心肌灌注显像
放射性核素显像
向患者体内引入特定 示踪剂（或显像剂） 示踪剂（或显像剂）
SPECT
PET
核医学显像设备
二 基本条件
放射性浓度差要达到一定程度。 放射性浓度差要达到一定程度。 核医学显像装置能检测到放射性浓度差，并以 核医学显像装置能检测到放射性浓度差， 一定方式显示成像。 一定方式显示成像。 正常与异常组织间对放射性核素的摄取差异是 核显像的诊断基础。 核显像的诊断基础。
FDG 检查 检查:
发现在纵膈右部有高代谢区, 提示有淋巴瘤或支气管肺癌. 发现在纵膈右部有高代谢区 提示有淋巴瘤或支气管肺癌
图像融合的作用: 图像融合的作用:
融合的图像使在CT上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意 融合的图像使在CT上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意. 这一发现 上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意. 倾向于右纵膈淋巴瘤的诊断, 使医生能选择最恰当的治疗方案. 倾向于右纵膈淋巴瘤的诊断, 使医生能选择最恰当的治疗方案.
四 放射性核素显像的方式
1.静态显像 动态显像 2.局部显像、全身显像 局部显像、 3.平面显像、断层显像 平面显像、 4.早期显像、延迟显像 早期显像、 5. 阳性显像、阴性显像 阳性显像、 6. 静息显像、负荷显像 静息显像、
静态显像
动态显像
动态显像
局部显像、 局部显像、全身显像
平面显像、 平面显像、断层显像
（四） 微血管栓塞
99mTc标记 99mTc标记 聚合人血清白 蛋 白 ( MAA)， MAA)， 经静脉注入后 栓塞在肺毛细 血管床 从而使肺显影。 从而使肺显影。
（五）通道、灌注和生物分布
当显像剂通过某 一通道时， 一通道时 ，可以 使通道显影。 使通道显影。 肘静脉快速(弹 丸式)注入放射 性药物， 性药物 ， 使腔静 右心房、 脉 、 右心房、 右 心室、肺血管床、 心室、肺血管床、 左心房、左心室、 左心房、左心室、 主动脉的管腔、 主动脉的管腔 、 房 、 室腔陆续显 影。 然后可获得器官 的动脉灌注影像。 的动脉灌注影像。 显像剂存留在血 循环中， 循环中 ， 可获得 大血管、心房、 大血管 、 心房 、 心室和各器官的 血池影像。 血池影像。
18F-FDG正电子PET断层显像
准确性 90% 可达100％ 97% 75％ 90% 90% 85% 90% 90% 95% 90% 85% 85% 95％ 85% 90%左右 90%左右 90%左右
运动负荷心肌灌注显像 局部脑血流断层（rCBF）显像
18F-FDG正电子PET断层显像
或脑血流灌注显像 肺灌注和肺通气显像 核素下肢静脉造影 肝血池断层显像 肝胆造影 Captopril介入肾动态显像 肾动态显像 肾动态显像+利尿试验 阴囊显像 全身骨显像 三相局部骨显像
阳性显像、 阳性显像、阴性显像
静息显像、 静息显像、负荷显像
五 放射性核素显像特点
1.不仅反映形态，更反映功能,有助于疾病早期诊断。 1.不仅反映形态，更反映功能,
2.动、静态相结合，定性、定量相结合。 2.动、静态相结合，定性、定量相结合。
3.较高的特异性 3.较高的特异性