医学影像学专业

第3章 核医学总论 3
第一节 临床核医学的定义与内容 •
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一 定义
核医学（nuclear medicine）包括基础核医 学和临床核医学，二者间存在着相辅相成 的密切关系。临床核医学则是放射性核素 临床核医学则是放射性核素 在医学上应用的一门学科。其内容包括放 在医学上应用的一门学科 射性核素显像、放射性核素功能测定、体 外免疫检测、放射性核素治疗、疾病的病 因、和治疗药物的研究，目前在临床已经 发展成为一门必不可少的综合性新兴学科
• （二）放射性药物的分类 二 • 1、诊断用放射性药物 、 • ⑴ 99Mo-99mTc发生器(99Mo-99mTc generator)： 有 两种，分别是裂变型发生器；凝胶型发生器。
• ⑵ 回旋加速器(cyclotron) ：是指带电粒子、中 子或带电质子在加速器中通过改变磁场加速粒 子，使粒子得到高能量后轰击靶物质，使靶物 使靶物 质产生需要的放射性同位素。小型回旋加速器 质产生需要的放射性同位素 生产的11C，13N，15O和18F等正电子核素标记合 成适宜正电子示踪剂，进行PET显像。
• 8.代谢显像原理 18F-脱氧葡萄糖（FDG） 与普通的葡萄糖一样，能够被脑细胞、 心肌细胞、恶性肿瘤细胞等代谢而显像。
• 9.空间分布显像原理 反复吸入密闭系统 中的133Xe（氙）或81mKr（氪）等放射性 气体，可以使肺气道、肺泡显像。从而 了解肺的容积、肺的排泄功能，在囊腔 中注入放射性液体显像，可以了解囊腔 的大小。
• ⑶ 其他放射性核素：131I、131I其他放射性核素： 、 OIH（邻碘马尿酸）、123I-QNB （邻碘马尿酸）、 奎丁环基苯甲酸） （奎丁环基苯甲酸）等。 • ⑷ 放射性核标记化合物：如：放 放射性核标记化合物： 射性核素标记不同的化合物可对 不同的器官进行显像。 不同的器官进行显像。如：99mTcMIBI可行心肌灌注显像；99mTc可行心肌灌注显像； 可行心肌灌注显像 ECD可行局部脑血流断层显像等。 可行局部脑血流断层显像等。 可行局部脑血流断层显像等
• 2.放射性核素功能测定 用放射性 放射性核素功能测定 核素标记代谢物引入体内，从体 外用放射性核素 探测仪，探测放 探测放 射性代谢物在被组织器官中的摄 取、聚集与排出情况，动态观察 代谢物的整个过程， 代谢物的整个过程，从而判断该 脏器的功能。常用于肾功能测定、 脏器的功能 甲状腺功能测定、心功能测定等。
• 6.液体分布原理 99mTc-RBC可显示体内含 血丰富的组织器官，如心脏、大血管、 肝、脾、胎盘、肿瘤、出血部位等。皮 下或组织间隙注入99mTc-硫胶体，随着淋 巴液的流动使淋巴结显像。
• 7.亲和性原理 67Ga、99mTc-GH（葡庚葡 酸盐）、99mTc-Glu（葡萄糖酸盐）、 99mTc-MIBI等在肿瘤组织的分布高于其他 组织而使肿瘤显像。
• 二、 放射性试剂 • 定义：凡不引入体内而用于体外放射分析 定义： 的放射性核素及其放射性标记化合物称为 放射性试剂(radioactive reagent)。
• 三、 核仪器 、 • （一）定义 定义：在诊疗及科研工作 中，凡能用来探测和记录 探测和记录射线种 探测和记录 类、活度、能量的装置统称为核 仪器(nuclear instrument)。 (nuclear
第二节 临床核医学开展的 必要条件
• 一 、放射性药物
• （一）定义 凡是符合医用要求的放射 性核素或放射性核素标记的化合物，并 且能引入体内进行诊断、治疗的制剂称 为放射性药物（radiopharmaceutical)。 • 必须符合国家制定的标准，安全、有效、 性能稳定。临床上主要是利用放射性核 素的示踪原理及射线照射病变产生生物 学效应，而不是利用药物本身的药物效 应。
• 5.特异性结合原理 131I-MIBG（间位碘代 苄胍）是肾上腺素能受体的配体，二者 的特异性结合，可使富含肾上腺素能受 体的嗜铬细胞瘤及其转移灶显像;放射性 131I-标记的抗甲胎蛋白（AFP）抗体可与 肝癌细胞结合显像;131I或99mTc标记的癌 胚抗原（CEA）可特异的与结肠癌细胞 结合显像等。
• （五）功能测定类 • 1.甲状腺功能测定仪 甲状腺功能测定仪 由探头和定标器组成，用闪烁探头在同 一被测定的甲状腺位置上进行不同时间 测定，通过定标器记录cpm数，（脉冲数 /每分钟），形成时间—放射性曲线，用 以分析、判断甲状腺的功能。
• 2.肾图仪 用以测定人体肾脏功能，测量 探头2个，分左肾和右肾，探测原理为闪 烁探测法。显示左肾、右肾曲线，还可 以显示双肾肾图曲线。可进行肾有效血 浆流量（ERPF）的测定及总肾和分肾肾 小球滤过率，还可以做速尿肾图。
• 3.气体探测器(gas detector)的工作原 理 • 放射性气体—进入计数管形成脉冲 电压，经放大、甑别，获得数据。
• 4.液体闪烁计数器(liquid scintillation 液体闪烁计数器
detector) • 测量样品在闪烁体内，发射出低能β射 线先使溶剂分子激发，退激、放出能量, 直到把能量传给第一闪烁体PPO。 第一 闪烁体PPO激发、退激，又把能量传给 第二闪烁体POPOP，第二闪烁体产生的 光谱与光电倍增管的吸收光谱匹配，则 产生大量的光电子，形成脉冲电压，经 过甄别、放大，获得数据。
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• 二 内容
• 核医学在疾病的诊断、治疗及 研究中，根据是否将放射性核 素引如体内，分为体外(in vitro) 方法和体内(in vivo)方法。在诊 断上，体内方法根据检查结果 是否成像又分为显像检查法和 非显像检查法。
核医学
诊断核医学
治疗核医学
疾病的病因和治疗药物 的研究
体外诊断核医学
体内诊断核医学
• 3.体外免疫测定 利用免疫反应的 体外免疫测定
特异性和射线或发光探测的灵敏 来测定体内超微量物质的一种方 法。特点：灵敏度高、特异性强、 特点： 特点 灵敏度高、特异性强、 精密度高、应用广泛。可以检测 精密度高、应用广泛 300多种超微量生物活性物质。
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（二）放射性核素治疗 利用放射性核素发射的β-、α射线 射线 或低能γ射线 射线等，通过辐射的生物学 或低能 射线 效应造成细胞代谢、功能及结构紊乱， 最终导致细胞肿胀、变性直至死亡， 从而达到抑制或破坏病变组织的目的。 可分为普通治疗、介入治疗、靶向治 疗、中子俘获治疗、β源服帖治疗。
• （二）γ照相机(gamma camera)：由探头、 探头、 探头 电子线路及显示器三部分组成。工作原 电子线路及显示 理为闪烁探测法，所得图像为二维图像。 可行动、静态和全身显像。
• （三）单光子发射计算机断层照相机 （singli photon emission computed tomography,SPECT）可行动态、静态、断 层和全身显像。探测原理是γ闪烁探测法。 有单探头、双探头、及三探头。随着科技 的发展，又在SPECT的基础上加入CT显像 装置，叫SPECT/CT。CT的加入，使核医学 显像的部位更加明确，诊断的准确率更高。
• 3.细胞摄取及分泌原理 131I-OIH被肾小 管上皮细胞摄取后并分泌到肾小管腔内， 经尿液冲刷而使肾脏及尿路显影，99mTcEHIDA（依替菲宁）或99mTc-RB（玫瑰 红）静脉注射后被肝多角细胞摄取，又 分泌到胆道系统，随胆汁而排入空肠， 故可使肝脏、胆道和肠腔显影。
• 4.暂时性血管栓塞原理 肺泡毛细血管的 直径 7~9µm,静脉注射10~60µm的放射性 颗粒随血液进入肺血管，最后将暂时栓 塞在毛细血管床内，用Y照相机或扫描机 可以获得肺毛细血管床影象，用于诊断 与肺血流灌注有关的各种疾病。
• （六）免疫检测仪器 • 1.γ免疫计数器
• 2.液体闪烁计数器
• 3.全自动电化学发光仪
• 4.全自动化学发光仪
• 5.时间分辨荧光分析仪 • （七）计量检测仪器 • 1.放射性活度计 2.辐射性检测仪 3.计量 检测仪 • （八）其他仪器 • 1.低温离心机 2.双光子骨密度仪 3.恒温 箱、冰箱 4.恒温水欲箱 5.加样器
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（三）疾病的病因和治疗药物的研究 疾病的病因和治疗药物的研究 1、 通过多巴胺D2受体显像，发现帕金森病 是灰质纹状体多巴胺能神经元及同路变性， 纹状体多巴胺受体结合显像剂增加，但多巴 胺递质减少。 2、精神分裂症患者多巴胺D2受体显像提示 基底神经节多巴胺D2受体密度增加等。 3、精神病患者氯丙嗪治疗前后做受体显像， 根据多巴胺D2受体数目减少的量，作为控制 氯丙嗪药量的依据等。
第三节 临床核医学诊断原理
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放射性核素性摄取原理 物质完成代谢功能，不同的细胞代谢不同的物 质，把细胞特定的代谢物质标记上放射性核素 或用放射性核素代替代谢物质，代谢物质被细 胞摄取而显像。例如甲状腺上皮细胞摄取碘 131I-合成甲状腺激素，肾上腺皮质细胞摄取131I胆固醇进行代谢，利用131I放出的γ射线进行甲 状腺显像和肾上腺皮质显像，心肌细胞能摄取 锝99mTc -甲氧基异丁基异腈，脑细胞能摄取锝 99mTc-双半胱乙酯，利用二者放出的γ射线进行 心肌显像和脑灌注显像。
• （四） 正电子发射计算机断层照相机（positron emission computed tomography,PET） 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。PET可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γ光子而行成 影像。其探测原理是γ闪烁探测法。
• 2.化学吸附原理 骨组织由无机物和有机物组 化学吸附原理 成，骨的无机物主要成分是含磷和钙的羟基磷 灰石晶体，它形成针状晶体，嵌在基质的胶原 纤维中。羟基磷灰石晶体类似一个离子交换层 析柱,能与体液中可交换的离子或化合物进行离 子交换或化学吸附。99mTc-MDP注射后,通过化 , 学吸附方式与羟基磷灰石晶体表面结合,结合的 99mTc-MDP放出Y射线可以进行全身骨显像。