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核医学总结汇总

一、核医学基础知识同位素:同一元素中,有些原子质子数相同而中子数不同,则称为该元素的同位素,如上例各种碘互为碘的同位素。

同质异能素:如果原子的质子数相同,中子数也相同,但是核的能级状态不同,那么它们互为同质异能素。

核素:把质子数相同,中子数也相同,核能级处于同一状态的一类原子,称为一种核素。

核衰变:放射性核素发生核内结构或能级的变化,同时自发地放出而变为出一种或一种以上的射线而转变成另一种核素的过程为“核衰变”。

1、5种衰变方式: α、β─、β╋、k、γα衰变:AZX--A-4Z-2Y+42He+Qα粒子特性:←α粒子实质上是He原子核,←α衰变发生在原子序数大于82的重元素核素←α粒子的速度约为光速的1/10,即2万km/s,2s绕地球1周。

←在空气中的射程约为3-8cm,在水中或机体内为0.06-0.16mm。

←因其质量大,射程短,穿透力弱,一张纸即可阻挡←但α粒子的电离能力很强。

β衰变:←核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。

←β衰变后核素的原子序数可增加或减少但质量数不变。

←分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种类型。

←β粒子的速度为20万km/s。

β-粒子的特性:←β-粒子实质是负电子;←衰变后质量数不变,原子序数加1。

←能量分布具有连续能谱,穿透力比a粒子大←电离能量比a粒子弱,能被铝和机体吸收,←β-粒子在软组织中的射程为厘米水平。

β+粒子的特性:←β+粒子实质是正电子;←衰变后子核质量数不变,但质子数减1.←β+也为连续能谱;←天然核素不发生β+衰变,只有人工核素才发生。

电子俘获(electron capture,EC):核衰变时原子核从内层轨道(K)俘获一个电子,使核内一个质子转化为一个中子。

它是核内中子数相对不足所致。

γ衰变:核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时放出γ射线的过程也称为γ跃迁(γtransition);γ衰变后子核质量数和原子序数均不变,只是能量改变。

γ射线特性:←γ射线为光子流,不带电,穿透力强,电离能力弱;←γ射线在真空中速度为30万km/s。

核衰变规律:N=N0e-λt (N为t时的放射性核素数量)A=A0e-λt (A为t时的放射性核素活度)衰变常数Decay constant(λ):单位时间内核衰变的数目(活度)占当时放射性核数目的比率:λ=A / N放射性活度:单位时间内原子核衰变的数量称为"放射性活度"即N.←国际单位专门名称是“贝可”( Becqurel, Bq )←定义是每秒一次衰变。

1Bq=1S-1←以前的专用单位是“居里”(Ci)←1居里是每秒3.7×1010次衰变,即3.7×1010 Bq物理半衰期: 放射性活度因核衰变而减少到原有的一半所需要的时间称作“物理半衰期”。

←131I__8.04d; 125I__59d; 99mTc__6.02h半衰期<10h的核素称为短半衰期核素。

生物半衰期:生物体内的放射性核素从体内排出一半需要的时间,Tb。

有效半衰期:指生物体内的放射性核素由于从体内排出和物理衰变两个因素作用,放射性活度减少一半所需要的时间,Teff。

带电粒子对物质的作用:←带电粒子:α、β━、β╋←对物质的作用:电离、激发、散射、韧致辐射、湮灭辐射、吸收电离:α、β→物质→核外电子→e-脱离轨道→自由电子;失去e-的核带正电荷,两者形成一对离子。

自由电子还可使其它原子发生电离:次级电离激发:α、β→物质→轨道电子获能→由低能级→高能级,使整个原子处于激发态;退激时可发射标识X射线和Auger电子。

轫致辐射bremsstrahlung:高速带电粒子通过物质原子核电场时受到突然阻滞,运动方向发生偏转,部分或全部动能以X射线的形式辐射出来称为轫致辐射;产生几率随带电粒子的能量和物质原子序数增大而增大。

散射scattering:入射粒子与粒子或粒子系统碰撞而改变运动方向与能量的过程。

仅改变运动方向而能量不变者为弹性碰撞。

α粒子的质量较大,径迹基本呈直线,发生散射较少。

β粒子轻,运动为曲线,散射明显。

湮灭辐射:β╋粒子穿过物质,丧失动能后与自由电子e结合,转化为两个方向相反,能量各为0.511MeV的γ光子,这种现象称为湮灭辐射。

吸收:入射带电粒子经电离、激发和韧致辐射等失去能量后,留在物质内。

γ光子对物质的作用:(1)光电子效应(photo electric effect)←多发生在低能量:<0.5MeV;←光子被物质原子完全吸收后发射轨道电子;←脱离轨道的电子称光电子,还可产生次级电离;←原子因电子空位处于激发态,退激时发射标识X线或俄歇电子。

(2)康普顿效应(Compton effect)←多发生在中等能量:0.5-1.0MeV←入射光子将部分能量转移给物质核外电子,其余部分能量被散射光子带走;入射光子多为与外层轨道电子弹性碰撞,光子与电子的相互作用。

(3)电子对生成(electron pair production)←发生在能量足够大的光子:>1.02MeV(两个电子的静止质量);←光子在电场作用下被完全吸收,产生一对正负电子;←光子能量被正、负电子任意分配带走(超过1.02MeVEr转化为正负电子动能);二、核医学仪器核医学仪器一般由两大部分组成:①辐射探测器(radiation detector)②电子测量装置和/或计算机装置。

核探测仪器的基本原理:⏹一.荧光现象⏹二.电离作用⏹三.感光作用放射性探测器的种类:(一)闪烁型探测器(二)电离型探测器(三)半导体探测器(四)感光材料探测器感光材料⏹γ闪烁探测器(γscintillation detector)实际上是一种能量转换器,其作用是将探测到的射线能量转换成可以记录的电脉冲信号。

主要部件由碘化钠(铊)[NaI(Tl)]晶体、光电倍增管(PMT)和前置放大器组成γ照相机(γcamera)是核医学最基本的显像仪器,它由探头及支架、电子线路、计算机操作和显示系统组成(结构:1、探头:准直器,晶体,光电倍增管;2、电子线路:放大器,脉冲幅度分析器,取样保持线路,校正线路;3、显示和照相:通常显示在高分辨率的阴极示波器上或以X光胶片或彩色打印记录)⏹单光子发射型计算机断层仪(SPECT)(single photon emission computed tomography)是一台高性能的γ照相机的基础上增加:1.支架旋转的机械部分2.断层床3.图像重建(reconstruction)软件使探头能围绕躯体旋转360°或180°,从多角度、多方位采集一系列平面投影像,正电子发射计算机断层仪(positron emission computed tomography;PET):PET机不需利用铅准直器对射线的来源作定位,而是利用两个相对应的探测器对湮没辐射的一对γ光子作符合测量。

最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测器。

每个晶体的视角包括环对面的多个晶体,根据一个晶体与该晶体产生符合计数就可确定核素的"投影"部位。

这种探测器由于免除了铅准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率。

此外,非符合的射线不被记录,从而本底较低。

许多晶体同时进行探测,亦即整个断层过程中每一晶体都多次收集射线。

这些因素也使PET机的灵敏度提高,每次断层的时间缩短1-2分钟甚至更快。

三、放射防护:照射量(exposure dose) :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,以X射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生的电荷量来表示。

国际单位为库仑/千克(C/kg),简写为C·(kg)-1。

传统的单位是伦琴(roentgen, R)。

吸收剂量(absorbed dose):单位质量的受照物质吸收射线的平均能量。

国际单位是戈瑞(gray,Gy),1 Gy表示1千克受射线照射物质吸收射线能量为1焦耳,简写为j ·(kg)-1。

传统单位是拉德(rad) 1 Gy=100rad剂量当量(equivalent dose):即使在吸收剂量相同的情况下,不同类型的辐射所产生的生物效应的严重程度各部相同。

是衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量,国际制单位是希沃特(sievert,Sv)。

旧制单位是雷姆(rem),1 Sv = 100 rem。

H = D .Q.N (D为吸收剂量,Q为品质因子,N为其它修正因素)X,γ,电子,正电子,Q=1未知能量中子,质子,Q=10α粒子、裂变碎片等,Q=20放射生物效应:1.随机性效应:与剂量存在着线性、无阈(任何微小的剂量都可能诱发随机效应)的关系,严重程度——与剂量无关,主要表现形式为致畸和致癌。

2.确定性效应:存在剂量阈值,阈值之内:确定不会发生,超过阈值:确定会发生。

超过阈值时,剂量愈高则效应的严重程度愈大,主要表现形式为白内障、再障、不育等。

放射防护的基本原则:⏹实践正当化(justification)⏹放射防护最优化⏹个人剂量的限制放射卫生防护基本标准:①剂量限值:是经过长期累积或一次照射后,对机体损害最小和遗传效应的机率最低的剂量,放射工作人员可以接受的上限,而不是安全与危险的分界线。

职业照射剂量限值:1.连续5年平均有效剂量<20mSv2.并且任何一个单一年份内不超过50mSv3.一年中眼晶体<150 mSv,其它单个器官或组织<500 mSv公众成员的剂量限值:1.一年中为1mSv。

2.特殊情况下,单一年份最大为5mSv,但连续5年不超过1mSv。

3.一年中晶状体<15mSv。

4.一年中四肢、皮肤<50mSv。

放射源的类型:封闭型源、开放型源。

工作单位的分类:按等效年用量分3类,即根据年用量×毒性组别系数其积之和。

⏹第一类>1.85×1012 Bq (>50 Ci)⏹第二类 1.85×1011 Bq~1.85x1012Bq (5-50 Ci)⏹第三类<1.85×1011 Bq (<5 Ci)工作场所分级:按最大等效日操作量分甲、乙、丙三级。

⏹甲级:>1.85x1010 Bq(500mCi)⏹乙级:1.85x107 Bq~1.85x1010 Bq(0.5-500mCi)⏹丙级:3.70x104Bq~1.85x107Bq(0.001-0.5mCi)⏹核医学科多为甲、乙级。

放射性工作场所分区:控制区:在其中连续工作的人员一年内受到照射剂量可能超过年限值十分之三的区域。

监督区:在其中连续工作的人员一年内受到照射剂量一般不超过年限值十分之三的区域。

非限制区:在其中连续工作的人员一年内受到照射剂量一般不超过年限值十分之一的区域。

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