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核医学医学核医学的定义核医学是研究核技术在医学中的应用及其理论的综合性边缘科学不同的学科体系核技术核医学核医学特点涉及领域多应用范围广技术手段先进方法学内涵丰富核医学学科内容影像医学与核医学学位点核医学也是一门影像学科内容分为：实验核医学临床核医学临床核医学：诊断与治疗放射性核素显像放射性核素功能测定放射性核素体外分析放射性核素治疗核医学的主要任务应用核科学技术探索生命现象的本质和客观规律；揭示在正常及异常条件下疾病发生发展和转归的机理；在临床医学上为疾病的诊断治疗及预防提供评价依据及手段；原子的基本结构与基本概念X代表元素符号N代表中子数Z代表质子数A代表原子的质量数ZXN核物理基础A核素：具有特定质量数、原子序数与能量状态的一类原子ZXN同位素：具有相同原子序数但质量数不同的核素互称为同位素同质异能素：具有相同质量数和原子序数但能量状态不同的一类核素稳定核素与放射性核素nuclideisotopeAisomer核衰变(decay)及其类型衰变衰变-衰变+衰变电子俘获衰变和内转换衰变（alphadecay）核衰变时放射出粒子的衰变ZX——Z-2Y+2He+QAA-44衰变核衰变时放射出粒子的衰变-衰变（betadecay）ZX——Z+1Y+-++Q+衰变ZX——Z-1Y++++Q电子俘获ZX+-1e——Z-1Y+AAAAA0A衰变（gammadecay）核衰变时放射出粒子的衰变ZX——ZY+AAM核衰变规律decaylaws衰变常数与衰变公式Nt=N0e-t半衰期=0.693/T1/2（生物半衰期有效半衰期）放射性活度及其单位单位时间内的核衰变次数（衡量放射性强弱）单位：贝克勒尔居里radioactivity射线与物质相互作用（1）带电粒子与物质相互作用电离与激发ionizationexcitation韧致辐射bremsstrahlung散射scattering射线与物质相互作用（1）带电粒子与物质相互作用湮没辐射annihilationradiation吸收absorption射线与物质相互作用（2）光子与物质相互作用光电效应photoelectriceffect康普顿效应Comptonscattering电子对生成pairproduction射线与物质相互作用（3）中子与物质相互作用弹性散射核反应辐射量及其单位衡量辐射与物质相互作用时能量的传递关系以及反映与辐射效应相关的量和单位具有法律效力的法定单位医学中常用的辐射量有照射量、吸收剂量、当量剂量等照射量exposure(空气电离能力的量）——反映X，辐射场的强弱光子在质量为dm的空气中释放出来的全部电子（负电子和正电子）完全被空气所阻止时，在空气中产生任一种符号的离子总电荷的绝对值dQ，与空气质量dm之比。X=dQ/dm（库仑•千克）吸收剂量absorbeddose（物质吸收辐射的能量）——说明受照物质吸收能量多少单位质量被照射物质吸收任何电离辐射的平均能量D=dE/dm（J·KgGyrad）当量剂量equivalentdose（衡量生物效应的危险度）组织中某点处的当量剂量是吸收剂量D、品质因数Q以及其他修正因数乘积N的乘积H=D•Q•N（Sv，rem）有效剂量effectivedose（衡量生物效应的发生率）全身非均匀性照射当量剂量与相应的组织权重因子乘积的总和HT=ΣWR•DT•R一、名词解释：核素放射性核素同位素同质异能素核衰变放射性活度比活度放射性浓度衰变常数物理半衰期生物半衰期有效半衰期韧致辐射光电效应。二、简述常见的核衰变的类型。三、辐射剂量单位有哪些？复习思考要点放射防护Introduction原子核科学技术的迅速发展及其在各个领域的广泛应用，使得人类接触射线的机会日益增多。因此，放射防护的宗旨是为了保障放射性工作人员、公众及其后代的健康和安全，提高放射防护的效益，促进核技术的发展及放射工作的顺利进行。TheoriginofionizingradiationNaturalbackground天然本底：宇宙射线，环境中的天然放射性核素，人体内的放射性核素。三种来源的本底辐射，在一般地区使人体受到年累积剂量当量约为1mSv.a-1。Artificialradioactivity：①Occupationradiation②Medicalradiation③Environmentalradioactivepollution。Otherradiation在生活中人们也经常受到来自其它方面的照射，如佩戴夜光表、看电视、乘飞机等，也会造成一定的剂量，但都不会对人体健康造成危害。生活中的放射性辐射剂量公众所受辐射照射比例（1993年）0%76%20%4%天然辐射医疗照射核爆核电等高本底地区一些国家和地区地表辐射在1m高处空气中的平均吸收剂量率(nGy.h-1)：奥地利５０印度３６波兰５８美国４５意大利７２东德９１瑞士７４日本４１西德５９中国台湾６０印度喀拉拉邦和泰米尔纳德邦西南沿海长约２５０Km宽约0.5Km的地带富含独居石沉积物（232Th占该石重8-10.5%），居住７万居民，是世界上含钍最高地区，空气平均剂量率1300nGy.h-1。中国大陆高本底辐射区广东的阳江县，地表含有独居石矿物的沉积物土壤中U,Th,Ra的含量较高，比正常地区高３倍（吸收剂量平均为0.34uGy.h-1）世界上95%以上的人生活在“正常区”电离辐射生物效应是指电离辐射将辐射能量传递给有机体所引起的任何改变的总称研究电离辐射对人体的影响（发生、发展、转归、机理），这些影响包括机体受照射后产生的一系列生化、病理生理及形态变化进而引起的一些生物效应。基本原理生物大分子的电离、激发射线能量的转换物理学化学生物学生物分子细胞组织器官机体放射生物效应的分类确定性效应与随机效应(严重程度与发生机率)近期效应与远期效应躯体效应与遗传效应低剂量辐射兴奋效应低剂量辐射有益论既然一些地区的天然本底辐射高出一般地区许多倍，与辐射有关的肿瘤疾病发病率是否增高？其调查的结果是否定的。因而，近几年产生了“小剂量辐射有益论”的观点，认为小剂量辐射可用刺激机体的免疫系统，增强抵抗疾病的能力，使肿瘤发生率反而降低,即低剂量辐射的兴奋效益。但此种观点尚有待进一步论证。一定的低剂量对生物生命活动的辐射兴奋效应(hormesis)。曾报告的低辐射剂量兴奋效应：增进动物的生长与发育延长寿命改善幼体存活率改善伤口愈合增强对感染的抵抗力降低致癌机率放射卫生防护防护目的Objectiveofradioactivityprotection防止一切有害的非随机效应。是基于任何照射都将产生一定的危害，应避免一切不必要的照射的观点。将随机效应的发生机率降低到被认为可以接受的水平。防护基本原则放射实践正当化放射防护最优化个人剂量限制化防护基本原则的含义实践正当化(justification)：核医学工作、核电站等带来明显的好处放射防护最优化：防护有科学依据个人剂量的限制：不超过国家规定的剂量限值。按照以上原则就可以使放射工作的危险度不高于其它行业。放射卫生防护基本标准国家以法规形式颁布的标准－国家标准。国际放射防护委员会（ICRP）及国际原子能委员会(IAEA)发布有关放射防护标准，为各国制定标准的主要依据。基本限值放射工作人员的剂量限值剂量限值是经过长期累积或一次照射后，对机体损害最小和遗传效应的机率最低的剂量，放射工作人员可以接受的上限，而不是安全与危险的分界线。剂量限值要考虑到随机效应与非随机效应。公众中个人的剂量限值全身：5mSv（60号：1mSv）任何单个组织或器官：50mSv(60号：眼晶体15mSv，皮肤50mSv）长期持续受到照射时：一生中全身年剂量当量应1mSv（含待积剂量）。新出版物对公众的剂量限值更加严格。放射卫生防护措施合理使用放射源外照射防护三要素时间、距离、屏蔽内照射防护要点外照射的防护措施时间、距离、屏蔽防护三要素。受照剂量与放射活度、受照时间成正比，与照射距离的平方成反比。时间防护：缩短与放射源接触时间距离防护：尽可能增加与放射源距离。距离增加１倍，剂量下降至1/4。屏蔽防护：根据不同射线选择不同屏蔽物质减低活度：满足工作前提下尽可能减少用量。PaperCopper/perspexLead/concretePenetrationpowerofdifferentrays内照射防护和去污技术预防性措施开放性放射工作场所的选址与设计工作场所的合理布局：三区制（清洁区、中间区、活性区），活性区又分为高、中、低活性区。安全操作技术准备充分、操作熟练、注意防护、避免污染。去污技术原则：去污及时、防止扩散、合理选用去污技术和去污剂、去污时也要注意放射防护。Radioactivewastetreatment废水：废水贮存系统贮存衰变，低活度稀释排放；废物：放置衰变；废气：低活度可大气稀释。一、放射防护的基本原则是什么？二、外照射有哪些防护措施？复习思考要点核医学仪器核医学仪器是把探测到的射线的能量转换成可记录和定量的电能、光能等，测定放射性核素的活度、能量及其分布的装置。临床核医学测定及显像仪器闪烁计数器—放射免疫测量仪液体闪烁计数器—低能β射线放射性活度计脏器功能测定仪：肾、心、甲状腺照相机；一次成像、平面、静态、动态发射型计算机断层显像仪(ECT)：单光子发射型计算机断层(SPECT)正电子发射型计算机断层(PET)SPECT/CT、PET/CT：同机图像融合核医学放射防护用仪器个人剂量监测仪表面污染及场所剂量监测仪核医学仪器的基本原理电离作用荧光现象感光作用核医学仪器的基本结构基本结构探头(换能器）晶体光电倍增管前置放大器电子测量装置定标器计数率仪脉冲幅度分析器晶体光电倍增管光电倍增管（PMT）结构原理常用核医学显像仪器相机SPECTPET照相机的工作原理照相机的工作原理是利用引入人体内的放射性核素发出的射线使碘化钠晶体激发并产生闪烁荧光，荧光光子与光电倍增管的阴极发生光电效应产生光电子，光电子经光电倍增管联极倍增放大在阳极形成电脉冲，电脉冲信号经位置电路、显示系统和成像装置等处理描绘出放射性分布图象。相机准直器屏蔽和准直作用保证影像的分辨率和定位的准确信号分析和数据处理系统SPECT单光子发射型计算机断层(SinglePhotonEmissionComputedTomography，SPECT)SPECT相当于大视野照相机，其探头系统为一旋转型照相机，它围绕病人作1800或3600旋转，每隔一定角度采集图象，通常是以每隔30或60采集一帧图象或3600采集64张图象。然后通过计算机处理、重建成断层显像。目前探头已发展到双探头和三探头，多探头可变角照相机可在900、1800以及任意角度进行采集，大大缩短显像时间，同时提高显像的灵敏度和空间分辨率。SPECTECT与CT的比较ECTCT射线种类Γ射线Χ射线成像参数药物分布量衰减系数临床意义功能代谢改变组织密度差异ECT与CT的比较ECTCT射线探测量1/10001光子通量11000图像分辨率低高图像清晰度低高PET正电子发射断层(PositronEmissionTomography，PET)：正电子经湮灭辐射产生两个方向相反能量均为511KeV的光子。PET使用互成1800排列的两个探头探测光子，当光子经检测器时产生荧光光子并形成一个电脉冲，脉冲高度分析器选择能量符合511KeV的电脉冲送入电子学线路，再把呈相反方向并在5-15秒内发生的两个电脉冲信号送入显像系统，计算机以此闪烁数据为基础生成PET断层影像。PET用正电子核素放射性药物在体内放出的正电子与组织相互作用，探测其产生的方向相对的光子，生成PET影像。正电子核素均为生物代谢重要核素，其图像反映重要代谢功能