下载文档原格式
核医学：是一门利用放射性核素发射的核射线对疾病进行诊断、治疗和研究的学科。
元素：具有相同质子数的原子，化学性质相同，但其中子数可以不同。
核素：质子数相同，中子数也相同，且具有相同能量状态的原子，称为一种核素。
同一元素可有多种核素。
同质异能素：质子数和中子数都相同，但处于不同的核能状态原子。
同位素：凡同一元素的不同核素（质子数同，中子数不同）在周期表上处于相同位置，互称为该元素的同位素。
稳定核素(stable nuclide)：原子核稳定，不会自发衰变的核素。
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。
放射性衰变(radiation decay)：放射性核素的原子由于核内结构或能级调整，自发地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。
放射性活度：单位时间内原子核的衰变数量，单位：贝克。
基本衰变类型：α衰变；β衰变；正电子衰变；电子俘获；γ衰变。
半衰期(half-live)：放射性原子核数从N0衰变到N0的1/2所需的时间。
核探测仪器的基本原理：电离作用、荧光现象、感光作用SPECT：单光子计算机发射断层显像仪是在γ照相机基础上发展起来的新一代仪器，分为探头、旋转支架、扫描床、计算机操作系统。
PET ：正电子发射计算机断层显像仪是一种探测体内11C、13N、15O、18F等正电子核素的仪器，注入人体的正电子核素标记物随血液循环分布于组织或器官。
PET/CT：以PET特性为主，同时将PET影像叠加在CT图像上，使得PET影像更加直观，解剖定位更加准确。
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。
显像剂：诊断用放射性药物通过一定途径引入体内靶器官靶组织的影像或功能参数。
显像剂的特点：亲骨性好，血液清除快，有效半衰期短，γ射线能量适中，骨/软组织比值增高。
放射性核素发生器（radionuclide generator）：从长半衰期核素的衰变产物中分离得到短半衰期核素的装置。
医学影像学的核医学药物医学影像学是现代医学领域中不可或缺的一部分，其通过应用多种成像技术对疾病进行诊断和治疗。
在医学影像学中，核医学药物被广泛应用于肿瘤学、心血管学、神经学等领域，起到了关键的作用。
本文将重点介绍医学影像学中核医学药物的种类及其应用。
一、核医学药物的概述核医学药物是指通过放射性同位素与生物体相结合，用于诊断和治疗疾病的药物。
常用的放射性同位素包括碘-131、锝-99m、氟-18等。
这些放射性同位素以不同的方式进入人体，并通过放射性衰变释放出特定的射线，从而实现对疾病的诊断和治疗。
二、核医学药物的分类及应用1. 肿瘤学中的核医学药物核医学在肿瘤学中具有重要的应用价值。
例如，碘-131可用于甲状腺癌的治疗，其发射的γ射线可杀灭癌细胞，有效控制癌症的发展。
锝-99m标记的放射性同位素则可应用于肿瘤的早期诊断，通过放射性同位素在体内的分布与代谢情况，揭示肿瘤的生长和转移情况。
2. 心血管学中的核医学药物核医学在心血管学诊断中也发挥着重要作用。
锝-99m心肌灌注剂能够评估心肌是否缺血，对冠心病患者的诊断有很高的准确性。
氟-18脱氧葡萄糖则可用于心肌代谢的评估，帮助判断心肌的功能和损伤情况。
3. 神经学中的核医学药物神经学是另一个核医学应用的重要领域。
例如，锝-99m标记的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）可用于脑血流和代谢的评估，帮助诊断脑血管性疾病及脑卒中后的功能恢复情况。
氟-18标记的正电子发射计算机断层扫描（PET）则可用于神经退行性疾病的早期诊断，如阿尔茨海默病等。
三、核医学药物的优势与挑战核医学药物具有一些明显的优势。
首先，核医学影像具有较高的灵敏度和准确性，能够帮助医生更准确地对疾病进行诊断。
其次，核医学药物无创且安全，对患者没有明显的副作用。
然而，核医学药物的制备和使用也面临一些挑战，包括放射性同位素的获取和储存、药物的放射性保护以及对器械和设备的要求等。
总结：医学影像学中的核医学药物在肿瘤学、心血管学、神经学等领域具有广泛的应用。
放射医学的核医学显像药物放射医学是一门应用放射性同位素及其他放射性药物进行诊断和治疗的医学专业。
在放射医学中，核医学显像药物则扮演着至关重要的角色。
本文将就核医学显像药物的定义、分类、应用及前景进行探讨。
一、核医学显像药物的定义核医学显像药物是指通过体内注入放射性标记物质，让其发生代谢或与特定分子靶向结合，从而通过核医学显像技术来观察人体内部器官或组织的功能与代谢情况的一类特殊药物。
核医学显像药物通常由放射性同位素和载体物质组成，其特点是能够在人体内界定诊断和治疗所需的特定靶点。
二、核医学显像药物的分类核医学显像药物可以根据不同的标记物质以及其在人体内部的分布方式进行分类。
常见的分类包括：1. 同位素标记药物：将放射性同位素与药物分子结合，如碘标记的类器官显像剂、骨显像剂等。
2. 靶向药物：通过分子结构与特定的靶点结合，实现对特定组织或器官的显像，如胰岛素类放射性显像剂、甲状腺素类放射性显像剂等。
3. 代谢显像药物：通过观察药物在特定代谢过程中的变化，反映出组织或器官的代谢情况，如葡萄糖类显像剂等。
三、核医学显像药物的应用核医学显像药物在临床上有着广泛的应用，能够提供许多有价值的信息，帮助医生对疾病进行准确诊断和治疗评估。
以下是核医学显像药物的几个常见应用领域：1. 肿瘤诊断：核医学显像技术可以通过标记药物在体内的代谢和分布情况，帮助医生判断肿瘤的位置、大小以及转移情况，从而对肿瘤进行精确诊断和定位。
2. 心血管疾病：核医学显像技术可以评估心脏功能，如心肌灌注、心肌梗死等，对心血管疾病的发现和治疗提供有力支持。
3. 神经系统疾病：通过核医学显像技术，医生可以观察脑血流和脑代谢情况，用于诊断脑卒中、阿尔茨海默病等神经系统疾病。
4. 骨科疾病：核医学显像技术可以观察骨骼系统的代谢和血流情况，用于诊断骨折、骨肿瘤等骨科疾病。
四、核医学显像药物的前景随着科技的不断进步，核医学显像药物的研究与应用也在不断发展。
第三章放射性药物第一节基本概念放射性药物(radioPharmaCeUtiCalS)是指含有放射性核素，能直接用于人体进行临床诊断、治疗和科学研究的放射性核素及其标记化合物。
放射性药物还可称为放射性示踪剂(radiotracer).放射性化学药品(radioChemiCalS)等。
某些放射性药物可以是放射性核素本身，如99mTc、2。
叮|、U」等可直接用于临床诊断和治疗。
大部分临床用放射性药物是利用特定的核素及其标记物同时发挥作用，它既具有普通药物的生物学行为，又具有标记核素的性质和作用。
广义地讲，用于研究人体生理、病理和药物体内过程的放射性核素标记化合物，都属于放射性药物的范畴，而体外放射分析用试剂盒则不属于放射性药物，而是归类于试剂。
放射性药物于普通药物的主要区别是含有放射性,通过药物发射的射线作用达到诊断、治疗以及示踪研究的目的，而不依赖药物本身的药理作用。
理想的放射性药物辐射特性要求有合适的物理半衰期、合适的放射线类型和能量，进入人体内的放射性核素及其衰变产物毒性效应尽可能小。
放射性药物的生理、生化特性取决于被标记物的固有特性，药物在标记前后的生物学特性基本一致。
与一般非放射性药物一样，在进入机体后，由于其本身的特点，会在某一器官或组织中参与代谢。
根据放射性药物的射线特性，借助放射性探测仪器在体表探测并显示出其在体内的分布定位，获得疾病的诊断信息，利用射线在定位病变处的电离辐射生物效应，可达到治疗疾病的作用。
第二节放射性核素的来源目前，临床应用的放射性核素来源主要有核反应堆(nuclearreactor)x回旋加速器(cyclotron)和放射性核素发生器(radionuclidegenerator)等生产。
一、反应堆反应堆生产放射性核素是利用反应堆提供的高通量中子流照射靶材料,引起核反应而得到的。
它生产的放射性核素品种多，成本低，是目前医用放射性核素的主要来源。
反应堆生产的放射性核素大多是丰中子核素，它们主要通过(n,丫)，(n,p),(n,a),(n,2n),(n,f)等核反应得到。
ECT的放射性药物放射性药物(radio pharmaceuticals)是能够安全用于诊断或治疗人体疾病的放射性标记化合物。
有些是放射性核素的无机或有机化合物，有些是放射性核素标记的生物制品。
放射性药物的基本性质取决于两个基本成分：放射性核素(标记物)和与之相结合的药物(被标记物)。
通过放射性核素及其标记药物在组织器官中选择性聚集或参与生理、生化等代谢过程来达到诊断目的。
在此，我们将重点讨论适用于SPECT显像的放射性核素及其标记化合物。
一、放射性核素适用于放射性药物的条件放射性核素是放射性药物的基础。
ECT显像用的放射性核素必须通过注射、口服、吸入等方式引入体内。
因此对这类核素的基本要求是对机体无害和易于体外探测。
1．能发射中等能量的γ射线这是适用于SPECT显像的放射性核素的先决条件。
由于γ射线具有很强的穿透能力，体外探测才能得以进行。
γ射线的能量以100～400keV为佳。
能量太低时射线易被机体所吸收，使得探测效率降低；能量太高则探测器的准直效果不好，降低了仪器的空间分辨率。
此外，最好选用不发射或少发射生物效应较高的β射线的药物等，以减少人体的辐射剂量。
2．具有合适的生物半衰期并非所有能发射中等能量γ射线的放射性核素都能作为放射性药物注入人体内，还必须具备合适的物理半衰期。
只有半衰期在数十分钟至数天之间的放射性核素才能适合体内使用。
3．这些放射性核素应具有合适的化学价态和较强的化学活性以便将它们制成供临床使用的各种放射性标记化合物。
4．这些放射性核素本身以及它们的衰变产物对人体应是无毒无害的若具有一定毒性，则临床使用的化学量必须控制在对人体无害的水平以下。
二、放射性药物适用于ECT成像的条件绝大多数情况下，放射性核素和它们的初始制备状态尚不能直接用于ECT 显像，而需要通过一些物理的、化学的或生物学的方法，将放射性核素的原子“引入”特定的化合物的分子结构中，这个过程称为标记。
由此而后制成的放射性核素标记化合物即为放射性药物。
1.具有良好的显像性能良好的显像剂引入体内后，应在靶器官有特异性浓聚，而本底尽可能的低。
此外，还要求显像剂在靶器官的正常组织与病变组织之间的浓聚率有较大的差异。
一般说来，在靶器官与邻近的非靶器官之间放射性药物浓聚量的比值在5倍以上时，才能认为显像剂在靶器官的浓聚是特异性的。
在阴性显像时，要求显像剂在病变部位不浓聚或很少浓聚，我们称之为放射性稀疏或缺损；而阳性显像时，则要求显像剂在病变部位的浓聚量多于或明显多于正常部位，我们称之为放射性浓聚。
2.具有合适的生物体内存留时间放射性显像剂在靶器官中应有合适的存留时间，以保障体外各时相的探测足以采集必要的数据。
在显像完成后，放射性药物应能较快地被从体内清除，即具有较短的生物半衰期，以减少受检者接受的不必要的辐射剂量。
物理半衰期是指放射性核素历经核衰变，其放射性强度或放射性原子数减弱或减少到一半所需要的时间；生物半衰期是指由于生物代谢，生物体内的放射性核素从体内排泄到原来引入量的半数所需要的时间；有效半衰期是指由于放射性衰变和生物代谢的共同作用，生物体内的放射性核素减少到原来引入量的一半所需要的时间。
它们之间的关系是：3.放射性药物的制备过程应简单、快速，不需要复杂的设备和反应条件最理想的制备方法是一步法，即预先将标记过程中所需要的除放射性核素以外的所有物质通过简单混合或使其产生预反应而制成放射性药物的半合成品药盒，需要标记时，只需要将放射性核素加入，即可一步标记成功。
目前，已有数十种商品化的半成品药盒供给临床使用。
4.具有良好的稳定性放射性药物的稳定性的含义包括：化学稳定性、辐射稳定性、标记稳定性和体内稳定性。
化学稳定性是指放射性药物具有确定的较为稳定的化学结构，使其在制备过程和药物储存过程中，不易发生分解氧化还原等化学变化，否则由此而生成复杂的副产物将影响药物的使用性能和有效使用期。
辐射稳定性是指药物对自身辐射作用的耐受能力。
辐射自分解是影响放射性药物稳定性的一个重要因素。
一般说来，辐射自分解作用的强弱与放射性药物的比活性和射线的性质有关。
比活性越高，射线程越短，电离密度越大，自分解作用就越强。
标记稳定性是指放射性核素的原子或基团与化合物结合的牢固程度，只有那些牢固的不易因时间、温度、介质等条件的影响而脱落的标记物，才适用于ECT 的显像。
标记稳定性与核素的原子同标记物分子结合方式及位置等因素有关。
体内稳定性是指当放射性药物引入机体后，不会因为介质条件的改变或生物活性物质的改变(如酶的作用等)而发生分解、变性或标记核素的脱落，一般通过动物体内试验来鉴定。
三、放射性药物的制备放射性核素是放射性药物的基础，而放射性药物制备成功与否ECT 显像成败的第一关。
一般说来，放射性核素有3个来源：核反应堆生产的放射性核素，加速器生产的放射性核素以及放射性核素发生器。
本章重点讨论放射性核素发生器。
1.放射性核素发生器放射性核素发生器是一种定期从较长半衰期的母体核素中分离出具有较短半衰期的子体核素的装置。
这种装置结构简单，运输方便，它以长寿命的放射性核素作为运输和储存形式，以可以定期分离得到的短寿命放射性核素作为使用方式。
自从1964年99锝m (99Tc m )问世以来，99钼－99锝m 发生器(99Mo －99Tc m Generator)的临床应用极大地促进了核医学影像的发展。
由于99Tc m 是纯γ光子发射体，能量为141keV ，T 1/2为6.02h ，其化学性质和碘相似，非常活泼， ①淋洗液接收瓶②生理盐水瓶③铅防护套④玻璃柱管⑤吸附剂 图6-2 99Mo －99Tc m 发生器结构示意图使其能够标记合成多种供临床使用的放射性药物，几乎可以用于所有脏器的显像。
因此99Tc m成为目前最理想和最常用的放射性核素。
在此，我们着重介绍99Mo－99Tc m发生器(图6-2)。
99Mo－99Tcm发生器是一种内含母体核素99Mo，能产生子体素99Tc m的装置。
母体核素99Mo以99MoO4- 的形式吸附在Al2O3柱上，利用母子体化学性质不同可用0.9％NaCl洗脱液将子体核素99Tc m以99Tc m O4－的形式洗脱下来，而母体仍留在发生器内，子体核素随母体衰变而增长，同时又因它自身的衰变而减少，因而可用连续衰变的公式计算。
其结果列于表6-1。
表6-199Mo－99Tc m的衰变-生长关系(假定99Mo的初始活度为3.7GBq)从表6-1种可以看出：0h 1h 2h 3h 6h 12h 18h 23h 48h 66h 72h 96h 132h3.70 3.67 3.62 3.58 3.48 3.62 3.06 2.91 2.23 1.85 1.74 1.37 0.93 99Mo放射性活度（GBq）0 0.36 0.66 0.93 1.56 2.25 2.50 2.55 2.14 1.78 1.67 1.32 0.89 99Tc m放射性活度（GBq）0 9.90 18.2 26.0 45.0 68.9 81.9 87.7 95.9 96.2 96.1 96.1 96.2 99Tc m/99Mo(%)（1）由于存在分支衰变，99Mo只有87.6%衰变成99Tc m，其余部分直接衰变为99Tc。
（2）99Mo与99Tc m放射性强度达到暂时平衡的时间约为44h，即7倍于子体99Tc m的半衰期，此后99Tc m与99Mo的比值恒定在96%左右不变。
（3）一次淋洗后，若初始99Tc m放射性活度为0，则其生长达到最大值所需时间约为23h，此时99Tc m的放射性活度为当时母体放射性活度的87.7%，所以每天淋洗1次最适宜。
（4）若每天淋洗2次，则淋洗的间隔时间为6h和18h。
间隔6h生成的99Tc m 可达到母体99Mo的45%；间隔18h生成量可达81.7%，接近最大值。
因此每天淋洗2次也是可以的。
99Mo－99Tc m发生器最显著的优点是99Mo的的半衰期较短，仅67h。
只要购得含有足够量99Mo的99Mo－99Tc m发生器，就可以至少在1周内每天淋洗出足够量的99Tc m供临床使用,十分方便。
目前99Mo－99Tc m 发生器在国内已经商品化。
2.99Tc m标记的放射性药物的制备(1)99Tc m的标记方法从99Mo－99Tc m发生器获得的99Tc m以Na99Tc m O4形式存在于洗脱液中。
99Tc m的氧化态可以从+1价到+7价。
99Tc m高氧化态(+7价)既不能与络合剂络合，也不被颗粒所吸附，因此不能用它直接制备供临床使用的标记药物。
欲制备99Tc m标记用药物必须使用还原剂，首先将高氧化态锝还原为低氧化态，这是99Tc m标记络合物的第一步。
因为99Tc m O4ˉ是一种酸根阴离子，而根据络合理论，阴离子只能作为络合物的配位体，而不能成为中心离子。
最常用的还原方法是采用氯化亚锡(SnCl2.2H2O)作还原剂。
Sn2+在标记过程中可能具有两方面的作用：一是把99Tc m O4-还原成可被络合剂络合的低价态99Tc m，再者可作为双金属鳌合物中的第二种金属离子。
在酸性介质中反应如下:299Tc m O4- + 16H+ + 3Sn2+ == 299Tc m＋4 + 3Sn＋4＋ 8H2O此处99Tc m自+7价还原为+4价。
在其他物理化学条件下，99Tc m还可能被还原为+3价或+5价。
在低氧化态99Tc m化学性质活泼，在一定pH条件下可以和许多含O、N、S 等有机或无机物产生作用形成络合物。
这些99Tc m络合物无论在体内或体外均比较稳定，是目前临床应用最广泛的放射性药物，几乎占全部SPECT显像剂的90%以上。
(2)常用的99Tc m的标记化合物及其用途99Tc m的标记物一般可分为3类：①标记微粒：99Tc m－MAA、99Tc m－RBC等；②形成络合物:99Tc m－MIBI、99Tc m －ECD、99Tc m－DTPA等。
③通过功能基团络合配基：99Tc m－DTPA－HSA等。
见表6-2。
目前常用的99Tc m放射性药物均能很方便地获得发生器配套药盒，其中包含待标记物、还原剂SnCl2·2H2O、抗氧剂及支持物等组成的冻干品，按说明书加入一定量的淋洗液即可。
表6-2 常用的99Tc m标记的脏器显像剂放射性药品临床用途99Tc m O－4甲状腺、心血池、血管、麦克尔憩室显像等。
