医学成像第四章：放射性核素成像
核医学成像课件
核磁共振成像（MRI）
总结词
一种无辐射的成像技术
详细描述
利用磁场和射频脉冲使人体内的氢原子发生共振，从而产生信号并形成图像，主要用于脑部、关节和软组织疾病 的诊断。
X射线计算机断层成像（CT）
总结词
一种结构成像技术
详细描述
通过X射线扫描人体并利用计算机重建断层图像，能够清晰显示人体内部结构，广泛应用于肿瘤、骨 折和肺部疾病的诊断。
成本高
核医学成像技术通常需要昂贵 的设备和专业的技术人员，导
致其成本相对较高。
时间延迟
由于放射性物质的半衰期较长 ，核医学成像可能需要等待一
段时间才能获取图像。
空间分辨率有限
相对于其他医学成像技术，如 MRI和CT，核医学成像的空间
分辨率可能较低。
05 核医学成像的未来发展
技术创新与进步
新型探测器技术
核医学成像的分类
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
利用单光子发射的射线进行成像，常用于心血管和脑部显像。
正电子发射断层成像（PET）
利用正电子发射的射线进行成像，具有高灵敏度和特异性的优点，常用于肿瘤、神经系统 和心血管疾病的诊断。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲对组织进行检测，能够提供高分辨率和高对比度的图像，常用于脑部 、关节和肌肉等软组织的显像。
核医学成像技术利用放射性核素发出的射线与人体组织相互 作用，产生信号并被显像仪器接收，经过处理后形成图像。
核医学成像的原理
01
放射性核素发出的射线与人体组 织中的原子相互作用，产生散射 和吸收，这些相互作用导致能量 损失和方向改变。
02
显像仪器通过测量这些散射和吸 收的射线，并利用计算机技术重 建图像，显示出人体内部结构和 功能。
医学成像技术(第四章 放射性核素成像系统SPECT)
SPECT的原理 SPECT的原理
SPECT检测通过放射性原子（ SPECT检测通过放射性原子（称为放射性 检测通过放射性原子 TC-99m TI-201）发射的单γ射线。 核，如TC-99m 、TI-201）发射的单γ射线。 放射性核附上的放射性药物可能是一种蛋 白质或是有机分子， 白质或是有机分子，选择的标准是它们的 用途或在人体中的吸收特性。比如， 用途或在人体中的吸收特性。比如，能聚 集在心肌的放射性药物就用于心脏SPECT 集在心肌的放射性药物就用于心脏SPECT 成像。 成像。这些能吸收一定量放射性药物的器 官会在图像中呈现亮块。 官会在图像中呈现亮块。如果有异常的吸 收状况就会导致异常的偏亮或偏暗， 收状况就会导致异常的偏亮或偏暗，表明 可能处于有病的状态。 可能处于有病的状态。
衰减校正
目前的SPECT理论把投影数据近似为病人 目前的SPECT理论把投影数据近似为病人 体内的放射性药物分布沿投影线的积分， 体内的放射性药物分布沿投影线的积分， 忽略了人体组织对γ射线的散射与吸收效应。 忽略了人体组织对γ射线的散射与吸收效应。 然而，对于核医学所使用的能量在60～ 然而，对于核医学所使用的能量在60～ 511keV的 射线来说， 511keV的γ射线来说，人体组织的衰减对 投影数据有相当大的影响， 投影数据有相当大的影响，因此需要进行 衰减校正。 衰减校正。 一方面取决于人体衰减系数图( map)的获 一方面取决于人体衰减系数图(µ map)的获 另一方面取决于衰减校正的算法。 取，另一方面取决于衰减校正的算法。
平面成像
相机固定在病人上方，获取单一角度数据 相机固定在病人上方，
平面动态成像
固定角度，长时间观察放射性示踪剂运动 固定角度，
SPECT成像 SPECT成像
医学影像学课件_放射性核素显像
四、放射平衡
放射平衡 各代核的数量比与时间无关
1.暂时平衡 1 2 且 e(2 1)t 1
N2 (t)
1 2 1
N1(t) 1 e(2 1)t
1 2 1
N1 (t )
1 2
1
N1 (0)e 1t
子核数量按母核衰变规律变化两者数目保持与t无 关的暂时固定的比例。
第六章 放射性核素显像
18
一、射线能谱 二、闪烁计数器 三、脉冲幅度分析器
第六章 放射性核素显像
39
一、射线能谱
第二节 原子核的放射性
每一种放射性核素都有自己特有的辐射能谱
测出射线能谱鉴定和分析放射性同位素
射线能谱
射线射在NaI(Tl)晶体上，产生光电子、康普顿 散 射电子等次级电子，这些电子在闪烁能谱仪 中形成 计数，得到脉冲高度分布曲线(脉冲高度谱)
氟[l8F]脱氧葡萄糖
仅有示踪和辐射粒子作用 性质由其标记物决定
第六章 放射性核素显像
10
第二节 原子核的放射性
一、放射性衰变规律 二、放射性活度 (radioactivity) 三、递次衰变 四、放射平衡 五、放射性核素发生器基本原理 六、放射性计数统计规律
第六章 放射性核素显像
11
一、放射性衰变规律
第六章 放射性核素显像
33
二、中子及分类
中子性质
不带电 穿透强 易衰变(T=12min)
分类
➢快中子(E>0.1MeV) ➢中能中子(1eV<E<0.1MeV)
➢ 热中子(E<1eV)
快中子可由易裂变核素 如233U、235U、239Pu 、 241Pu等产生。
快中子同含有一定量轻原子核(1H、2H、12C、9Be)的物质 中的轻原子核碰撞，通过能量传递、速度减慢，直至与周 围介质分子热运动达到平衡。
医学影像学课件放射性核素显像PPT课件
实验操作流程及注意事项
注意事项
定期对实验设备和仪器进行 维护和校准，确保实验结果 的准确性和可靠性
严格遵守放射性安全操作规 程，确保人员和环境安全
合理安排实验时间和进度， 避免实验过程中的浪费和延 误
实验结果分析与解读方法
图像分析
1
2
对采集的图像进行定性和定量分析，包括放射性 分布、病灶定位和大小等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
05 放射性核素显像 质量控制与安全 防护
质量控制体系建设及实施情况介绍
质量控制体系框架
建立包括组织管理、技术操作、设备维护、影像评价 等方面的质量控制体系。
质量控制标准
参照国际和国内相关标准，制定适用于本机构的质量 控制标准。
质量控制实施
通过定期质量检查、技术评估、影像质量评价等手段， 确保放射性核素显像质量符合标准要求。
疗方案。
价值
放射性核素显像在医学影像学中具有重要地位。它不仅可以提供直观的图像信息，帮助 医生进行疾病的诊断和治疗，还可以为医学研究提供重要的实验手段和依据。同时，随
着技术的不断发展和创新，放射性核素显像在未来医学领域的应用前景将更加广阔。
02 放射性核素显像 技术基础
放射性核素种类及特性
常用放射性核素
医学影像学课件放射性核素 显像PPT课件
目 录
• 放射性核素显像概述 • 放射性核素显像技术基础 • 放射性核素显像在临床应用 • 放射性核素显像实验操作规范 • 放射性核素显像质量控制与安全防护 • 放射性核素显像新技术发展趋势
01 放射性核素显像 概述
定义与原理
定义
放射性核素显像是利用放射性核素或其标记化合物在体内或体 外的分布来进行疾病诊断或研究的一种医学影像技术。
医学影像常用名词解释 影像学名词解释
医学影像常用名词解释影像学名词解释 EPI:回波平面成像，目前成像速度最快的技术，可在30ms内采集一幅完整的图像。
EPI技术可与全部常规成像的序列进行组合。
MRS:磁共振波谱，是利用MR中的化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法，是一种无创性的讨论活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。
CT：Computed Tomography 利用X线束对人体某选定部位逐层扫描，通过测定透过X线剂量，经数字化处理得出该扫描层面组织各个单位容积的汲取系数，然后重建图像的一种成像技术。
MR水成像：是采纳长TR，很长TE获得重度T2加权，从而使体内静态或缓慢流淌的液体呈现高信号，而实质性器官和快速流淌的液体如动脉血呈低信号的技术。
通过MIP重建，可得到类似对水器官进行直接造影的图像。
窗宽（window width）：指图像上16个灰阶所包括的CT 值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示，CT值高于此范围的组织均显示为白色，而CT值低于此范围的组织均显示为黑色。
窗位（window level）：又称窗中心，一般应选择观看组织的CT值位中心。
窗位的凹凸影像图像的亮度，提高窗位图像变黑，降低则变白。
伪影（artifact）：在扫描和处理信息过程中，由于某种或某几种缘由而消失的人体本身并部存在而图像中却显示出来的各种不同类型的影像。
主要包括运动伪影、高密度伪影、机器故障伪影等。
体素（voxel）：CT图像是假定将人体某一部位有肯定厚度的层面分成按矩阵排列的若干个小立方体，即基本单元，以一个CT值综合代表每个单元内的物质密度，这些小单元即称为体素。
HRCT：高辨别率CT扫描，采纳薄层扫描，高空间辨别率算法重建及特别的过滤处理，可取得有良好空间辨别率的CT图像，对显示小病灶及微小结构优于常规CT扫描。
PTC：经皮肝穿胆管造影；在透视引导下经体表直接穿刺肝内胆管，并注入对比剂以显示胆管系统。
医学成像-第四章：放射性核素成像精讲
γ照相机成像的时间大大缩短，但 所得到的图像仍是放射性药物在三维人 体组织中分布的二维投影，不能获得一 幅准确的断面图像，即放射性药物在某 一截面上的分布，这给临床诊断带来了 一定限制。而发射性计算机断层摄影技 术（简称ECT）克服了上述困难，可得 到放射性药物在体内某一断面的分布图。
SPECT成像基本步骤
用短半衰期核素Tc-99m等标记某些特殊化 合物经静脉注入人体
探测聚集于人体一定器官、组织内，标记于 化合物上的Tc-99m衰变所发出的γ射线
将γ射线转化为电信号并输入计算机，经计 算机断层重建为反映人体某一器官生理状况 的断面或三维图像
SPECT的突出优点是：它在比普 通的γ照相机没有增加许多成本的情况 下获得了真正的人体断面图像，实际上 它还可以作多层面的三维成像，这对肿 瘤及其他一些疾病的诊断是很有用的。
=
+ γ射线
例如： γ衰变 α衰变、β衰变、核裂变过程中伴随γ射线的产生
11
核衰变
核衰变主要由以下几种
α 衰变
反应式：Z A X Z A 4 2 Y Q
α射线由α粒子构成,α粒子实际上是氦原子核
4 2
H
e
Y为子核,Q表示衰变时从核内放出的能量----衰变能
－
衰变
反应式：Z A X Z A 1 YQ
闪烁晶体
但这样的光学图像其亮度是很低 的，还不能用于直接照相。闪烁晶体后 面的光电倍增管阵列可以有效地将光学 图像转换成电脉冲图像。光电倍增管输 出的电脉冲信号经过电阻矩阵电路后可 以形成一个幅度与入射光子能量相对应 的电信号，同时还可以得到与发生闪烁 的位置相关的信号。
2024年医学影像学课件放射性核素显像
医学影像学课件放射性核素显像一、引言医学影像学是一门研究医学成像技术的学科，其发展对疾病的诊断和治疗具有重要意义。
放射性核素显像作为医学影像学的一个重要分支，通过放射性核素在体内的分布和代谢，为疾病的诊断和治疗提供了重要的信息。
本文将对放射性核素显像的基本原理、应用及其在医学影像学中的重要地位进行详细阐述。
二、放射性核素显像的基本原理放射性核素显像是一种基于放射性核素发射的射线进行成像的技术。
放射性核素是指具有不稳定原子核的元素，它们通过放射性衰变释放射线，包括α粒子、β粒子和γ射线。
在医学影像学中，常用的放射性核素主要有γ射线发射型核素，如99mTc、131I等。
放射性核素显像的基本原理是将放射性核素标记在特定的分子或药物上，通过静脉注射或口服等方式引入体内。
这些放射性核素标记的分子或药物在体内的分布和代谢过程中，会发射γ射线。
通过在体外使用γ相机等探测器对这些γ射线进行探测和成像，可以得到放射性核素在体内的分布图像，从而了解器官和组织的功能和代谢情况。
三、放射性核素显像的应用1.心血管系统：放射性核素显像可以用于评估心脏功能和心肌缺血情况，如心肌灌注显像和心脏功能显像。
2.呼吸系统：放射性核素显像可以用于评估肺部功能和肺血管疾病，如肺通气显像和肺灌注显像。
3.消化系统：放射性核素显像可以用于评估肝脏、胆囊、胃肠道等器官的功能和疾病，如肝功能显像和胃肠道出血显像。
4.骨骼系统：放射性核素显像可以用于评估骨骼代谢和疾病，如骨显像和骨转移瘤显像。
5.内分泌系统：放射性核素显像可以用于评估甲状腺、肾上腺等内分泌器官的功能和疾病，如甲状腺显像和肾上腺显像。
6.肿瘤学：放射性核素显像可以用于肿瘤的诊断、分期和疗效评估，如肿瘤显像和放射性核素治疗。
四、放射性核素显像在医学影像学中的重要地位1.早期诊断：放射性核素显像可以早期发现和诊断疾病，如肿瘤的早期诊断和心血管疾病的早期检测。
2.定量分析：放射性核素显像可以提供定量的功能参数，如心脏功能参数、肺部通气功能参数等，为疾病的评估和治疗提供重要依据。
医学影像学课件放射性核素显像
图像获取与处理
图像获取
通过显像仪器获取放射性核素 的分布图像。
图像处理
对图像进行校正、重建、滤波等 处理，以提高图像质量和清晰度 。
定量分析
通过图像处理技术，对放射性核素 分布进行定量分析，评估病变的范 围、大小和活性。
03
常见疾病的放射性核素显像
肿瘤显像
肿瘤诊断
放射性核素显像可以通过对肿瘤 细胞对放射性物质的摄取和分布 进行成像，从而帮助医生诊断肿 瘤，并对其良恶性进行鉴别。
医学影像学课件放射性核素显像
xx年xx月xx日
contents
目录
• 放射性核素显像概述 • 放射性核素显像技术 • 常见疾病的放射性核素显像 • 放射性核素显像的优缺点 • 放射性核素显像的临床应用价值 • 放射性核素显像案例分享
01
放射性核素显像概述
定义与原理
定义
放射性核素显像是利用放射性核素及其标记化合物对疾病进 行诊断和研究的一类方法。
标记化合物
将放射性核素标记在特定的化合物上，以便更好地反映生物分布和功能。
显像仪器与设备
1
发射型计算机断层扫描（ECT）：利用γ射线进 行断层扫描，可获得全身或局部的平面图像。
2
单光子发射计算机断层扫描（SPECT）：利用γ 射线进行旋转扫描，可获得三维图像。
3
正电子发射断层扫描（PET）：利用正电子发射 核素进行断层扫描，可获得高分辨率、高灵敏 度的图像。
需要专业人员操作
放射性核素显像需要专业人员操作和维护，对操 作人员的技能和经验要求较高。
成本高
放射性核素显像所需的设备和试剂价格较高，因 此检查成本也相对较高。
患者接受度
由于放射性核素显像需要使用放射性物质，一些 患者可能会对此产生恐惧和不安，影响检查的进 行。
医学影像学课件放射性核素显像
放射性核素显像的操作流程
患者准备
了解病史、过敏史及实验室检查等；
显像剂准备
选择适当的显像剂，并进行标记、过滤、干燥等处理；
仪器校准
确保仪器处于最佳工作状态；
注射显像剂
将显像剂通过静脉注入患者体内；
显像与观察
在规定的时间内进行显像，观察放射性核素在体内的分 布及代谢情况；
结果分析与报告
对图像进行分析，结合临床作出诊断报告。
05
放射性核素显像的实际操作 训练
放射性核素显像的阅片技巧
阅片顺序
按照一定的顺序和步骤进行阅片，以便不遗漏任 何重要信息。
阅片技巧
通过观察图像的细节和特征，结合临床病史和其 他检查结果，做出准确的诊断。
病例分析
针对具体病例，运用阅片技巧进行分析和讨论， 提高诊断水平。
放射性核素显像的实践操作步骤
放射性核素显像的发展趋势
技术创新
随着医学影像技术的不断发展，放射性核素显像将会与其他影像 技术结合，如MRI、CT等，提高诊断的准确性和精度。
分子成像
放射性核素显像将会在分子成像领域发挥重要作用，有助于在分 子水平上揭示疾病的发生和发展过程。
个体化治疗
放射性核素显像将会与个体化治疗相结合，为患者提供更加精准和 个性化的治疗方案。
肺癌诊断
肺癌是常见的呼吸系统肿瘤之一，放射性核素显像可以显示肺癌的病变部位、大小、侵犯 范围和转移情况，有助于肺癌的诊断和分期。
放射性核素显像在心血管疾病诊断中的应用
01
冠心病诊断
冠心病是常见的心血管疾病之一，放射性核素显像可以显示心肌缺血
和心肌梗死的部位、范围和程度，有助于冠心病的诊断和预后判断。
全身显像
医学影像成像理论智慧树知到答案章节测试2023年山东第一医科大学
第一章测试1.屏-片组合是模拟X线成像中使用的一种接收器。
（）A:对B:错答案:A2.磁共振成像的英文简写为CT。
（）A:对B:错答案:B3.放射性核素是在磁共振成像中用到的物质。
（）A:错B:对答案:A4.调制传递函数MTF是以空间频率为变量的函数。
（）A:错B:对答案:B5.受试者操作特性解析ROC的理论基础是信号检出理论。
（）A:错B:对答案:B6.B超是一种超声成像技术。
（）A:错B:对答案:B7.CT图像经重建后可以获得三维图像。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.发现X射线的物理学家是（）。
A:劳厄B:贝克勒尔C:居里夫人D:伦琴答案:D2.与连续X射线的最短波长有关的是（）。
A:管电流B:光子数量C:照射时间D:管电压答案:D3.X线束成为混合射线的原因是（）。
A:固有滤过材料不同B:由于康普顿效应所致C:阴极产生的电子能量不同D:由于光电效应所致答案:C4.人体对X线的衰减的叙述，错误的是（）。
A:组织对X线衰减不同形成影像对比B:脂肪对X线衰减最小C:软组织对X线衰减相当于水D:骨对X线衰减相当于铝答案:B5.能表示固有滤过的是（）。
A:半值层B:铝当量C:其余选项都是D:铅当量答案:B6.产生X射线的必备条件是（）。
A:高速电子流B:X线管的靶面均由钼制成C:阻碍电子流的靶面D:电子源答案:ACD7.在诊断X线能量范围内，正确的是（）。
A:康普顿效应产生的几率与能量成反比B:不发生电子对效应C:相干散射不产生电离过程D:光电效应产生的几率与能量成正比答案:ABC8.在影响X线减弱的因素中，正确的是（）。
A:射线能量越高，衰减越少B:入射光子能量越大，X射线穿透力越强C:原子序数越高的物质，吸收X射线愈多D:物质密度越高，衰减越小答案:BCD9.软组织摄影用X线管阳极的靶面材料是钨。
（）A:对B:错答案:B10.人体各组织器官对X射线的衰减程度最大的是骨骼。
（）A:对B:错答案:A第三章测试1.增感屏的结构不包括（）A:基层B:荧光体层C:基层D:反射层E:乳剂层答案:E2.传统颗粒胶片的感光材料为（）A:AgBrB:AgClC:AgID:AgBr+AgI答案:D3.扁平颗粒胶片的感光材料为（）A:AgBr+AgIB:AgIC:AgBrD:AgCl答案:C4.照片密度值为3.0时，对应的透光率是（）。
放射性核素成像(上下)
ci
(居里)
1ci 3.7 10 Bq
10
mCi
μCi
dN t t A N N 0 e A0 e dt
公式分析： 1）当核素一定时， A ∝ N. 2）半衰期短的核素（ 大），放射性活 度大.
A∝
1 ∝ T
3）放射性活度一定，半衰期短的核素引入 体内的放射性核数量少.
第五章 放射性核素显像
（radio nuclear imaging, RNI）
邹凯
川北医学院医学影像学系生物医学工程教研室
第一节 概述
RNI主要仪器
1. r照相机 2. 发射型计算机断层 （emission computed tomography, ECT）
（1） 单光子发射型计算机断层 (single photon，SPECT) （2） 正电子发射型计算机断层 (positron，PET)
三、放射性制剂
1.放射性制剂：制剂分子中含有放射性核素的制剂 或放射性药物的总称。 2.放射性制剂分类 131 a. 放射性核素及其简单的化合物 I （如：NaI中的 I，是具有放射性的 ） b. 用放射性核素标记的化合物 （如： 125 I —胰岛素、 125 I —甲状腺 ） C.用放射性核素标记生物活性物质 （如标记DNA、RNA）
o
t
λ、Τ、τ三者关系：
1 T τ λ 0.693
二、放射性活度 A
指处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰 变数
dN A N N 0 e t A0 e t dt
即 单位：SI制 专用单位
A A0 e
Bq（贝可）
t
1 Bq = 1次衰变/秒
放射性核素成像(上下)
• 其他常用的放射性核素还有Tl-201、I131、I-123、Ga-67、In-111等
二 闪烁计数器
• γ射线发出荧光 光电倍增管（光电子） 倍增 电流脉冲输出 • 脉冲的个数与光子数成正比；
1 闪烁体
• NaI中掺杂有铊 • 原理γ射线激发电子 • 电子回到低能状态发出可见光；
2 光学收集系统 3 光电倍增管
三 脉冲幅度分析器
• 每一种放射性元素都有自己特有的辐射 能谱，闪烁器产生的电流脉冲幅度和辐 射光子能量成正比，如测出脉冲幅度与 计数的关系曲线就等于测出辐射能谱；
五. γ 照相机的临床应用
利用脏器和病变组织对示踪核素摄取的差别来显示 和拍摄图象. 和拍摄图象. 脏器和病变组织对示踪核素摄取有两种情况： 脏器和病变组织对示踪核素摄取有两种情况： 1.正常脏器有选择性浓聚示踪核素的能力 正常脏器有选择性浓聚示踪核素的能力， 1.正常脏器有选择性浓聚示踪核素的能力，病变组织 浓聚能力缺乏或减弱， 浓聚能力缺乏或减弱，显像图上病变组织呈现为示 踪核素缺损区， 冷区” 踪核素缺损区，称“冷区”. 2.病变组织有选择性浓聚示踪核素的能力 病变组织有选择性浓聚示踪核素的能力， 2.病变组织有选择性浓聚示踪核素的能力，而正常脏 器摄取能力缺乏或较差. 器摄取能力缺乏或较差.显像图上病变组织呈现为示 踪核素浓聚区， 热区” 踪核素浓聚区，称“热区”.
一 γ射线能谱
• 一般用碘化钠（铊激活）做成单晶体用来接收 γ射线； 射线； 射线 • γ射线在γ闪烁能谱仪中产生的脉冲高度谱称为γ 射线能谱； 射线能谱； • 能量最大的峰表示核素特征，称为光电峰； 光电峰； 光电峰
2024版医学影像学放射性核素显像课件
医学影像学放射性核素显像课件目录•放射性核素显像概述•放射性核素显像技术基础•放射性核素显像在医学影像学中的应用•放射性核素显像技术进展与挑战•放射性核素显像安全与防护•总结与展望PART01放射性核素显像概述定义与原理定义放射性核素显像是利用放射性核素或其标记化合物作为显像剂，在医学影像学设备下观察其在生物体内的分布和代谢情况，从而获取生物体内部结构和功能信息的一种技术。
原理放射性核素显像基于放射性核素的衰变特性，通过测量放射性核素在生物体内发出的射线，利用医学影像学设备进行图像重建，得到生物体内部结构和功能的可视化图像。
发展历程及现状发展历程放射性核素显像技术经历了从基础研究到临床应用的发展历程，随着医学影像学设备的不断更新和放射性核素标记技术的不断发展，其在医学领域的应用范围不断扩大。
现状目前，放射性核素显像技术已经成为医学影像学领域的重要分支之一，广泛应用于临床诊断和治疗监测。
同时，随着新技术的不断涌现和交叉学科的发展，放射性核素显像技术也在不断发展和完善。
•应用领域：放射性核素显像技术广泛应用于多个医学领域，如心血管系统、神经系统、肿瘤学、内分泌系统等。
通过放射性核素显像技术，医生可以更加准确地了解患者的病情和病变情况，为临床诊断和治疗提供更加可靠的依据。
放射性核素显像技术具有以下价值价值通过放射性核素显像技术，医生可以更加准确地了解患者的病情和病变情况，减少误诊和漏诊的可能性。
提高诊断准确性通过放射性核素显像技术，医生可以了解患者的病变部位、范围和程度等信息，为治疗决策提供更加可靠的依据。
指导治疗决策监测治疗效果通过放射性核素显像技术，医生可以实时监测患者的治疗效果和病情变化情况，及时调整治疗方案。
推动医学研究放射性核素显像技术不仅应用于临床诊断和治疗监测，还为医学研究提供了重要的手段和工具。
通过放射性核素显像技术，医学研究人员可以更加深入地了解疾病的发病机制和病理生理过程，为疾病的预防和治疗提供更加有效的手段和方法。
核医学(放射性核素的医学应用)课件
用于放射性碳测年，用于考古学、地质学等领域 。
氚
具有低毒性和短半衰期，常用于制作发光材料和 核能反应堆的燃料。
碘-131
具有长半衰期和穿透能力，常用于治疗甲状腺疾 病。
放射性衰变规律和测量方法
放射性衰变规律
放射性核素以指数形式衰变，其衰变速度与时间成反比，具 有固定的半衰期。
放射性衰变测量方法
PET/CT在肿瘤、心血管和神经系统 疾病的诊断方面具有重要价值，尤其 在肿瘤诊断和分期方面具有高灵敏度 和特异性。
PET/CT成像技术的优 势
PET/CT成像技术具有高空间分辨率 和高灵敏度，能够提供准确的生理和 病理信息，对早期肿瘤等疾病的诊断 具有重要价值。
SPECT/CT成像技术
01 02
选择合适的放射性药物、确定剂量、照射时间和方式等 。
放射性核素治疗的优缺点
优点包括精确定位、剂量准确、对周围组织损伤小等； 缺点包括治疗周期长、部分肿瘤对射线不敏感等。
常见疾病的放射性核素治疗
甲状腺疾病
利用放射性碘治疗甲状腺亢进和甲状腺癌 。
心血管疾病
利用放射性碘治疗冠心病、心肌梗塞等。
骨转移瘤
利用放射性锶治疗骨转移瘤，缓解疼痛并 防止骨折。
2023
核医学(放射性核素的医学 应用)课件
目录
• 核医学概述 • 放射性核素基础知识 • 核医学成像技术 • 放射性核素治疗与显像 • 核医学的未来发展 • 结论与展望
01
核医学概述
核医学的定义和历史
1
核医学是利用放射性核素及其发射的射线进行 医学诊断和治疗的一门学科。
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核医学的历史可以追溯到20世纪初，当时科学 家发现了放射性核素，并开始将其应用于医学 领域。
医学影像学课件放射性核素显像
放射性核素显像在反映生物活性分子和生理过程方面具有优势，且设备简单、操作方便、成本较低。而MRI软 组织分辨率高，可进行功能成像，但设备复杂、成本较高，对某些部位成像效果不佳。
放射性核素显像与超声成像的比较
超声成像原理
利用高频声波在人体组织中的反射和传播形成图像。 优点是操作简便、实时性高、成本低廉，已广泛应用 于乳腺、腹部、心脏等器官的成像。缺点是对肺部等 含气组织成像效果不佳。
图像采集
根据检查要求，设置合适的仪器参数并进 行图，如停止饮 食、排空尿液等。
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放射性核素显像临床应用
肿瘤诊断与分期
肿瘤诊断
放射性核素显像能够通过探测肿瘤组织中异常增高的代谢活动，从而对肿瘤进行 早期和准确的诊断。其中，最常用的核素显像方法是正电子发射计算机断层显像 （PET）和单光子发射计算机断层显像（SPECT）。
新型放射性核素显像剂的研发和应用是未来发展的重要方向 ，尤其是针对具有特异性靶向肿瘤的放射性核素显像剂。
研发新型放射性核素显像剂能够提高成像的敏感性和特异性 ，有助于更准确地诊断肿瘤，为临床提供更精确的治疗方案 。
放射性核素显像与其他影像学技术的融合
放射性核素显像与其他影像学技术的融合是未来发展的重 要趋势，例如将SPECT和CT、MRI等影像学技术融合，实 现多模态成像。
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随着人们健康意识的提高和医疗技术的不断发 展，放射性核素显像在疾病早期筛查中的应用 将越来越广泛。
THANK YOU.
动脉粥样硬化
通过放射性核素显像技术可以检测动脉粥样硬化斑块的性质 和稳定性，从而预测患者发生心血管事件的风险。
其他系统疾病的诊断
神经系统疾病
放射性核素显像可以用于检测神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等 。这些疾病通常与神经递质的异常有关，而放射性核素显像可以观察到神经 递质的变化情况。
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放射性核素成像
放射性核素成像的主要特点是 能同时提供脏器或组织的形态与功能 信息。如将含有131I 的制剂引体内后， 由于甲状腺对碘具有自然的亲合性， 就可以在体外观察甲状腺摄碘的功能。 一般来说，在疾病形成过程中，脏器 或组织功能上的变化要早于其形态上 的变化，因此放射性核素成像在临床 中有特殊重要的意义。
γ相机结构
相机准直器（Collimator） 闪烁探测器（NaI晶体） 光电倍增管(PMT) 位置电路 数据分析计算机
准直器固 定结构
准直器孔
探头周围铅屏蔽
NaI 晶体 光电倍增管
X+
行地址
预放器阵列
位置变换电路
X-
Y+
Y-
E
能
量
窗
口
A/D
A/D
列地址
计数式 图像帧存
读写控制
处理和显示
γ照相机
相机准直器
准直器位于晶体之前，是探头中首先和γ射 线相接触的部分。准直器的性能在很大成 度上决定了探头的性能。准直器能够限制 散射光子,允许特定方向γ光子和晶体发生 作用。
闪烁晶体与准直器具有相同的
直径，并紧贴地安装在准直器的背 后。入射到闪烁晶体上的γ射线光子 与闪烁晶体相互作用后能产生可见 光，或者说把入射的γ射线光子转换 成光学图像。
性质：
同X—Ray一致，但是二者的来源不一样，X线是原子核外 发射出来的射线，而γ射线是原子核内发射出来的射线。
核衰变的规律
对于给定的处在一定状态的放射性核素，核衰变 进行的速度和核素存在的物理、化学状态无关，
而是自发的按照一定规律进行。
N N0 *et
其中：λ为衰变常数
物理半衰期 T1/2
特点：
可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速形成一 帧器官的静态平面图像
可观察脏器的动态功能及其变化 既是显像仪又是功能仪
该系统由准直器、 闪烁晶体、光电倍增管 陈列、位置计算电路、 脉冲高度分析器与装置 组成。准直器的作用是 人体内向外辐射的γ射击 线能准确地投射到闪烁 晶体的位置上以构成闪 烁图像。
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Teff
T1/ 2
Tb
1.γ照相机
早期使用的同位素成像系统是 同位素闪烁扫描机。它由一套机械 传动机构带动核子探测器移动进行 逐行逐点的扫描，并记录下体内各 部位辐射γ射线的强度，由此形成闪 烁图。它的最大缺点是无法进行动 态观察。
γ相机
目前临床上取而代之的是γ照相机，它可 以摄下所感兴趣的区域中放射性药物浓度的分 布图。形成一幅完整的图像大约只需零点几秒。 如果在一定的时间间隔中摄取一系列的药物分 布图，就可以对脏器的功能进行动态分析。
生物医学工程 医学成像技术
第四章 放射性核素成像系统
核医学
又称原子（核）医学，是研究同位素及核辐 射的医学应用及理论基础的科学，是核技术 和医学相结合的一门新兴学科，也是人类和 平利用原子能的一个重要方面。
核医学的任务是用核技术诊断、治疗和研究 疾病。
核医学诊断技术包括脏器显像、功能测定和 体外放射免疫分析。
放射性核素成像
20世纪30年代后期，人们借助 131I开始研究甲状腺疾病，这是放射性 同位素在医学领域中最早的应用。50 年代，放射性核素的成像设备开始问世。 先是同位素扫描仪，后是γ照相机。70 年代中开始研究发射型CT，可获得人 体断面的图像。1978年第一台商品化 的单光子CT问世，正电子CT也在80年 代形成了商品化仪器。
ECT
SPECT PET
放射性核素成像
将某种放射性同位素标记在药物 上并引入体内，当它被人体的脏器和组 织吸收后，在体内形成了辐射源。用核 子探测装置可以从体外检测体内同位素 在衰变过程中放出的γ射线，得到放射 性同位素在体内分布密度的图像。
放射性核素成像
由于放射性药物保持着对应稳定 核素或被标记药物的化学性质和生物 学行为，能够正常参与机体的物质代 谢，因此放射性同位素图像不仅反映 了脏器和组织的形态，更重要的是提 供了有关脏器功能及相关的生理、生 化信息。
核医学显像方法简单、灵敏、特异、无创伤 性、安全（病人所受辐射剂量低于一次X摄 片所受剂量）、易于重复、结果准确、可靠， 并能反映脏器的功能和代谢，因此在临床和 基础研究中的应用日益广泛。
核医学仪器
γ照相机
可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速形 成一帧器官的静态平面图像
可观察脏器的动态功能及其变化 既是显像仪又是功能仪
1.放射性核素成像的物理基础
1:同位素 指具有相同质子数(原子序数)但具有不同
中子数的核数。一般分为两种，一是同位素 性质比较稳定（没有放射性），一是具有放 射性。
2:衰变 指核素自发的发生结构和能量状态的改变，
放射出α、β、γ射线并转变成另一种核素的 过程。
1.放射性核素成像的物理基础
γ射线的产生：原子核衰变产生γ射线
=
+ γ射线
例如： γ衰变 α衰变、β衰变、核裂变过程中伴随γ射线的产生
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核衰变
核衰变主要由以下几种
α 衰变反应式：ZΒιβλιοθήκη XY A 4Z 2
Q
α射线由α粒子构成,α粒子实际上是氦原子核
4 2
He
Y为子核,Q表示衰变时从核内放出的能量----衰变能 － 衰变
反应式：ZA X
Y A
Z 1
Q
粒子实际上是电子，这种衰变是由于放射性核
放射性核素的原子核数目减少到原来的一半所需 要的时间。
T1/ 2
ln 2
核衰变的规律
生物半衰期(Tb) 指生物体内的放射性核素由于生物代谢从体内
排出一半所需要的时间。
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
共同作用，减少到原来的一半所需要的时间。
满足关系：λeff =λ＋λb
核医学的方法
在进行脏器显像和/或功能测定时，医生根 据检查目的，给病人口服或静脉注射某种放 射性示踪剂，使之进入人体后参与体内特定 器官组织的循环和代谢，并不断地放出射线。
这样我们就可在体外用各种专用探测仪器追 踪探查，以数字、图像、曲线或照片的形式 显示出病人体内脏器的形态和功能。
核医学的特点
素中有一个中子变为质子的结果：
n P Q
（中子） （质子）
（中微子） （能量）
核衰变
衰变
当原子核中有一个质子转变为中子时，放射出一个正电子 反应10 e式：
γ 衰变
A Z
X
YA
Z 1
Q
原子核由高能态向低能态跃迁时，释放出γ光子的现象。
γ射线的波长和能量根据放射性元素的种类而定。