核医学仪器 与 放射性药物

1. 核医学仪器与放射性药物 仁济医院 ·核医学科

2. 核医学仪器

3. 核医学仪器 放射性药物 核医学检查 核医学仪器 种类 放 射 性 药 物 核 医 学 仪 器 能量 射 线 活度 时间变化 空间分布

4. 射线探测的基本原理 • 电离作用 射线 物质（电离） 电信号 例如：电离室、盖-革计数管 • 荧光现象 射线 闪烁物质 荧光 电信号 例如：闪烁计数仪、γ－camera等 • 感光作用 射线 感光乳胶 显影、定影 例如：放射自显影技术

5. 基本结构 • 射线探测器 能量转换，射线能 • 电子测量仪器-计算机系统 记录、分析电脉冲信号 电脉冲信号

6. 核医学仪器的基本结构 数字 显示器 前置 放大器 主放大器 甄别器 定标电路 探 头 稳压直流 低压电源 稳压直流 高压电源

7. 闪烁探测器(探头)基本结构 闪烁体 光电倍增管 前置放大器 入射 γ-ray 电信号 闪烁体：β– ray，液体闪烁体 γ– ray，NaI（Tl） β+ ray，BGO、LSO、GSO、Na（Tl）

8. 常用核医学仪器 • 体外测定用 • 体内诊断用 功能测定 核素显像

9. 体外测定核医学仪器 • 井型 γ-计数器 单管或全自动放免仪：125I（ γ-ray） 体外放射分析法测定血液、尿液、分泌 物和其他体液中微量物质（激素、肿瘤 标志物、药物浓度等） 单道或多道放射性活度计：99mTc etc. • 液体闪烁计数器 3H、14C（低能 β- ray） 实验研究（物资代谢、遗传工程等） 体外放射分析

10. 体外测定核医学仪器 活度计 放射免疫分析仪

11. 体内诊断用核医学仪器 • 功能测定 甲功仪：甲状腺吸碘功能测定 肾图仪：肾小管分泌与排泄功能测定 心功仪：心室收缩与舒张功能测定 • 核素显像 γ-camera：99mTc等单光子核素，平面显像 SPECT：99mTc等单光子核素，平面/断层显像 PET & PET/CT：18F等正电子核素，断层显像

12. 功能测定核医学仪器 甲状腺吸碘功能测定 甲功仪

13. 显像仪器——γ-camera 计算机影像处理系统 探头及支架

14. γ-camera——结构

15. γ-camera——临床应用 • 影像采集 局部静态像：预置计数采集（500-1000Kcounts/帧） 预置时间采集（30-60sec/帧） 全身静态像：预置采集速度（10-15cm/min） 局部动态像：预置采集频率（1帧/1-2sec，连续采集） • 影像处理 空间平滑、时间平滑、ROI分析…… • 影像显示、拍片或打印、阅片和结果报告

16. 显像仪器——SPECT(Single Photon Emission CT) Projection scan Reconstruction (FBP、ML-EM) Tomogram (Trans、Cor、Sag)

17. 显像仪器——PET(Positron Emission CT) Projection scan Reconstruction (FBP、ML-EM) Tomogram (Trans、Cor、Sag)

18. PET(Positron Emission CT) Projection scan Reconstruction (FBP、ML-EM) Tomogram (Trans、Cor、Sag)

19. 最新进展——PET/CT PET CT PET/CT 代谢 解剖 融合

20. 放射性药品

21. 放射性药品？ • 概念： 含有放射性核素供医学诊断和治疗的一类特殊药品 • 构成： 放射性核素；放射性核素＋标记化合物 • 分类： 使用目的——诊断用、 治疗用 使用方法——体内用、 体外用 理化性质和结构——离子型、胶体型、络合物型 放射性核素——长半衰期、短半衰期、超短半衰期

22. 诊断用体内放射性药品 • 用途：显像诊断（显像剂）；功能测定 • 药物的基本要求： 无菌、无热源、化学毒性小 • 放射性药物的特殊要求： 射线种类——γ-射线 射线能量——适中（80-200keV） 物理半衰期——<10小时

23. 显像剂 • 放射性核素 单光子核素：99mTc (IT, 140KeV, 6.02h), 123I (EC, 159KeV, 13.2h), 201Tl (EC, 69-80KeV, 73h), …etc. 正电子核素：18F (β+, 0.635MeV, 110min), 15O (β+, 1.7MeV, 2.1min), …etc. • 标记化合物 包括：ECD, MIBI, MDP, DTPA, …etc.

24. 放射性核素类显像剂 • 单光子核素：Na99mTcO4, • Na123I, • 201TlCl, …etc. • 正电子核素：H215O, • C15O2, • 13NH3,…etc.

25. 放射性核素+标记化合物 • 单光子核素：99mTc-ECD, 99mTc-MIBI, • 99mTc-MDP, 99mTc-DTPA, • 123I-IMP, 123I-BMIPP • 123I-MIBG, …etc. • 正电子核素：18F-DG, 18F-L-6-fluorodopa, • 11C-methionine, • 11C-raclopride, …etc.

26. 99mTc-DTPA (GFR) 与 99mTc-EC (ERPF)肾动态显像 3min 5min 3min 5min 10min 20min 10min 20min 99mTc-DTPA (GFR) 99mTc-EC (ERPF)

27. 治疗用放射性药品 • 体内治疗用 药品的基本要求：无菌、无热源、化学毒性小 放射性药品的特殊要求： 放出β –射线的核素——32P、89Sr、90Y、131I β –射线——电离密度大 ——生物效应> X、γ-射线 ——组织中射程短，周围辐射损伤小 • 体外治疗用——敷贴治疗

28. 体外放射分析用诊断试剂 • 低能γ-射线核素—— 125I • 不引入人体内 • 放射性活度低 • 不需特殊放射性防护

29. 放射性药品的制备 • 放射性核素的制备 反应堆中子照射制备：32P、3H等 裂变产物中分离提取：99Mo、131I等 回旋加速器生产：18F、 67Ga、201Tl等 放射性核素发生器：99Mo-99mTc 发生器

30. 回旋加速器 原子核反应堆

31. 放射性核素发生器 • 定义：一种从半衰期较长的母体核素中制备， 由母体核衰变产生的半衰期较短的子体 核素的装置。 99Mo 99mTc T1/2 66h 6h

32. 放射性药品的制备 • 放射性标记化合物制备 同位素交换法 化学合成法 核素单纯标记法 络合物形成法 生物合成法

33. 放射性制剂特点 • 具有放射性 • 生理、生化特性：被标记物 • 特定物理半衰期和有效使用期 • 以放射性活度为计量单位，以核衰变速度为计量基础 • 放射性核素的示踪作用和生物学效应 • 放射性药物的脱标及辐射自分解

34. 理化纯度的要求 1. 足够的放射性纯度：应>99% 2. 合适的放化纯度：>95% 3. 高比放射性活度或浓度 4. 理想的生物学特性 5. 无毒性

35. 理想的生物学特性 • 能迅速为靶器官摄取浓聚 • 非靶器官摄取很少，有较高的靶/非靶器官的比值 • 血液清除快，软组织本底低 • 体内存在稳定，不参加代谢分解过程

36. 放射性药品诊断和治疗原理

37. 体内放射性药品积聚原理 • 放射性药品具有特定的生物学征和行为 • 体内放射性药品要求： 靶（T）器官或组织积聚量高 非靶（NT）器官或组织积聚量少 血液清除快——T/NT比较高 • 器官、组织摄取放射性药品取决于： 正常器官组织的生理、生化特征 病变组织和细胞的病理生理特征 放射性药品的化学结构和代谢特征

38. 体内放射性药品积聚原理 • 特异性底物 • 与体内某些天然底物化学结构相似，参与体内特定的生化反应或特定的生物学过程，与靶器官具有特异的亲和力。 • 非特异性底物 • 体内没有与它们结构相似的天然底物，其在体内的分布由与其结构有关的物理属性决定。

39. 特异性底物 1、合成代谢底物：Na123I，Na131I等 2、能量代谢底物：123I-BMIPP，18F-FDG等 3、酶抑制剂或酶底物：131I-PNMT等 4、神经介质或受体结合：123I-MIBG等 5、抗原抗体结合：131I-CEA单克隆抗体等

40. 99mTc-TRODAT神经介质转运蛋白显像

41. 非特异性底物 1、通道、灌注和生物分布区：心血管造影 2、弥散与外漏：133Xe-肺通气显像 3、特殊价态物质：99mTc-MIBI心肌显像 4、化学吸附作用：99mTc-MDP骨显像 5、微血管栓塞和拦截：99mTc-MAA肺血流显像 6、排泄和清除：123I-OIH肾脏显像

42. 99mTc-MDP 骨显像

43. 放射性药品使用原则 • 限制使用范围和使用量 适应证、诊断方法选择、最小使用剂量 • 减少额外照射和环境污染 • 严格质量管理、确保安全性和有效性 • 提高诊断设备和仪器的探测效率 • 强化体外免疫分析的质量管理

44. 小结要点 • SPECT、PET的中英文全称，各自在核医学显像的价值。 • 放射性药品的基本概念和特点。 • 核医学显像和治疗用放射性药物的原理和临床应用。 • 放射性纯度、放射化学纯度等基本概念。