影像核医学第02章

第二章 放射性药品及显像原理
影像核医学
孙俊杰 李龙
❖第一节 放射性药品及质量控制 ❖第二节 核医学显像的基本原理和方法 ❖第三节 核医学显像诊断效能评价 ❖第四节 放射性药物的研究进展
第一节 放射性药品及质量控制
一、放射性药品的定义
放射性药品（Radioactive drugs）：用于临床诊 断或者治疗的放射性核素制剂或其标记药品。 用于显像----显像剂。 获得国家药品监管部门批准的放射性药物称为放 射性药品。
3．放射性活度 4．pH值：特定pH值对于保证放射性药品的稳定性
是重要的。
第一节 放射性药品及质量控制
5、放射化学纯度：指定化学形态的放射性活度占总放射性 活度的百分比。放射化学杂质越多，放射纯度越低，将直 接影响放射性药物的使用。
测定方法：纸层析法、薄板层析法、高效液相色谱法等。 6．化学纯度： 指放射性药品中所需化学形态的含量占所有
免疫放射分析（immunoradiometric assay, IRMA）、放射受体分析（radioreceptor assay, RRA）等中应用的放射性药品。临床习惯将其称 之为放射性试剂（radioactive reagent）。
第一节 放射性药品及质量控制
放射性核素 标记 放射性药物 生产
第二节 核医学显像的基本原理和方法
正 常 肝 胆 显 像
第二节 核医学显像的基本原理和方法
（二）化学吸附和离子交换
羟基磷灰石表面富含PO4-、Ca2+等阳性和阴性离子， 可与血液和组织中相同的离子和化学性质类似的 物质交换。
99Tcm-MDP----骨显像 99Tcm-PYP----心肌梗死灶显像
（三）放射性核素发生器
❖ 用的长半衰期放射性核素（母核）衰变产生短半 衰期放射性核素（子核）的装置，通过其衰变生 成关系，达到衰变平衡，采用合适的分离方法将 母核与子核分开，子核即为所用 的放射性核素。
第一节 放射性药品及质量控制
核医学常用的核素发生器：
67h 99M0（钼）
115d 113Sn（锡）
(good manufacturing practice ) GRP： 放射性药品生产和管理规范
(good radiopharmacy practice)
第一节 放射性药品及质量控制
（一）物理化学检验
1．药品性状 ：检测澄明度及颜色；有些胶体或颗 粒状，其大小应符合要求。
2．放射性核纯度 ：指定放射性核素的活度占该药 品总放射性活度的百分比，主要控制其他放射性 核素产生的污染。 测定方法:能谱法、屏蔽法、半衰期法等。
第二节 核医学显像的基本原理和方法
❖ 一、核医学显像的定义 ❖ 二、核医学显像的基本原理 ❖ 三、核医学显像的类型 ❖ 四、核医学显像的基本方法 ❖ 五、核医学显像的特点
第二节 核医学显像的基本原理和方法
一、核医学显像的定义
❖ 将放射性核素及其标记化合物引入体内，实现 脏器、组织、病变的功能性显像方法，也称放 射性核素显像。
化学形态总量的百分比。化学杂质一般是在生产过程中带 入的，某些过量的化学杂质可引起毒副反应或影响放射性 药品的制备和使用。 测定方法：滴定法、分光光度法、原子吸收等。
第一节 放射性药品及质量控制
（二）生物学检验
1．无菌检验 2．热原检验 3．毒性检验 4．生物分布试验
第一节 放射性药品及质量控制
正常甲状腺显像
第二节 核医学显像的基本原理和方法
2、特价物质
有些细胞选择性摄取特定化学价态物质。 心肌摄取正一价金属阳离子/正一价小分子化合物， 201Tl、99Tcm-MIBI进行心肌显像。 99Tcm-HMPAO，脂溶性、零电荷、小分子，可进入 脑细胞，使脑组织显像
第二节 核医学显像的基本原理和方法
第一节 放射性药品及质量控制
反应堆
第一节 放射性药品及质量控制
（二）核裂变产物分离提取
❖ 核燃料235U和239Pu发生核裂变后可产生400多种 裂变产物，但有实际应用价值的仅有十余种。对 核医学诊断和治疗有意义的裂变核素有：90Sr、 99Mo、131I和133Xe等。
第一节 放射性药品及质量控制
❖ 医学中常用的回旋加速器生产的放射性核素有 11C、13N、15O、18F、67Ga、111In、 123I、201Tl等。
第一节 放射性药品及质量控制
回旋加速器原理
第一节 放射性药品及质量控制 加速器
第一节 放射性药品及质量控制
四、放射性药品的制备
（一）化学合成法：使用含有放射性核素的合成原料，根 据通常的化学合成原理，制备标记化合物。
第一节 放射性药品及质量控制
（二）体内治疗用放射性药品
❖ 1、具有很强的电离辐射作用和生物效应，同时只 具有很弱的穿透能力，常用发射β射线的核素，近 期发展α和E·C的核素。
❖ 2、有很高的靶/非靶（T/NT）特性，靶器官浓聚 快。
第一节 放射性药品及质量控制
（三）体外分析用放射性药品
❖用于体外放射分析(in vitro radioassay) ❖ 如放射免疫分析（radioimmunoassay，RIA）、
（二）生物合成法：利用动、植物或微生物的代谢过程或 生物酶的活性作用，将放射性核素注入所标记物分子上 去，生物合成法分为全生物合成和酶促合成两种，前者 是利用生物代谢性过程完成合成，后者是利用某些特定 的酶，促进放射性核素与被标记物反应，合成所需要的 化合物。
第一节 放射性药品及质量控制
（三）同位素交换法：标记分子中的一个或多个原子被具有不同 质量数的同种原子的放射性同位素置换，该标记化合物除了 有同位素效应外，其理化、生物学特性是相同的。
第一节 放射性药品及质量控制
六、放射性药品的使用原则
1．正当性判断 2．放射性药品的选择 应选择所致辐射吸收剂量
最小者。 3．内照射剂量和用药剂量的确定 必须低于国家有
关法规的规定 4．保护性措施 采取必要的保护措施。 5．特殊人群的处理 对孕妇、哺乳期妇女、近期准
备生育的妇女、婴幼儿应用放射性药品要慎重考 虑。
❖ 以铀-235（235U）和钋-239（239Pu）为核燃料， 利用其衰变过程中产生的中子轰击靶物，产生核 反应，再经过一定的化学纯化处理，即可得所需 放射性核素。
❖ 如：3H、14C、32P、51Cr、99Mo、113Sn、125I、131I、 133Xe、153Sm、 198Au、203Hg等
临床应用
质量控制
第一节 放射性药品及质量控制
三、放射性核素的来源
❖核反应堆（nuclear reactor） ❖核裂变产物(nuclear fission) ❖放射性核素发生器(radionuclide generator) ❖ 回旋加速器(cyclotron)
第一节 放射性药品及质量控制
（一）核反应堆照射生产
（三）正电子放射性药品质量控制
正电子放射性核素的特点： （1）半衰期短，故制备必须迅速，一般采用自动
化核素制备和药品合成系统。 （2）临用前多由医疗机构自行制备和合成。 （3）批量较少，一般每批仅为数剂。
因此，临床使用前不可能对每一批正电子类放射 性药品进行全项检验，必须采取快速可行的质量 检验方法。
第一节 放射性药品及质量控制
二、放射性药品的分类
功能测定
诊断
体内诊断 显像
体外分析
单光子 正电子
用途
体内治疗
治疗
体外治疗
第一节 放射性药品及质量控制
（一）体内诊断用放射性药品
引入体内后，可被核医学探测仪器在体外探测到， 从而适用于显像和功能测定的一类放射性药品。
第一节 放射性药品及质量控制
诊断用放射性药品的要求
69.4d 188W（钨）
6.02h
99mTc（锝）
99Tc
γ-140kev
1.65813In
γ-392kev
16.9h
188mRe（铼）
188Re
γ-155kev
第一节 放射性药品及质量控制
发生器
第一节 放射性药品及质量控制
（四）回旋加速器生产
❖ 回旋加速器能加速质子、氘核、氚核、α粒子等 带电粒子，这些被加速后带有巨大能量的粒子轰 击各种靶核，可引起不同核反应，生成多种放射 性核素。
第二节 核医学显像的基本原理和方法
骨 显 像
第二节 核医学显像的基本原理和方法
（三）特异性结合
放射免疫显像（radio immuno imaging，RII） 放射受体显像（radio receptor imaging，RRA） 放射基因显像（radio gene imaging）
第二节 核医学显像的基本原理和方法
1、特需物质
细胞完成某种功能所需要的某种特需物质可被该细 胞选择性摄取。用该元素的放射性核素或放射性核 素标记特定的化合物引入机体，则可进行脏器或组 织的显像。 如：131I ---- 甲状腺显像
131I-胆固醇----肾上腺皮质显像 18F-FDG----脑、心肌、肿瘤显像
第二节 核医学显像的基本原理和方法
放射性核素纯度，放射化学纯度。
第一节 放射性药品及质量控制
正电子放射性药品
❖ 由医用小型回旋加速器(baby cyclotron)生产。 ❖ 多为超短半衰期同位素，通常由医院内的小型回旋加速
器即时生产，就地使用。 ❖ 常用正电子核素均为组成机体内的固有元素，在研究人
体组织细胞的生理、生化、代谢、受体等诸方面均显示 出独特的优势。 ❖ 氟[18F]脱氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglcose， 18F-FDG）是 目前临床应用最为广泛的正电子放射性药品。
❖ 放射性核素应有适当的物理半衰期T1/2 ❖ 适当的有效半衰期Te ❖ 发射单一γ、X射线，能量适中(80~200kev) ❖ 高的靶/非靶（T/NT）比，靶器官中积聚快，血