医学放射性核素示踪技术与显像28页PPT

单位：m （mmol，mg），s （dpm/mmol，mg）
基本方法 1正稀释法 用已知量标记物测定未知量非标记物
应用一：体外标本定量 已知s1，m1，混合后测定s2，求m2 m2 = （ s1 - s2 ） m1 / s2
应用二：体内组分容量测定 已知V1，C1，混合后测定C2，求V2 V2 = （C1 - C2 ） V1 / C2 单位：V （ml），C （dpm/ml）
（2）标本中只有一种标记物 先测定待测标记物的放射性活度，再加 入非标记物混合。 已知A，m2，混合后测定s2，求m1，s1 A = s2 （ m1 + m2 ） m1 = （ A / s2 ） - m2 A = s1 m1，s1 = A / m1
建立核素稀释法的条件 1正确选用标记化合物 （1）标记化合物与待测物应具有完全相同的化学
核素稀释法
基本原理
化学物质在稀释前后质量不变。一定比活度的放射性核 素或标记物与其非标记化合物均匀混合后，混合物的放射 性活度不变但比活度下降。
设：稀释前标记物质量m1，比活度s1 加入非标记物质量m2，稀释后标记物比活度s2
则：s1 m1 = s2（ m1 + m2 ） 若：m2 >> m1 上式简化为： s1 m1 = s2 m2
2反稀释法 用已知量非标记物测定未知量标记物 （1）标本中有多种标记物
应用一：药代动力学研究，s1已知。 已知s1，m2，混合后测定s2，求m1 m1 = s2 m2 / （ s1 - s2 ）
应用二：双稀释法，s1未知。 取双份等量待测标记物（A相同）分别 加入不同量的非标记物混合。 已知m2，m3，混合后测定s2，s3，求m1 s2 （ m1 + m2 ） = s3 （ m1 + m3 ） m1 =（s3 m3 - s2 m2）/（s2 - s3）

• 化学合成标记：加成法；卤氚置换法 • 生物合成标记：生物活性物质（激素、蛋白质、
核苷酸等）的标记
• 同位素交换法：放射性碘、硫、磷的标记 • 单克隆抗体标记：特异免疫反应；诊断和治
疗癌症的新途径
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放射性标记化合物的质量控制
• 物理鉴定：
外观、性状；放射性活度、纯度；颗粒度
• 化学鉴定：
化学纯度、放化纯度、稳定性；载体；酸度
• 传统实验方法
– 整体实验 – 离体实验 – 传统实验方法的缺点
• 同位素示踪法
– 示踪量，不破坏体内生理过程的平衡 – 3H（T1/2=12.3 y), 14C(T1/2=5730 y), – 液体闪烁测量; 加速器质谱法（AMS）
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四 放射示踪法在医学上的应用
• 目前全世界80%的同位素用于医学 • 核药物的分类
放射性示踪
1
示踪
• 示踪剂(TRACER):
一种带有特殊标记的物质，当它加入到被 研究对象中后，人们可根据其运动和变化 来洞悉原来不易或不能辨认的被研究对象 的运动和变化规律
• 显象剂（IMAGING AGENT）
2
放射性示踪
• 定义：将可探测的放射性核素添入化学、
生物或物理系统中，标记研究材料，以便 追踪发生的过程、运行状况或研究物质结 构等的科学手段。
4
一 放射性示踪剂的特性 • 化学性质完全相同
同位素化学性质相同，可正确反映研究对象 在物理、化学和生物过程中的性质和行为
• 核素的放射特性不改变物质的物理和
化学性质
5
133Xe-地下管道检漏
6
放射性示踪剂的选择—根据实验目的和要求
• 放射性半衰期
• 辐射类型和能量

肺通气显像
核素示踪与核医学显像技
术
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• 核医学（第9版）
显像剂定位机理—离子交换和化学吸附
骨显像
骨组织由无机盐、有机物及水组成，构成 无机盐的主要成分是羟基磷灰石晶体，占成人 骨干重的2/3，有机物主要是骨胶原纤维和骨 黏蛋白等。99mTc标记的磷酸盐类化合物（如 99mTc-MDP）主要吸附于骨的无机物中，少量 与有机物结合，可使骨骼清晰显像。
核素示踪与核医学显像技 术
18F标记的脱氧葡萄糖与一 般葡萄糖一样，可作为能源物 质被心肌细胞、脑细胞和肿瘤 组织摄取，但却不能被其利用 而在细胞内聚集，可以用正电 子发射计算机断层显像（PET） 观察和分析心肌、脑灰质和肿 瘤的葡萄糖代谢状况。
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• 核医学（第9版）
显像剂定位机理—细胞吞噬
肝胶体显像
10/22/2023
核素示踪与核医学显像技 术
放射性核素 显像技术
利用放射性核素 或其标记化合物 在体内代谢分布 的规律，从体外 获得脏器和组织 功能、结构影像 的一种核技术。
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• 核医学（第9版）
体内示踪技术举例
患者口服131I
甲状腺吸131I功能测定
甲状腺吸碘功能测定仪
甲状腺吸碘功能测定结果
核素示踪与核医学显像技
• 核医学（第9版）
显像剂定位机理—选择性排泄
肾动态显像
10/22/2023
肾和肝对某些放射性药物具有选择性摄取并排泄的功 能，这样不仅可显示脏器的形态，还可观察其分泌、排泄 的功能状态以及排泄通道的通畅情况。例如静脉注入经肾 小管上皮细胞分泌（99mTc-EC）或肾小球滤过（99mTcDTPA）的放射性药物后进行动态显像，可以显示肾的形 态、分泌或滤过功能以及尿路通畅情况。

四、放射平衡
放射平衡 各代核的数量比与时间无关
1.暂时平衡 1 2 且 e(2 1)t 1
N2 (t)
1 2 1
N1(t) 1 e(2 1)t
1 2 1
N1 (t )
1 2
1
N1 (0)e 1t
子核数量按母核衰变规律变化两者数目保持与t无 关的暂时固定的比例。
第六章 放射性核素显像
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一、射线能谱 二、闪烁计数器 三、脉冲幅度分析器
第六章 放射性核素显像
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一、射线能谱
第二节 原子核的放射性
每一种放射性核素都有自己特有的辐射能谱
测出射线能谱鉴定和分析放射性同位素
射线能谱
射线射在NaI(Tl)晶体上，产生光电子、康普顿 散 射电子等次级电子，这些电子在闪烁能谱仪 中形成 计数，得到脉冲高度分布曲线(脉冲高度谱)
氟[l8F]脱氧葡萄糖
仅有示踪和辐射粒子作用 性质由其标记物决定
第六章 放射性核素显像
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第二节 原子核的放射性
一、放射性衰变规律 二、放射性活度 (radioactivity) 三、递次衰变 四、放射平衡 五、放射性核素发生器基本原理 六、放射性计数统计规律
第六章 放射性核素显像
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一、放射性衰变规律
第六章 放射性核素显像
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二、中子及分类
中子性质
不带电 穿透强 易衰变(T=12min)
分类
➢快中子(E>0.1MeV) ➢中能中子(1eV<E<0.1MeV)
➢ 热中子(E<1eV)
快中子可由易裂变核素 如233U、235U、239Pu 、 241Pu等产生。
快中子同含有一定量轻原子核(1H、2H、12C、9Be)的物质 中的轻原子核碰撞，通过能量传递、速度减慢，直至与周 围介质分子热运动达到平衡。

物质在组织、脏器浓集并保留 一定时间是该物质对器官或组 织发挥作用的前提
18F-DG---脑、心肌… 14C-氟烷---大脑、小脑白质 35S-乙酰唑胺---海马 3H-青蒿素--疟原虫质膜与
食物泡…
主要参数： dpm/g组织 dpm/ml体液 dpm/106cell dpm/mg蛋白（DNA）
2. 物质吸收化学形态的示踪研究 3. 物质吸收部位的示踪研究
（三）物质转化示踪研究
参入实验: 研究生物体系中化合物A与B是 否为产物和前身物的关系或转 化的必要条件
● 参入实验的类型 整体参入实验 离体参入实验
● 参入实验应用
1.淋巴细胞转化实验 细胞免疫功能 肿瘤细胞增殖
铅中毒病人淋巴细胞转化率
卵巢癌常用化疗药物体外敏感实验
Drug ADM Carbo BLM
IR（%） 5xan MMC
56.80 63.35 32.97 19.34
DTIC ADM+Carbo VCR+Carbo+BLM
38.31 70.90 75.27
（四）物质分布的示踪研究
一、概念
放射性核素示踪技术是利用放
射性核素及其标记化合物作示 踪剂来研究生物体内各种代谢
物质的吸收、分布、排泄、转 移规律及疾病诊断的一门科学。
Label: 放射性核素 Substance：观察对象
System: 整体、离体
Labeled-Substance 吸收、分布、排泄…
放 射
**放射性核素稀释法 **物质吸收、分布、转化、
肠炎沙门氏菌 43.7±5.5
粘质沙雷氏菌 44.3±1.6
腊样杆菌
33.6±0.8
巨大芽孢杆菌 40.1±2.0

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
2
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。

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
22
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 ”
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总部设在奥地利维也纳的国际原子能机构
4
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）
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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。
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放射性核素显像技术

2、选择合适的测量方法：通常根据选用的 核素发射的射线种类确定用何种方法测量。 如固体闪烁测量，液体闪烁测量、放射自 显影等方法。双标记要用双标记方法测量。 3、示踪剂量的估算
示踪剂量的估算不能用简单的公式来 估算，应该综合考虑。 ①稀释作用：放射性核素标记化合物进入 机体后，一般要求放射性活度在整个实验 过程中，经稀释后所制得的放射性样品不 能低于本底计数。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
6、数据处理：放射性示踪实验结果可根 据不同目的选用不同参数表示，概括为以 下几种。
①整个脏器的总放射性活度：主要用于 研究物质分布的实验以反映各脏器的相对 分布量。 ②放射性含量：dpm/mg组织或ml体液、 dpm/mg蛋白或DNA等。用以反映不同组 织浓集某种物质的能力。 ③比活度：dpm/mmol或mg化合物。主要 用于研究内源性物质的动态分布或代谢。
一、基本原理
放射性核素示踪实验的原理基于两 个方面：
①相同性，即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 的化学及生物学性质，在生物体内的变 化相同；
②可测量性，即放射性核素能发出 各种不同的射线，可被放射性探测仪器 所测定或被感光材料所记录。
二、主要特点
1.灵敏度高：灵敏度可达10-14～10-18 g 水平，因而对研究体内或体外实验系统内 的微量物质具有特别重要的价值。
第五章 放射性核素示踪技术

放射性核素显像的操作流程
患者准备
了解病史、过敏史及实验室检查等；
显像剂准备
选择适当的显像剂，并进行标记、过滤、干燥等处理；
仪器校准
确保仪器处于最佳工作状态；
注射显像剂
将显像剂通过静脉注入患者体内；
显像与观察
在规定的时间内进行显像，观察放射性核素在体内的分 布及代谢情况；
结果分析与报告
对图像进行分析，结合临床作出诊断报告。
05
放射性核素显像的实际操作 训练
放射性核素显像的阅片技巧
阅片顺序
按照一定的顺序和步骤进行阅片，以便不遗漏任 何重要信息。
阅片技巧
通过观察图像的细节和特征，结合临床病史和其 他检查结果，做出准确的诊断。
病例分析
针对具体病例，运用阅片技巧进行分析和讨论， 提高诊断水平。
放射性核素显像的实践操作步骤
放射性核素显像的发展趋势
技术创新
随着医学影像技术的不断发展，放射性核素显像将会与其他影像 技术结合，如MRI、CT等，提高诊断的准确性和精度。
分子成像
放射性核素显像将会在分子成像领域发挥重要作用，有助于在分 子水平上揭示疾病的发生和发展过程。
个体化治疗
放射性核素显像将会与个体化治疗相结合，为患者提供更加精准和 个性化的治疗方案。
肺癌诊断
肺癌是常见的呼吸系统肿瘤之一，放射性核素显像可以显示肺癌的病变部位、大小、侵犯 范围和转移情况，有助于肺癌的诊断和分期。
放射性核素显像在心血管疾病诊断中的应用
01
冠心病诊断
冠心病是常见的心血管疾病之一，放射性核素显像可以显示心肌缺血
和心肌梗死的部位、范围和程度，有助于冠心病的诊断和预后判断。
全身显像

放射性核素显像与MRI优缺点比较
放射性核素显像在反映生物活性分子和生理过程方面具有优势，且设备简单、操作方便、成本较低。而MRI软 组织分辨率高，可进行功能成像，但设备复杂、成本较高，对某些部位成像效果不佳。
放射性核素显像与超声成像的比较
超声成像原理
利用高频声波在人体组织中的反射和传播形成图像。 优点是操作简便、实时性高、成本低廉，已广泛应用 于乳腺、腹部、心脏等器官的成像。缺点是对肺部等 含气组织成像效果不佳。
图像采集
根据检查要求，设置合适的仪器参数并进 行图，如停止饮 食、排空尿液等。
03
放射性核素显像临床应用
肿瘤诊断与分期
肿瘤诊断
放射性核素显像能够通过探测肿瘤组织中异常增高的代谢活动，从而对肿瘤进行 早期和准确的诊断。其中，最常用的核素显像方法是正电子发射计算机断层显像 （PET）和单光子发射计算机断层显像（SPECT）。
新型放射性核素显像剂的研发和应用是未来发展的重要方向 ，尤其是针对具有特异性靶向肿瘤的放射性核素显像剂。
研发新型放射性核素显像剂能够提高成像的敏感性和特异性 ，有助于更准确地诊断肿瘤，为临床提供更精确的治疗方案 。
放射性核素显像与其他影像学技术的融合
放射性核素显像与其他影像学技术的融合是未来发展的重 要趋势，例如将SPECT和CT、MRI等影像学技术融合，实 现多模态成像。
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随着人们健康意识的提高和医疗技术的不断发 展，放射性核素显像在疾病早期筛查中的应用 将越来越广泛。
THANK YOU.
动脉粥样硬化
通过放射性核素显像技术可以检测动脉粥样硬化斑块的性质 和稳定性，从而预测患者发生心血管事件的风险。
其他系统疾病的诊断
神经系统疾病
放射性核素显像可以用于检测神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等 。这些疾病通常与神经递质的异常有关，而放射性核素显像可以观察到神经 递质的变化情况。