放射诊断治疗 与核医学

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1、第4章放射诊断治疗与核医学第一节放射诊断学第二节X射线计算机断层(XCT)第三节放射治疗学第四节核医学概述1人类已进入21世纪，经济将高度发展，人民生活水平进一步提高，人民渴望有一个好的生活环境和健康的身体，所以需要提高医疗技术和水平，更新医疗设备，提高全民族的健康，使人民的平均寿命提高到新的水平。核科学与医学、生物学、放射学和剂量学等结合，产生了放射诊断学、放射治疗学和核医学等学科。概述2现代医学总是包括四个方面：预防医学、诊断医学、治疗医学和康复医学。核科学可用于预防、诊断和治疗，已成为医学领域中不可缺少的部份。例如：预防领域需开展普查，如乳腺癌普查、骨密度普查、X光定期检查等；

2、诊断领域，现代化医院中的高当设备都和核科学有关，如XCT、ECT、MRI和PET等；治疗领域，现代癌症有70％需要放射性治疗，还有X刀、γ刀、质子刀等都是目前最先进的治疗设备。第二节X射线计算机断层(XCT)1972年英国EMI公司的Hounsfield研制成世界上第一台XCT机。CT（ComputedTomography）是计算机断层的缩写。克服了X光机平面图像在深度方向的重叠，可以得到人体脏器的断层（即一薄层）图像，许多断层像可以重建成三维的立体像。2.2XCT对X射线的测量(1)1、X射线的五个物理量：波长、频率、能量、强度和剂量。一个光子的能量2.2XCT对X射线的测量(2)

3、2、X射线与人体的相互作用弹性散射：光子与电子碰撞只改变进行方向而能量不变。康普顿散射：光子与自由电子或原子中束缚得不太紧的电子碰撞，将一部份能量传递给电子，使之脱出原子成为反冲电子，光子则因损失能量成为能量更小的光子，且改变运动方向。光电效应：光电作用导致X射线光子及其能量在作用处被吸收。2.2XCT对X射线的测量(3)3、X射线的衰减X射线穿过人体后，强度成指数衰减，如下式所示：其中μ是组织的线性衰减系数，W是组织的厚度。2.3XCT建像原理和方法建像方程如下：3．CT数在CT建立图像的理论中，人们感兴趣的是用数值描述人体的组织。线性衰减系数μ是区分不同组织的物理量，为了鉴别组织

4、的线性衰减系数的微小差别，并使组织特性定量化，采用了CT数这一概念。CT数定义为：3．CT数我们知道，水的线性衰减系数（或称吸收系数）μ水为1；骨骼的衰减系数μ骨近似为2；空气的衰减系数μ空气为0.0013。因此计算可得水的CT数为0，骨的CT数为+1000，空气的CT数近似为-1000。这样我们可把一个重建的CT图像看成一个CT数的矩阵，每一个CT数代表一个像素。人体组织的CT数界限有2000个分度，上界为骨的CT数，为+1000H，下界为空气的CT数，为-1000H。3．CT数一些常用CT数：脂肪的CT数为-100软组织的CT数大约为+20～+40。第三节放射治疗学3.1概述放射

5、治疗的原理放射治疗学是利用核射线（X、γ、β和中子流等）对疾病进行辐射治疗的学科。放射治疗的基本原理是当射线达到一定剂量时，射线照射对病变细胞有抑制和杀伤作用。射线通过直接效应和间接效应置癌细胞于死地。3.1概述肿瘤放射治疗的方法和疗效放射治疗的方法有三种：贴敷法、腔内照射法和体外照射法。据有关报道：如子宫癌手术前放射治疗的治愈率可从70％提高到90％；膀胱癌手术前放射治疗的治愈率可提高10％以上；肺癌手术后放射治疗5年生存率从0提高到20％。单独放射治疗恶性肿瘤5年治愈率可达50%3.4立体定向放射治疗一、概述1949年瑞典神经科学家Leksell首先提出了放射外科学理论，设想利用

6、立体定向技术，使用大剂量的高能量射线束（X、、质子、中子等）一次性摧毁靶点的病变组织。此后近二十年有许多科学家进行了研究和实验，于1968年建造了世界上第一台刀，并于1972年－1974年成功地做了二十多例脑动静脉畸形和癌症手术。从此刀开始用于治疗各种神经外科和癌症疾病。3.4立体定向放射治疗(1)二、－刀－刀和X－刀并非通常意义上的有利刃、有把柄、能切割的金属刀。称其为“刀”是因为它能象手术刀那样切除肿瘤，冠以“X”或“”是因为原动力来自X射线和射线，所以也是一种放射治疗。3.4立体定向放射治疗(2)1．－刀的基本原理和概况－刀是将多个放射源静止性照射到一点上，使

7、该点的剂量很大，从而到达治疗的目的。1968年第一台－刀在瑞典问世，用179个钴60源；1974年第二代－刀用201个钴60源，照射直径达4－30mm；八十年代发展了第三代－刀，用多个等剂量3.4立体定向放射治疗(3)中心，更换各种准直器头盔，应用范围扩大到颅内肿瘤和血管畸形。1984年后－刀受到世界各国关注和推广，在英国和阿根廷安装了第三台和第四台－刀。1987年在美国安装了北美第一台－刀，每个钴源达30居里，适用于治疗面积更大、位置更深的病