影像核医学基础

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1、影像核医学第一节放射性核素示踪技术1、定义放射性核素示踪技术是以放射性核素或其标记化合物为示踪剂，应用射线探测仪器探测其行踪，达到研究示踪剂在生物体或外界环境中分布及运动规律的技术。2、原理放射性核素之所以能作为示踪剂是基于以下两点：（1）同一性：放射性核素及其标记化合物和相应的非标记化合物具有相同的生物学性质。●一种元素的所有同位素化学性质相同，在生物体内所发生的化学变化、免疫学反应和生物学过程也都是相同的，生物体或生物细胞不能区别同一元素的各个同位素。●放射性核素标记化合物于被研究的物质也具有相同的生物学性质和代谢途径。（2）可测性：放射性核素及其标记化合物与相应

2、的未标记化合物尽管具有相同的化学性质核生物学行为，但他们那的物理学性能却不同，放射性核素及其标记化合物可发出各种不同的射线，且能够被放射性探测仪器所测定，从而进行精确的定性、定量及定位的研究。●放射性核素示踪剂在体内的生物学行为主要取决于被标记物，而其标记的放射性核素在整体示踪剂研究体系中主要起示踪作用。●用于放射性示踪实验的放射性核素并不算多，但是用来标记的化合物却可达数百种之多。3、优点（1）灵敏度高：可达到10－14－10－18g水平。（2）方法简单、准确：测量对象是核射线，不受其他物理和化学因素（温度、PH值等）的影响，不受反应体系种其他非放射性物质的干扰。（

3、3）符合生理条件：不扰乱和破坏生理过程，结果更接近真实的生理情况。（4）定性、定量与定位研究相结合。4、示踪技术的主要类型及应用（1）核素稀释法：用于测定血容量、全身水容量及细胞外液量等。（2）物质转化的示踪研究：了解前体与代谢产物间的关系、中间产物顺序的比活度测定等。（3）动态平衡的示踪研究：了解正常或疾病状态下，生物体内某种物质运动的量变规律。（4）脏器功能测定、脏器显像以及体外放射分析。第二节放射性核素显像技术1、显像原理：放射性药物引入人体内后，将根据药物与脏器或组织的相互作用，参与机体的代谢过程，被脏器或组织吸收、分布、浓聚和排泄。由于放射性核素在自发的衰变

4、中能发出射线，因此，利用显像仪器能够准确获得核素及其核素标记物在脏器、组织的分布和量变规律，从而达到诊断的目的。2、脏器或组织摄取显像剂的机制（1）合成代谢：131I——甲状腺对碘的合成代谢（2）细胞吞噬：99mTc-植酸钠——肝库佛细胞吞噬（3）循环通路：99mTc-MAA——肺毛细血管阻塞（4）选择性浓聚：99mTc-PYP——梗死心肌组织摄取（5）选择性排泄：99mTc-DTPA——肾小球滤过（6）通透弥散：133Xe——从血液弥散至肺泡内（7）化学吸附和离子交换：99mTc-MDP——与骨骼中的离子交换而吸附于骨骼（8）特异性结合：抗原——抗体反应，RII（放

5、射免疫显像）3、显像的条件及选择（1）显像剂的选择●可靠的显像性能：标记方便、血液清除快、进入靶器官时间早、靶器官与非靶器官放射性比值高、稳定性好。●合适的射线能量：γ射线100—250keV最适宜。PET—511keV一对γ光子。●适度的放射性活度、放射性浓度和放射化学纯度。（2）准直器的选择常用种类：低能通用、低能高分辨、高能通用、低能针孔型选择因素：●γ射线能量●所用放射性活度●显像目的●显像器官和组织大小、深浅、厚度●灵敏度和分辨率的选择（3）显像时间根据显像剂在体内转归的特点选择最佳显像时间，特别是动态功能显像时更为重要。甲状腺显像——注射后20分钟；心肌显

6、像——注射后60分钟；骨显像——注射后120分钟；肾动态显像——即刻采集，60s一帧图像；(4)显像体位：前后位、左右侧位、不同角度斜位等(5)仪器的最佳条件选择：矩阵、采集时间、采集范围等(6)病人的准备：饮食、饮水、停药状态、视听封闭等4、显像类型根据显像的部位、影像采集的时间、方式以及所有核素发射核射线的种类，将显像分为以下几种类型。(1)平面与断层显像平面显像是将γ照相机的探头置于体表一定位置，采集脏器放射性分布而获得的影像，为脏器内放射性在探头投影方向上前后叠加的影像。断层显像是将SPECT探头绕体表旋转采集信息，或用PET在躯体四周同时进行三维信息采集，经

7、处理并重建成横断、冠状和矢状断层图像。断层影像能比较确切地显示脏器内放射性分布情况，是临床核医学常规的显像方法。（2）静态与动态显像静态显像是将显像剂引入体内，待其在脏器组织或病变内的浓度处于相对稳定状态时进行显像。由于放射性在一定时间内变化不大，所以允许采集能满足统计学要求的放射性计数用以显像，故所得影像清晰、质量好。动态显像是将显像剂引入体内后，随血流流经脏器或被脏器不断摄取和排泄、或在脏器内反复充盈和射出。上述过程造成脏器内放射性计数及位置随时间而不断变化，用显像仪器以一定的速度（如1s/帧、1min/帧等）连续自动采集信息，得到反映上述动态过