核医学定义:核医学是利用核素及其标记物进行临床诊断、疾病治疗以及生物医学研究的一门学科,是核科学技术与医学相结合的产物,是现代医学的重要组成部分核医学的主要特点是“分子,靶向”核素: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同位素:凡具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素同质异能素:同位素具有相同的化学和生物学性质,质子数和中子数都相同,所处的核能状态不同的原子称为同质异能素,激发态的原子和基态的原子互为同质异能素αβγ射线的特点:α射线:α射线的本质为带正电的粒子流,该粒子——α粒子。
α粒子由两个质子和两个中子组成。
穿透能力:和β、γ射线比较,α射线的穿透能力最弱,一张薄纸就能将α射线挡住,空气中只能穿透几个厘米。
电离本领:和β、γ射线比较,α射线的电离本领最强。
β射线:β射线本质为高速运动的电子流。
负电子,正电子:β-和β+。
穿透能力:β射线的穿透能力比α射线强,比γ射线弱。
它很容易穿透黑纸,甚至可以穿透几个毫米的铝板。
电离本领:β射线的电离本领比α射线弱,但比γ射线强。
γ射线:γ射线是中性的光子流,属于电磁辐射。
它的性质和X射线很相似。
穿透能力:和β射线、α射线比较,γ射线的穿透能力最强。
2MeV的γ射线空气中可穿透上百米。
电离本领:γ射线的电离本领很小,和β射线、α射线比较最弱。
衰变常数:(λ)表示单位时间内发生衰变的核的数目占当时的放射性核数目的比率。
放射性衰变定律:N=N0e-λt半衰期:指放射性核素由于衰变其数量和活度减少一半所需要的时间半衰期和衰变常数的关系:☆有效半衰期:生物体内放射性核素由于物理衰变和生物代谢两个因素作用,活度减少一半所需要的时间。
(Te)生物半衰期:放射性核素通过某种途径进入人体后,由于机体生物代谢从体内排出,由此引起的其活度减少一半所需的时间。
放射性活度:表示单位时间内发生衰变的原子核数量放射性活度的国际单位是贝克(Bq),1Bq表示放射性核素在每秒钟内发生一次核衰变。
曾用单位居里(Ci),1Ci表示每秒3.7×10 10 ,1Ci=3.7×1010Bq光子(X,γ)与物质相互作用有三种方式:光电效应,康普顿效应,电子对生成光电效应概念:光子与介质原子的内层轨道电子碰撞,能量全部传递给轨道电子使之脱离原子,光子消失的过程叫光电效应。
脱离原子的电子称为光电子。
同时外层电子跃迁填充发射特征X线。
发生情况:光电效应发生的几率,随光子能量的增加而减少,随原子序数的增加而增加康普顿效应概念:能量较高的光子与介质原子的外层轨道电子碰撞,部分能量传递给电子使之脱离原子,光子能量降低且方向改变的现象发生情况:光子的能量在500~1000KeV时比较明显。
电子对生成概念:当能量大于1.022MeV的光子从原子核附近穿过时,在核电场作用下,转化为一个正电子和一个负电子,光子消失,余下的能量转化为电子对的动能。
正负电子的能量分配是随机的发生情况:电子对生成的几率与光子的能量成正比。
临床常用的X、γ射线能量较低,几乎不发生电子对生成核医学射线测量仪器的基本构成:射线探测器,电子线路,数据处理系统固体闪烁计数器组成:晶体,光导,光电倍增管,前置放大器,后续电子学线路,显示记录装置探头:晶体、耦合剂、光电倍增管、前置放大器γ照相机的结构: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准直器定义:由铅或铅钨合金从中央打孔或者是四周合拢形成的装置,放于病人与晶体之间准直器作用:让一定方向入射的γ射线通过,吸收其他方向的γ射线,从而按照一定规律把放射性核素的分布投影到照相机的晶体上,形成图像。
保证γ照相机的分辨率和定位的准确准直器分类:一般分为平行孔准直器和针孔准直器。
按适用的γ能量分为四类:低能、中能、高能、超高能。
按灵敏度和分辨率分为:高灵敏型,高分辨型,通用型准直器的性能参数:几何参数,空间分辨率,灵敏度,使用能量范围空间分辨率:区别两个邻近点源的能力,以点源或线源响应曲线的半高宽度(FWHM)表征准直器的空间分辨率(半高宽度越小,表示空间分辨率越好,几何参数决定分辨率)几何参数:孔数、孔径、孔长及孔间壁厚度使用能量范围:由孔长和孔间壁厚度决定,高能准直器孔长,孔间壁厚平行孔准直器:分辨率: 准直孔越小,准直器越厚(孔长越长),探头距病人距离越近,分辨率越高灵敏度: 准直孔越大,准直器越薄(孔长越短),孔间壁越小,灵敏度越高。
与被显像物与准直器间距无关分辨率↑→灵敏度↓如何选择准直器:按适用能量(核素能量)分(主要与孔间壁厚度有关)低能:<150kev,孔间壁0.3mm。
如99m Tc中能:150~350kev,孔间壁1.5mm。
67Ga高能:>350kev,孔间壁2mm。
131I按性能分:高分辨、高灵敏、通用根据脏器的大小选取不同类型的准直器(平行孔或针孔)根据采集方式选取不同的准直器(高灵敏度或高分辨率)晶体功能:把高能的γ光子转换成可见闪烁光晶体一般使用NaI(Tl)晶体性能评价指标(怎么选择晶体):1、密度:密度高,对粒子的阻止作用大,探测效率高。
2、发光效率:发光效率高则同样能量产生光子数多,能量分辨好。
3、发光衰减时间:衡量发光持续时间的参数。
衰减时间小则时间分辨性能越好。
4、发光光谱:光子数随波长的分布。
每种闪烁体有一两种波长的光子占主要成分,与光电倍增管匹配。
晶体的厚度与相机性能关系:晶体厚度6.5~16.3mm,常规为9.7mm(即3/8英寸)薄晶体可提高相机分辨率,降低射线探测效率。
高能射线可能穿透晶体而影响探测效率。
晶体的直径与探头的有效视野有关,晶体的厚度与探测效率和固有分辨率有关NaI 晶体厚度:厚度↑→分辨率↓,灵敏度↑2/8 ″(6.35mm ) 低能单光子成像3/8 ″(9.525mm ) 低能单光子成像5/8 ″(15.875mm) 兼顾低能、高能单光子及符合成像8/8 ″(25.4mm ) 兼顾低能、高能单光子及符合成像NaI 晶体大小30cm×30cm--50cm×60cm(SPECT)旋转中心定义;指探头的机械旋转中心,正常时应与计算机矩阵中心一致衰减校正方法总体分为:软件校正与透射扫描校正。
18F用于心肌代谢显像,肿瘤代谢显像(心,脑,肾?)显像,仪器是PET,半衰期是108min,能峰是511KeV99m Tc用于心、脑、肾、骨、肺、甲状腺等脏器显像,仪器用SPECT或γ相机,半衰期是6.02h,能峰是140KeV,断层显像定义:用可旋转的或环形探测器在体表围绕体轴采集器官组织的多角度三维立体信息,经处理并重建成各种断层图像的方法。
断层显像的优点:避免了前后信息的重叠。
能发现深层组织较小病变。
ECT图像重建的方法:滤波反投影法,迭代法放射性核素的显像类型:①根据影像获取的状态分为静态显像和动态显像②根据影像获取的部位分为局部显像和全身显像③根据影像获取的层面分为平面显像和断层显像④根据影像获取的时间分为早期显像和延迟显像⑤根据现象级对病变组织的亲和力分为阳性显像和阴性显像⑥根据显像时机体的状态分为静息显像和负荷显像⑦根据显像剂发出射线的种类分为单光子显像和正电子显像图像分析的要点:①图像质量②正常图像的认识③异常图像的分析④密切结合临床进行分析判断静态图像分析要点:位置,形态大小,放射性分布,对称性放射性药物定义:含有放射性核素, 用于医学诊断和治疗的一类特殊制剂示踪技术定义:就是以放射性核素或标记化合物作为示踪剂(tracer),通过探测其射线,达到显示标记物踪迹的目的,用以研究被标记物在体系中分布状态或变化规律的技术核素发生器的定义:它是从长半衰期核素的衰变产物中分离得到短半衰期核素的装置显像核素有99m Tc,111In,131I,201Tl(L),67Ga,治疗核素有Sr,I,Xe为什么药物用Sncl2:用Srcl2还原Tc,使之与其他化合物发生标记为什么选择核素合适的物理半衰期:总的要求是即能保证药物制备、给药和完成检查,又要尽可能降低患者的受照剂量。
(理想状况是药物有效半衰期是检查过程用时的1.5倍,即检查完后还剩约70%。
好处是既可以适当增加剂量提高显像质量,又可有效降低受照剂量。
半衰期过短,不利于完成检查。
过长,会增加无谓的照射,也不利于重复使用。
)放射性化学纯度: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。
第七章照射量定义:表示射线空间分布的辐射剂量,即在离放射源一定距离的物质受照射线的多少。
单位是伦琴(R)吸收剂量定义:单位质量的受照物质吸收射线的平均能量。
单位是戈瑞(Gy)当量剂量:表示经辐射的权重因子加权的吸收剂量确定性效应:是指辐射损伤的严重程度与所受剂量成正相关,有明显的阈值,剂量未超过阈值不会发生有害效应随机效应:是辐射效应发生的概率与剂量相关的效应,不存在具体的阈值外照射防护的措施:时间,距离,设置屏蔽内照射防护的措施:封闭式操作,个人防护,妥善处理辐射性沾染。
(预防)放射性防护的目的:防止有害的确定性效应,限制随机效应的发生率,使之降到可以接受的水平放射性防护的原则:实践的正当化,放射防护的最优化,个人剂量的限值固体废物的处理:短半衰期的处理:对T1/2较短(<15d)的固体废物,可采用放置衰变法,在密封防护的条件下,将废物贮存在专门的污物桶内,污物桶周围应加有屏蔽防护措施和电离辐射标志,存放的放射性固体废物应标明核素种类,放置的时间等,集中放置大约10个T1/2后(剩余不足1‰),可按一般废物废水处理。
长半衰期的处理:可采用集中贮存的方法,由专门机构妥为保管β射线的屏蔽:要采用两层屏蔽,内层用原子序数低材料屏蔽β射线,外层用原子序数高的材料屏蔽轫致辐射甲功五项的临床意义:①甲亢的诊断②甲减的诊断③指导甲亢患者的药物治疗④指导甲减患者的药物治疗⑤亚急性甲状腺炎的辅助诊断患者心慌多汗,来了以后首先查甲功五项,甲亢患者诊断明确后为了确诊,再进行甲状腺显像,确诊后治疗时用①药物治疗②131I,药物治疗时观察疗效看甲功五项激素水平的高低甲状腺显像的原理:正常甲状腺组织能特异地摄取和浓聚碘离子用以合成和储存甲状腺激素。
因此将放射性碘引入人体后,即可被有功能的甲状腺组织所摄取,在体外通过显像仪(SPECT或γ相机)探测从甲状腺组织内所发出的γ射线的分布情况,获得甲状腺影像,了解甲状腺的位置、形态、大小及功能状态用99m Tc或131I作为显像剂用99m Tc做显像剂时,发射γ射线,ECT探测,找异位甲状腺或甲状腺转移灶时用131I甲状腺结节核素显像的类型和表现:热结节:结节显像剂分布增高温结节:结节显像剂分布无异常凉结节:结节显像剂分布降低冷结节:结节几无显像剂分布甲状腺炎的辅助诊断:急性甲状腺炎,由于甲状腺细胞被破坏,显像剂分布弥漫性降低。