放射診斷治療與核醫(yī)學(xué)課件

概述11人類已進(jìn)入21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)將高度發(fā)展，人民生活水平進(jìn)一步提高，人民渴望有一個(gè)好的生活環(huán)境和健康的身體，所以需要提高醫(yī)療技術(shù)和水平，更新醫(yī)療設(shè)備，提高全民族的健康，使人民的平均壽命提高到新的水平。核科學(xué)與醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、放射學(xué)和劑量學(xué)等結(jié)合，產(chǎn)生了放射診斷學(xué)、放射治療學(xué)和核醫(yī)學(xué)等學(xué)科。概述22現(xiàn)代醫(yī)學(xué)總是包括四個(gè)方面：預(yù)防醫(yī)學(xué)、診斷醫(yī)學(xué)、治療醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)。核科學(xué)可用

于預(yù)防、診斷和治療，已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中不

可缺少的部份。例如：預(yù)防領(lǐng)域需開展普查，如乳腺癌普查、骨密度普查、X光定期檢查

等；診斷領(lǐng)域，現(xiàn)代化醫(yī)院中的高當(dāng)設(shè)備都

和核科學(xué)有關(guān)，如XCT、ECT、MRI和PET等；治療領(lǐng)域，現(xiàn)代癌癥有70％需要放射性治療，還有X刀、γ刀、質(zhì)子刀等都是目前最先進(jìn)的

治療設(shè)備。第二節(jié)X射線計(jì)算機(jī)斷層(XCT)31972年英國EMI公司的Hounsfield研制成世界上第一臺XCT機(jī)。CT（Computed

Tomography）是計(jì)算機(jī)斷層的縮寫?？朔薠光機(jī)平面圖像在深度方向的重疊，可以得到人體臟器的斷層（即一薄層）圖像，許多斷層像可以重建成三維的立體像。2.2

XCT對X射線的測量(1)1、X射線的五個(gè)物理量：波長、頻率、能量、強(qiáng)度和劑量。一個(gè)光子的能量42.2

XCT對X射線的測量(2)52、X射線與人體的相互作用彈性散射：光子與電子碰撞只改變進(jìn)行方向而能量不變?？灯疹D散射：光子與自由電子或原子中束縛得

不太緊的電子碰撞，將一部份能量傳遞給電子，使之脫出原子成為反沖電子，光子則因損失能

量成為能量更小的光子，且改變運(yùn)動方向。光電效應(yīng)：光電作用導(dǎo)致X射線光子及其能量在作用處被吸收。2.2

XCT對X射線的測量(3)3、X射線的衰減X射線穿過人體后，強(qiáng)度成指數(shù)衰減，如下式所示：

其中μ是組織的線性衰減系數(shù)，W是組織的厚度。62.3

XCT建像原理和方法建像方程如下：73．CT數(shù)在CT建立圖像的理論中，人們感興趣的是用數(shù)值描述人體的組織。線性衰減系數(shù)μ是區(qū)分不同組織的物理量，為了鑒別組織的線性衰減系數(shù)的微小差別，并使組織特性定量化，采用了CT數(shù)這一概念。CT數(shù)定義為：83．CT數(shù)9我們知道，水的線性衰減系數(shù)（或稱吸收系數(shù)）μ水為1；骨骼的衰減系數(shù)μ骨近似為2；空氣的衰減系數(shù)μ空氣為0.0013。因此計(jì)算可得水的CT數(shù)為0，骨的CT數(shù)為+1000，空氣的CT數(shù)近似為-1000。這樣我們可把一個(gè)重建的CT圖像看成一個(gè)CT數(shù)的矩陣，每一個(gè)CT數(shù)代表一個(gè)像素。人體組織的CT數(shù)界限有2000個(gè)分度，上界為骨的CT數(shù)，為+1000H，下界為空氣的CT數(shù)，為-1000

H。3．CT數(shù)10一些常用CT數(shù)：脂肪的CT數(shù)為-100軟組織的CT數(shù)大約為+20～+40。第三節(jié)放射治療學(xué)113.1

概述12放射治療的原理放射治療學(xué)是利用核射線（X、γ、β和中子流等）對疾病進(jìn)行輻射治療的學(xué)科。放射治療的基本原理是當(dāng)射線達(dá)到一定劑量時(shí)，射線照射對病變細(xì)胞有抑制和殺傷作用。射線通過直接效應(yīng)和間接效應(yīng)置癌細(xì)胞于死地。3.1概述13腫瘤放射治療的方法和療效放射治療的方法有三種：貼敷法、腔內(nèi)照射法和體外照射法。據(jù)有關(guān)報(bào)道：如子宮癌手術(shù)前放射治療的治愈率可從70％提高到90％；膀胱癌手術(shù)前放射治療的治愈率可提高10％以上；肺癌手術(shù)后放射治療5年生存率從0提高到20％。單獨(dú)放射治療惡性腫瘤5年治愈率可達(dá)50%3.4

立體定向放射治療14一、概述1949年瑞典神經(jīng)科學(xué)家Leksell首先提出了放射外科學(xué)理論，設(shè)想利用立體定向技術(shù)，使用大劑量的高能量射線束（X、

、質(zhì)子、中子等）一次性摧毀靶點(diǎn)的病變組織。此

后近二十年有許多科學(xué)家進(jìn)行了研究和實(shí)

驗(yàn)，于1968年建造了世界上第一臺

刀，并于1972年－1974年成功地做了二十多例腦動靜脈畸形和癌癥手術(shù)。從此

刀開始用于治療各種神經(jīng)外科和癌癥疾病。3.4

立體定向放射治療(1)15二、

－刀

－刀和X－刀并非通常意義上的有利刃、有把柄、能切割的金屬刀。稱其為“刀”是因?yàn)樗芟笫中g(shù)刀那樣切除腫瘤，冠以“X”或“

”是因?yàn)樵瓌恿碜訶射線和

射線，所以也是一種放射治療。3.4

立體定向放射治療(2)161．

－刀的基本原理和概況

－刀是將多個(gè)放射源靜止性照射到一點(diǎn)上，使該點(diǎn)的劑量很大，從而到達(dá)治療的目的。1968年第一臺

－刀在瑞典問世，用179個(gè)鈷60源；1974年第二代

－刀用201個(gè)鈷60源，照射直徑達(dá)4－30mm；八十年代發(fā)展了第三代

－刀，用多個(gè)等劑量3.4

立體定向放射治療(3)17中心，更換各種準(zhǔn)直器頭盔，應(yīng)用范圍擴(kuò)大到顱內(nèi)腫瘤和血管畸形。1984年后

－刀受到世界各國關(guān)注和推廣，在英國和阿根廷安裝了第三臺和第四臺

－刀。1987年在美國安裝了北美第一臺

－刀，每個(gè)鈷源達(dá)30居里，適用于治療面積更大、位置更深的病變。1992年美國已有10臺

－刀，日本有8臺。近年來，我國已引進(jìn)5臺。3.4

立體定向放射治療(4)2、

－刀的組成

－刀由六部分組成，它們是：放射系統(tǒng)；校準(zhǔn)系統(tǒng)（頭盔）；手術(shù)臺；控制臺；液壓系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃系統(tǒng)。183.4

立體定向放射治療(5)193、

－刀的特點(diǎn)①無手術(shù)治療，病人無痛苦；②手術(shù)精確，誤差小（±0.1mm）；③簡便省時(shí),每次治療只需3-小時(shí)；④新一代

－刀配合CT、MRI及計(jì)算機(jī)，使治療過程自動化和程序化。3.4

立體定向放射治療(6)204、

－刀的臨床應(yīng)用伽瑪?shù)丁刀治療適應(yīng)癥：所有的腦內(nèi)良、惡性腫瘤：腦膜瘤、垂體瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤、松果體瘤、三叉神經(jīng)瘤、聽神經(jīng)瘤、血管網(wǎng)織細(xì)胞瘤、脊索瘤、雪旺氏神經(jīng)鞘瘤、NPH癌等癲癇；腦血管畸形、腦血管瘤；五官腫瘤：鼻咽癌、顱咽管瘤、鼻血管纖維瘤、

內(nèi)耳腫瘤、眼球后腫瘤；功能性腦神經(jīng)疾?。?三叉神經(jīng)痛、頑固性

頭痛、帕金森氏病。3.4

立體定向放射治療(7)21三、X－刀1、概述以產(chǎn)生硬X射線的醫(yī)用直線加速器為放射源的立體定位定向裝置，稱為X－刀。其原理是通過Linac機(jī)架旋轉(zhuǎn)控制射線的輸出劑量，照射野的再次準(zhǔn)直和治療床的角度變化來使高輻射劑量照射源集中在靶點(diǎn)，而靶區(qū)周圍X射線劑量很小，取得與

－刀相同的治療效果。3.4

立體定向放射治療(8)222、X－刀的特點(diǎn)和評價(jià)⑴無痛手術(shù)，病人痛苦極?、圃O(shè)備簡單，只需對標(biāo)準(zhǔn)直線加速器稍加修改，就非常接近

－刀⑶操作簡單，技術(shù)容易掌握⑷造價(jià)比

－刀低，容易推廣⑸對環(huán)境污染?、士蓪Χ喾N癌（肝、腎、肺及骨癌等）進(jìn)行立體放射治療。3.4

立體定向放射治療(10)23評價(jià)：預(yù)測X－刀將成為未來立體放射治療的主要設(shè)備，比

－刀更易推廣。在美國X－刀治療中心有80多個(gè)，而

－刀治療中心只有8個(gè)。3、X－刀的臨床應(yīng)用我國從1991年研制第一臺X刀，兩年中就完成了160多病例。第四節(jié)核醫(yī)學(xué)24核科學(xué)用于經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，為生產(chǎn)力的發(fā)展、社會的進(jìn)步和人類和平的偉大事業(yè)作貢獻(xiàn)。同時(shí)，科學(xué)技術(shù)，包括核物理、核探測、核輻

射、核材料、核化學(xué)和核醫(yī)藥等都已廣泛應(yīng)核

科學(xué)技術(shù)也不斷地為人類健康，提高人民的生

活水平服務(wù)。除了放射診斷和放射治療，在本

世紀(jì)30年代開創(chuàng)的臨床核醫(yī)學(xué)就是一門核科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科。幾十年來核醫(yī)

學(xué)已得到相當(dāng)大的發(fā)展，在醫(yī)院中放射科和核

醫(yī)學(xué)科都已成為現(xiàn)代化醫(yī)院中的重要部門。什么是核醫(yī)學(xué)？25核醫(yī)學(xué)的定義：核醫(yī)學(xué)是核技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的學(xué)科核醫(yī)學(xué)的任務(wù)是用放射性核素及核技術(shù)來診斷、治療及研究疾病。核醫(yī)學(xué)涉及的學(xué)科：核物理、核電子、核探測、計(jì)算機(jī)控制及圖像處理、數(shù)學(xué)、放射化學(xué)、醫(yī)學(xué)的各科等基因突變?表達(dá)失控?代謝異常?功能失調(diào)

結(jié)構(gòu)改變

癥狀體征

Disease

is

not

a

THING,

but

a

PROCESS現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為：疾病的發(fā)生起源于基因改變→表達(dá)物改變→代謝改變→形態(tài)改變26現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)名稱成像參數(shù)性質(zhì)X線CT衰減系數(shù)、CT值解剖結(jié)構(gòu)B超超聲波反射解剖結(jié)構(gòu)MRI質(zhì)子密度、T1、T2、解剖、功能化學(xué)位移SPECT放射性濃度代謝功能PET放射性濃度代謝功能PET/CT放射性濃度衰減系數(shù)、CT值代謝功能和解剖SPECT、PET——ECT(emissioncomputed

tomography)27核醫(yī)學(xué)內(nèi)容28核醫(yī)學(xué)發(fā)展的兩大支柱29放射性藥物---診斷、治療關(guān)鍵點(diǎn)是特異性其次是穩(wěn)定性如：11C-胸腺嘧啶-DNA合成金標(biāo)準(zhǔn)，不穩(wěn)定；18F-FLT氟標(biāo)胸腺嘧啶。穩(wěn)定，但由于3‘端的置換，其磷酸化后不能進(jìn)一步參與DNA合成，又不能通過細(xì)胞膜返回，被局限在細(xì)胞內(nèi)。核探測技術(shù)---影像定位、定量核醫(yī)學(xué)診斷30核醫(yī)學(xué)的右手核醫(yī)學(xué)診斷--示蹤原理31示蹤劑：參與體內(nèi)某一生理代謝過程的物質(zhì)+發(fā)射可探測射線的核素=形成示蹤劑。例如：脫氧葡萄糖DG+發(fā)射正電子的18F=18F-FDG代謝過程：靜脈注入后，通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織。對不同的示蹤劑，有些直接參與體內(nèi)代謝，有些則被限制在某些特定的組織區(qū)域。由于示蹤劑在體內(nèi)的分布與代謝過程是動態(tài)的，所以體內(nèi)各組織部位的示蹤劑濃度是不斷地變化的。探測：在示蹤劑注入體內(nèi)后的整個(gè)過程中，都可使用掃描儀在體外探測示蹤劑發(fā)出的輻射信號，從而確定示蹤劑在體內(nèi)的位置，由此得到示蹤劑在體內(nèi)的代謝過程與分布圖像。核醫(yī)學(xué)顯像原理32利用放射性藥物用放射性核素標(biāo)記的示蹤劑引入體內(nèi)參加特定生物活動被特定的組織攝取→定位，定性,定量反映體內(nèi)代謝情況探測顯像顯像設(shè)備,顯像條件, 操作程序活體, 分子水平活體內(nèi)示蹤劑分子行為核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備33核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備探測

射線

相機(jī)

(scintillation

gamma

camera) 1958年H. Anger發(fā)明，Anger相機(jī)SPECT

(single

photo

emission

computedtomography)20世紀(jì)80年代，單光子發(fā)射斷層掃描儀PET

(

positron

emission

tomography) 20世紀(jì)90年代，正電子發(fā)射斷層掃描儀PET/CT21世紀(jì)，功能圖像和解剖圖像有機(jī)融合SPECT–single

photo

emission

computed

tomography34γ相機(jī)---發(fā)射，平面圖像（透射X平片）SPECT---發(fā)射，斷層圖像（透射CT）γ相機(jī)探頭繞人體旋轉(zhuǎn)獲得各個(gè)方向的投影（平面）像圖像重建---濾波反投影、迭代獲得斷層圖像圖像重建算法---使圖像更接近真實(shí)一直是核醫(yī)學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)研究方向。γ相機(jī)35SPECT3637γ相機(jī)、SPECT診斷項(xiàng)目38灌注顯像動態(tài)血池顯像靜態(tài)腫瘤陽性顯像全身骨掃描……數(shù)十種項(xiàng)目，數(shù)十種放射性藥物骨掃描39腫瘤陽性顯像40PET---positron

emission

tomography41正電子核素18F、15O

、13N、11C，人體基本元素，更能反映體內(nèi)代謝發(fā)射出正電子，與一個(gè)負(fù)電子發(fā)生湮滅輻射e++e-→2γ（511keV，E=mc2)探測正電子湮滅輻射發(fā)出的雙光子不加準(zhǔn)直器符合探測，探測環(huán)靈敏度、分辨率↑PET設(shè)備42電子對湮沒43PET探測原理PET441964年環(huán)狀頭部PET2001年

GE

DISCOVERY-LS

PET45腦部CT46頭部MRI47PET

????4849SPECT與PET的區(qū)別50放射性核素SPECT

99mTc、131I

.PET

15O、11C、13N、18F

人體基本元素探測信號SPECT:

單光子PET:

雙光子空間定位SPECT:

準(zhǔn)直器PET:

符合探測電路空間分辨率SPECT:

8~12mmPET:

3~5

mm靈敏度: PET

>SPECT掃描時(shí)間:

PET<SPECTPET/CT51CT與PET比較52PET/CT的特點(diǎn)53CT與PET硬件、軟件同機(jī)融合解剖圖像與功能圖像同機(jī)融合同一幅圖象既有精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu)又有豐富生理、生化分子功能信息可用于腫瘤診斷、治療及預(yù)后隨診全過程高靈敏度、高特異性、高準(zhǔn)確性CT圖像兼做衰減校正PET、CT單獨(dú)能實(shí)現(xiàn)的，PET/CT一定能實(shí)現(xiàn)；

PET/CT能實(shí)現(xiàn)的，PET或CT不一定能實(shí)現(xiàn)PET顯像特點(diǎn)54

功能顯像

敏感性、特異性較高

缺乏精確的解剖定位PET與CTScans

showing

lung

cancer

(bright

spot

in

the

chest).At

left

-

CT

scan;

center

-

PET

scan;

right

-

combinedCT-PET

scan.55PET-CT融合示意圖56PET-CT融合示意圖57PET-CT融合示意圖58PET、PET/CT

的臨床應(yīng)用59腫瘤學(xué)心臟病學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)75％－90％10％－20％10％－30％其他（器官移植、感染、創(chuàng)傷、發(fā)育…）生理及藥理實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)治療60核醫(yī)學(xué)的左手核醫(yī)學(xué)治療原理61將放射性核素引入體內(nèi)使用特異性的載體(如RIT）放射性核素標(biāo)記載體載體參與體內(nèi)生物活動，帶著核素定位到靶器官直接利用核素與靶器官的親和定位作用

131I、153Sm、89Sr定位施放放射性核素（如125I

種子源）將放射性核素直接放到靶器官依靠放射性核素發(fā)射的射線殺死病變細(xì)胞核醫(yī)學(xué)治療的優(yōu)點(diǎn)62短射程的α、β射線放射性核素局限在靶器官，對正常組織損傷小核醫(yī)學(xué)治療的一些項(xiàng)目63甲狀腺疾?。?31I骨轉(zhuǎn)移瘤：89Sr、153Sm、32P腫瘤放射免疫治療（RIT）：標(biāo)記抗體α核素、β核素、俄歇電子及內(nèi)轉(zhuǎn)換電子核素腫瘤間質(zhì)核素治療：32P腫瘤介入治療皮膚病敷貼治療粒子植入治療：125I“The

difficulty

lies

not

in

new

ideas,but

in

escaping

the

old

ones”(困難不在于創(chuàng)造新的觀念,而在于擺脫舊習(xí)慣的影響)—J.M.Keynes64枹鼬砵鰂筽嵙炴伉旃硱呷檮背

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1

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2

過眼云煙的

3

古古怪怪 的的

4

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5涂大俠的的

6男的的

7古古怪

8vvvvvvv涂大俠

9方法涂大俠

涂大俠涂大俠66馮皔蕳廦榤麅櫛亱蠃躇焦管鳈

古古廣告和叫姐姐

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555人托人托管人斤斤計(jì)較

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化工古怪怪古古怪怪個(gè)

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華國鋒

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566和費(fèi)電話費(fèi)規(guī)范和減肥掛號費(fèi)58888

Hhu掛號費(fèi)管很反感

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非官方東莞的涂大俠

京滬高姐后感覺

4555555廣發(fā)華福掛號費(fèi)55

45555花非花房合法化突然555

發(fā)呆的叮當(dāng)當(dāng)?shù)牡?/p>

規(guī)范化涂大俠68

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54444444444涂大俠

風(fēng)光好涂大俠

V海沸河翻好豐富和韓國

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涂大俠

復(fù)合肥天try日他你共和國

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