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1、放射性核衰变:原子核只有在中子和质子的数目之间保持一定的比例时才稳定。
当原子核中质子数过多或过少,或者中子数过少或过多,原子核便不稳定。
这时的原子核就会自发地放出射线,转变成另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线。
这个过程称~或蜕变(简称核衰变)。
2、核衰变的类型:(1)α衰变:不稳定原子核自发地放射出α粒子而变成另一个核素的过程称~ (2)β—衰变:放射性核素的核内放射出β—粒子的衰变。
(3)β+衰变(正电子衰变):β+衰变主要发生在中子相对不足的核素。
可以看做是β—衰变相反的过程,即核中一个质子转化为中子,同时释出一个正电子及一个中微子,故核子总数也不变,原子序数减少1而原子质量数不变。
(4)电子俘获衰变:(5)γ衰变:即γ跃迁/同质异能跃迁,原子核从激发态回复到基态,通过发射γ光子释放过剩能量的过程。
3、韧致辐射:快速电子通过物质时,在原子核电场作用下,急剧减低速度,电子的一部分货全部动能转化为连续能量的X射线发射出来,称~。
韧致辐射释放的能量与所通过介质的原子序数的平方成正比,与带电粒子的质量成反比,并且随带电粒子的能量增大而增大。
4、电离辐射的作用机制:(1)电离辐射的原发作用:①直接作用:指放射线直接作用于具有生物活性的大分子,使其发生电离、激发或化学键的断裂而造成分子结构和性质的改变,从而引起功能和代谢的障碍。
②间接作用:指放射线作用于体液中的水分子,引起水分子的电离和激发,形成化学性质活泼的产物——自由基,继而作用于生物大分子引起损伤。
(2)电离辐射的继发作用:5、外照射防护的基本原则:(1)时间防护:缩短受照时间,时间与剂量成正比。
应避免一切不必要的辐射场逗留。
(2)距离防护:增大与辐射源的距离,距离与剂量成反比。
(3)屏蔽保护:人与源之间设置防护屏障。
根据辐射源种类,采用不同的屏蔽材料。
6、γ闪烁探测器的工作原理:注入人体的放射性核素发射出γ射线,经过准直器准直进入NaI晶体,使晶体分子受激发产生荧光光子,后入射到光电倍增管,通过光电效应产生光电子,光电倍增管有多个联极可以倍增光电子,光电子聚集在阳极产生电位差,随之阳极电压又恢复到原来水平,不断重复形成一系列脉冲讯号经前置器放大,再经计算机处理还原成图像或数据。
核医学汇总1、核医学的定义:是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科,即应用放射性核素及其标记化合物或生物制品进行疾病诊治和生物医学研究。
在反映脏器或组织的血流、受体密度和活性、代谢、功能变化方面有独特的优势。
2、核医学的分类:实验核医学和临床核医学3、实验核医学:利用核技术探索生命现象的本质和物质变化规律,其内容主要包括核衰变测量、标记、示踪、体外放射分析、活化分析和放射自显影等。
4、临床核医学:是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科,由诊断和治疗两部分组成。
5、临床核医学分类:诊断核医学和治疗核医学6、诊断核医学:包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内(in vivo)诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外(in vitro)诊断法。
7、治疗核医学:是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高度集中照射治疗。
8、核医学的特点:1、安全、无创2、分子功能现象3、超敏感和特异性强4、定量分析5、同时提供形态解剖和功能代谢信息。
9、分子功能影像:核医学功能代谢显像是现代医学影像的重要组成内容之一,其显像原理与X线、B超、计算机体层摄影(CT)和核磁共振(MR)等检查截然不同,它通过探测接收并记录引入体内靶组织或器官的放射性示踪物发射的γ射线,并以影像的方式显示出来,这不仅可以显示脏器或病变的位置、形态、大小等解剖学结构,更重要的是可以同时提供有关脏器和病变的血流、功能、代谢甚至是分子水平的化学信息,有助于疾病的早期诊断。
单光子发射型计算机断层仪(SPECT)和正电子发射型计算机断层仪(PET)10、锝-99m(99mTc)特点:核性能优良,为纯γ光子发射体,能量140keV,T1/2为6.02h,99mT c是现象检查中最常用的放射性核素。
11、氟[18F]脱氧葡萄糖(18F-FDG)是目前临床应用最为广泛的正电子放射性药物。
131I是治疗甲状腺疾病最常用的放射性药物12、放射核素发生器是从长半衰期的核素(称为母体)中分离短半衰期的核素(称为子体)的装置。
核医学重点归纳核医学是一门结合核物理学、生物学和医学的学科,利用放射性同位素及其产生的辐射,应用于诊断和治疗疾病。
本文将对核医学的重要概念和应用进行详细阐述。
1. 核医学概述核医学是利用放射性同位素技术进行医学诊断和治疗的一门学科。
它主要包括核医学影像学和核医学治疗两个方面。
核医学影像学主要通过放射性同位素的放射性衰变过程及其特征辐射来获取人体内部器官的形态、功能和代谢信息,为疾病的诊断和治疗提供依据。
核医学治疗则是利用放射性同位素的特殊性质和作用机制,直接作用于人体,治疗某些疾病。
2. 核医学影像学2.1 放射性同位素的选择和制备核医学影像学中,选择合适的放射性同位素是关键。
常用的同位素有技99mTc、201Tl、131I等。
制备这些同位素通常需要一个核反应堆作为能源供应的源泉。
2.2 核医学影像设备核医学影像设备主要包括单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和正电子发射计算机断层摄影(PET)。
SPECT技术使用单个探测器在360度旋转的过程中记录放射性同位素的发射。
PET技术则利用正电子发射的特性来观察放射性同位素的分布。
2.3 核医学影像的分类核医学影像可分为核素显像和功能代谢显像。
核素显像是通过观察放射性同位素在人体内部分布情况,来获得器官形态的影像。
功能代谢显像则是通过观察人体器官的代谢情况,来评估其功能状态。
2.4 核医学临床应用核医学影像学在临床上广泛应用于诊断各种疾病,如癌症、心脏病、骨科疾病等。
核医学影像可以提供关于病变的位置、大小、代谢活性以及与周围组织的关系等信息,为医生制定诊断方案提供重要依据。
3. 核医学治疗3.1 放射性同位素治疗核医学治疗主要通过放射性同位素的放射性衰变来实现。
这些同位素可以通过口服、静脉注射等方式进入人体,在体内靶向作用于病变部位,杀死或抑制异常细胞的生长。
3.2 放射性碘治疗放射性碘治疗是一种常见的治疗甲状腺疾病的方法。
通过口服放射性碘同位素,碘同位素会富集在甲状腺组织中,辐射杀死异常细胞,从而治疗甲状腺癌和甲状腺功能亢进等疾病。
核医学知识点总结1.核医学(Nuclear medicine) :是用放射性核素及其标记物进行诊断、治疗疾病和医学研究的医学学科。
2.核医学常用设备:3.放射性药物含有放射性核素, 用于医学诊断和治疗的一类特殊制剂。
放射性药品获得国家药品监督管理部门批准文号的放射性药物4.核素(nuclide):是指质子数、中子数均相同,并且原子核处于相同能级状态的原子称为一种核素。
同位素(isotope):凡具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素。
同质异能素:(isomer)是指质子数和中子数都相同,但原子核处于不同能态的原子放射性核素(radionuclide):原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素称为放射性核素。
放射性衰变:放射性核素自发的释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程。
半衰期:放射性原子核数从N0衰变到N0的1/2所需的时间5.α衰变:α粒子含2个质子,2个中子,质量大,带电荷,故射程短,穿透力弱。
主要用于治疗β衰变:β-衰变:射线的本质是高速运动的电子流,主要发生于富中子的核素。
特点:穿透力弱,在软组织中的射程仅为厘米水平。
可用于治疗。
β+衰变:射线的本质是正电子,主要发生于贫中子的核素。
特点:正电子射程短. 在通常环境中不可能长时间稳定地存在,它碰到电子就会发生湮灭,产生一对能量为511kev、方向相反的γ光子。
主要用于正电子发射断层仪显像(PET)电子俘获原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程。
电子俘获导致核结构的改变伴随放出多种射线。
如特征X射线、俄歇电子、γ射线、内转换电子。
应用:核医学显像、体外分析、放射性核素治疗γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射光子形式释放过剩的能量。
往往是继发于α衰变或β衰变后发生特点:本质是中性的光子流,不带电荷,运动速度快(光速),穿透力强。
适合放射性核素显像(radionuclide imaging)。
核医学重点整理核素:原子核的质子数,中子数和原子核所处的能量状态均相同的原子属于同一种核素同位素:质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。
同质异能素:质子数和中子数都相同,所处的核能状态不同的原子称为。
核衰变的原因:当原子核中质子数过多或过少,或者中子数过多或过少时,原子核便不稳定,这时的原子核就会自发地放出射线,转变为另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线。
半衰期:指放射性核素由于衰变减少一半所需的时间,又称物理半衰期。
放射性活度(有效半衰期):表示为单位时间内原子核的衰变数量。
贝克勒尔(Bq)带电粒子的相互作用1电离:带电粒子通过物质时,和物质原子的核外电子发生静电作用,使电子脱离原子轨道而形成自由电子的过程。
2激发:原子从稳定状态变成激发状态,这种作用称为激发。
3散射:带电粒子通过物质时运动方向发生改变的现象。
4韧致辐射:快速电子通过物质时,在原子核电场作用下,急剧减低速度,电子的一部分或全部动能转化为连续能量的X射线发射出来。
5湮灭辐射:正电子衰变产生的正电子,在介质中运行一定距离,当其能量耗尽时,可与物质中的自由电子结合,而转化为两个方向相反、能量各为0.511MeV 的γ光子而自身消失。
6吸收:射线使物质的原子发生电离和激发的过程中,射线的能量全部耗尽,射线不再存在,称为吸收,其最终结果是使物质的温度升高。
光子与物质的相互作用1光电效应:γ光子和原子中内层壳层电子相互作用,将全部能量交给电子成为自由光子的过程。
2康普顿效应:能量较高的γ光子与原子中的核外电子作用时,只将部分能量传递给核外电子,使之脱离原子核束缚成为高速运行的自由电子,而γ光子本身能量降低,运行方向发生改变,称为康普顿效应。
3电子对生成放射性药物:放射性核素和放射性核素标记化合物。
特点:1具有放射性。
2具有特定的物理半衰期和有效期。
3计量单位和使用量。
4脱标及辐射自分解。
来源:放射性核素发生器,医用回旋加速器和反应堆生产,从裂变产物中提取。
一、核医学基础知识同位素:同一元素中,有些原子质子数相同而中子数不同,则称为该元素的同位素,如上例各种碘互为碘的同位素。
同质异能素:如果原子的质子数相同,中子数也相同,但是核的能级状态不同,那么它们互为同质异能素。
核素:把质子数相同,中子数也相同,核能级处于同一状态的一类原子,称为一种核素。
核衰变:放射性核素发生核内结构或能级的变化,同时自发地放出而变为出一种或一种以上的射线而转变成另一种核素的过程为“核衰变”。
1、5种衰变方式: α、β─、β╋、k、γα衰变:AZX--A-4Z-2Y+42He+Qα粒子特性:←α粒子实质上是He原子核,←α衰变发生在原子序数大于82的重元素核素←α粒子的速度约为光速的1/10,即2万km/s,2s绕地球1周。
←在空气中的射程约为3-8cm,在水中或机体内为0.06-0.16mm。
←因其质量大,射程短,穿透力弱,一张纸即可阻挡←但α粒子的电离能力很强。
β衰变:←核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。
←β衰变后核素的原子序数可增加或减少但质量数不变。
←分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种类型。
←β粒子的速度为20万km/s。
β-粒子的特性:←β-粒子实质是负电子;←衰变后质量数不变,原子序数加1。
←能量分布具有连续能谱,穿透力比a粒子大←电离能量比a粒子弱,能被铝和机体吸收,←β-粒子在软组织中的射程为厘米水平。
β+粒子的特性:←β+粒子实质是正电子;←衰变后子核质量数不变,但质子数减1.←β+也为连续能谱;←天然核素不发生β+衰变,只有人工核素才发生。
电子俘获(electron capture,EC):核衰变时原子核从内层轨道(K)俘获一个电子,使核内一个质子转化为一个中子。
它是核内中子数相对不足所致。
γ衰变:核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时放出γ射线的过程也称为γ跃迁(γtransition);γ衰变后子核质量数和原子序数均不变,只是能量改变。
γ射线特性:←γ射线为光子流,不带电,穿透力强,电离能力弱;←γ射线在真空中速度为30万km/s。
核医学知识总结一、核医学基本概念核医学是一门利用核技术来研究生物和医学问题的科学。
它涉及到核辐射、放射性核素、核素标记化合物以及相关的仪器和测量技术。
核医学在临床诊断、治疗和科研方面都有着广泛的应用。
二、核辐射与防护核辐射是指原子核在发生衰变时释放出的能量。
核辐射可以分为电离辐射和非电离辐射两类。
在核医学中,主要涉及的是电离辐射,它可以对生物体产生不同程度的损伤。
因此,在核医学实践中,必须采取有效的防护措施,确保工作人员和患者的安全。
三、放射性核素与标记化合物放射性核素是指具有不稳定原子核的元素,它们能够自发地释放出射线。
在核医学中,放射性核素可以用于显像、功能研究、体外分析和治疗等多种应用。
标记化合物是指将放射性核素标记到特定的化合物上,使其具有放射性,以便进行测量和分析。
四、核医学成像技术核医学成像技术是指利用放射性核素发出的射线,通过相应的仪器和测量技术,获得生物体内的图像。
目前常用的核医学成像技术包括SPECT、PET和PET/CT等。
这些技术可以在分子水平上对生物体进行无创、无痛、无损的检测,对于疾病的早期发现和治疗具有重要的意义。
五、核素显像与功能研究核素显像是核医学中的一种重要应用,它可以用于显示生物体内的生理和病理过程。
通过注射放射性核素标记的显像剂,利用相应的成像技术,可以获得器官或组织的图像,进而了解其功能状态。
核素显像在心血管、神经、肿瘤等多个领域都有广泛的应用。
六、体外分析技术体外分析技术是指利用放射性核素标记的化合物,通过测量其放射性强度,来分析生物体内的成分或生理过程。
体外分析技术具有高灵敏度、高特异性和定量准确等优点。
常用的体外分析技术包括放射免疫分析、受体结合试验等,它们在临床诊断和科研中都有着广泛的应用。
七、放射性药物与治疗放射性药物是指将放射性核素标记到特定的药物上,使其具有治疗作用。
放射性药物可以用于治疗肿瘤等疾病,通过射线的作用,破坏病变组织或抑制其生长。
第一章核医学:是一门研究核技术在医学中的应用及其理论的学科,是用放射性核素诊断,治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
我国核医学分为临床核医学和实验核医学。
核素(nuclide):具有相同的质子数、中子数和核能态的一类原子同位素(isotope):是表示核素间相互关系的名称,凡具有相同的原子序数(质子数)的核素互称为同位素,或称为该元素的同位素。
同质异能素(isomer):具有相同质子数和中子数,处于不同核能态的核素互称为同质异能素。
稳定性核素(stable nuclide):原子核极为稳定而不会自发地发生核内成分或能态的变化或者变化的几率极小放射性核素(radionuclide):原子核不稳定,会自发地发生核内成分或能态的变化,而转变为另一种核素,同时释放出一种或一种以上的射线核衰变(nuclear decay):放射性核素自发地释放出一种或一种以上的射线并转变为另一种核素的过程,核衰变实质上就是放射性核素趋于稳定的过程衰变类型:α衰变(产生α粒子);β–衰变(产生β¯粒子(电子));β+衰变(正电子衰变)与电子不同的是带有正电荷;电子俘获;γ衰变。
α粒子的电离能力极强,故重点防护内照射。
β-粒子的射程较短,穿透力较弱,而电离能力较强,因此不能用来作显像,但可用作核素内照射治疗。
γ衰变(γdecay):核素由激发态向基态或由高能态向低能态跃迁时发射出γ射线的衰变过程,也称为γ跃迁。
γ衰变只是能量状态改变,γ射线的本质是中性的光子流。
电子俘获衰变:一个质子俘获一个核外轨道电子转变成一个中子和放出一个中微子。
电子俘获时,因核外内层轨道缺少了电子,外层电子跃迁到内层去补充,外层电子比内层电子的能量大,跃迁中将多余的能量,以光子形式放出,称其为特征x射线,若不放出特征x射线,而把多余的能量传给更外层的电子,使其成为自由电子放出,此电子称为俄歇电子内转换(internal conversation)核素由激发态向基态或由高能态向低能态跃迁时,除发射γ射线外也可将多余的能量直接传给核外电子(主要是K层电子),使轨道电子获得足够能量后脱离轨道成为自由电子,此过程称为内转换,这种自由电子叫做内转换电子衰变公式:Nt=No e衰变常数:某种放射性核素的核在单位时间内自发衰变的几率它反映该核素衰变的速度和特性;λ值大衰变快,小则衰变慢,不受任何影响不同的放射性核素有不同的λ一定量的放射性核素在一很短的时间间隔内发生核衰变数除以该时间间隔,即单位时间的核衰变次数;A=dN/dt放射性活度是指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,目前放射性活度的国际单位为贝克(Bq),也就是每秒有一个原子衰变,一克的镭放射性活度有3.7×1010Bq。
核医学知识点总结绪论+第一章核物理知识1、湮灭辐射:18F、11C、13N、15O等正电子核素在衰变过程中发射(产生)正电子,正电子与原子核周围的轨道电子(负电子)发生结合,同时释放两个能量相等方向相反的γ光子(511kev),这种现象就叫正电子湮灭辐射现象。
2、物理半衰期(T1/2):指放射性核素数目因衰变减少到原来的一半所需的时间,如131碘的半衰期是8.04天。
3、临床核医学:是将核技术应用于临床领域的学科,是用利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。
4、核素:指具有特定的质子数、中子数及特定能态的一类原子。
5、放射性衰变的定义:放射性核素的原子由于核内结构或能级调整,自发的释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程。
6、放射性活度:表示单位时间内原子核的衰变数量:单位为Ci(居里),1Ci=3.7x1010Bq7、放射性核素发射器:从长半衰期的母体分离短半衰期的子体的装置,又称为“母牛”。
8、个人剂量监测仪:是从事放射性工作人员用来测量个人接受外照射剂量的仪器,射线探测器部分体积较小,可佩戴在身体的适当部位。
9、放射性核素示踪原理:是以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂,应用射线探测仪器来检测其行踪,借此研究示踪剂在生物体内的分布代谢及其变化规律的技术。
10、阳性显像(positive imaging)是以病灶对显像剂摄取增高为异常的显像方法。
由于病灶放射性高于正常脏器、组织,故又称“热区”显像(hot spot imaging)如放射免疫显像、急性心肌梗死灶显像、肝血管瘤血池显像等。
11阴性显像(negative imaging)是以病灶对显像剂摄取减低为异常的显像方法。
正常的脏器、组织因摄取显像剂而显影,其中的病变组织因失去正常功能不能摄取显像剂或摄取减少而呈现放射性缺损或减低,故又称“冷区”显像(cold spot imaging)12放射性药物:含有放射性核素,用于临床诊断或治疗的药物。
绪论核医学:是一门研究核技术在医学中的应用及其理论的学科,是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行科学研究的医学学科。
第一章 核物理1.核素(nuclide):是指质子数、中子数均相同,并且原子核处于相同能级状态的原子2.同位素(isotope):具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素,同位素具有相同的化学性质。
3.同质异能素(isomer ):质子数和中子数都相同,所处的核能状态不同的原子称为同质异能素,激发态的原子和基态的原子互为同质异能素。
4.核衰变的类型:① α衰变:放射性衰变时释放出α射线的衰变。
这种衰变方式主要发生于原子序数大于82的核素中。
衰变后母核的质子数减少2,质量数减少4,在元素周期表中子核的位置比母核左移两位。
α射线实质上是由氦核组成,用衰变反应式可表示为: ② β衰变:原子核释放出β射线而发生的衰变。
β- 衰变时放射出的β- 射线分为β- 和β+ 射线。
β- 射线的本质是高速运动的电子流。
发生β- 衰变后质子数增加1,原子序数增加1,原子的质量数不变,原子核释放出一个β- 粒子和反中微子(ν),衰变反应式如下:③ 正电子衰变:原子核释放出正电子(β+ 射线)的衰变方式。
正电子衰变发生在贫中子核素,原子核中的一个质子转变为中子。
衰变时发射一个正电子和一个中粒子(ν),质子数减少1,质量数不变,衰变反应式表示为:④ 电子俘获:原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程。
母核经电子俘获后,子核比母核中子数增加1,质子数减少1,质量数不变。
电子俘获衰变时原子核结构的变化与正电子衰变类似,发生在贫中子的原子核。
衰变反应式表示为:⑤ γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射γ光子形式释放过剩的能量,这一过程称为γ衰变。
这种激发态的原子核是在α衰变、β衰变或核反应之后形成的,衰变反应式为:各种衰变的比较5.放射性活度(radioactivity ,A ):表示为单位时间内原子核的衰变数量。
核素:凡原子核具有特定的质子数、中子数以及一定能量状态的原子,即称为核素。
同位素:凡同一种元素的核素中具有相同的质子数而中子数不同的核素,它们在元素周期表上处于相同位置,互称为该元素的同位素。
同质异能素:核内质子数和中子数相同而能量状态不同的核素,称为同质异能素。
放射性核素:又称为不稳定核素,是指原子核能自发地产生成分或能级的变化,变成另一种核素,变化时伴有射线的发射。
稳定核素:是指原子核在没有外来因素作用时,不发生核内成分或能级的变化。
放射性衰变:不稳定原子自发地发生核内成分或能级的改变,并放出一种或一种以上的射线的过程。
α衰变:是放出α粒子的放射性衰变。
β-衰变:中子过剩的原子核的放射性衰变。
β+衰变:中子数相对不足的原子核的放射性衰变。
电子俘获衰变:中子相对不足(Z较大时)的原子核的放射性衰变。
Γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射γ光子释放过剩的能量的过程。
半衰期:指某核素的原子核数目衰变一半所需的时间,用T1/2表示。
有效半衰期:指放射性核素由于生物代谢和放射性衰变的共同作用减少到原来的一半所需的时间。
用Te表示。
电离:带电粒子使物质的中性原子失去轨道电子而形成离子的过程。
激发:带电粒子使受作用原子轨道电子从内层轨道跃迁到外层轨道的过程。
散射:指带电粒子通过物质时,因受到物质原子核库仑电场力的作用而改变其本身运动方向的现象,而作用前后带电粒子的总动能不变。
β射线比α射线更容易出现散射。
韧致辐射:高速电子经过原子核附近时,因受到原子核库仑电场力的作用减速时,其部分或全部动能转化为X射线或γ光子形式的辐射。
湮灭辐射:当β╋粒子穿过物质,丧失动能后与自由电子e结合,转化为两个方向相反,能量各为0.511MeV的γ光子,这种现象称为湮灭辐射。
光电效应:γ光子经过物质时,把全部能量交给轨道电子而释出形成光电子的过程。
康普顿散射:γ光子经过物质时,与一个核外电子发生碰撞,γ光子将部分能量传给该电子,使之以θ角度释出,而本身的运动方向也发生θ角度偏转的过程。
一、前三章: 1、基本概念:①核医学:是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
②核素nuclide :指质子数和中子数均相同,并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。
③同位素isotope :具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。
同位素具有相同的化学性质和生物学特性,不同的核物理特性。
④同质异能素isomer :质子数和中子数都相同,处于不同核能状态的原子称为同质异能素。
⑤放射性活度radioactivity 简称活度:单位时间内原子核衰变的数量。
⑥放射性药物(radiopharmaceutical )指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物。
⑦SPECT :即单光子发射型计算机断层仪,是利用注入人体内的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影像,构成断层影像。
⑧PET :即正电子发射型计算机断层仪,利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂,对脏器或组织进行功能、代谢成像的仪器。
⑨小PET :即经济型PET ,也叫SPECT_PET_CT ,是对SPECT 进行稍加工后,使其可行使PET 的功能。
⑩放射性核素(radionuclide):是指原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素。
⑾放射性核素纯度:也称放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂质的量有关;⑿放射化学纯度:指以特定化学形式存在的放射性活度占总放射性活度的百分比。
“闪烁现象 (flare phenomenon ): 在肿瘤病人放疗或化疗后,临床表现有显著好转,骨影像表现为原有病灶的放射性聚集较治疗前更为明显,再经过一段时间后又会消失或改善,这种现象称为“闪烁”现象。
2、人工放射性核素的来源:加速器生产11C 、13N 、15O 、18F 、反应堆生产、从裂变产物中提取、放射性核素发生器淋洗99mTc 3、核衰变的类型和用途:①α衰变:放射性核衰变时释放出α射线的衰变,射程短,穿透力弱,对局部的电离作用强,因此在放射性核素治疗方面有潜在优势;②β衰变:指原子核释放出β射线的衰变,穿透力弱,可用于治疗;③正电子衰变:原子核释放出正电子(β+射线)的衰变,可用于PET 显像;④电子俘获:原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程,电子俘获导致核结构的改变可能伴随放出多种射线,因此可用于核医学显像、体外分析和放射性核素治疗;⑤γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射γ光子的形式释放过剩的能量,这一过程称为…,穿透力强,电离作用小,适合放射性核素显像。
一、前三章:1、基本概念:①核医学:是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
②核素nuclide:指质子数和中子数均相同,并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。
③同位素isotope:具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。
同位素具有相同的化学性质和生物学特性,不同的核物理特性。
④同质异能素isomer:质子数和中子数都相同,处于不同核能状态的原子称为同质异能素。
⑤放射性活度radioactivity简称活度:单位时间内原子核衰变的数量。
⑥放射性药物(radiopharmaceutical)指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物。
⑦SPECT:即单光子发射型计算机断层仪,是利用注入人体内的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影像,构成断层影像。
⑧PET:即正电子发射型计算机断层仪,利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂,对脏器或组织进行功能、代谢成像的仪器。
⑨小PET:即经济型PET,也叫SPECT_PET_CT,是对SPECT 进行稍加工后,使其可行使PET的功能。
⑩放射性核素(radionuclide):是指原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素。
⑾放射性核素纯度:也称放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂质的量有关;⑿放射化学纯度:指以特定化学形式存在的放射性活度占总放射性活度的百分比。
“闪烁现象(flarephenomenon):在肿瘤病人放疗或化疗后,临床表现有显着好转,骨影像表现为原有病灶的放射性聚集较治疗前更为明显,再经过一段时间后又会消失或改善,这种现象称为“闪烁”现象。
2、人工放射性核素的来源:加速器生产11C、13N、15O、18F、反应堆生产、从裂变产物中提取、放射性核素发生器淋洗99mTc3、核衰变的类型和用途:①α衰变:放射性核衰变时释放出α射线的衰变,射程短,穿透力弱,对局部的电离作用强,因此在放射性核素治疗方面有潜在优势;②β衰变:指原子核释放出β射线的衰变,穿透力弱,可用于治疗;③正电子衰变:原子核释放出正电子(β+射线)的衰变,可用于PET 显像;④电子俘获:原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变成一个中子和放出一个中微子的过程,电子俘获导致核结构的改变可能伴随放出多种射线,因此可用于核医学显像、体外分析和放射性核素治疗;⑤γ衰变:原子核从激发态回复到基态时,以发射γ光子的形式释放过剩的能量,这一过程称为…,穿透力强,电离作用小,适合放射性核素显像。
一、核医学基础核医学使用的射线为核射线,包括α、β-、β+、γ四种;而放射科使用的射线为X射线。
A、原子结构核素(nuclide):具有特定的质量数、原子序数与核能态,且其平均寿命长得足以被观测的一类原子称为核素。
同质异能素(isomer):具有相同的原子序数及核子数而核能态不同的核素为同质异能素。
B、放射性衰变放射性核素(radionuclide):不稳定核素的原子核能自发地放出各种射线而转变为另一种核素,称为放射性核素。
放射性核衰变(radiation)/核衰变(decay):放射性核素的原子核自发的放出射线,并转变成新的原子核的过程称为放射性核衰变,简称核衰变。
β―衰变(β―decay):因核内中子数过多,中子、质子数不平衡,由中子转化为质子的同时由核内放射出β―射线的过程,核素质量数不变,原子序数增加1。
β+衰变(β+decay):因核内质子数过多,质子、中子数目不平衡,由质子转化为中子同时由核内放射出β+射线的过程,核素的质量数不变,原子序数减少1。
γ衰变(γdecay):是一种能量跃迁。
激发态的原子核以放出γ射线(光子)的形式释放能量而跃迁到较低能量级的过程称γ衰变,也称γ跃迁。
放射性活度(radioactivity)/活度(activity):单位时间内发生衰变的原子核数,单位时间为“秒”。
其单位为贝可(Bq),1Bq表示放射性核素在一秒内发生一次核衰变,即1Bq=1/s。
物理半衰期(physical half life):在单一的放射性核素衰变过程中,放射性活度降至其原有值一半时所需要的时间称为物理半衰期,简称半衰期(T1/2)。
有效半衰期(effective half life):某生物系统中某单一放射性核素的活度,由物理衰变与生物代谢共同作用而使放射性活度减少至原有值的一半所需要的时间(T c)。
C、射线与物质的作用电离(ionization):带电粒子通过物质时,同原子的核外电子发生静电作用,使原子失去轨道电子而形成自由电子(负离子)和正离子的过程称电离。
核医学知识点总结1. 核医学的基本原理核医学是利用放射性同位素进行医学诊断和治疗的一种方法。
放射性同位素是指原子核具有相同的原子序数,但质子数或中子数不同的同一元素。
放射性同位素的原子核不稳定,会发出粒子或电磁辐射进行衰变,这种衰变过程是放射性同位素的特征。
核医学主要有三种应用方式:核医学诊断、核医学治疗和分子影像学。
核医学诊断主要是通过放射性同位素在体内的分布和代谢特点,来观察生物组织和器官的生理功能和病理状态,从而实现疾病的早期诊断和治疗效果评估。
核医学治疗则是利用放射性同位素的放射性衰变作用,直接破坏肿瘤细胞或者调节机体的生理代谢,达到治疗疾病的目的。
分子影像学是指利用放射性同位素标记的生物分子,来研究生物体内的分子生物学过程和病理生理学过程。
2. 核医学的放射性同位素及其应用核医学常用的放射性同位素有:碘-131、钴-60、钴-57、镉-109等。
这些放射性同位素在医学领域有着广泛的应用:碘-131广泛用于甲状腺诊断和治疗。
在甲状腺诊断中,碘-131被甲状腺摄取,通过放射性衰变产生γ射线,从而实现对甲状腺功能和结构的评估;在甲状腺治疗中,碘-131被甲状腺直接摄取,在体内发射β射线,破坏甲状腺组织,达到治疗目的。
钴-60是一种常用的放射源,广泛用于放射治疗、癌症治疗等。
钴-57可用于心肌灌注显像,可用于心肌缺血、心肌梗死等疾病的早期诊断和评估。
镉-109可用于骨矿物质密度测定,对于骨质疏松症的诊断和骨质疏松治疗效果的评估有重要意义。
3. 核医学的临床应用核医学在临床上有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:(1)肿瘤的诊断和治疗:核医学可以通过肿瘤的代谢活性和血液灌注情况等特征,对肿瘤进行早期诊断和治疗效果评估。
例如,利用正电子发射计算机断层显像技术(PET-CT)可以实现对肿瘤的精准定位和评估,为肿瘤的精准治疗提供重要信息。
(2)心血管疾病的诊断和治疗:核医学可以通过心肌灌注显像和心脏功能评价等技术,对冠心病、心肌梗死等心血管疾病进行早期诊断和治疗效果评估,为心血管疾病的诊治提供重要的辅助信息。
1、核医学:研究核技术在医学的应用及其理论的学科,是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
2、核素:质子数、中字数均相同,并且原子核处于相同能级状态的原子称为一种核素。
3、同位素:具有相同质子数但中子数不同的核素互称同位素.4、同质异能素:质子数和中子数都相同,所处核能状态不同的原子。
锝:4399Tc(基态)T1/2=21万年锝:4399Tc(激发态)T1/2=6。
02hr5、放射性活度(A):表示为单位时间内原子核的衰变数量。
贝克勒尔:每秒发生核衰变的次数。
1Bq=1/S居里:1Ci=3.7X1010Bq6、物理半衰期T1/2:放射性强度衰减到原来一半所需的时间.7、生物半衰期Tb:体内核素由于生物体内代谢排出过程而减少一半所需要的时间。
8、有效半衰期Teff:由于放射性物理衰变和生物排除的双重综合作用,使核素在体内放射性强度减少一半所需的时间.1/Teff=1/T⅟2+1/Tb9、湮灭辐射:β⁺衰变产生的正电子具有一定的动能,能在介质中运行一定距离,当其能量耗尽时可与物质中的自由电子结合(两个电子的静止质量相当于1。
022MeV的能量),转化为两个方向相反、能量各为0.511MeV的γ光子而自身消失。
10、SPECT:单管子发射型计算机断层。
采用探测器环绕人体长轴,在人体外从不同角度进行直线扫描;记录在每一条线上体内放射性核素发出的射线,集合成一个投影截面,完成后将信号放大和模数转换,在计算机内按预定程序重建成放射性密度分布的三维断层突向。
定位准确,分辨率高。
11、PET:正电子发射断层仪。
正电子与周围介质作用,发生“湮没辐射”。
产生能量相等、方向相反的两个光子。
具有分辨时间达到10—8秒的符合电路的双探头断层装置进行采集显像的仪器装置。
12、确定性效应:指辐射损伤的严重程度与所受计量呈正相关,有明显的阈值,计量未超过阈值不会发生有害效应。
13、随机效应:研究的对象是群体,是辐射效应发生的几率(或发病率而非严重程度)与剂量相关的效应,不存在具体的阈值。
14、交叉失联络现象:rCBF显像在脑梗死的早期即呈现异常,表现为病变对侧小脑放射性分布减低。
15、“炸面圈”征: 病灶中心呈冷区,而环绕冷区周围呈现环形热区.表示病灶中心以溶骨破坏为主,占优势,而四周伴随不同活跃程度的成骨性骨损伤修复。
16、超级骨显像:放射性显像剂在全身骨骼分布呈均匀的对称性的异常浓聚,骨骼影像非常清晰,而肾区却无放射性显像剂分布,膀胱内放射性分布很少,软组织内亦无放射性显像剂分布。
17、SUV:标准化摄取值。
根据病人的实际给药活度、体重以及病灶局部的放射性活度计算获得。
SUV=单位重量的放射性活度(MBq/g)/注射活度(MBq)/体重(g)18、“闪烁"现象:某些肿瘤经过治疗后一段时间临床表现明显好转,但骨显像复查却见转移部位放射性聚集较治疗前更为明显,而再经过一段时间后又会消退或改善。
机制是骨愈合修复改善,多见于放疗后。
19、过度填充:放射性明显高于周围正常组织,提示病变血供丰富,见于海绵状血管瘤。
1.核衰变的类型(α、β、EC、γ)1)α衰变:放射性衰变时释放出α射线的衰变。
发生于原子序数>82的核素中。
(Z>82)衰变后母核的质子数减少2,质量数减少4,在元素周期表中子核的位置比母核左移两位。
α射线由24He组成:ZA X→Z—2A—4Y+24He+Q2)β衰变:核电荷改变,核子数不变的核衰变。
包括三种方式:β-β+ ECβ-衰变:富中子核素的中子数过剩──中子转换为质子。
本质是高速运动的电子流。
Z A X→Z+1A Y+β⁻+ν̄+Q(ν̄为反中微子)β+衰变:贫中子(质子过剩)核素──质子数转换为中子.发生湮灭辐射,可用于PET显像.Z A X→Z-1A Y+β⁺+ν+Q(ν为中微子)电子俘获electroncapture(EC):贫中子核素从核外靠内层的电子轨道俘获一个轨道电子,使核内质子转换为中子.Z A X→Z-1A YN+1+Xray3)γ衰变:处于激发态的原子核向低的激发态或基态跃迁时,将过剩能量以γ光子形式发射。
又称同质异能跃迁(或γ跃迁).通常伴随α或β衰变一起发生。
电子俘获有时也伴随γ射线。
本质是中性的光子流,不带电荷,运动速度快。
Z Am X→ZA Y+γ规律1)衰变常数:各种放射性核素的总放射性都随时间按指数规律衰减(随机和自发):N=Ne—λt N=N0e—0。
693t/T1/2(N0是初始放射性原子数,N是经t时间衰变后的原子数,e是自然对数底,λ是衰变常数)各个核素的衰变速度不一,都有自己快慢独特的半衰期T1/2。
2)半衰期3)放射性活度A:单位时间内原子核的衰变数量.A=A0e—λt(A为初始时间的放射性活度,A为经过t时间的放射性活度)2。
常见的核仪器有几类?主要有哪些?原理分类:电离探测仪、闪烁探测仪(光电效应)、感光等用途分类:脏器功能探测仪器:肾图仪、甲功仪(闪烁)样品分析剂量仪器:活度剂、辐射监测(电离)放射性显像仪器:γ照相机、SPECT(闪烁)放射性治疗仪器:敷贴器、粒子植入器(电离)放射性防护仪器:照射、吸收剂量仪(电离)3.核医学的防护原则(1)实践的正当化(2)辐射防护与安全的最优化(3)个人剂量限值方法1)外照射防护:减少接触时间防护(直线相关)增大距离防护(平方反比规律)设置屏蔽防护(剂量呈指数衰减)2.)内照射防护:关键:控制和预防。
尽可能切断一切途径,防止放射性核素由口鼻、呼吸道、皮肤、伤口进入体内,减少污染,定期监测,控制个人剂量限值。
原则:放射性物质围封、隔离防止扩散、除污保洁、防止污染、讲究个人防护、做好放射性废物处理。
4.放射性核素显像的类型有哪些?静态显像staticimaging 动态显像dynamicimaging三相显像three—phase(bone)imaging(灌注-血池-延迟静态)局部显像regionalimaging 全身显像wholebodyimaging 平面显像planarimaging 断层显像tomographicimaging 早期显像earlyimaging 延迟显像delayimaging阴性显像negativeimaging 阳性显像positiveimaging冷区显像coldspotimaging 热区显像potspotimaging静息显像rast imaging 负荷显像stressimaging介入显像interventionalimaging5.放射免疫分析的原理书P50(一)竞争抑制结合反应:放射免疫分析是在体外条件下,由足量的非标记抗原(Ag)与定量的标记抗原(*Ag)对限量的特异性抗体(Ab)的竞争抑制结合反应。
*Ag+Ab⇌*Ag—Ab+*Ag+Ag⇕Ag-Ab+Ag*Ag:标记抗原Ag:非标记抗原Ab:特异性抗体Ag—Ab:抗原抗体复合物*Ag-Ab:标记抗原-抗体复合物测定*Ag—Ab的量或*Ag即可推算出被测的Ag量.(二)剂量反应曲线:标准曲线标记物与被测物之间的函数关系可以用剂量反应曲线来表示.剂量反应曲线是用一系列标准抗原反应而绘制出来的,所以又叫标准曲线。
标准抗原(标准品)是厂家在试剂盒中提供的已知剂量的非标记抗原.未知样品的测量在同等条件下,用待测抗原与一定量的标记抗原与限量特异性抗体发生反应,并用同样的方法分离待测抗原的B和F,测量其放射性,计算出B/F,在剂量反应曲线上就可以查出对应的抗原浓度.6.心肌灌注显像的原理:心肌细胞对某些阳离子具有选择性摄取能力,通过放射性标记后使心肌显影,局部心肌聚集放射性药物的多少与该区域冠状动脉灌注血流量呈正比。
显像剂:99m Tc—MIBI:异腈类化合物,在较低水平血流情况,心肌摄取对99m Tc—MIBI的影响较201Tl显著。
201Tl:生物学特性与K+类似,201Tl的心肌摄取量与冠脉血流量呈线性相关.方法:1)平面显像(已很少应用)2)断层显像(心律不齐时使用)3)门控心肌断层显像(最常用)影像分析1)可逆性缺损(reversibledefects):在负荷影像中存在有缺损,而静息或延迟显像又出现显像剂分布或充填(恢复到正常)意义:常提示心肌可逆性缺血(reversibleischemia)2)固定缺损:指在运动和静息影像中都存在缺损而没有变化,通常提示心肌梗死或疤痕组织。
3)混合性缺损:在负荷影像中出现放射性稀疏缺损影,而静息或延迟显像又出现显像剂部分分布或充填(未恢复到正常)意义:常提示心肌缺血与梗死混合存在(mixeddefect)4)反向再分布:这类图像在心肌负荷显像为正常分布,而静息或延迟显像却显示出新的放射性减低;或静息显像的结果较负荷显像更为严重。
通常认为该情况下缺血区的代偿能力较强。
预后较好。
临床应用:冠心病心肌缺血的诊断与评价心肌梗死的评价心肌灌注显像用于术前心脏事件的预测7。
肝胶体显像原理:静脉注入小分子放射性胶体颗粒随血流入肝,约90%被肝脏枯否氏细胞吞噬而均匀规则地分布于肝内,从而用显像设备可显示肝内放射性的分布,以了解肝实质的功能状态。
若出现局限性或弥漫性的放射性稀疏缺损,则提示该部位吞噬功能的降低或丧失即肝组织的损伤或破坏。
脾和骨髓亦含吞噬细胞,可轻度显影。
肝硬化时可有脾亢表现(肝脏变小、影淡、不均、脾影大而浓)。
显像剂:99m Tc-硫胶体99m Tc-植酸钠临床应用:1)肝位置异常:肝下垂、膈疝、内脏转位。
2)大小形态异常:弥漫性肝病、肝硬化、占位。
3)放射性分布异常:单个或多个局限性稀疏缺损区:肝占位(原发或转移性)弥漫性稀疏:肝炎、脂肪肝、肝硬化等局限性热区:肝静脉或上腔静脉栓塞、错构瘤肝血池显像原理:肝脏含血丰富,由肝动脉(25%)和门静脉(75%)同时供血。
静脉“弹丸"式注入显像剂99m Tc—RBC后随血流进入肝脏,此时对肝区实施连续动态采集可获得血流灌注影像(动脉相);待显像剂在肝血池内分布达到平衡后,可采集静态血池影像即血池相。
显像剂:99m Tc-RBC临床应用:1)肝海绵状血管瘤(最常见良性肿瘤)血流灌注相:动脉期无早期灌注;静脉期低于正肝.血池相:在胶体显像中的缺损区出现“过度填充”。
放射性明显高于周围正常肝组织, 甚至达到心血池程度,提示病变血供丰富,是海绵状血管瘤的特征表现。
具很高特异性,假阳性很少。
其他良性病变和绝大部分恶性病变无此特征,灵敏度和特异性以及准确率均可达90%以上。
因此可作为诊断肝血管瘤的首选方法.但在血管瘤体积较小如直径<1cm或有瘤内机化、钙化、栓塞形成时可没有“过度填充"表现,此时不能完全排除血管瘤的存在.2)原发性肝癌:血供丰富,动脉相“提前灌注”,血池相常表现为“一般填充”。