核醫(yī)學總論-核物理,儀器,藥物課件

核物理,儀器,藥物核醫(yī)學總論核物理,儀器,藥物問答題？核醫(yī)學？放射性核素顯像？物理半衰期？放射性活度？電離？淹沒輻射？

核物理,儀器,藥物核物理基礎（復習）

核物理,儀器,藥物基本概念原子（質子+中子+電子）構成元素的最基本單位原子核原子核由質子和中子構成核物理,儀器,藥物基本概念（1）：X—元素符號A—原子的質量數；Z—質子數；N—中子數元素核物理,儀器,藥物基本概念（2）：核素

每種元素有若干核素

穩(wěn)定性核素放射性核素同位素同質異能素

元素核物理,儀器,藥物同位素核物理,儀器,藥物核衰變方式（放射性衰變）α衰變β衰變（β-β＋）電子俘獲（EC）。γ衰變：激發(fā)態(tài)原子，通過放出γ光子而回到基態(tài)這個過程稱γ輻射（診斷）。核物理,儀器,藥物核醫(yī)學儀器

核物理,儀器,藥物第一節(jié)

放射性探測儀器基本結構及其工作原理核物理,儀器,藥物1.放射性探測器的基本結構射線探測器閃爍探測器閃爍體光電倍增管前置放大器脈沖分析與記錄裝置核物理,儀器,藥物2.基本原理

射線與物質的相互作用為基礎電離作用

熒光現象

感光作用

核物理,儀器,藥物基本原理探測到射線能量-----》電能、光能（測定放射性核素的活性、能量和分布反應射線的能量和活度核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物電離探測器核物理,儀器,藥物閃爍探測器核物理,儀器,藥物

射線探測儀器

閃爍體(Scintillator)光導(Lightguide)光電倍增管PM(Photomultiplier)相關電路和外圍屏蔽固態(tài)無機晶體NaIZnSCsI有機晶體塑料液體溶劑閃爍劑烷基苯類醚類吸收能量發(fā)射特征光譜的光子發(fā)光效率高第二閃爍劑核物理,儀器,藥物第二節(jié)放射性計數類型儀器核物理,儀器,藥物γ閃爍計數器核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物液體閃爍計數器核物理,儀器,藥物放射性活度計核物理,儀器,藥物污染監(jiān)測儀核物理,儀器,藥物個人計量儀核物理,儀器,藥物多功能射線測量儀核物理,儀器,藥物第三節(jié)臟器功能監(jiān)測儀器核物理,儀器,藥物甲狀腺功能測定儀核物理,儀器,藥物腎功能儀核物理,儀器,藥物第四節(jié)臟器顯像儀器核物理,儀器,藥物一、r照相機r照相機主要由閃爍探頭、電子線路、顯示記錄裝置及數據處理系統(tǒng)組成r照相機采用整塊大面積NaI晶體，通過光電倍增管陣列來測量入射的r射線，并通過電子線路計算出r射線的坐標和能量，然后在計算機熒光屏上顯示出來。核物理,儀器,藥物SPECT：Singlephotonemissioncomputerizedtomography單光子發(fā)射型計算機斷層顯象儀。PET：Positronemissiontomography正電子發(fā)射型計算機斷層攝影儀。核物理,儀器,藥物r相機和SPECT的原理：人體內的放射性核素人體準直器

PMT放大器（位置信號和能量信號）處理顯示（數、線、圖）核物理,儀器,藥物閃爍探測器核物理,儀器,藥物r照相機核物理,儀器,藥物二、單光子發(fā)射型計算機斷層掃描儀（SPECT)SPECT是在一臺高性能r照相機的基礎上增加了探頭旋轉和圖像重建計算機軟件，使探頭能圍繞軀體旋轉360或180度，從多角度、多方位采集一系列平面投影像。獲得橫斷面、冠狀面和矢狀面斷層影像。核物理,儀器,藥物單探頭SPECT核物理,儀器,藥物雙探頭SPECT核物理,儀器,藥物三探頭SPECT和雙探頭SPECT核物理,儀器,藥物三探頭SPECT核物理,儀器,藥物符合線路SPECT核物理,儀器,藥物SPECT與X線CT相同：圖象重建，X線CT研制初期應用的是同位素而不是X射線。不同：射線的種類：X射線、r射線射線入射方式：（透射、發(fā)射）圖象性質：解剖圖象

功能圖象（代謝、攝取）

核物理,儀器,藥物SPECT/CT

具有r照相機和CT雙重功能，一次顯像可得到SPECT、CT及兩者融合的圖像。核物理,儀器,藥物SPECT/CT核物理,儀器,藥物SPECT的數據采集1.單核素或多核素采集2.采集類型（1）靜態(tài)采集（2）動態(tài)采集（3）門控采集（4）全身掃描采集（5）斷層采集核物理,儀器,藥物SPECT的圖像處理濾波反投影法迭代重建核物理,儀器,藥物三、正電子發(fā)射型計算機斷層（PET及PET/CT)也稱“活體生化顯像”PET是目前所有影像技術中最有前途的影像技術之一，是核醫(yī)學發(fā)展的里程碑。核物理,儀器,藥物PET（正電子發(fā)射計算機斷層顯像）

正電子和物質中的電子發(fā)生湮滅反應，產生兩個能量均為511keV的γ光子，它們在一條直線上反方向發(fā)射。核物理,儀器,藥物原理當兩個光子同時被兩個相對的探頭探測到時，被作為一個符合信號。此為電子準直。圖中所示為一卵巢癌患者發(fā)生肺轉移核物理,儀器,藥物PET采集的計數類型1.單個計數2.真符合與隨機符合3.散射符合核物理,儀器,藥物PET的采集方式發(fā)射掃描透射掃描核物理,儀器,藥物PET的圖像重建濾波反投影法有序子集最大期望值法核物理,儀器,藥物PET/CT及PET/CT圖像融合PET/CT是將正電子發(fā)射斷層顯像PET和CT組成一體化的無創(chuàng)性影像檢查設備。核物理,儀器,藥物PET/CT核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物專為小動物研究而設計，分辨率大大提高核物理,儀器,藥物第五節(jié)

其他類型放射性探測儀器核物理,儀器,藥物骨密度儀核物理,儀器,藥物前列腺增生治療器核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物放射性藥物

核物理,儀器,藥物放射性藥物定義：

放射性藥物為含有放射性核素供醫(yī)學診斷和治療用的一類特殊藥物。無機化合物：Na131I、3H2O、99mTcO4有機化合物：99mTc-MIBI、18FDG131I、99mTc-樹脂和陶瓷微球生物活性物質：131I、99mTc-Ag-Ag99mTc-RBC-WBC、NDA、RNA核物理,儀器,藥物放射性藥物的特點:

應用的化學量很小。無化學危害。具有放射性。r射線—診斷

B射線—治療核物理,儀器,藥物體內放射性藥物應用的基本原理:

（顯像原理）根據組織器官功能代謝特點引導至器官.組織（細胞、分子水平）

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物理形態(tài).化學結構.生物活性

放射性

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診斷治療儀器體外測量殺傷周圍組織核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物第一節(jié)放射性核素的來源1.核反應堆生產2.發(fā)生器獲取3.加速器生產核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物核反應堆構造示意圖核物理,儀器,藥物99Mo-99mTc發(fā)生器核物理,儀器,藥物回旋加速器核物理,儀器,藥物第五節(jié)體內診斷用放射性藥物核物理,儀器,藥物一、體內診斷放射性藥物的基本要求1、物理半衰期2、衰變方式3、光子能量4、生物學特性核物理,儀器,藥物二、常用SPECT顯像藥物的機理1、化學吸附作用2、特殊價態(tài)物質3、微血管栓塞4、容積分布5、特殊底物核物理,儀器,藥物1.化學吸附：99mTc-MDP骨骼顯像，心梗2.特殊價態(tài)物質：201TI+心肌顯像。3.微血管栓塞和攔截：MAA—肺血流灌注4.容積分布通道、灌注和生物分布區(qū)：核素心血管造影；胃腸顯影，腦池顯影、呼吸道、深靜脈顯影。5.排泄和清除：O131IH、DTPA—腎顯像肝脾顯像等。二、SPECT顯像藥物的機理核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物放射性藥物體內定位機理6.特異性底物：同位素化合物：131I、3H2O、14C等。代謝性陷入：18FDG。神經介質或受體結合：腎上腺素受體

131I-MIBGD2受體11C-NMSP抗原抗體特異結合：RII、RIT。##--WBC、RBC、DNA、RNA。核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物第六節(jié)治療用放射性藥物Na131I溶液89SrCl、153Sm-EDTMP和186Re-HEDP32p-磷酸鈉鹽間位131I-碘代芐胍（131I-MIBG)核物理,儀器,藥物

體內用理想核素基本性能__________________________________________________

診斷治療----------------------------------------------------------------------------物理

r射線T1/2(1-10h)B-射線性質能量(100-300Kev）足夠的能量----------------------------------------------------------------------------化學穩(wěn)定性好性質適溶解度PH等----------------------------------------------------------------------------生物學定位程度高適當Te定位程度高Te長

性質多數要求Tb要短未定位部位Tb短------------------------------------------------------------------------------

無菌,無熱源核物理,儀器,藥物核物理,儀器,藥物核醫(yī)學診斷概論

核物理,儀器,藥物放射性核素顯像基本原理

正電子顯像的基本原理

顯像劑聚集的機制一、細胞選擇性攝取

1、特需物質

2、特價物質

3、代謝產物和異物二、特異性結合三、化學吸附和離子交換四、微血管栓塞五、通道、灌注和生物區(qū)分布核物理,儀器,藥物放射性核素顯像的類型1、靜態(tài)顯像和動態(tài)顯像2、平面顯像和斷層顯像3、局部顯像和全身顯像4、早期顯像和延遲顯像5、陽性顯像和陰性顯像6、靜息顯像和負荷顯像7、圖像融合核物理,儀器,藥物1.靜態(tài)顯像（staticimaging）當顯像劑在臟器內或病變處的濃度達到平衡，處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時進行顯像。核物理,儀器,藥物甲狀腺靜態(tài)顯像核物理,儀器,藥物2.動態(tài)顯像（dynamicimaging）顯像劑在臟器或病變處的濃度隨著臟器的功能動態(tài)變化過程，在數量上或位置上隨時間而不斷變化。以系列化或以電影方式動態(tài)變化過程。核物理,儀器,藥物動態(tài)顯像3min5min10min20min核物理,儀器,藥物平面顯像vs.斷層顯像核物理,儀器,藥物局部顯像vs.全身顯像核物理,儀器,藥物早期顯像vs.延遲顯像核物理,儀器,藥物陽性顯像vs.陰性顯像核物理,儀器,藥物靜息顯像和負荷顯像1、靜息顯像在引入顯像劑時或在圖像采集時，受檢者機體處于基礎狀態(tài)下的顯像。2、負荷顯像在引入顯像劑時或在圖像采集時，受檢者機體處于負荷狀態(tài)下的顯像。核物理,儀器,藥物圖像融合

在同樣的體位完成SPECT或PET和CT顯像后，進行圖像配準，將SPECT或PET圖像與CT圖像融合在一起，為圖像融合。核物理,儀器,藥物圖像的分析的一般方法：

1、掌握成像原理