放射性核素的医学应用-医用物理学.ppt

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1、放射性核素的医学应用 矛 设 唾 豹 午 舱 撬 肝 刚 奸 冀 蒋 疑 缆 扭 呸 复 平 苟 谰 泥 陕 抹 还 朝 糙 触 繁 衔 咏 丰 其 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 组长：林健聪 演讲：冯小勇 视频制作、 PPT制作及控制：关邵翔 资料收集：林淑珠、林健聪、邵珠芳 制作人员 溉 侥 增 糊 怠 狠 庶 呻 弹 荒 佐 疟 澳 溺 将 搭 带 旦 王 颈 莹 陋 卧 捻 血 叮 啦 秃 颖 疽 啃 散 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素

2、的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 目录 第一部分 什么是核医学 第二部分 放射性核素的物理基础 第三部分 放射性核素的医学应用 铀 佩 言 哺 汐 悯 率 客 意 苑 蜘 厉 敷 刚 棚 掀 了 缚 半 谆 宾 辜 田 猩 萧 抒 侨 搽 壁 批 较 帖 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 核医学 1、又称原子（核）医学，是研究同位素及核辐射的医学应用及理论基础的科学，是 核技术和医学相结合的一门新兴学科，也是人类和平利用原子能的一个重要方面。 2、核医学的任务是用核技术诊断、治疗和研究疾病。

3、 僵 隆 抚 搂 腾 伐 椰 嘎 碴 限 阀 孝 可 慌 海 衷 负 舟 倦 搞 镭 坐 耿 睁 勘 釉 胎 瞎 惶 入 熄 嗅 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放射性核素的物理基础 1:同位素：指具有相同质子数但具有不同中子数的核数。 一般分为两种，一是同位素性质比较稳定（没有放射性） ，一是具有放射性。 2:衰变：指核素自发的发生结构和能量状态的改变 ，放射出 、 、 射线并转变成另一种核素的过程 。 绍 沿 顿 坠 屁 关 稠 夏 呐 拽 登 询 勉 仅 啡 绽 谓 截 独 挽 汾 踪 谐 诽

4、 史 慌 崇 欧 嗅 刺 酣 朝 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 核衰变 核衰变主要由以下几种： 衰变、 衰变、 衰变 衰变 反应式： 射线由 粒子构成 ,粒子实际上是氦原子核 Y为子核 ,Q表示衰变时从核内放出的能量 -衰变 能 衰变 反应式： 粒子实际上是电子，这种衰变是由于放射性 核素中有一个中子变为质子的结果： 42AAZZX Y Q 1AAZZX Y Q 42He n P Q 吊 嘘 贸 赴 刹 佑 脸 郊 尿 郭 涤 孩 为 衔 够 奴 念 明 酒 姿 爆 熙 摇 馅 届 掌 寻 摆 伸

5、 澳 冷 章 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 核衰变 衰变 当原子核中有一个质子转变为中子时，放射出一个正电 子 反应式： 衰变 原子核由高能态向低能态跃迁时，释放出 光子的现象 。 射线的波长和能量根据放射性元素的种类而定。 射线的产生：原子核衰变产生 射线 01e 1AAZZX Y Q = + 射线 衰变、 衰变、 衰变、核裂变过程中伴随 射线的产生 书 摆 倘 袁 予 英 下 剁 急 瞪 井 毫 畜 褐 抠 部 菲 供 撞 曾 禹 抹 骸 鸭 晒 撤 切 把 泥 项 堵 突 放 射 性 核 素

6、 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 、 、 三种射线各有什么特性？ 电离能力 穿透能力 （阿尔法） 最强 最弱 （贝塔） 中 中 （伽玛） 最弱 最强 射线的电离能力最强、穿透能力最弱，一张纸 就可以全部把它挡住。 射线的电离能力最弱、穿透力最强，需要适当厚 度的混凝土或铅板才能有效地阻挡。 射线的电离能力和穿透能力介于 射线和 射线 之间，它能穿透普通的纸张，但无法穿透铝板。 讨 信 揣 潍 捍 庞 杀 踌 秉 袁 念 歪 垮 蔷 卡 我 卜 酷 肥 纷 命 置 痔 永 渠 喜 鳞 误 循 酌 盟 坛 放 射 性 核

7、素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 核衰变的规律 对于给定的处在一定状态的放射性核素，核衰变 进行的速度和核素存在的物理、化学状态无关， 而是自发的按照一定规律进行。 其中： 为衰变常数 物理半衰期 放射性核素的原子核数目减少到原来的一半 所需要的时间。 0 * teNN 1/2T 1 / 2 ln 2T 立 屡 掀 荣 侠 日 颐 网 迅 唐 回 乘 眯 姚 领 偿 洪 争 淄 懦 坎 开 俺 疤 困 欧 涂 责 闸 约 耪 洱 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的

8、医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 核衰变的规律 生物半衰期 (Tb) 指生物体内的放射性核素由于生物代谢从体 内排出一半所需要的时间。 有效半衰期 (Teff) 指放射性核素由于放射性衰变和生物代谢 过程共同作用，减少到原来的一半所需要的时间 。 满足关系： eff = b 1 / 2 1 1 1 e ff bT T T 棺 缉 陵 绽 桃 蔼 俘 禄 闷 誓 厚 鉴 舀 褒 欠 暑 鼻 胰 峪 摆 荡 拇 检 戍 欺 协 躁 团 好 孤 矽 臀 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放射性核素的医

9、学应用 一、放射治疗（放疗） 二、 刀 三、示踪诊断 四、放射性核素成像 1、碘 -131治疗 2、钴 -60治疗 3、中子治疗 1、 照相机 2、单光子放射型断层成像 3、正电子发射型断层成像 也 碴 担 空 郡 攻 姜 圈 璃 聋 裂 愿 颂 兑 诉 殉 陇 浆 万 杏 垢 悟 裴 舶 伟 浙 年 猜 喉 脆 荫 忆 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 用放射性碘破坏甲状腺组织而达到治疗目的，利用甲状腺有浓 集碘的能力和碘 131能放出 射线生物学效应，使亢进的甲状腺滤 泡上皮细胞破坏、萎缩，分泌减

10、少，达到治疗目的。 亢进的甲状腺滤泡细胞血流丰富，在 B超显示下一片火海征，而 对于正常的那部分滤泡细胞没有任何的损害。 碘 -131治疗 筏 墙 蜗 秸 呼 瘫 违 烃 俐 我 铜 酸 作 姻 苇 逝 郡 市 崇 抗 衙 鳞 搀 堑 传 后 忱 爪 觉 检 缮 犀 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 这是一种外照射治疗方式，主要用于治疗深部肿瘤。医学研究 表明，癌细胞生长快、代谢旺盛，对射线的敏感性比正常细胞高 ，用射线照射时，癌细胞受到的破坏要比正常细胞大。 钴 -60治疗是利用钴 -60放射的 射

11、线照射疾患部位，其特点是放 射性活度很大， 光子能量大，射线单纯，而且治疗设备简单。 钴 -60治疗 咐 箱 看 愚 刃 嗣 甩 泉 枯 修 译 互 糙 冻 霖 汕 瓶 冷 丑 氧 岗 鹤 邵 考 淮 俐 僧 荷 辨 书 测 涪 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 把硼元素的肿瘤亲与药物注入人体内，该药物能迅速浓聚与病 灶部分，此时用用超热中子射线照射，可以在靶区引起核反应， 所释放的高能射线只杀肿瘤细胞而不损伤周围组织。 中子治疗 踊 厦 术 跋 婿 凉 匿 郎 柜 远 盾 先 颤 寺 甫 蜒 拦 寺

12、 癣 赡 各 蜂 烃 钥 椒 懦 锡 逊 拿 会 篙 荤 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 “ 伽玛刀”名为“刀”，但实际上并不是真正的手术 刀，它是一个布满直准器的半球形头盔，头盔内能射 出 201条钴 60高剂量的离子射线 -伽玛射线。它经过 CT和磁共振等现代影像技术精确地定位于某一部位， 它的定位极准确，误差常小于 0.5毫米，每条伽玛射线 剂量梯度极大，对组织几乎没有损伤。但 201条射线 从不同位置聚集在一起可致死摧毁靶点组织。无创伤 、不需要全麻、不开刀、不出血和无感染等优点。 伽玛刀分

13、为头部伽玛刀和体部伽玛刀。 头部伽玛刀主要用于颅内小肿瘤和功能性疾病的治疗。 体部伽玛刀主要用于治疗全身各种肿瘤。 缠 液 哎 堑 冈 狈 娄 抬 擦 秉 妮 腿 浪 姨 贴 嫡 缮 赎 递 技 删 状 仲 鲜 啥 审 染 股 肥 艺 翻 幕 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 示踪诊断 劳 龋 砾 匀 辨 酱 恃 蚂 是 形 己 湛 傅 倾 乡 承 锈 邢 族 便 嫉 洋 注 梧 抓 雨 饥 汁 呕 胁 降 苫 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医

14、 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放射性核素成像 其基本原理：用不同的放射性 核素制成标记化合物注入体内，在体外 对体内核素发射的 射线进行跟踪探测 ，可以获得反映放射性核素在脏器和组 织中的浓度分布及其随时间变化的图像 。 由于放射性药物保持着对应稳定核素或被标记药物的化学性质 和生物学行为，能够正常参与机体的物质代谢，因此放射性同位 素图像不仅反映了脏器和组织的形态，更重要的是提供了有关脏 器功能及相关的生理、生化信息。 娠 葵 他 絮 惊 藩 力 讲 瞒 替 揖 冯 外 咒 逐 鲸 窃 巩 伸 注 哈 赖 羊 送 折 蜕 孽 量 少 埂 癌 找 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用

15、 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放射性核素成像仪器 照相机 可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速 形成一帧器官的静态平面图像 可观察脏器的动态功能及其变化 既是显像仪又是功能仪 ECT(发射单光子计算机断层扫描仪） SPECT（单光子放射型断层成像） PET（正电子发射型断层成像） 酮 捏 殉 戚 浙 抿 渣 煮 拔 慰 带 轻 吊 膜 屈 隘 濒 骆 巾 社 博 秒 勒 拎 陕 紫 价 理 娘 西 艘 阐 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学

16、照相机 早期使用的同位素成像系统是同位素闪 烁扫描机。它由一套机械传动机构带动核子探 测器移动进行逐行逐点的扫描，并记录下体内 各部位辐射 射线的强度，由此形成闪烁图。它 的最大缺点是无法进行动态观察。 目前临床上取而代之的是 照相机，它可以摄下所感兴趣的区域中放射性药物 浓度的分布图。形成一幅完整的图像大约只需零点几秒。如果在一定的时间间 隔中摄取一系列的药物分布图，就可以对脏器的功能进行动态分析。 特点： 可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速形成一帧器官的静态平面图像 可观察脏器的动态功能及其变化 既是显像仪又是功能仪 塘 孝 枚 挪 眩 孩 陵 徽 妙 康 姿 讶 罗 秆 蹭 苍 把

17、肠 颓 非 鸯 思 酒 惧 懦 馏 叼 状 呐 棚 阿 惮 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 单光子发射型计算机断层摄影（ SPECT） SPECT成像的过程类似于 X-CT 技术。它用一台 照相机围绕着被探查者 作旋转运动，在不同的角度上检测人体放 射出的 射线光子并计数，取得投影数据 （放射性药物沿投影线的浓度分布的线积 分）后，沿用 X-CT中使用的图像重建方 法，得到人体某一断面上放射性药物浓度 的分布。 SPECT的突出优点是：它在比普通的 照相机没有增加许多成 本的情况下获得了真正的人体断

18、面图像，实际上它还可以作多层 面的三维成像，这对肿瘤及其他一些疾病的诊断是很有用的。 奏 左 说 效 升 堪 杏 波 晃 竹 罕 辣 朋 怕 伊 理 收 嫁 朗 笨 磕 巩 马 例 教 乓 被 异 豁 宽 侍 芳 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 Siemens的 SPECT系统 谱 梅 钙 署 凛 悯 蘸 弯 轮 捌 象 闻 萄 矩 捕 树 幅 乞 急 硒 香 城 喧 遥 赤 惊 岭 拟 蝎 赔 报 洗 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学

19、应 用 - 医 用 物 理 学 PET简介 PET是核医学发展的一项新技术，代表了当代最先进的无创伤性高品质影像诊 断的新技术，是高水平核医学诊断的标志。主要被用来确定癌症的发生与 严重性、神经系统的状况，及心血管方面的疾病。 使用 PET造影，需在病人身上注射放射性药物，放射性药物在病人体内释出信 号，而被体外的 PET扫描仪所接收，继而形成影像， 可显现出器官或组 织（如肿瘤）的化学变化，指出某部位的新陈代谢异于常态的程度。 子 烃 笋 炕 楔 醛 下 晴 柿 哪 以 履 馏 贝 骚 愉 泽 练 柜 级 花 悸 非 油 碾 扁 乔 绞 忱 祈 胁 慑 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 正电子发射型断层成像 (PET) PET-CT图示 敷 恩 章 碾 昂 畴 公 罚 自 损 背 敌 琵 吊 夹 廓 磷 毒 裹 虐 悍 式 加 俘 涤 逊 秒 她 瓦 均 岗 眯 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学 放 射 性 核 素 的 医 学 应 用 - 医 用 物 理 学