儀器藥物示蹤201509

NuclearMedicine

核醫(yī)學(xué)常用儀器放射性藥物放射性核素示蹤與顯像技術(shù)核醫(yī)學(xué)常用儀器定義

Definition基本結(jié)構(gòu)

Basicconfiguration探測(cè)原理Principiumofdetector儀器分類

Classification主要類型MaintypeDefinition核醫(yī)學(xué)常用儀器在醫(yī)學(xué)中用于探測(cè)和記錄放射性核素放出射線的種類、能量、活度、隨時(shí)間變化的規(guī)律和空間分布的儀器，統(tǒng)稱為核醫(yī)學(xué)儀器。根據(jù)使用目的不同，常用的核醫(yī)學(xué)儀器分為臟器顯像儀器、功能測(cè)定儀器和計(jì)數(shù)測(cè)量?jī)x器等主要類型。Basicconfiguration核醫(yī)學(xué)常用儀器Detector

探測(cè)器（探頭）實(shí)質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)換器，將射線能轉(zhuǎn)換光能，再轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。主要包括準(zhǔn)直器（測(cè)量前室）、閃爍體、光導(dǎo)、光電倍增管及前置電子學(xué)線路等。Electronicscircuitrypart

根據(jù)不同的測(cè)量目的而設(shè)計(jì)的各種分析電路和記錄裝置。主要有放大器、脈沖高度分析器、均勻性校正與位置電路、定標(biāo)器和計(jì)數(shù)率儀、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置等。Peripherals

顯示器、照相機(jī)、打印機(jī)、存儲(chǔ)器等外部設(shè)備。核醫(yī)學(xué)常用儀器

ScintillationcounterFunctionalmeterγCamera,ECTScintillationdetectorElectroniccircuitryRecordingdeviceScalar

CountratemeterImagingdeviceBasicconfiguration核醫(yī)學(xué)常用儀器PrincipiumofdetectorPrincipiumofdetector核醫(yī)學(xué)常用儀器核醫(yī)學(xué)常用儀器Principiumofdetector單道脈沖高度分析器（pulseheightanalyzer,PHA）工作原理Classification核醫(yī)學(xué)常用儀器臟器顯像儀器

γcamera,SPECT,PET,PET/CT,SPECT/CT臟器功能測(cè)量?jī)x器 甲功儀，心功儀，腎功儀，多探頭臟器功能測(cè)定儀等計(jì)數(shù)測(cè)量?jī)x器

γ測(cè)量?jī)x，β測(cè)量?jī)x，活度計(jì)，個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)儀，表面污染及場(chǎng)所劑量監(jiān)測(cè)儀等Maintype核醫(yī)學(xué)常用儀器井型晶體閃爍計(jì)數(shù)器閃爍掃描機(jī)19751976195719501951γ照相機(jī)PETSPECT19982000

SPECT/CTPET/CT2010PET/MRI閃爍掃描機(jī)PET/MRI核醫(yī)學(xué)常用儀器Maintype核醫(yī)學(xué)顯像儀器與X線顯像儀器的區(qū)別

Maintype核醫(yī)學(xué)常用儀器ScannerMechanical

removeHitpointto

recordStaticimagingLowresolving

power核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeγCameraOnceobtainedplanarimagingofstaticordynamic.核醫(yī)學(xué)常用儀器Maintype

γ掃描機(jī)γ照相機(jī)成像方式逐點(diǎn)掃描一次成像成像速度慢快分辨率低高靜態(tài)顯像可以可以動(dòng)態(tài)顯像不可以可以全身顯像不可以可以斷層顯像不可以不可以核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeTomographydevice ECT：EmissionComputedTomography

發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層

SPECT:SinglePhotonECT

單光子發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層(單探頭和多探頭)PET:PositronEmissionTomography

正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeOne-headSPECT核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeTwo-headSPECTTomographyWholebodyimaging核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeTri-headSPECT核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeSPECTImaging核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypePET核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypePET核醫(yī)學(xué)常用儀器雙探頭符合線路SPECTMaintype核醫(yī)學(xué)常用儀器ComparisonofECTandCT,MRIECT主要反映臟器或組織的功能、血流與代謝，同時(shí)也反映其形態(tài)，但分辨率較CT，MRI差CT,MRI主要反映解剖學(xué)形態(tài)變化，分辨率較好，有時(shí)也反映其功能變化，但仍然建立在形態(tài)基礎(chǔ)之上ECT顯像時(shí)不同臟器顯像需不同藥物，同一臟器不同目的顯像，也要用不同藥物CT,MRI檢查時(shí)，任何臟器較單純，均只有普通平掃和增強(qiáng)Maintype核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeNuclearImaging沒(méi)有一種影像技術(shù)能夠解決臨床所有問(wèn)題FluorescenceMRImagingUSImaging核醫(yī)學(xué)常用儀器Maintype圖像融合技術(shù)圖像融合是將不同的醫(yī)學(xué)影像或同一類型的醫(yī)學(xué)影像，采用不同方法獲得的圖像進(jìn)行空間匹配或迭合，使兩個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)集融合到一幅圖像上。PET/CT融合圖像PET圖像CT圖像核醫(yī)學(xué)常用儀器Maintype圖像融合技術(shù)PET影像（功能）CT影像（形態(tài)）一體化的機(jī)架系統(tǒng)一體化的檢查床一體化的操作工作站系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)常用儀器SPECT/CTSPECT和CT兩種成熟技術(shù)相結(jié)合形成的一種新的核醫(yī)學(xué)顯像儀器實(shí)現(xiàn)了SPECT功能代謝影像與CT解剖形態(tài)學(xué)影像的同機(jī)融合

一次顯像檢查可分別獲得SPECT圖像、CT圖像及SPECT/CT融合圖像可以采用X線CT圖像對(duì)SPECT圖像進(jìn)行衰減校正Maintype核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypePET/CT由PET和多排螺旋CT組合而成同一個(gè)機(jī)架內(nèi)有PET探測(cè)器、CT探測(cè)器和X線球管共用同一個(gè)掃描床、圖像采集和圖像處理工作站可以采用X線CT圖像對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypePET/CT核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypePET/MRI核醫(yī)學(xué)常用儀器Maintypemicro-PETmicro-PET/CTmicro-SPECT/CTmicro-PET/SPECT/CT核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeFunctiondeterminatingdeviceSingledetectorDoubledetectorMultipledetectorSPECT核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeSamplecounterRelativemeasure

γScintillationCounter

βScintillationCounter

cpmorcps核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeSamplecounterAbsolutemeasure

Radionuclidedosecalibrator

(Activitymeter)BqormCi核醫(yī)學(xué)常用儀器MaintypeRadioactiveprotectiondevicePersonaldosagemeterSurfacecontaminationmonitorRadiationfielddosagemonitor放射性藥物定義

Definition主要特點(diǎn)

Mainfeatures核素來(lái)源

Sourceofradionuclide藥物制備

Preparation質(zhì)量控制

Qualitycontrol臨床分類

ClassificationDefinition放射性藥物

放射性藥物（radiopharmaceuticals）是指含有放射性核素，符合藥典要求，能直接用于臨床診斷、治療和科學(xué)研究的放射性核素及其標(biāo)記化合物。 與放射性藥物有所不同，放射性藥品（radio-pharmaceuticalpreparations）是經(jīng)過(guò)國(guó)家藥品監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)，具有批準(zhǔn)文號(hào)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和使用說(shuō)明書，允許市場(chǎng)流通與銷售的一種商品。Definition放射性藥物 放射性藥物一般由放射性核素和藥物兩部分組成。放射性藥物分子中，藥物部分的生物學(xué)性質(zhì)，決定了放射性藥物在體內(nèi)的分布，但其化學(xué)量通常都極小，一般不顯示其藥理作用，也不出現(xiàn)量效關(guān)系；其放射性核素部分則主要是起示蹤和治療作用。 對(duì)用于顯像的放射性核素及其標(biāo)記化合物習(xí)慣上又稱為顯像劑（imagingagent）或示蹤劑（tracer），而體外放射分析用試劑盒的放射性核素標(biāo)記化合物不屬于放射性藥物，而是歸類于試劑。Mainfeatures放射性藥物放射性藥物具有放射性，能不斷衰變釋放射線，因此在其制備、貯存、應(yīng)用和運(yùn)輸過(guò)程均需嚴(yán)格按照放射性物質(zhì)管理規(guī)定，采取有效的防護(hù)措施；放射性藥物的生理、生化特性取決于被標(biāo)記物的固有特性，可被相應(yīng)的靶器官選擇性攝取和濃聚；放射性藥物的治療作用基礎(chǔ)不同于普通藥物，普通藥物是依靠藥物的藥理作用發(fā)揮治療作用，而放射性藥物的化學(xué)量極微，主要是利用放射性核素發(fā)出的射線引起的生物效應(yīng)達(dá)到治療作用，因而核醫(yī)學(xué)診斷和治療可以在正常生理狀況下進(jìn)行；Mainfeatures放射性藥物放射性藥物的計(jì)量單位與普通藥物不同，以放射性活度為計(jì)量單位；放射性藥物有特定的物理半衰期和有效使用期，每次使用時(shí)均需進(jìn)行衰變校正；放射性藥物在貯存過(guò)程中可能發(fā)生放射性核素脫標(biāo)記，致使其放射化學(xué)純度和比活性發(fā)生改變。某些被標(biāo)記物對(duì)射線較敏感，可能產(chǎn)生輻射自分解，從而影響放射性藥物的生理、生化特性；放射性藥物和一般藥物一樣，必須符合藥典的基本要求，如無(wú)菌、無(wú)致熱源、化學(xué)毒性小等。Sourceofradionuclide放射性藥物Nuclearreactor

核反應(yīng)堆Cyclotron

回旋加速器Radionuclidegenerator放射性核素發(fā)生器Sourceofradionuclide放射性藥物NuclearreactorIBM醫(yī)用回旋加速器63Li(n,α)31H(t1/212.35a)147N(n,p)146C(t1/25730a)5024Cr(n,γ)5124Cr(t1/227.8d)Sourceofradionuclide放射性藥物Cyclotron105B(d,n)116Cβ+,20.39min105B(α,n)137Nβ+,9.96min

147N(d,n)158Oβ+,122s158O(α,d)189Fβ+,109.7min11148Cd(p,n)11149InEC,2.8h12150Sb(α,2n)12353IEC,13.2hSourceofradionuclide放射性藥物CyclotronGEMinitraceSourceofradionuclide放射性藥物Radionuclidegenerator9％salineLeadshieldVacuumbottleAdsorbmaterialCow?Preparation放射性藥物Basicrequest理想的核物理性能

適宜的射線種類和能量 合適的物理半衰期 毒性小理想的生物學(xué)性能

定位性能 排泄性能Preparation放射性藥物L(fēng)abelingofradiopharmaceutical同位素交換法

155℃，20min OIH+Na131I131I-OIH化學(xué)合成法

11CO2→H11CHO/R11COCl→11C-Spiperone生物合成法

35S-L-蛋氨酸→（雜交瘤）→35S-McAbPreparation放射性藥物L(fēng)abelingofradiopharmaceutical核素單純標(biāo)記法金屬絡(luò)合法

通過(guò)絡(luò)合劑的配位基團(tuán)與金屬離子（如99mTc、67Ga、111In、201Tl等）形成螯合物，是目前臨床上最常用的標(biāo)記方法。Preparation放射性藥物L(fēng)abelingofradiopharmaceutical化學(xué)合成模塊Chemistryprocesscontrolunit,CPCUQualitycontrol放射性藥物物理學(xué)性質(zhì)檢測(cè) 顏色、透明度、顆粒度、比活度、放射性核純度等化學(xué)性質(zhì)檢測(cè) 離子強(qiáng)度、pH值、化學(xué)純度、放射化學(xué)純度等生物學(xué)檢測(cè) 無(wú)菌、無(wú)致熱源、毒性鑒定及生物學(xué)分布Classification放射性藥物Diagnosticpharmaceuticals

診斷用放射性藥物通過(guò)一定途徑引入人體內(nèi)，獲得靶器官或組織的影像或功能參數(shù)，亦稱為顯像劑（imagingagent）或示蹤劑（tracer）。Therapeuticpharmaceuticals

治療用放射性藥物利用半衰期較長(zhǎng)且發(fā)射電離能力較強(qiáng)的射線的放射性核素或其標(biāo)記化合物高濃度濃集在病變組織而產(chǎn)生電離輻射生物效應(yīng)，從而抑制或破壞病變組織，起到治療作用。放射性核素示蹤技術(shù)定義

Definition示蹤原理

Principium基本類型

Commontype主要特點(diǎn)

CharacteristicsDefinition示蹤技術(shù)

放射性核素示蹤技術(shù)是以放射性核素或其標(biāo)記化合物作為示蹤劑（tracer），應(yīng)用射線探測(cè)方法來(lái)檢測(cè)它的行蹤，以研究示蹤物在生物體系（或外界環(huán)境）中的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的一門技術(shù)。 放射性核素示蹤技術(shù)是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最重要的和最基本的核技術(shù)，同時(shí)又是放射性核素在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)中應(yīng)用的方法學(xué)基礎(chǔ)。示蹤技術(shù)放射性核素動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)

示蹤+動(dòng)力學(xué)分析體外放射分析技術(shù)

示蹤+結(jié)合反應(yīng)放射自顯影術(shù)

示蹤+攝影術(shù)放射性核素顯像技術(shù)

示蹤+顯像技術(shù)+計(jì)算機(jī)技術(shù)分子影像技術(shù)

示蹤+基因技術(shù)

示蹤+受體分析技術(shù)示蹤技術(shù)Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechnique1952年，美國(guó)冷泉港卡內(nèi)基遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家AlfredHershey和MarthaChase使用35S和32P雙標(biāo)記噬菌體感染實(shí)驗(yàn)，證明DNA是遺傳信息的載體。1969年獲諾貝爾獎(jiǎng)示蹤技術(shù)Landmark

inthehistoryofradionuclidetracingtechniqueFrederickSanger，英國(guó)生物化學(xué)家完成第一個(gè)蛋白質(zhì)的全序列分析（1955）

1958年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)將放射性示蹤技術(shù)引入RNA和DNA的序列分析，成功地建立了鏈末端終止法，完成了人線粒體DNA全序列分析（1978）

1980年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)Principium示蹤技術(shù)1.標(biāo)記物與非標(biāo)記物的同一性 放射性核素及其標(biāo)記化合物和相應(yīng)的非標(biāo)記化合物具有相同的化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)。125I-MIBGPrincipium示蹤技術(shù)DTPA雙金屬螯合物酪氨酸的碘標(biāo)記Principium示蹤技術(shù)2.放射性核素可測(cè)量性放射性核素及其標(biāo)記化合物可發(fā)出各種不同的射線，且能夠被放射性探測(cè)儀器所測(cè)定或被感光材料所記錄。示蹤技術(shù)

Action:

放射性核素示蹤劑在體內(nèi)的生物學(xué)行為主要取決于被標(biāo)記物，而其放射性核素只是在示蹤劑的代謝轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)出射線，起到示蹤的作用。相同的核素標(biāo)記在不同的化合物上，表現(xiàn)出來(lái)的體內(nèi)代謝過(guò)程和生物學(xué)行為可完全不同，而不同的核素標(biāo)記在相同的化合物上，其生物學(xué)行為不會(huì)發(fā)生改變。

99mTcO4-、99mTc-ECD、99mTc-MIBI 99mTc-DMSA、113mIn-DMSA

PrincipiumCommontype示蹤技術(shù)體內(nèi)（invivo）物質(zhì)吸收、分布及排泄

放射性核素稀釋法

放射自顯影技術(shù)

放射性核素功能測(cè)定

放射性核素顯像技術(shù)

radionuclidetracingtechnique體外（invitro）物質(zhì)代謝與轉(zhuǎn)化的示蹤細(xì)胞動(dòng)力學(xué)分析

活化分析

體外放射分析

Characteristics示蹤技術(shù)

1．靈敏度高一般可達(dá)到10-14～10-18g水平

mg=10-3,ug=10-6,ng=10-9,pg=10-122．方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確性好 簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)程序，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠程度

3．合乎生理?xiàng)l件 非破壞性實(shí)驗(yàn),反映的是被研究物質(zhì)在生理劑量和原有生理狀態(tài)下的代謝和變化

4．定性、定量與定位研究相結(jié)合

5．缺點(diǎn)與局限性 ①專用的實(shí)驗(yàn)條件;②專業(yè)訓(xùn)練的技術(shù)人員;③放射性生物效應(yīng)放射性核素顯像技術(shù)定義Definition示蹤原理Principium顯像類型Commontype分析要點(diǎn)Imageanalysis主要特點(diǎn)CharacteristicsDefinition顯像技術(shù)

放射性核素臟器和組織顯像是根據(jù)放射性核素示蹤原理，利用放射性核素或其標(biāo)記化合物在體內(nèi)代謝分布的特殊規(guī)律，在體外獲得臟器和組織功能結(jié)構(gòu)影像的一種核技術(shù)。 放射性核素顯像的顯像原理是建立在器官組織血流、代謝等功能變化的基礎(chǔ)之上，是一種功能結(jié)構(gòu)影像。Principium

不同的放射性藥物（顯像劑）在體內(nèi)有其特殊的分布和代謝規(guī)律，能夠選擇性聚集在特定臟器、組織或病變部位，使其與鄰近組織之間的放射性分布形成一定程度的濃度差，而顯像劑中的放射性核素可發(fā)射出具有一定穿透力的γ射線，可為放射性測(cè)量?jī)x器在體外探測(cè)、記錄到這種放射性濃度差，從而在體外顯示出臟器、組織或病變部位的形態(tài)、位置、大小以及臟器功能變化。顯像技術(shù)Uptakemechanism顯像技術(shù)

1．合成代謝

131I，131I-6-IC

2．細(xì)胞吞噬

99mTc-SC

3．循環(huán)通路

99mTc-DTPA，99mTc-RBC

4．選擇性濃聚

99mTc-PYP

5．選擇性排泄

99mTc-EC，99mTc-MAG3，99mTc-HIDA

6．通透彌散

133Xe，99mTcO4－

7．離子交換和化學(xué)吸附

99mTc-MDP

8．特異性結(jié)合

RII，RRIClassification顯像技術(shù)Static&dynamicimaging

Staticimaging

Classification顯像技術(shù)Dynamicimaging

感興趣區(qū)（regionofinterest，ROI）技術(shù)Classification顯像技術(shù)Regional&wholebodyimaging

Wholebodyimaging

Regionalimaging

Classification顯像技術(shù)Planar&tomographicimagingPlanarimaging

Tomographicimaging

Classi