核医学显像原理课件

多模态成像技术
总结词
多模态成像技术是核医学成像的另一个重要 发展趋势，通过结合多种成像模式，能够提 供更全面的医学信息，有助于医生更全面地 了解患者的病情。
详细描述
多模态成像技术是利用多种成像模式进行医 学影像获取的方法。这种技术能够结合不同 模式的成像特点，提供更全面的医学信息， 有助于医生更全面地了解患者的病情，提高
和医学影像技术的不断发展，分子成像技术在核医学成像中的应用将越来越广泛。
06 核医学成像设备安全与防 护
辐射防护原则
辐射防护三原则
防护、隔离、减量。
辐射防护最优化
在满足诊断和治疗效果的前提下，尽量减少患者 和医务人员的辐射剂量。
剂量限值
根据不同人群和不同照射情况，设定合理的剂量 限值，确保辐射安全。
肿瘤治疗
核医学成像设备还可以用于肿瘤 的治疗，如放射性碘治疗甲状腺 癌、骨转移瘤的放射性核素治疗 等。
心血管疾病诊断
冠心病诊断
核医学成像技术可以检测心肌缺血和 心肌梗死，通过心肌灌注显像和代谢 显像等方法，评估心脏功能和诊断冠 心病。
心功能评估
核医学成像设备可以评估心脏功能， 通过放射性核素心室造影等技术，测 定心脏射血分数等指标，了解心脏的 收缩和舒张功能。
规定。
个人剂量监测
为医务人员配备个人剂量计，实时 监测和记录个人辐射剂量，保障医 务人员健康。
环境辐射监测
对核医学成像设备周围的环境进行 辐射监测，确保环境安全。
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核医学成像的优点
无创、无痛、无辐射，能 够提供人体生理和病理过 程的详细信息。
核医学成像的应用
在肿瘤、心血管、神经系 统等领域具有广泛的应用 价值。

核磁共振成像（MRI）
总结词
一种无辐射的成像技术
详细描述
利用磁场和射频脉冲使人体内的氢原子发生共振，从而产生信号并形成图像，主要用于脑部、关节和软组织疾病 的诊断。
X射线计算机断层成像（CT）
总结词
一种结构成像技术
详细描述
通过X射线扫描人体并利用计算机重建断层图像，能够清晰显示人体内部结构，广泛应用于肿瘤、骨 折和肺部疾病的诊断。
成本高
核医学成像技术通常需要昂贵 的设备和专业的技术人员，导
致其成本相对较高。
时间延迟
由于放射性物质的半衰期较长 ，核医学成像可能需要等待一
段时间才能获取图像。
空间分辨率有限
相对于其他医学成像技术，如 MRI和CT，核医学成像的空间
分辨率可能较低。
05 核医学成像的未来发展
技术创新与进步
新型探测器技术
核医学成像的分类
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
利用单光子发射的射线进行成像，常用于心血管和脑部显像。
正电子发射断层成像（PET）
利用正电子发射的射线进行成像，具有高灵敏度和特异性的优点，常用于肿瘤、神经系统 和心血管疾病的诊断。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲对组织进行检测，能够提供高分辨率和高对比度的图像，常用于脑部 、关节和肌肉等软组织的显像。
核医学成像技术利用放射性核素发出的射线与人体组织相互 作用，产生信号并被显像仪器接收，经过处理后形成图像。
核医学成像的原理
01
放射性核素发出的射线与人体组 织中的原子相互作用，产生散射 和吸收，这些相互作用导致能量 损失和方向改变。
02
显像仪器通过测量这些散射和吸 收的射线，并利用计算机技术重 建图像，显示出人体内部结构和 功能。

脑显像主要利用放射性核素标记的化合 物，通过特定机制进入大脑组织，然后 利用显像设备检测放射性信号，从而获
得大脑组织的形态和功能信息。
常用的放射性核素标记化合物包括正电 子发射断层扫描（PET）的脱氧葡萄糖 （FDG）和单光子发射计算机断层扫描
（SPECT）的离子型化合物等。
脑显像主要用于诊断和监测神经系统疾 病，如阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫
04 脑及脑池显像的优缺点
优点
高灵敏度
核医学显像技术利用放射性物 质标记的示踪剂，能够高灵敏 度地检测脑部和脑池的病变。
无创性
脑及脑池显像是一种无创的检查 方法，无需进行侵入性操作，减 少了患者的痛苦和风险。
多角度成像
核医学显像可以多角度、多平面 地显示脑部和脑池的结构和功能 ，有助于全面评估病变情况。
等，以及评估脑功能和脑代谢情况。
脑池显像的原理
脑池显像主要利用放射性核素标记的示踪剂，通过特定机制进入脑脊液（CSF）中， 然后利用显像设备检测放射性信号，从而获得脑池结构和功能信息。
常用的放射性核素标记示踪剂包括葡糖胺和蛋白质等。
脑池显像主要用于诊断和监测脑脊液循环障碍、脑池占位性病变等神经系统疾病， 以及评估脑池功能和形态情况。
脑池疾病的诊断
脑池狭窄或阻塞
脑及脑池显像可以检测脑池狭窄 或阻塞的情况，对于诊断脑部血 管疾病、神经系统疾病等具有重
要意义。
脑池感染或炎症
显像技术可以检测脑池感染或炎症 的存在，如脑膜炎、脑炎等，有助 于及时诊断和治疗。
脑池肿物
通过显像技术可以发现脑池肿物的 存在，了解肿物的位置、大小、形 态以及与周围组织的毗邻关系，为 进一步治疗提供依据。
疗效评估
利用脑及脑池显像评估疾 病治疗效果，为医生制定 治疗方案和调整药物提供 科学依据。

它提供的脏器功能代谢信息是解剖图像所不能替代的。
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图像融合是指将多源信道所采集到的关于同一目
标的图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，
最后综合成同一图像以供观察或进一步处理。
简单来说，医学图像融合就是将解剖结构成像与
功能成像两种医学成像的优点结合起来的，为临床提
供更多、更准确的信息。
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第六章
核医学影像(RNI)
核医学影像(RNI)： 通过探测引入人体内的放射性核素直接或间接 放射出γ射线，利用计算机辅助进行图像重建，从 而对病灶进行定位和定性。也称为放射性核素显像。
它是核医学诊断中的重要技术手段。
1
示踪原理（即放射性核素或其标记化合物应用于示踪 的基本根据）：
1、同一元素的同位素在生物体内有相同的化学变化和
而另一类是以发射正电子的核素为示踪剂的，即正电
子发射计算机断层显像仪（positron emission tomography，PET）。
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SPECT实际上就是一个探头可以围绕病人某一脏器进 行360°旋转的γ相机。在体外通过探头绕人体的旋转， 获得从多角度、多方位采集的一系列投影图像，再通过图 像重建和处理，可获得各方向记录脏器组织中放射性分布 的断层影像。
γ照相机不仅可以快速形成器官的静态平面图像，同时 因其成像速度快（目前可以做到每秒20帧画面），所以，也 可观察脏器的动态功能及其变化。也就是说它不仅可以提供 静态图像，而且也可以进行动态观测。
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γ照相机主要由探头、支架、电子线路、计算 机和显示系统组成 。
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γ探头是照相机的核心，它由准直器、闪烁体、光 电倍增管、电阻矩阵等部件组成。 探头的作用是用准直器把人体内分布的放射性核素 辐射的γ射线限束、定位，用多个光电倍增管将由γ射 线在闪烁体激起的荧光转化为电脉冲，再将这些电脉冲 转化为控制像点位置的位置信号和控制像点亮度的Z信 号。 光 准 闪 电 直 烁 倍 器 体 增 管

核医学内分泌代谢系统显像
原理
近年来发现，201TI和99mTc—MIBI除了能 被心肌细胞选择性摄取外，还可以聚集于功 能亢进的甲状旁腺组织，因而较广泛用于甲 状旁腺显像，用于诊断甲状旁腺功能亢进。
核医学内分泌代谢系统显像
适应证： （1）甲状旁腺功能亢进的诊断于术前定位。 （2）异位甲状旁腺的诊断。 禁忌证：
显像方法
• 甲状腺99mTcO4-显像： 静脉注射显像剂后20~30min进行甲状腺
显像。患者取仰卧位，肩下垫一枕头，颈 部伸展，充分暴露甲状腺部位。采用低能 通用准直器，能峰140keV，窗宽20%，矩 阵128×128或256×256，放大2~4倍。采 用定时或计数采集图像，根据采集前位像 ，必要时采集斜位或侧位像。
• 甲状腺断层显像：
静脉注射99mTcO4- 296~370MBq（ 8~10mCi）后20min应用SPECT行断层显 像，采用低能高分辨准直器，采集矩阵 64×64或128×128，放大2倍探头旋转 360°共采集64帧，没帧采集15~20s，或 每帧采集80~120k计数。采集结束后进行断 层重建，获得横断面、矢状面和冠状面影 像。
。 的显影
核医学内分泌代谢系统显像
异常图像： 主要有甲状腺增大、失去常态、位置异
常、甲状腺显像剂分布限局性或弥漫性降 低或升高，或甲状腺不显影等。
核医学内分泌代谢系统显像
甲状腺“热结节”
核医学内分泌代谢系统显像
甲状腺“温结节”
核医学内分泌代谢系统显像
甲状腺“冷结节”
核医学内分泌代谢系统显像
核医学内分泌代谢系统显像
价131I治疗效果。 7、甲状腺术后残余组织及功能的估计。 8、各种甲状腺炎的辅助诊断等。
核医学内分泌代谢系统显像源自禁忌证妊娠、哺乳期妇女禁用131I行甲状腺显像， 但使用99mTc—过锝酸盐无特殊禁忌

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正常脑断层
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4、根据获取影像的时间分: 1、早期显像 2、延迟显像
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1、早期显像 一般指显像剂引入体内后2小时内进行的显像称 早期显像。 主要反映脏器的血液灌注、血管床和早期功能， 常规显像一般采用此法。
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2、延迟显像 显像剂引入体内2小时后进行的显像，或常规 显像后延迟一定时间进行再次显像称为延迟显 像。 一些病变组织因细胞吸收较差，早期显像本 底较高，不易检出，而适当的延迟显像可降低 本底，提高阳性检出率。
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正 常 肝 胆 显 像
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细胞吞噬
单核-巨噬细胞具有吞噬异物的功能，将放射性胶体 或小聚合人血清白蛋白等引入机体，则被单核-巨噬 细胞系统以异物吞噬，则富含单核-巨噬细胞的组织 可被显像。
直径<20nm的颗粒
骨髓
中等颗粒
肝
大颗粒（直径500-1000nm） 脾
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正常肝显像
2、化学吸附和离子交换
能选择性聚集在特定脏器、组织，使其与邻近组织的 放射性分布形成一定浓度差，而显像剂中的放射性核 素发射出具有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量 仪器在体外探测、记录放射性浓度差，从而在体外显 示出脏器、组织的形态、位置、大小及功能变化。
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二、显像剂被脏器聚集的机制
核素显像与其他以解剖形态学改变为基础的影像 在方法学上的区别是：
可观察形态、大小、位置、放射性等信息。
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动态显像（dynamic imaging）
在显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度 动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动 态显像。
其不仅可以反映脏器的动脉血流灌注和组织内早 期血液分布情况，还可以进行定量分析。

实验操作流程及注意事项
注意事项
定期对实验设备和仪器进行 维护和校准，确保实验结果 的准确性和可靠性
严格遵守放射性安全操作规 程，确保人员和环境安全
合理安排实验时间和进度， 避免实验过程中的浪费和延 误
实验结果分析与解读方法
图像分析
1
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对采集的图像进行定性和定量分析，包括放射性 分布、病灶定位和大小等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
05 放射性核素显像 质量控制与安全 防护
质量控制体系建设及实施情况介绍
质量控制体系框架
建立包括组织管理、技术操作、设备维护、影像评价 等方面的质量控制体系。
质量控制标准
参照国际和国内相关标准，制定适用于本机构的质量 控制标准。
质量控制实施
通过定期质量检查、技术评估、影像质量评价等手段， 确保放射性核素显像质量符合标准要求。
疗方案。
价值
放射性核素显像在医学影像学中具有重要地位。它不仅可以提供直观的图像信息，帮助 医生进行疾病的诊断和治疗，还可以为医学研究提供重要的实验手段和依据。同时，随
着技术的不断发展和创新，放射性核素显像在未来医学领域的应用前景将更加广阔。
02 放射性核素显像 技术基础
放射性核素种类及特性
常用放射性核素
医学影像学课件放射性核素 显像PPT课件
目 录
• 放射性核素显像概述 • 放射性核素显像技术基础 • 放射性核素显像在临床应用 • 放射性核素显像实验操作规范 • 放射性核素显像质量控制与安全防护 • 放射性核素显像新技术发展趋势
01 放射性核素显像 概述
定义与原理
定义
放射性核素显像是利用放射性核素或其标记化合物在体内或体 外的分布来进行疾病诊断或研究的一种医学影像技术。

一般来说，核医学成像系统只检测能量大干50kev的光子 （γ射线）。
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这种信息之所以重要是因为它无法由其他的成像技术提供
用放 射性 同位 素成 像
获得一些和相关病理变化的前兆 有关的生理和生化信息
可了解其生物学功能或者确定某些疾病所在位置
有效的放射性化学药物拥有的特性大致上分为三种：
▪ P E T / C T的问世, 为肿瘤诊断、 良恶性病 变的鉴别诊断提供了极重要的信息, P E T / C T已成肿瘤诊断和鉴别诊断不可缺少的方 法, 经多年应用, 已为肿瘤学家、 放疗学家 和内外科各类专家共识。
▪ P E T / C T的机型主要为 G E 、 S i e m e n s和 P h i l i p s公 司 的 D I S C O V E R Y 、 B I O G R A P H Y和G E ME N I , 分 别占 5 9 %、 3 2 %和 9%
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γ照相机性能指标
▪ 分辨率 ▪ 灵敏度 ▪ 均匀性 ▪ 线性 ▪ 能量分辨率 ▪ 最大计数率 ▪ 死时间 ▪ 有效视野 ▪ 象限数
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γ照相机的临床应用
▪ 可对脏器进行平面显像、动态显像、门控 显像和全身显像。动态显像和门控显像主 要用于心脏血管检查，平面显像和全身显 像有甲状腺显像、脑显像、肺显像、肾脏 显像、肝胆显像和骨全身显像等。
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补充：生产正电子药物的加速器
▪ 拥有加速器的 P E T / C T单位,并能就 地生产除 1 8 F以外的其他正电子药物 , 如 1 1 C 、 1 3 N甚至 1 5 O等, 则能 进一步开展 1 1 C等显像, 对肿瘤的鉴 别诊断更有帮助 。

2、动态显像 （随时间变化的动态采集）
显像剂引入机体后以一定的速率连续采集 组织或脏器的多帧图像
2024/1/16
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放射性核素显像技术
显像类型
3、局部显像
仅限于机体某一局部或某一脏器的显像
4、全身显像
一次成像完成采集、显示全身各部位的 放射性分布，形成一帧完整影像
2024/1/16
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放射性核素显像技术
非显像检查法
粒子介入治疗
甲状腺吸碘等
云克治疗
肾图
放射性核素显像技术
国际原子能机构指出
“从对技术影响的广度而 论，可能只有现代电子学和 数据处理才能与同位素相比 ”
2024/1/16
总部设在奥地利维也纳的国际原子能机构
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放射性核素显像技术
Hevesy （示踪法之父）
赫维西(Georg de ,Hevesy)匈牙利化学家 (1885--1966)
2024/1/16
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放射性核素显像技术
1、合成代谢
显像机制
如： 甲状腺──碘（131I-NaI） 心 肌──脂肪酸（11C-PA） 脑细胞──葡萄糖（18F-FDG）
2024/1/16
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放射性核素显像技术
2、细胞吞噬
显像机制
如：肝胶体显像 胶体颗粒 ﹤20nm─骨髓 30～100nm─肝枯否细胞 500～1000nm─脾脏 标记白细胞─脓疡部位
放射性核素显像技术是将放射性药物引入体内， 选择性地分布于特定的器官或组织，在体外获取放 射性药物在体内分布情况及量变规律，从而了解器 官或组织的形态、位置、大小和功能状态，用于诊 断疾病的方法。
2024/1/16
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放射性核素显像技术

EORTC PET研究组 关于PET放化疗的疗效评价标准
治疗疗效
视觉评价
肿瘤SUV的变化
出现新转移灶的摄取 病变进展 或肿瘤摄取范围增大
长径增加＞20%
升高＞25%
病变稳定
肿瘤摄取范围无明显变化 长径增加＜20%
降低＜15% 或升高＜25%
部分缓解 肿瘤摄取范围不一定缩小
化疗1周期降低15%～ 25% 第2周期降低＞25%
显像原理
正常组织通过糖、蛋白质、脂肪及核酸等 物质的不断合成和分解来维持结构的稳定 和生理功能；
肿瘤细胞无限增殖，DNA合成增多，氨基 酸、葡萄糖等代谢物质消耗增加，与正常 组织之间有明显差异。
18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG ）
显像原理
显像仪器
PET-CT Hybrid PET （双探头符合线路SPECT-CT）
完全缓解
肿瘤放射性摄取与周围正常组织 无明显差别
SUV与周围组织接近
European Organization for Research and Treatment of Cancer
女，40岁，右侧乳腺弥漫型大B细胞性NHL，治疗前右侧乳腺SUV ＝21.8（A）。 CHOP方案化疗6个疗程，并应用Zevalin治疗，PET/CT复查右侧乳腺SUV ＝3.9（B）， 较治疗前SUV下降81％
肿瘤显像
肿瘤显像分类
肿瘤代谢显像 肿瘤非特异性阳性显像
67Ga肿瘤显像 201Tl和99mTc-MIBI肿瘤显像 99mTc（V）-DMSA肿瘤显像
肿瘤特异性显像
肿瘤免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因显像
前哨淋巴结显像 ……
肿瘤代谢显像
18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG ）葡萄糖代谢 18F-氟胸腺嘧啶（18F-FLT ）核酸代谢 11C-胸腺嘧啶（11C-TdR）核酸代谢 11C-蛋氨酸（11C-MET）氨基酸代谢 18F-酪氨酸（18F-FET ）氨基酸代谢 11C-胆碱（11C-choline）磷脂代谢

医学影像学放射性核素显像课件目录•放射性核素显像概述•放射性核素显像技术基础•放射性核素显像在医学影像学中的应用•放射性核素显像技术进展与挑战•放射性核素显像安全与防护•总结与展望PART01放射性核素显像概述定义与原理定义放射性核素显像是利用放射性核素或其标记化合物作为显像剂，在医学影像学设备下观察其在生物体内的分布和代谢情况，从而获取生物体内部结构和功能信息的一种技术。

原理放射性核素显像基于放射性核素的衰变特性，通过测量放射性核素在生物体内发出的射线，利用医学影像学设备进行图像重建，得到生物体内部结构和功能的可视化图像。

发展历程及现状发展历程放射性核素显像技术经历了从基础研究到临床应用的发展历程，随着医学影像学设备的不断更新和放射性核素标记技术的不断发展，其在医学领域的应用范围不断扩大。

现状目前，放射性核素显像技术已经成为医学影像学领域的重要分支之一，广泛应用于临床诊断和治疗监测。

同时，随着新技术的不断涌现和交叉学科的发展，放射性核素显像技术也在不断发展和完善。

•应用领域：放射性核素显像技术广泛应用于多个医学领域，如心血管系统、神经系统、肿瘤学、内分泌系统等。

通过放射性核素显像技术，医生可以更加准确地了解患者的病情和病变情况，为临床诊断和治疗提供更加可靠的依据。

放射性核素显像技术具有以下价值价值通过放射性核素显像技术，医生可以更加准确地了解患者的病情和病变情况，减少误诊和漏诊的可能性。

提高诊断准确性通过放射性核素显像技术，医生可以了解患者的病变部位、范围和程度等信息，为治疗决策提供更加可靠的依据。

指导治疗决策监测治疗效果通过放射性核素显像技术，医生可以实时监测患者的治疗效果和病情变化情况，及时调整治疗方案。

推动医学研究放射性核素显像技术不仅应用于临床诊断和治疗监测，还为医学研究提供了重要的手段和工具。

通过放射性核素显像技术，医学研究人员可以更加深入地了解疾病的发病机制和病理生理过程，为疾病的预防和治疗提供更加有效的手段和方法。