影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件

影像核醫(yī)學(xué)影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)放射性核素示蹤技術(shù)1、定義放射性核素示蹤技術(shù)是以放射性核素或其標記化合物為示蹤劑，應(yīng)用射線探測儀器探測其行蹤，達到研究示蹤劑在生物體或外界環(huán)境中分布及運動規(guī)律的技術(shù)。2、原理放射性核素之所以能作為示蹤劑是基于以下兩點：影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（1）同一性：放射性核素及其標記化合物和相應(yīng)的非標記化合物具有相同的生物學(xué)性質(zhì)?！褚环N元素的所有同位素化學(xué)性質(zhì)相同，在生物體內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)變化、免疫學(xué)反應(yīng)和生物學(xué)過程也都是相同的，生物體或生物細胞不能區(qū)別同一元素的各個同位素?！穹派湫院怂貥擞浕衔镉诒谎芯康奈镔|(zhì)也具有相同的生物學(xué)性質(zhì)和代謝途徑。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（2）可測性：放射性核素及其標記化合物與相應(yīng)的未標記化合物盡管具有相同的化學(xué)性質(zhì)核生物學(xué)行為，但他們那的物理學(xué)性能卻不同，放射性核素及其標記化合物可發(fā)出各種不同的射線，且能夠被放射性探測儀器所測定，從而進行精確的定性、定量及定位的研究?！穹派湫院怂厥聚檮┰隗w內(nèi)的生物學(xué)行為主要取決于被標記物，而其標記的放射性核素在整體示蹤劑研究體系中主要起示蹤作用?！裼糜诜派湫允聚檶嶒灥姆派湫院怂夭⒉凰愣啵怯脕順擞浀幕衔飬s可達數(shù)百種之多。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)3、優(yōu)點（1）靈敏度高：可達到10－14－10－18g水平。（2）方法簡單、準確：測量對象是核射線，不受其他物理和化學(xué)因素（溫度、PH值等）的影響，不受反應(yīng)體系種其他非放射性物質(zhì)的干擾。（3）符合生理條件：不擾亂和破壞生理過程，結(jié)果更接近真實的生理情況。（4）定性、定量與定位研究相結(jié)合。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)4、示蹤技術(shù)的主要類型及應(yīng)用（1）核素稀釋法：用于測定血容量、全身水容量及細胞外液量等。（2）物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示蹤研究：了解前體與代謝產(chǎn)物間的關(guān)系、中間產(chǎn)物順序的比活度測定等。（3）動態(tài)平衡的示蹤研究：了解正?；蚣膊顟B(tài)下，生物體內(nèi)某種物質(zhì)運動的量變規(guī)律。（4）臟器功能測定、臟器顯像以及體外放射分析。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)放射性核素顯像技術(shù)1、顯像原理：放射性藥物引入人體內(nèi)后，將根據(jù)藥物與臟器或組織的相互作用，參與機體的代謝過程，被臟器或組織吸收、分布、濃聚和排泄。由于放射性核素在自發(fā)的衰變中能發(fā)出射線，因此，利用顯像儀器能夠準確獲得核素及其核素標記物在臟器、組織的分布和量變規(guī)律，從而達到診斷的目的。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)2、臟器或組織攝取顯像劑的機制（1）合成代謝：131I——甲狀腺對碘的合成代謝（2）細胞吞噬：99mTc-植酸鈉——肝庫佛細胞吞噬（3）循環(huán)通路：99mTc-MAA——肺毛細血管阻塞（4）選擇性濃聚：99mTc-PYP——梗死心肌組織攝取影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（5）選擇性排泄：99mTc-DTPA——腎小球濾過（6）通透彌散：133Xe——從血液彌散至肺泡內(nèi)（7）化學(xué)吸附和離子交換：99mTc-MDP——與骨骼中的離子交換而吸附于骨骼（8）特異性結(jié)合：抗原——抗體反應(yīng)，RII（放射免疫顯像）影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)3、顯像的條件及選擇（1）顯像劑的選擇●可靠的顯像性能：標記方便、血液清除快、進入靶器官時間早、靶器官與非靶器官放射性比值高、穩(wěn)定性好?！窈线m的射線能量：γ射線100—250keV最適宜。

PET—511keV一對γ光子。●適度的放射性活度、放射性濃度和放射化學(xué)純度。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（2）準直器的選擇常用種類：低能通用、低能高分辨、高能通用、低能針孔型選擇因素：

●γ射線能量●所用放射性活度●顯像目的●顯像器官和組織大小、深淺、厚度●靈敏度和分辨率的選擇影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（3）顯像時間根據(jù)顯像劑在體內(nèi)轉(zhuǎn)歸的特點選擇最佳顯像時間，特別是動態(tài)功能顯像時更為重要。甲狀腺顯像——注射后20分鐘；心肌顯像——注射后60分鐘；骨顯像——注射后120分鐘；腎動態(tài)顯像——即刻采集，60s一幀圖像；影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)(4)顯像體位：前后位、左右側(cè)位、不同角度斜位等(5)儀器的最佳條件選擇：矩陣、采集時間、采集范圍等(6)病人的準備：飲食、飲水、停藥狀態(tài)、視聽封閉等影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)4、顯像類型根據(jù)顯像的部位、影像采集的時間、方式以及所有核素發(fā)射核射線的種類，將顯像分為以下幾種類型。(1)平面與斷層顯像

平面顯像是將γ照相機的探頭置于體表一定位置，采集臟器放射性分布而獲得的影像，為臟器內(nèi)放射性在探頭投影方向上前后疊加的影像。

影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)

斷層顯像是將SPECT探頭繞體表旋轉(zhuǎn)采集信息，或用PET在軀體四周同時進行三維信息采集，經(jīng)處理并重建成橫斷、冠狀和矢狀斷層圖像。斷層影像能比較確切地顯示臟器內(nèi)放射性分布情況，是臨床核醫(yī)學(xué)常規(guī)的顯像方法。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（2）靜態(tài)與動態(tài)顯像

靜態(tài)顯像是將顯像劑引入體內(nèi)，待其在臟器組織或病變內(nèi)的濃度處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時進行顯像。由于放射性在一定時間內(nèi)變化不大，所以允許采集能滿足統(tǒng)計學(xué)要求的放射性計數(shù)用以顯像，故所得影像清晰、質(zhì)量好。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)動態(tài)顯像是將顯像劑引入體內(nèi)后，隨血流流經(jīng)臟器或被臟器不斷攝取和排泄、或在臟器內(nèi)反復(fù)充盈和射出。上述過程造成臟器內(nèi)放射性計數(shù)及位置隨時間而不斷變化，用顯像儀器以一定的速度（如1s/幀、1min/幀等）連續(xù)自動采集信息，得到反映上述動態(tài)過程的系列影像，即為動態(tài)顯像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)

將其影像快速而連續(xù)地顯示則為電影顯示。還可利用計算機勾畫感興趣區(qū)（ROI）技術(shù)，提取每幀影像中同一ROI內(nèi)的放射性計數(shù)生成時間-活性曲線，據(jù)此曲線可對上述動態(tài)變化過程進行定量分析并計算動態(tài)過程的多項定量參數(shù)。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（3）局部與全身顯像局部顯像顯像的范圍為某一臟器或軀體的某一部分。全身顯像為γ照相機的探頭沿體表從頭至足做勻速移動，采集全身各部位的放射性并顯示為一幅平面全身影像；或用PET或符合線路SPECT行全身斷層顯像，按探頭視野范圍，逐段依次采集信息，圖像經(jīng)重建、連接等技術(shù)獲得全身斷層影像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（4）陽性與陰性顯像陽性顯像是以病灶對顯像劑攝取增高為異常的顯像方法。由于病灶放射性高于正常臟器、組織，故又稱“熱區(qū)”顯像，如放射免疫顯像、急性心肌梗死灶顯像、肝血管瘤血池顯像等。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)陰性顯像是以病灶對顯像劑攝取減低為異常的顯像方法。正常的臟器、組織因攝取顯像劑而顯影，其中的病變組織因失去正常功能不能攝取顯像劑或攝取減少而呈現(xiàn)放射性缺損或減低，又稱“冷區(qū)”顯像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（5）靜息與負荷顯像靜息顯像是受檢者處于安靜狀態(tài)下將顯像劑引入體內(nèi)一定時間后進行影像采集的顯像方法。負荷顯像指受檢者在生理活動或藥物干預(yù)狀態(tài)下將顯像劑引入體內(nèi)進行影像采集的顯像方法，亦稱為介入顯像。本法有利于探測靜息狀態(tài)下不易發(fā)現(xiàn)的病變，常用于檢查心腦臟器的儲備功能。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（6）早期與延遲顯像早期顯像是將顯像劑引入體內(nèi)2h以內(nèi)進行的顯像。延遲顯像是將顯像劑引入體內(nèi)2h以后進行的顯像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)單光子顯像顯像劑中的放射性核素發(fā)射單光子（如99mTc

），需用探測單光子的顯像儀器（γ照相機、SPECT）進行顯像，為臨床上最常用的顯像方法。（7）單光子與正電子顯像影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)正電子顯像顯像劑中的放射性核素發(fā)射正電子（如18F），需用PET、符合線路SPECT或帶有超高能準直器的SPECT進行顯像。主要用于心、腦、腫瘤的代謝研究及神經(jīng)遞質(zhì)受體顯像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)99mTc-ECD18F-FDG99mTc-MDP18F-131I18F-FDG影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)5、放射性核素顯像的圖像顯示方式及圖像分析（1）黑白圖像或彩色圖像核醫(yī)學(xué)影像有黑白和彩色二種顯示方式，采集數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理和圖像重建后分別以不同的灰度即黑白圖像或色階即彩色圖像顯示二維或三維的臟器圖像和放射性分布狀況。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（2）圖像分析首先要明確放射性核素顯像的圖像分析與其它影像的分析既有共性，又有核醫(yī)學(xué)影像自身的特點和基本原則。閱片前要了解臨床醫(yī)師申請核醫(yī)學(xué)檢查的目的，受檢者的病史和相關(guān)臨床輔助檢查資料，必要時查體；閱片時必須了解使用哪種顯像劑和顯像類型，在有經(jīng)驗的上級醫(yī)師指導(dǎo)下集體閱片，正確辨認和分析正常及異常改變。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)

鑒于放射性核素顯像是以正常組織和病變部位存在放射性濃度差別為基礎(chǔ)的檢查方法，對病變部位的異常放射性濃聚灶或稀疏缺損通過目測可進行初步判斷或定性診斷，亦可利用計算機勾畫ROI技術(shù)，分別在病變部位和相應(yīng)正常組織獲得靶器官組織與本底（T/B）的攝取比值，進行半定量分析，例如PET18F-FDG腫瘤代謝顯像獲得標準攝取值；或通過計算機軟件處理獲得定量分析的功能參數(shù)協(xié)助診斷。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)6、放射性核素顯像的特點（1）放射性核素顯像為功能顯像，它能反映臟器、組織或病變的血流、功能、引流、代謝和受體方面的信息，有利于疾病的早期診斷。（2）可以對影像進行定量分析，提供有關(guān)血流、功能和代謝的各種參數(shù)。（3）某些臟器、組織或病變能特異地攝取特定顯像劑而顯影，這種顯像即具有較高的特異性，如用放射性標記的配體進行受體顯像，放射性核素標記的單克隆抗體進行RII等。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（4）放射性核素顯像所得臟器和病變的影像清晰度較差，影響對細微結(jié)構(gòu)的顯示和病變的精確定位。這一方面是由于引入體內(nèi)的放射性活度受限，致使成像的信息量不足，另一方面也受顯像儀器空間分辨率的影響，故顯示細微的解剖結(jié)構(gòu)上不及CT、MR和超聲檢查。近年來圖像融合技術(shù)的應(yīng)用可將CT或MR提供的解剖結(jié)構(gòu)信息與核醫(yī)學(xué)SPECT或PET提供的功能代謝信息準確匹配，得到對病灶既能精確定位又能定性的高質(zhì)量圖像。影像核醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（5）顯像劑大多數(shù)通過靜脈注射或口服引入體內(nèi)，屬無創(chuàng)性檢查。其化學(xué)量極微，多為幾毫克，不良反應(yīng)率遠低于X線造影劑。