放射性核素讲义治疗的现状及展望
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核医学讲义绪论原子弹地爆时的景象苏联第一艘核动力潜艇美国第一艘核动力航空母舰我们看到的这些与核技术有关的武器是一个国家综合国力的体现,改变着世界的格局。
随着核技术的发展和学科的交叉渗透,核技术已经应用到科学技术的各个学科。
核技术是人类科学发展史上的一个里程碑,是科学现代化的标志之一。
再比如:核科学技术与农业的结合--核农学我国科学家利用核射线选育出的“鲁棉一号”以及花卉、水稻等新品种,带来了非常大的经济效益和社会效益,改变着我们的生活!核技术在工业上的应用--核电站目前我国在建和正在运行的核电站达到二十余座,为我国国民经济建设作出了重大贡献!核技术在医学上的应用--核医学(Nuclear medicine)这是一台先进核医学仪器—PET/CT,医生正在给病人作核医学检查。
核医学是医学专业的必修课。
一、概述(一)定义:核医学是核技术与医学相结合的综合性的边缘科学,是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。
着重研究放射性核素和核射线在医学上的应用及其理论的基础。
核医学在现代医学上的应用非常广泛,涉及到医学各个学科。
(二)内容:1、实验核医学(Experimental nuclear medicine):主要以实验核技术研究生命现象本质和物质代谢变化,并侧重实验核技术的方法学探讨以及在基础医学、生物医学等一些学科中的应用。
2、临床核医学(Clinical nuclear medicine):研究核素、核射线在临床诊断和治疗中的应用技术及其理论,可分为:(1)诊断核医学:包括脏器功能测定、脏器显像、微量物质测定等。
(2)治疗核医学:如:131I 的甲亢治疗,32P 的敷贴治疗等。
核医学显像原理X 光 / CT代谢和功能显像 SPECT 或 PET正电子断层扫描(PET )的原理是利用癌细胞会吸收大量葡萄糖,将18F-FDG 注入体内,癌细胞会大量吸收FDG ,接着会侦测出FDG 聚集部位,也就是肿瘤所在位置。
肿瘤放射治疗技术现状及展望杨瑞峰【摘要】人类在同疾病作斗争,随着人们对疾病认识的不断深入和对疾病治疗手段的不断完善,作为肿瘤治疗的主要手段之一的肿瘤放射治疗,愈来愈受到人们的青睐。
然而,人们对肿瘤放射治疗的机理和认识还很淡漠,文章旨在以科普的形式,阐述肿瘤放射治疗的基本知识,以便人们从多方面,多角度地了解肿瘤放射治疗的理论,过程和机理,从而使肿瘤患者能够提高治疗的积极性,以提高病人的治疗效果。
【期刊名称】《世界最新医学信息文摘(电子版)》【年(卷),期】2005(28)5【总页数】2页(P73-74)【关键词】放射治疗;立体定向;三维适形;医用加速器;机械等中心;调强放射治疗【作者】杨瑞峰【作者单位】陕西中医学院附属医院光子刀放疗中心【正文语种】中文【中图分类】R815在全球范围内,肿瘤(特别是恶性肿瘤)的发病率有逐年上升的趋势,已经使人们的生命、健康面临重大威胁。
随着医疗技术的发展完善和人们健康意识的增强,如何有效预防、控制和治疗肿瘤已经成为社会关注的焦点。
放疗利用α、β、γ、X射线等对患者的肿瘤病灶实施电离辐射,可特异性杀灭肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞生长转移,从而达到根治肿瘤、控制肿瘤进展的目的。
本文主要介绍了几种代表性的放疗技术及其在肿瘤临床治疗中的应用情况,同时总结了放疗在肿瘤治疗中存在的缺陷和问题,并对肿瘤放疗治疗技术在今后的发展提出了改进建议,具体如下。
1.1 放疗技术对于肿瘤治疗的意义随着影像学技术(CT、MRI技术)、计算机技术的发展,与传统的放疗技术相比,目前在临床中应用的放疗技术如SRS(立体定向放疗手术)、3D CRT(三维适放术)、IMRT(三维剂量调强适放术)等能够更精确地定位、彻底清除病灶,同时也可减小对病灶周边正常组织的损伤,在治疗效果上,研究数据显示,目前生存期在5年及以上的恶性肿瘤病例中,采用放疗技术治疗(包括辅助治疗)的患者比率高达18%,这也提示放疗技术对于肿瘤的疗效确切、其能改善预后、延长存活期[1],因此放疗技术在肿瘤的临床治疗中具有重要应用价值、应用前景广阔。
核能在医学和放射治疗中的应用核能是一种强大而又复杂的能源形式,在医学和放射治疗中有着广泛的应用。
本文旨在介绍核能在医学和放射治疗中的一些重要应用,包括核医学技术和放射治疗的临床应用。
一、核医学技术核医学技术利用放射性同位素来诊断和治疗疾病。
放射性同位素具有放射性衰变的性质,可以通过测量其放射性衰变产生的辐射来诊断和治疗疾病。
核医学技术主要包括放射性同位素扫描、正电子发射断层扫描(PET/CT)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT/CT)等。
放射性同位素扫描是一种常见的核医学检查方法,通过给患者注射放射性同位素,然后使用放射性仪器来检测它们在人体内的分布,从而确定有关器官或组织的功能状态和异常情况。
例如,甲状腺扫描可以使用放射性碘-131来检测甲状腺功能和异常情况。
PET/CT和SPECT/CT技术结合了正电子发射和单光子发射的计算机断层扫描技术,可以提供更详细的功能和代谢信息。
它们在癌症、心脏病和神经相关疾病的诊断和治疗中起到了重要作用。
PET/CT和SPECT/CT技术可以准确地定位肿瘤、评估心脏功能和血流以及检测神经细胞活动等。
二、放射治疗的临床应用放射治疗是一种常见的癌症治疗方法,利用高能射线来杀死肿瘤细胞或抑制其生长。
核能在放射治疗中起着重要的作用,主要包括使用放射性同位素进行放疗和使用加速器生成的高能射线进行放疗。
放疗使用放射性同位素来产生高能射线,直接照射到患者的肿瘤部位。
这些高能射线可以有效地杀死肿瘤细胞或抑制其生长。
放疗可以作为独立的治疗方法,也可以与手术和化疗等其他治疗方法结合使用。
尤其是在不适合手术的情况下,放疗可以成为癌症治疗的主要手段。
加速器放疗是一种利用加速器生成高能射线的放疗方法。
加速器放疗可以产生不同类型和能量的射线,可以更准确地照射到肿瘤部位,减少对正常组织的伤害。
它在癌症治疗中已经取得了显著的进展,并且在临床上得到了广泛应用。
除了癌症治疗,核能还可以应用于其他医学领域。
实验一 放射性衰变涨落的统计规律一、实验目的1. 证放射性衰变的涨落性2. 了解统计误差的意义,掌握计算统计误差的方法 3. 统计检验放射性衰变涨落的概率分布类型 4. 学会用列表法和作图法表示实验结果二、实验内容1. 相同实验条件下,多次重复测量某放射源的计数2. 相同测量条件下,重复测量装置的放射性本底(计数)3. 用列表法和作图法表示实验结果:列出频数、频率统计表和χ2检验表;作放射源和本底计数的频数、频率和累计频率曲线图4. 作χ2检验,确定放射源和本底计数的概率分布类型三、实验原理(一)放射性衰变涨落的统计规律放射性物质是由大量的放射性原子所组成。
其中的原子核在什么时候、哪一个或哪几个核衰变是完全独立的、随机的,也是不可预测的,也就是说,放射性核衰变纯属偶然性的。
核衰变现象是一种随机现象。
因此,在完全相同的实验条件下(例如放射性源的半衰期足够长;在实验时间内可以认为其活度基本上没有变化;源与计数管的相对位置始终保持不变;每次测量的时间不变;测量时间足够精确,不会产生其他误差),重复测量放射源的计数,其值是不完全相同的,而是围绕某一个计数值上下涨落,涨落较大的情况只是极小的可能性。
这种现象谓之放射性涨落,它是由核衰变的随机性引起的。
由概率统计理论可知,随机现象可用伯怒里试验来研究,并可证明,当放射性原子核的数目较多时,其衰变产生的计数分布(也即核衰变数分布)服从泊松分布。
P(N)=nN e N N -!)((0﹤N ﹤20) (1-1)或正态分布P(N)=22)(21σπσN N e--( N ﹥20) (1-2)式中,N ,σ—计数的平均值和均方差 N ——相等时间间隔内单次测量的计数 P(N)——计数为N 的概率应当指出,当N 值较大时,由于N 值出现在期望值附近的概率也较大,此时均方差N N ≈=σ (1-3)σ的大小反映了计数的涨落性大小,也即反映了核衰变的涨落性大小。
N 的大小反映了核衰变的集中趋势。
实验1:NaI(Tl)闪烁谱仪实验目的1. 了解谱仪的工作原理及其使用。
2. 学习分析实验测得的137Cs γ谱之谱形。
3. 测定谱仪的能量分辨率及线性。
内容1. 调整谱仪参量,选择并固定最佳工作条件。
2. 测量137Cs 、65Zn 、60Co 等标准源之γ能谱,确定谱仪的能量分辨率、刻度能量线性并对137Cs γ谱进行谱形分析。
3. 测量未知γ源的能谱,并确定各条γ射线的能量。
原理)1(T NaI 闪烁谱仪由)1(T NaI 闪烁体、光电倍增管、射极输出器和高压电源以及线性脉冲放大器、单道脉冲幅度分析器(或多道分析器)、定标器等电子学设备组成。
图1为)1(T NaI 闪烁谱仪装置的示意图。
此种谱仪既能对辐射强度进行测量又可作辐射能量的分析,同时具有对γ射线探测效率高(比G-M 计数器高几十倍)和分辨时间短的优点,是目前广泛使用的一种辐射探测装置。
当γ射线入射至闪烁体时,发生三种基本相互作用过程,见表1第一行所示:(1)光电效应;(2)康普顿散射;(3)电子对效应。
前两种过程中产生电子,后一过程出现正、负电子对。
这些次级电子获得动能见表1第二行所示,次级电子将能量消耗在闪烁体中,使闪烁体中原子电离、激发而后产生荧光。
光电倍增管的光阴极将收集到的这些光子转换成光电子,光电子再在光电倍增管中倍增,最后经过倍增的电子在管子阳极上收集起来,并通过阳极负载电阻形成电压脉冲信号。
γ射线与物质的三种作用所产生的次级电子能量各不相同,因此对于一条单能量的γ射线,闪烁探测器输出的次级电子脉冲幅度仍有一个很宽的分布。
分布形状决定于三种相互作用的贡献。
表1 γ射线在NaI (Tl )闪烁体中相互作用的基本过程根据γ射线在)1(T NaI 闪烁体中总吸收系数随γ射线能量变化规律,γ射线能量MeV E 3.0<γ时,光电效应占优势,随着γ射线能量升高康普顿散射几率增加;在MeV E 02.1>γ以后,则有出现电子对效应的可能性,并随着γ射线能量继续增加而变得更加显著。
核素治疗(专业知识值得参考借鉴)一概述一些放射性核素在衰变过程中,可以释放出α射线或β射线等,具有较强的电离辐射效应,对于肿瘤细胞或异常增殖组织等具有较强的杀灭作用。
核素治疗就是指利用具有治疗作用的放射性核素,如碘-131、锶-89、钇-90、镥-177、镭-223等核素或标记药物,以及碘-125粒子和磷-32敷贴片等,近距离精准杀伤病变细胞和组织,达到治疗的目的。
核素治疗有内照射、粒子或玻璃微球治疗、体外敷贴和硼中子俘获治疗等方法。
二适应证核素治疗的主要适应证为恶性肿瘤和其他异常增殖性病变,如甲状腺机能亢进症、血管瘤、瘢痕、结节等。
每一种诊治项目都有不同的适应证,如碘-131治疗的适应证有甲状腺功能亢进和分化型甲状腺癌等,镥-177奥曲肽的适应证为生长抑素受体高表达的神经内分泌肿瘤等,具体需参看不同的项目。
三禁忌证核素治疗往往用到较强的放射性,不适用于孕妇,哺乳期妇女需咨询医生对哺乳的影响。
有些项目可能不适用于肾脏功能不全和骨髓造血能力不足的患者。
体外敷贴不适用于皮肤破溃的患者。
四注意事项除怀孕及哺乳需告知医生外,每个核素诊治疗项目可能还有不同的注意事项,需仔细阅读项目具体的通知单。
五治疗方法主要包括以下几大类:1.内照射治疗:摄入或注射具有治疗作用的核素或核素标记分子,这些分子将在病变靶细胞和组织高度聚集,利用放射性核素释放出来的α射线或β射线等,近距离精准杀伤病变细胞和组织,达到治疗目的。
2.粒子或玻璃微球治疗:将碘-125密封在钛管中或将钇-90密封于玻璃微球中,通过介入的方法,运送到病灶局部,利用释放出来的β射线等,近距离精准杀伤病变细胞和组织,达到治疗目的。
3.体外敷贴治疗:一般使用发射β射线的放射性核素,如磷-32、锶-90或钇-90,将其均匀吸附于滤纸或银箔上,按病变大小和形状制成专用的敷贴器,紧贴于病变表面,对体表病变进行外照射,经电离辐射作用,而达到治疗效果。
主要适用于皮肤血管瘤、瘢痕疙瘩、顽固性湿疹和局限性神经性皮炎等疾病的治疗。