医科大学精品课件：第三章示踪技术.ppt

1、核医学,第三章 示综技术与核医学显像,概述（Introduction）,放射性核素示踪技术是核医学诊断与研究的方法学基础，可以说，核医学任何诊断技术和方法都是建立在示踪技术的基础之上的。没有示踪原理就没有核医学。,第一节 示踪技术及放射性核素显像原理,Principle and Characteristic of Nuclide Tracing Technique,同一性 放射性核素标记化学分子和相应的非标记化学分子具有相同的化学及生物学性质。 放射性核素的可探测性 放射性核素能自发地放射出射线。利用高灵敏度的仪器能进行定量、定位、定性探测。动态观察各种物质在生物体内的量变规律。,基本原理,O

2、r 为什么放射性核素能作为示踪剂？,1.灵敏度高 可以测定10-1410-18g物质 2.合符生理条件 不影响生物体原来状态，能反映机体真实的情况 3.相对简便、实验误差小 可避免反复分离、纯化造成的损失 定性、定量与定位研究相结合 4.缺点或不足 需专用的实验条件及必要的防护设备；标记核素的脱标可能对实验结果造成影响,放射性核素示踪技术的特点,Characteristic of nuclide tracing technique,体内示踪技术（in vivo) 体外示踪技术（in vitro),放射性核素示踪技术的分类,按研究对象不同可分为,体内示踪技术（in vivo),物质吸收、分布及排

3、泄的示踪研究 常用于药物的药理学、药效学和毒理学研究，在药物的筛选、给药途径和剂型选择等方面都具有重要的价值。,2放射性核素稀释法 是利用稀释原理对微量物质作定量测量或测定液体容量的一种核素示踪方法。比一般化学分析方法更简单，灵敏度更高，广泛地用于研究人体各种成分的重量或容量，如测定身体总水量、全身血容量(包括RBC容量和血浆容量)、细胞外液量、可交换钠量和可交换钾量等 。,体内示踪技术（in vivo),3放射自显影技（autoradiography，ARG） 是根据放射性核素的示踪原理和射线能使感光材料感光的特性，借助光学摄影术来检查及记录被研究样品中放射性示踪剂分布状态的一种核技术。 具

4、有定位精确、灵敏度高、可定量分析等优点，广泛用于药理学、毒理学、细胞学、血液学、神经学、遗传学等学科领域。,4放射性核素功能测定 放射性药物引入机体后，根据其理化及生物学性质参与机体特定的代谢过程，并动态地分布于有关脏器和组织，通过检测仪器可观察其在有关脏器中的特征性消长过程，从而了解相应脏器的功能状况。如甲状腺吸131I功能测定、肾功能测定等（见下图）。,放射性核素功能测定,甲状腺吸131I功能测定,患者口服131I,甲状腺吸碘功能测定仪,甲状腺吸碘功能测定结果,放射性核素功能测定,肾功能测定（微机肾图）,静脉注射经肾小球滤过或肾小管摄取排泄的示踪剂,肾功能测定仪,肾功能测定结果,5放射性核

5、素显像技术 是根据放射性核素示踪原理，利用放射性核素或其标记化合物在体内代谢分布的特殊规律，从体外获得脏器和组织功能、结构影像的一种核技术（见下图）。,体内示踪技术（in vivo),放射性核素显像,向患者体内引入特定示踪剂（或显像剂）,核医学显像设备,SPECT,PET,1体外示踪结合放射分析 是指在体外条件下，以放射性核素标记的抗原、抗体或受体的配体为示踪剂，以特异性结合反应为基础，以放射性测量为定量方法，对微量生物活性物质进行定量分折的一类技术的总称，包括放射免疫分析、免疫放射分析、放射受体分析等。,物质代谢与转化的示踪研究 不仅能够对前身物、中间产物、最终产物做出定性分析，还可用以研究

6、前身物转化为产物的速度、转化条件、转化机制以及各种因素对转化的影响。 例如，用3H-TdR掺入DNA作为淋巴细胞转化的指标观察细胞免疫情况；用125I-UdR（尿嘧啶核苷）掺入RNA，可作为肿瘤细胞增殖速度的指标，用于抗肿瘤药物的药敏实验研究等。,体外示踪技术（in vitro),细胞动力学分析 是研究各种增殖细胞群体的动态量变过程的方法，包括增殖、分化、迁移和衰亡等过程的变化规律以及体内外因素对它们的影响和调控等。以细胞周期时间测定最为常用（见下图）。,S,DNA合成期,G2,合成后期,M,有丝分裂期,G1,DNA合成前期,3H-TdR掺入,Observe window,G0期,death,

7、放射自显影观察特有的变化,活化分析 是通过使用适当能量的射线或粒子照射待测样品，使待测样品中某些稳定的核素通过核反应变成放射性核素（活化），然后进行放射性测量和能谱分析，获得待测样品中稳定性核素的种类与含量（分析）的超微量分析技术。活化分析是各种痕量分析法中灵敏度最高的方法之一。,体外示踪技术（in vitro),第二节 放射性核素显像,(Radionuclide Imaging),SPECT,liver,脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用： 不同的显像剂在体内有其特殊的分布和代谢规律，能够选择性聚集在特定脏器、组织或病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分布形成一定程度浓度差，而显

8、像剂中的放射性核素可发射出具有一定穿透力的射线，利用放射性测量仪器（相机、SPECT、PET 、SPECT/CT、PET/CT等）可在体外被探测、记录到这种放射性浓度差，从而在体外显示出脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器功能变化。,不同的脏器、组织或病变选择性聚集 显像剂的机理,1. 合成代谢：131I 甲状腺 2. 细胞吞噬：99mTc-硫胶体 肝、脾、骨髓 3. 循环通路：99mTc-RBC 心血池，99mTc-DTPA 胃排空 4. 选择性农聚：99mTc-PYP 心肌梗塞灶，亲肿瘤显像剂 肿瘤 5. 选择性排泄：99mTc-DTPA 肾脏 99mTc-EHIDA 胆道系统

9、6. 通透弥散：放射性惰性气体133Xe 肺 7. 离子交换和化学吸附：99mTc-MDP 骨 8. 特异性结合：抗体抗原、配体受体,1.根据影像获取的状态分为,显像的类型,静态显像（static imaging） ： 当显像剂在脏器内或病变处的浓度达到高峰且处于较为稳定状态时进行的显像。主要反映脏器的位置、大小、形态及功能等信息。 动态显像（dynamic imaging） ： 在显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动态显像。其不仅可以反映脏器的动脉血流灌注和组织内早期血液分布情况，还可以进行定量分析。,动态显像,肾动脉灌注显像,甲状腺动态显像,静

10、态显像,甲状腺,肾,甲状腺,肝,2. 根据影像获取的部位分为,局部显像（regional imaging ）,全身显像（whole body imaging）,全身骨,局部骨,甲状腺,3. 根据影像获取的层面分为,断层显像（tomographic imaging ）,平面显像（planar imaging）,心肌断层显像（短轴切面）,脑血流灌注断层显像（横断面）,心肌平面显像,4. 根据显像剂对病变组织的亲和力分为,显像的类型,阴性显像（negative imaging ）,阳性显像（positive imaging）,全身骨显像（多发热区）,亲心肌梗死灶显像,肝胶体显像,阳性显像(posit

11、ive imaging) 阴性显像(negative imaging),5. 根据显像时机体的状态分为,显像的类型,负荷显像（stress imaging ）,静息显像（rest imaging）,心肌的静息与负荷显像,静息显像(rest imaging) 负荷显像(loaded imaging),6. 根据影像获取的时间分为,显像的类型,晚期显像（delay imaging ）,早期显像（early imaging）,骨三时相显像（血流相）,分化型甲癌患者服131I后72h全身显像,早期显像(early imaging) 延迟显像(delayed imaging),融 合 显 像 (fusi

12、on imaging ),Anatomy Metabolism,放射性核素显像的类型,1静态显像（static imaging）与动态显像（dynamic imaging） 2局部显像（regional imaging）与全身显像（whole body imaging ） 3平面显像（planar imaging）与断层显像（tomographic imaging） 4早期显像（early imaging）与延迟显像（delayed imaging） 5阴性显像（negative imaging）与阳性显像（positive imaging） 6静息显像（rest imaging）与负荷显像（

13、stress imaging）,图像质量分析 掌握正常图像的特点 异常图像的分析（包括Position、size、morphologic change、adioactive distribution、Symmetry or regulation of image等）,图像分析要点,图像分析及要点,静态图像 1.位置 被检器官与临近器官之间的关系,缺定位置是否正常. 2.形态大小 被检器官外形和大小是否正常,轮廓是否清晰 完整,边界是否清楚.3.放射性分布 以受检器官正常组织放射性分布为基准,来判断病变组织的放射性分布是否增高或减低. 动态显像 在静态基础上确定显像的顺序和时相的变化. 1.显像

14、顺序 符合正常血运和功能状态否,如心血管的动态显像, 2.时相变化 用来判断器官的功能状态,影像出现或消失时间超出正常规律时,提示该器官或系统的功能异常. 断层显像 正确掌握不同脏器和组织的断层方位及各层面的正常所见,对各断层影像进行形态 大小和放射性分布及浓聚程度的分析.,可同时提供脏器组织的功能和结构变化，有助于疾病的早期诊断 可用于定量分析 具有较高的特异性 安全、无创,放射性核素显像的特点,不同影像的比较,ECT主要反映脏器或组织的功能、血流与代谢，也反映其形态，但分辨率较CT,MRI差。 CT,MRI主要反映解剖学形态变化，分辨率较好，有时也反映其功能变化，但不如ECT。 ECT显像时不同脏器显像需不同药物，同一脏器不同目的显像，也要用不同药物。 CT,MRI检查时，任何脏器较单纯，均只有普通平扫和增强。,掌握内容,示踪技术的原理与特点 显像剂摄取机理 显像类型与特点 分析图像的要点 不同影像的比较,思考题,1.什么是放射性核素示踪技术？ 2.简述放射性核素示踪技术的原理与特点。 3.放射性核素显像中显像剂摄取的机理有哪些？ 4.简述放射性核素显像的类型。 5.简述放射性核素显像与其他影像检查比较其主要特点是什么？,