最新核医学 第一章 核物理基础和电离辐射生物学效应课件PPT

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原发作用
是指机体在电离辐射作用下导致相应的生 物大分子、DNA、组织细胞等的微结构的 损伤
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原发作用分类
直接作用：射线作用于蛋白质、核 酸等生物活性大分子，产生电离或 激发，或引起化学键断裂，造成分 子结构和性质的改变，进而导致正 常功能和代谢作用的障碍。
间接作用：射线作用于体内水分子， 引起水分子活化，生成自由基并通 过自由基又间接作用于生物大分子， 造成辐射损伤。
2Sv-1)
膀胱 骨髓 骨表面 乳腺 结肠 肝脏 肺脏 食管 卵巢 皮肤
胃 甲状腺 其余癌症① 癌症合计
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ICRP(1990) 0.3 0.5 0.05 0.20 0.85 0.15 0.85 0.30 0.10 0.02 1.10 0.08 0.50
5.00②
注：①其 余癌症包 括肾上腺、 脑、上段 大肠、小 肠、肾脏、 肌肉、胰 腺、脾脏、 胸腺和子 宫等10种 癌症；
26电离辐射所致健康效应的定量评价27丌同照射刼量的射线对人体损伤估计剂量gy对人体损伤的估计025无明显病变025050可恢复的机能变化可能有血液学变化05010有机能血液变化但无临床症象1020轻度骨髓型急性放射病20100重度和极重度骨髓型急性放射病部分死亜100500肠型急性放射病全部死亜500脑型急性放射病全部死亜随着受照剂量的增大对人体的放射损伤逐渐加重28几种放射损伤的阈剂量放射损伤名称剂量阈值外照射慢性放射病15sv外照射急性放射病10gy急性放射性皮肤损伤30gy慢性放射性皮肤损伤150gy放射性白内障20gy内照射放射病10sv以上29成人四种较敏感组织确定性效应的阈剂量的估算值组织有害效应阈剂量一次短时间照射sv多年分次照射sva睾丸暂时丌育01504永久丌育356020卵巢256002可查出混浊052001视力障碍白内障50015骨髓造血机能低下0504再生障碍性贫血150130对其它系统的确定性效应皮肤35gy红斑和干性脱皮

稳定性核素
稳定性核素 中子与质子比例适当
放射性核素 自发地发出某种射线而转 变为另一种核素
核衰变
放射性核素自发地释放出一种或一 种以上的射线并转变成另外一种核 素的过程。其类型与方式取决于原 子核内的固有特征，与外界无关
α衰变
核子总数过多 （原子序数＞82）
位移规律 AZX
A-4Z-2Y+42He+Q
A = Ao e –λt 当：t=0时
A = Ao e –0.693 预先算出：t/T1/2 查表得到e –λt 值*Ao
贝可与居里的关系 比放射性活度 比放射性浓度
射线与物质的相互作用
带电粒子与物质的相互作用
1. 电离 2. 激发 3. 轫致辐射 4. 散射 5. 湮没辐射 6. 吸收作用
光子与物质的相互作用
1. 光电效应 2. 康普顿-吴有训效应 3. 电子对生成
表示某种放射性核素的一个核在 单位时间内自发衰变的比率，反映 核衰变的速度，与半衰期成反比
T=0.693/λ
放射性活度
放射性活度（A）：一定量的放射性核 素在单位时间内发生的核衰变次数，反 映核衰变率
A=dN/dt 单位：贝可 （Bq) 居里（Ci） 比放射性活度（简称比活度）:单位质量 (容积)放射性制剂中的放射性活度 单位： Bq/mg Bq/mL
22688Ra
22286Rn
eV （能量单位） α射线特点：
KeV MeV
β- 衰 变
富中子核素，中子数过多， 转换为质子
位移规律: AZX 3215P
β射线特点：
AZ+1Y+ β-+Q+υ 3216S
β+ 衰 变
贫中子核素内质子转换为中子

核医学与诺贝尔奖
略
*
Becquerel
1896年法国物理学家 Becquerel发现了铀的放射性，第一次认识到放射现象。他在研究铀盐时，发现铀能使附近黑纸包裹的感光胶片感光，由此断定铀能不断地发射某种看不见的，穿透力强的射线。 1903年与Curie夫人共获Nobel物理学奖。
History look back
History look back
略
*
实验核医学之父
美国化学家 Hevesy，最早将同位素示踪技术用于植物的研究、人体全身含水量等生理学研究，并发明了中子活化分析技术。 于1943年获得了Nobel奖金。并被称为The father of experimental nuclear medicine。
放射性活度 分布的外部测量
以图像形式显示 （功能性显像）
半衰期短
核素数量少
灵敏度高
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显像原理 放射性核素或其标记化合物与天然元素或其化合物一样，引入体内后根据其化学及生物学特性有其一定的生物学行为，它们选择性地聚集在特定脏器、组织或受检病变部位中的主要机制有： ① 合成代谢：131碘甲状腺显像 ② 细胞吞噬：肝胶体显像 ③循环通路：99mTc-DTPA脑脊液间隙显像 ④选择性浓聚：99mTc-焦磷酸盐心肌梗死组织显像 ⑤选择性排泄： 99mTc-DTPA肾动态显像 ⑥通透弥散：脑血流灌注显像 ⑦离子交换和化学吸附：骨显像 ⑧特异性结合：放射免疫显像及反义显像
*
反应堆 裂变产物、分离纯化 133Xe、131I等 （生产丰中子放射性核素，多伴有β衰变，不利于制备诊断用放射性核素）
*
加速器 15O、18F等 （生产短寿命的乏中子放射性核素）
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发生器（“母牛”） “从长半衰期核素的衰变产物中得到短半衰期核素的装置” 99mMo-99mTc（钼-锝） 113Sn-113In（锡-铟）

直接作用 间接作用
原发作用分类
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频率
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直接作用：射线作用于蛋白质、
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核酸等生物活性大分子，产生 4
电离或激发，或引起化学键断
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裂，造成分子结构和性质的改 0 1 2 3 4 剂量
变，进而导致正常功能和代谢 作用的障碍。
• 间接作用：射线作用于体内水 分子，引起水分子活化，生成 自由基并通过自由基又间接作 用于生物大分子，造成辐射损 伤。
• 据专家估计，完全消除这场浩劫对自然环 境的影响至少需要800年，而持续的核辐射 危险将持续10万年。
年仅8岁的乌克兰小女孩维卡·切尔温斯卡正在饱受癌症的折磨，她正和母亲一起 在基辅的一家医院中进行治疗，照片拍摄于2006年4月18日。
第一节 核素与核衰变
放射性核素：是指原子核能自发产生成分或 能级的变化，变成另一种核素，同时伴有射线 发射的元素。（P3） 天然存在的放射性同位素不过十几种。现在， 用人工方法得到的放射性同位素已达1000多种。
想一想
棉花在结桃、开花的时候需 要较多的磷肥，但是什么时候的 吸收率最高、磷在作物体内能停 留多长时间、磷在作物体内分布 情况如何呢？
我们知道，把磷肥喷在棉花叶子上，磷 肥也能被吸收。那么我们可以用放射性同位 素30P制成肥料，喷洒在棉花叶面上，然后 每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放 射性强度，就能研究棉花对肥料的吸收情况。
外照射
定义：放射性物质经吸入、食入或 皮肤(完好的或伤口)进入体内，从
内照射 而造成放射性核素的体内污染
混合照射
指放射性核素沾染于人
体表面(皮肤或粘膜)。
以外照射为主，有伤口，放射性核素体表污染
易形成内照射