医学影像学：核医学概论
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通常以物理半衰期（T1/2）来表示放射性核素的 衰变速率，物理半衰期是指在单一的衰变方式中， 放射性强度减弱一半所需要的时间
生物半衰期（Tb）指生物体内的放射性核素由于 生物代谢过程，减少到原来的一半所需要的时间
有效半衰期（Teff）指放射性核素由于放射性衰变 和生物代谢过程共同的作用，减少到原来的一半 所需的时间
半衰期
Half time
time
常用的放射性核素的T1/2
名称 131碘 （131I）
T1/2 8.4天
名称 99m锝 (99mTc)
T1/2 6小时
32磷 （32P）
14.3天 113m铟 (113mIn)
1.6小时
51铬 （51Cr ） 27天
125碘 (125I）
60天
18氟 （18F）
110分 67镓 (67Ga)
γ辐射 处于激发态的原子核，通过放出γ光子而回到基态 这个过程称γ辐射
三种射线的比较
α
β
γ
带电
电子流
电子流
γ光流
能谱
单能
连续能谱
单能
射程 （空气） 3~4cm
10~20cm
无限大
电离能力（空气） 1万~7万对/cm 60~7千对/cm 很小
穿透力
弱
中
大
内照射危害
大
中
小
外照射危害
无
中
大
放射性衰变规律与半衰期（T1/2）
核医学概论
本次讲课内容
核医学概述 核物理基础 放射性药物 核医学仪器 显像技术 放射卫生防护
Let’s start!
核医学概述
概述
核医学又称核子医学或原子医学，旧称 “同位素”，在我国属于一门独立医学学 科。
核素显像是影像医学的一部分。 核医学就是利用放射性核素诊断、治疗疾
病和进行医学研究的学科。
西沃 特 Sv
专用单位 名称
换算
居里 Ci
伦琴 R
拉德 rad
雷姆 rem
１ Ci＝3.7×1010Bq １ Bq＝2.7×10-11Ci
１ R＝2.58×10-4 C·Kg-1 １ C·Kg-1 ＝3.83×103R
１ rad＝0.01 Gy １ Gy＝100 rad
１ rem＝0.01Sv １ Sv＝100 rem
射线探测器 分析和记录脉冲信号的电子测量装置 质量控制Байду номын сангаас
不同类型的核医学仪器
检测和诊断用的核医学仪器
γ闪烁计数器（γ scintillation counter） 液体闪烁计数器（liquid scintillation countetr） 放射性活度计 脏器功能测定仪 脏器显像仪器 其它
放射性药物
放射性药物
放射性核素及其化合物 Na131I、Na99mTcO4 Na2H32PO4
放射性标记化合物 99mTc-HMPAO 99mTc-MIBI
放射性药物的要求
合适的半衰期 高纯度（化学和放化纯） 高比度 无毒、安全 合适的射线和能量
放射性药物的来源
反应堆 裂变产物、分离纯 化 131Te(n, γ) 131I
1937年Herz首先在兔进行碘[128I]半衰期（半衰 期T1/2 25分）的甲状腺试验，以后被131I（8.4 天）替代。
1942年Joseph Hamilton首先应用131I测定甲状腺 功能和治疗甲状腺功能亢进症
1943年至1946年用131I治疗甲状腺癌转移
核医学发展史（2）
1946年7月14日，美国宣布放射性同位素可以进行 临床应用，开创了核医学的新纪元
同位素 Isotope 具有相同原子序数，但质量数不同的核素称为 “同位素”
同质异能素 Isomer 具有相同质量数和原子序数，但处于不同核能态 的一类核素称同质异能数
核衰变方式
α衰变 不稳定的原子核自发地从核内放出α粒子的过程 为α衰变
β衰变 核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变称 为β衰变 β-衰变 、β﹢衰变 、电子俘获（EC）又称K俘获
反应堆
最早的扫描机
最早的伽玛相机
最早的摄碘试验
钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生器
核物理基础
基本概念（1）
原子 Atom 构成元素的最基本单位
原子核 Nucleus 原子核由质子和中子构成，原子核带正电荷
基本概念（2）
核素 Nuclide 具有特定质量数、原子序数与核能态，而且其平 均寿命长得足以被观测的一类原子称为“核素”
78小时
放射性强度、能量单位
放射性活度 国际制单位的专门名称为贝可勒尔
（Becquerel），简称为贝可，符号为Bq 其定义是1 Bq等于每秒发生1次核衰变。放
射性活度的国际制单位是秒一1（S一1） 1贝克（Bq）＝1次衰变／秒即1 Bq＝1 S－1
射线和物质的相互作用
带电粒子和物质的相互作用 电离作用、韧致辐射和散射
γ射线和物质的相互作用 光电效应 、康普顿－吴有训效应和电子 对生成效应
中子与物质的相互作用 弹性散射和核反应
辐射量与单位
辐射量 名称
放射性活度 A
照射量 X
吸收剂量 D
剂量当量 H
SI单位 通名
专名
1/秒
贝克
S－1
Bq
库仑/千克 C·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
戈瑞 Gy
放射性药物的来源
加速器 15O（α, d）18F
放射性药物的来源
发生器（“母牛”） 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）
核医学仪器
基本原理
核医学仪器探测的基本原理是以射线与物质的相互作用 为基础，并根据实际使用需要而设计的
电离作用 荧光现象 感光作用
基本结构
1951年Benedict Cassen 发明线性扫描机 1958年Hal O.Anger发明Anger照相机 1959年Solomon A.Berson 和Rosalyn S. Yalow发
明放射免疫分析等对影像核医学和体外测定的发 展都起到了很大的推动作用 50年代，钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生 器的出现 70年代单光子断层仪的应用和80年代后期正电子 断层仪进入临床应用，使影像核医学在临床医学 中的地位有了显著提高
考我吧
名词解释
核医学
Nuclear Medicine
分类
核医学
实验核医学 临床核医学
核药学 核仪器和核电子学
影像医学
X线诊断 CT MRI US NMI（核影像医学）
核医学的发展史（1）
1934年 Enrico Fermi发明核反应堆，生产第一个 碘的放射性同位素。
1936年 John Lawrence 首先用32P治疗白血病，这 是人工放射性同位素治疗疾病的开始。
生物半衰期（Tb）指生物体内的放射性核素由于 生物代谢过程，减少到原来的一半所需要的时间
有效半衰期（Teff）指放射性核素由于放射性衰变 和生物代谢过程共同的作用，减少到原来的一半 所需的时间
半衰期
Half time
time
常用的放射性核素的T1/2
名称 131碘 （131I）
T1/2 8.4天
名称 99m锝 (99mTc)
T1/2 6小时
32磷 （32P）
14.3天 113m铟 (113mIn)
1.6小时
51铬 （51Cr ） 27天
125碘 (125I）
60天
18氟 （18F）
110分 67镓 (67Ga)
γ辐射 处于激发态的原子核，通过放出γ光子而回到基态 这个过程称γ辐射
三种射线的比较
α
β
γ
带电
电子流
电子流
γ光流
能谱
单能
连续能谱
单能
射程 （空气） 3~4cm
10~20cm
无限大
电离能力（空气） 1万~7万对/cm 60~7千对/cm 很小
穿透力
弱
中
大
内照射危害
大
中
小
外照射危害
无
中
大
放射性衰变规律与半衰期（T1/2）
核医学概论
本次讲课内容
核医学概述 核物理基础 放射性药物 核医学仪器 显像技术 放射卫生防护
Let’s start!
核医学概述
概述
核医学又称核子医学或原子医学，旧称 “同位素”，在我国属于一门独立医学学 科。
核素显像是影像医学的一部分。 核医学就是利用放射性核素诊断、治疗疾
病和进行医学研究的学科。
西沃 特 Sv
专用单位 名称
换算
居里 Ci
伦琴 R
拉德 rad
雷姆 rem
１ Ci＝3.7×1010Bq １ Bq＝2.7×10-11Ci
１ R＝2.58×10-4 C·Kg-1 １ C·Kg-1 ＝3.83×103R
１ rad＝0.01 Gy １ Gy＝100 rad
１ rem＝0.01Sv １ Sv＝100 rem
射线探测器 分析和记录脉冲信号的电子测量装置 质量控制Байду номын сангаас
不同类型的核医学仪器
检测和诊断用的核医学仪器
γ闪烁计数器（γ scintillation counter） 液体闪烁计数器（liquid scintillation countetr） 放射性活度计 脏器功能测定仪 脏器显像仪器 其它
放射性药物
放射性药物
放射性核素及其化合物 Na131I、Na99mTcO4 Na2H32PO4
放射性标记化合物 99mTc-HMPAO 99mTc-MIBI
放射性药物的要求
合适的半衰期 高纯度（化学和放化纯） 高比度 无毒、安全 合适的射线和能量
放射性药物的来源
反应堆 裂变产物、分离纯 化 131Te(n, γ) 131I
1937年Herz首先在兔进行碘[128I]半衰期（半衰 期T1/2 25分）的甲状腺试验，以后被131I（8.4 天）替代。
1942年Joseph Hamilton首先应用131I测定甲状腺 功能和治疗甲状腺功能亢进症
1943年至1946年用131I治疗甲状腺癌转移
核医学发展史（2）
1946年7月14日，美国宣布放射性同位素可以进行 临床应用，开创了核医学的新纪元
同位素 Isotope 具有相同原子序数，但质量数不同的核素称为 “同位素”
同质异能素 Isomer 具有相同质量数和原子序数，但处于不同核能态 的一类核素称同质异能数
核衰变方式
α衰变 不稳定的原子核自发地从核内放出α粒子的过程 为α衰变
β衰变 核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变称 为β衰变 β-衰变 、β﹢衰变 、电子俘获（EC）又称K俘获
反应堆
最早的扫描机
最早的伽玛相机
最早的摄碘试验
钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生器
核物理基础
基本概念（1）
原子 Atom 构成元素的最基本单位
原子核 Nucleus 原子核由质子和中子构成，原子核带正电荷
基本概念（2）
核素 Nuclide 具有特定质量数、原子序数与核能态，而且其平 均寿命长得足以被观测的一类原子称为“核素”
78小时
放射性强度、能量单位
放射性活度 国际制单位的专门名称为贝可勒尔
（Becquerel），简称为贝可，符号为Bq 其定义是1 Bq等于每秒发生1次核衰变。放
射性活度的国际制单位是秒一1（S一1） 1贝克（Bq）＝1次衰变／秒即1 Bq＝1 S－1
射线和物质的相互作用
带电粒子和物质的相互作用 电离作用、韧致辐射和散射
γ射线和物质的相互作用 光电效应 、康普顿－吴有训效应和电子 对生成效应
中子与物质的相互作用 弹性散射和核反应
辐射量与单位
辐射量 名称
放射性活度 A
照射量 X
吸收剂量 D
剂量当量 H
SI单位 通名
专名
1/秒
贝克
S－1
Bq
库仑/千克 C·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
焦耳/千克 J·Kg-1
戈瑞 Gy
放射性药物的来源
加速器 15O（α, d）18F
放射性药物的来源
发生器（“母牛”） 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）
核医学仪器
基本原理
核医学仪器探测的基本原理是以射线与物质的相互作用 为基础，并根据实际使用需要而设计的
电离作用 荧光现象 感光作用
基本结构
1951年Benedict Cassen 发明线性扫描机 1958年Hal O.Anger发明Anger照相机 1959年Solomon A.Berson 和Rosalyn S. Yalow发
明放射免疫分析等对影像核医学和体外测定的发 展都起到了很大的推动作用 50年代，钼[99Mo]-锝[99mTc] (99Mo-99mTc)发生 器的出现 70年代单光子断层仪的应用和80年代后期正电子 断层仪进入临床应用，使影像核医学在临床医学 中的地位有了显著提高
考我吧
名词解释
核医学
Nuclear Medicine
分类
核医学
实验核医学 临床核医学
核药学 核仪器和核电子学
影像医学
X线诊断 CT MRI US NMI（核影像医学）
核医学的发展史（1）
1934年 Enrico Fermi发明核反应堆，生产第一个 碘的放射性同位素。
1936年 John Lawrence 首先用32P治疗白血病，这 是人工放射性同位素治疗疾病的开始。