核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件

1、核醫(yī)學總論核醫(yī)學總論核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學定義Nuclear Medicine *用放射性核素診斷、治療疾病和進行醫(yī)學研究的學科 *核技術+醫(yī)學：研究核技術在醫(yī)學中的應用及其理論的綜合性邊緣科學 *根據(jù)我國醫(yī)學專業(yè)學位的設置，屬于“影像醫(yī)學與核醫(yī)學”學位點 核醫(yī)學定義Nuclear Medicine *用放分類：實驗核醫(yī)學臨床核醫(yī)學分類：實驗核醫(yī)學核醫(yī)學內容（一）實驗核醫(yī)學：側重實驗核技術的方法學探討和在基礎醫(yī)學、生物醫(yī)學中的應用研究內容：包括核測量技術、標記技術、示蹤技術、體外放射分析技術、活化分析技術。 核醫(yī)學內容（一）實驗核醫(yī)學：側重實驗

2、核技術的方法學探討和在基核醫(yī)學內容（二）臨床核醫(yī)學：研究核素及核射線在臨床診斷和治療中的應用技術及其理論包括體外測定、顯像診斷和核素治療。 核醫(yī)學內容（二）臨床核醫(yī)學：研究核素及核射線在臨床診斷和治療核物理基礎知識幾個基本概念：原子結構的表示：原子（atom）由質子（protons）、中子（neutrons）和電子（electrons）組成。質子和中子組成原子核。電子繞核運行。 核物理基礎知識幾個基本概念：核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件N代表中子數(shù)，以Z代表質子數(shù)，A代表原子的質量數(shù)（mass number）。以X代表元素符號，則原子結構可表示為：ZAXN ，通?？墒÷詾锳X。例如：13153I78，

3、可省略為131I。 N代表中子數(shù)，以Z代表質子數(shù)，A代表原子的質量數(shù)（mass 核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件同位素、核素 凡具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的元素互為同位素（isotope）。 同位素、核素 凡具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的元素互為同位素（例131I、123I、125I、127I均有53個質子，在元素周期表中處于同一位置，是同一元素碘元素，但具有不同的中子數(shù)，它們是碘元素的不同的同位素。同一元素的同位素具有相同的化學性質和生物學特性。 例131I、123I、125I、127I均有53個質子，在元核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件同質異能素（isomer） 原子核與核外電子一樣，也可處于不同的能量狀態(tài)。能

4、量較高的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)（excited state）。 通常把質子數(shù)和中子數(shù)都相同但核能狀態(tài)不同的原子稱為同質異能素。以在原子質量數(shù)的后面加一小寫的“m”來表示，例：99mTc與99Tc互為同質異能素。 同質異能素（isomer） 原子核與核外電子一樣，也可處于不核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件放射性衰變 衰變類型 放射性衰變 衰變類型 核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件衰變（decay）衰變是放出粒子的放射性衰變。粒子是由兩個質子和兩個中子組成，實際是氦核42He。因而衰變時，母核放出粒子后，質量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2。 衰變（decay）衰變是放出粒子的放射性衰變。粒子核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類

5、課件-衰變（-decay）： -衰變發(fā)生在中子過剩的原子核。衰變時放出一個-粒子（電子）和反中微子。核內一個中子轉變?yōu)橘|子。因而子核比母核中子數(shù)減少1，原子序數(shù)增加1，原子質量數(shù)不變。 -衰變（-decay）： -衰變發(fā)生在中子過剩的原子核核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件衰變 原子核從激發(fā)態(tài)（excited state）回復到基態(tài)（ground state）時，以發(fā)射光子釋放過剩的能量，這一過程稱為衰變。 這種激發(fā)態(tài)的原子核常是在衰變、衰變或核反應之后形成的。射線的本質是中性的光子流。 衰變 原子核從激發(fā)態(tài)（excited state）回復到核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類

6、課件電子俘獲衰變： 電子俘獲衰變與正電子衰變時核結構的改變類似，發(fā)生在缺中子的原子核。一個質子俘獲一個核外軌道電子轉變成一個中子和放出一個中微子。因而子核比母核中子數(shù)增加1，質子數(shù)減少1，質量數(shù)不變。 電子俘獲衰變： 電子俘獲衰變與正電子衰變時核結構的改變類似，核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件放射性活度 放射性活度的舊制單位是居里（curie），1居里表示每秒3.71010次核衰變。放射性活度（radioactivity）是表示單位時間內發(fā)生衰變的原子核數(shù)。新的國際制單位是貝可（Bq）。1Bq定義為每秒一次衰變。 放射性活度 放射性活度的舊制單位是居里（cur

7、ie），1居里核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件衰變規(guī)律（decay laws） 放射性核素原子的衰變是隨機的、自發(fā)的，并非在瞬間同時完成，而是按一定的速率進行衰變,各種放射性核素都有自己特有的衰變速度。 衰變規(guī)律（decay laws） 放射性核素原子的衰變是隨機單位時間內原子核衰變的數(shù)量定義為放射性活度。 It=I0e-t單位時間內原子核衰變的數(shù)量定義為放射性活度。放射性核素的另一個特征性的物理量半衰期，T1/2（half-life），表示原子數(shù)從N0衰變到N0的一半所要的時間。 放射性核素的另一個特征性的物理量半衰期，T1/2（half-幾個重要概念放射性

8、活度減少至一半所需要的時間稱作物理半衰期（T1/2）。生物半排期Tb是指生物體內的放射性核素經(jīng)由各種途徑從體內排出一半所需要的時間。 有效半衰期Teff是指生物體內的放射性核素由于從體內排出和物理衰變兩個因素作用，減少至原有放射性活度一半所需的時間。 幾個重要概念放射性活度減少至一半所需要的時間稱作物理半衰期（核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件射線與物質的相互作用 帶電粒子與物質的相互作用 帶電粒子（charged particles）例如粒子和電子，在穿透物質時，可引起與射線相遇的原子產生電離（ionizations）和激發(fā)（excitations）。 射線與物質的相互作用 帶電粒子與物質的相互作用 凡

9、原子或原子團由于失去電子或得到電子而變成離子的過程稱為電離。 如果核外電子獲得的能量不足以形成自由電子，只能由低能軌道躍遷到能量較高的軌道，使原子處于能量較高的激發(fā)態(tài)，這種現(xiàn)象稱為激發(fā)。凡原子或原子團由于失去電子或得到電子而變成離子的過程稱為電離韌致輻射：電磁場使帶電粒子動能改變時發(fā)射的電磁輻射。 散射：入射粒子（包括電磁輻射）與粒子或粒子系統(tǒng)碰撞而改變運動方向與能量的過程。 韌致輻射：電磁場使帶電粒子動能改變時發(fā)射的電磁輻射。 射線與物質的相互作用 光電效應光電效應（photoelectric effect）是指光子把能量完全轉移給一個軌道電子，使之發(fā)射出成為光電子。 射線與物質的相互作用

10、光電效應核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件康普頓散射 康普頓散射與光電效應不同，發(fā)生在射線能量較大時，光子只將部份能量傳遞給軌道電子，使之脫離原子核發(fā)射出成為Compton電子（compton電子的性質類似射線），而光子本身改變方向繼續(xù)運行。 康普頓散射 康普頓散射與光電效應不同，發(fā)生在射線能量較大時核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件電子對生成 光子穿過物質時，當光子能量大于1.022 MeV，在光子與介質原子核電場的相互作用下，產生一對正、負電子。這種作用被稱之為電子對生成。 電子對生成 光子穿過物質時，當光子能量大于1.022 MeV核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件輻射劑量及單位

11、照射量：表示照射到某一定物質上的射線有多少。是以直接度量X射線或r射線對空氣電離能力來表示射線空間分布的物理量。國際制單位：庫侖/千克（C/kg)專用單位：R（倫琴）輻射劑量及單位照射量：表示照射到某一定物質上的射線有多少。吸收劑量電離輻射授予單位物質的評價能量與該單位物質的質量之比。反映被照射物質吸收電離輻射能量大小的物理量。國際制單位：戈瑞（Cy)專用單位:拉德(rad)1 Cy100 rad吸收劑量電離輻射授予單位物質的評價能量與該單位物質的質量之比當量劑量按照輻射權重因子加權的吸收劑量反映各種射線被吸收后引起的生物效應及危險度的電離輻射量。與吸收劑量、射線種類有關國際制單位：希沃特（S

12、v)專用單位：雷姆（rem)1 Sv=100 rem當量劑量按照輻射權重因子加權的吸收劑量放射性藥物放射性藥物基本慨念 放射性制劑是指其分子中含有放射性核素的放射性試劑和放射性藥物的總稱。 凡需引入體內的放射性核素和放射性標記物稱為放射性藥物?？煞譃樵\斷和治療用兩種放射性藥物。 不需引入體內的放射性核素和放射性標記物稱為放射性試劑?；究?放射性制劑是指其分子中含有放射性核素的放反應堆制備放射性藥物 加速器制備放射性藥物 反應堆制備放射性藥物 放射性發(fā)生器（母牛）:是一種從半衰期較長的母體核素中制備由母體核衰變產生半衰期較短的子體核素的無菌層析柱密閉系統(tǒng)。 99Mo-99mTc(66.2h-

13、6.02h) 113Sn-113mIn(115d-1.66h)放射性發(fā)生器（母牛）:是一種從半衰期較長的母體核素中制備由母核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學儀器 凡在醫(yī)學中探測和記錄放射性核素放出射線的種類、能量、活度及其隨時間變化在空間分布的儀器。 核醫(yī)學儀器 凡在醫(yī)學中探測和記錄放射性核素放出射線的種類、能閃爍計數(shù)器 液體閃爍計數(shù)器 放射性活度計 臟器功能測定儀 臟器顯像儀 閃爍計數(shù)器 臟器顯像儀 閃爍照相機：由閃爍探頭（準置器、晶體）、電子學線路（放大器、脈沖分析器）、顯示記錄裝置（示波器、照相機）及一些附加設置（門電路、數(shù)字記錄器等）組成。 臟器顯像儀 閃爍照相機：由閃

14、爍探頭（準置器、晶體）、電子學線核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件Single Photon Emission Computed TomographySPECT：在閃爍照相機基礎上增加了探頭旋轉裝置、圖象重建軟件。有單探頭、雙探頭、三探頭。 Single Photon Emission Compute核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件Positron emission tomography PET：是專為探測體內正電子發(fā)射體湮滅輻射時同時產生的方向相反的兩個光子而設計的顯像儀器。數(shù)十個甚至上百個小光子探測器環(huán)形排列，在軀體四周同時進行探測，其他部件基本同SPECT。 Positron emission tomography 核醫(yī)學總論-醫(yī)藥類課件PET/CTPET/CT醫(yī)用正電子回旋加速器生產正電子核素藥物化學合成系統(tǒng)醫(yī)用正電子回旋加速器生產正電子核素藥物化學合成系統(tǒng)放射衛(wèi)生防護 目的：1. 防止發(fā)生對健康有害的非隨機效應。2.將隨機效應的發(fā)生率降低到被認為是可以接受的水平。 放射衛(wèi)生防護 目的：基本原則：1 實