核医学教学课件

核医学教学课件核医学简介核医学是现代医学中一个重要的专业分现代核医学技术发展迅速，主要包括支，主要利用放射性核素及其标记的化伽马照相技术利用放射性核素发射•合物（放射性药物）对人体进行诊断和的伽马射线成像治疗与传统影像学不同，核医学更侧单光子发射计算机断层成像重于对生理功能和代谢过程的评估，能•（）提供三维功能图像够在分子水平上反映组织器官的病理生SPECT理变化正电子发射断层成像（）利用•PET正电子湮灭提供高灵敏度代谢图像核医学起源于世纪年代，随着放射2020放射性核素治疗利用放射性药物选•性同位素的发现和应用年，弗雷1934择性治疗特定疾病德里克约里奥和伊雷娜约里奥居里首··-次人工合成了放射性元素，为核医学奠定了基础年，放射性碘首1946-131次用于甲状腺疾病的诊断和治疗，标志着核医学临床应用的开始核医学与传统放射学的区别1成像原理差异核医学采用发射成像原理，通过检测体内引入的放射性药物释放的辐射来形成图像而传统放射学采用透射成像原理，通过射线穿X过人体后的衰减差异形成图像2诊断侧重点不同核医学主要关注器官、组织的生理功能和代谢状态，能在病变形态学改变出现前发现功能异常而传统放射学主要关注解剖结构变化，提供精细的形态学信息3灵敏度与特异性核医学检查通常具有较高的灵敏度，能早期发现功能异常，但特异性相对较低传统放射学在解剖结构显示方面具有较高的空间分辨率和特异性，但对早期功能变化不敏感4辐射来源不同核医学使用的辐射来自于注入体内的放射性药物，患者成为辐射源传统放射学中，辐射来自于外部射线源，检查结束后患者不再X接受辐射放射性核素基础放射性衰变基本概念常用核医学放射性核素放射性核素是指具有放射性的原子核，它们由于能量状态不稳定而自发地释放辐核素半衰期衰变方式主要应用射，转变为其他核素的过程称为放射性衰变放射性衰变的主要方式包括小时衰变多种器官显像衰变核素释放粒子（氦核）Tc-99m6γ•αα-4衰变包括衰变（释放电子）和衰变（释放正电子）•ββ-β+天、衰变甲状腺治疗和I-

1318.02β-γ衰变核素从激发态释放射线回到基态显像•γγ电子捕获核素捕获轨道电子导致质子转变为中子•小时电子捕获甲状腺显像I-

12313.2半衰期是表征放射性核素衰变速率的重要参数，定义为放射性核素衰变至初始量一半所需的时间核医学应用中，半衰期的选择至关重要，既要满足检查或治疗分钟衰变显像F-

18109.8β+PET需要，又要尽量减少患者接受的辐射剂量天电子捕获肿瘤和炎症显Ga-

673.26像小时电子捕获心肌灌注显像Tl-20173放射性药物（放射性药剂）放射性药物的定义与组成诊断用放射性药物特点放射性药物由放射性核素与载体分子组成，是核医诊断用放射性药物主要用于体内分布显像或功能测学诊断与治疗的基础放射性核素提供可被探测的定，理想特性包括辐射信号，而载体分子则决定药物在体内的分布与释放射线或正电子，能被体外探测器检测•γ代谢特性，引导放射性核素到达目标器官或组织半衰期适中，足够完成检查但不过长•理想的放射性药物应具有高度特异性、稳定性好、低辐射剂量，减少患者辐射负担制备方便、价格合理等特点•高靶器官摄取率和良好的靶非靶比值•/较快的血液清除率和适当的排泄途径•治疗用放射性药物特点治疗用放射性药物主要利用放射线杀伤病变组织，理想特性包括释放射线或射线，具有较短的射程和高线性能量转移•βα半衰期相对较长，确保足够的治疗时间•高度靶向性，集中在病变组织，保护正常组织•稳定的体内代谢，减少非特异性分布•可预测的体内分布与剂量学特性•放射性药物的制备与分类放射性核素的生产方式放射性药物的主要分类放射性核素主要通过以下方式生产根据用途和成像特点，放射性药物主要分为核反应堆生产利用中子轰击靶材料产生放射性静态显像药物用于显示器官形态和分布，如核素，如生产、等（骨显像）、Mo-99I-13199mTc-MDP99mTc-DTPA（肾显像）回旋加速器生产利用加速的带电粒子轰击靶材料，生产如、等短寿命正电子核素动态显像药物用于评估器官功能和代谢，如F-18C-11（肾动态显像）、99mTc-MAG399mTc-（心肌灌注显像）生成器系统基于母核子核衰变对设计的便携MIBI-式装置，最常用的是生成器受体显像药物针对特定细胞受体，如Mo-99/Tc-99m111In-奥曲肽（神经内分泌肿瘤显像）抗体显像药物利用抗原抗体特异性，如生成器是核医学临床最常用-Mo-99/Tc-99m标记单克隆抗体的生成器系统母核（半衰期小时）99mTcMo-9966衰变产生Tc-99m（半衰期6小时）通过在生正电子显像药物用于PET显像，如18F-FDG成器中注入生理盐水，利用洗脱法获取（糖代谢显像）Tc-99m溶液，可随时用于标记各种药物治疗用药物利用放射线杀伤病变组织，如（甲状腺癌治疗）、131I-NaI177Lu-（神经内分泌肿瘤治疗）DOTATATE放射性药物的体内动力学给药途径放射性药物常用给药途径包括静脉注射最常用，药物直接进入血液循环，适用于大多数诊断显像口服主要用于甲状腺疾病（如）和胃肠道检查131I吸入用于肺通气显像（如、气溶胶）133Xe99mTc-DTPA其他腔内注射、皮下注射等特殊应用生物分布与转运进入体内后，放射性药物经历血液运输与血浆蛋白结合或游离状态组织分布通过被动扩散、主动转运、受体结合等机制目标器官富集依赖特定摄取机制（如甲状腺摄碘）非特异性分布在非靶器官暂时分布代谢转化放射性药物在体内可能经历肝脏代谢药物被肝酶系统分解物理衰变核素自然衰变化学解离标记物与载体分离生物转化被细胞摄取并参与代谢排泄途径放射性药物主要通过肾脏排泄水溶性药物主要途径肝胆排泄脂溶性药物常见途径胃肠道排泄某些特定药物或肝胆排泄后的继续排出其他途径如汗腺、唾液腺等甲状腺核医学应用甲状腺显像与功能测定临床应用案例甲状腺核医学检查是核医学最早的临床应用之一，也是目前最常用的核医学检查之一主要包括甲状腺功能亢进症（甲亢）甲状腺摄碘率增高（），显像示甲状腺弥漫性肿大，摄取增30%强均匀治疗是甲亢的有效方法，通过射线破坏部分甲状腺功能，使甲状腺激素分泌恢I-131β复正常甲状腺显像评估甲状腺的大小、形态和功能分布，可发现甲状腺结节、囊肿等病变，区分功能性与非功能性结节甲状腺结节根据放射性核素摄取情况可分为甲状腺摄碘率测定通过测量甲状腺对放射性碘的摄取程度，评估甲状腺功能状态，对甲亢诊断热结节摄取增高，多为功能性良性腺瘤•和治疗剂量计算有重要价值温结节摄取与正常组织相当•全身显像评估甲状腺癌转移情况，指导治疗方案调整冷结节摄取减低，约可能为恶性，需进一步活检•5-15%常用放射性核素理想的甲状腺诊断显像核素，半衰期小时，纯发射体，能量，辐射剂量I-

12313.2γ159keV低标记高碘酸钠或过钾酸盐用于甲状腺显像，半衰期短（小时），辐射剂量更低，但Tc-99m6不能反映碘代谢功能可用于显像和治疗，具有和双重射线，显像质量不如，但对甲状腺癌转移灶检I-131βγI-123出敏感性高放射性药物的定位机制物理捕获机制化学结合机制基于放射性药物的物理特性与组织结构的相互作用，基于放射性药物与生物分子的化学亲和力，实现特使药物在特定部位富集定组织的靶向粒子大小筛选如（巨聚白蛋白）离子交换如与骨组织中羟基磷灰99mTc-MAA99mTc-MDP粒径为，注入静脉后被肺毛细血管床截石结晶的结合，用于骨显像10-90μm留，用于肺灌注显像代谢底物模拟作为葡萄糖类似物被细18F-FDG毛细血管通透性变化炎症或肿瘤区域毛细血管通胞摄取并磷酸化，但不能继续代谢而滞留在细胞内透性增加，导致大分子药物（如柠檬酸盐）67Ga-渗出并滞留细胞膜转运如通过跨膜电位进入线99mTc-MIBI血流分布差异血流丰富区域药物供应增加，如粒体丰富的心肌细胞在心肌灌注显像中的应用99mTc-MIBI特异性结合如被甲状腺摄取并参与甲状腺激131I素合成分子生物学机制利用分子生物学特异性相互作用，实现更精准的靶向定位受体结合如奥曲肽与神经内分泌肿瘤表面的生长抑素受体结合111In-抗原抗体反应放射性标记的单克隆抗体与特定肿瘤抗原结合，如抗体用于结直肠癌显像-99mTc-CEA酶底物相互作用如在脑组织中被谷胱甘肽还原酶转化为不能扩散出细胞的形式99mTc-HMPAO转运体介导如通过去甲肾上腺素转运体进入嗜铬细胞123I-MIBG核医学成像设备概述伽马相机设备设备SPECT PET伽马相机是最基本的核医学成像设备，用于检测患者体内放射性单光子发射计算机断层成像（）是伽马相机的扩展应用，正电子发射断层成像（）利用正电子湮灭产生的一对SPECT PET药物发出的伽马射线，形成平面图像主要由准直器、闪烁晶体、通过探头旋转采集不同角度的投影数据，经计算机重建形成三维伽马光子同时探测原理，获取高灵敏度的功能代谢图像511keV光电倍增管、位置电路和数据处理系统组成可进行静态、动态断层图像现代通常配备个探头，提高了采集效率现代设备通常采用环形探测器阵列，配备飞行时间（）SPECT1-3PET TOF和全身扫描成像，是核医学科室的基础设备克服了平面伽马相机的重叠效应，提高了病灶检出率和定技术，大幅提升图像质量和检查速度在肿瘤、神经和心脏SPECT PET位准确性领域应用广泛多模态融合设备为克服单一核医学成像的局限性，现代核医学设备通常与解剖成像设备结合，形成多模态融合设备将与结合，同时获取功能和解剖信息，提高定位准确性和诊断价值新兴的融合设备，结合的代谢信息和的优异软组织对比度，在神经、心脏和SPECT/CT SPECT CT PET/MR PETMR儿科领域具有独特优势目前最常用的设备形式，不仅提供解剖信息，还用于衰减校正，提高图像质量PET/CT PET CT伽马相机工作原理伽马相机基本结构伽马相机成像过程伽马相机（又称闪烁照相机或核素扫描仪）是最基本的核医学成像设备，由以下主要部件组患者注射放射性药物后，体内放射性核素释放的伽马射线穿过准直器，到达闪烁晶体闪烁成晶体受伽马射线激发产生可见光光子，光子通过光导管到达光电倍增管阵列光电倍增管将光信号转换为电信号，并根据原理计算事件发生位置Anger准直器通常为平行孔准直器，只允许垂直入射的伽马射线通过，保证空间定位准确主要成像模式包括闪烁晶体通常使用晶体，将伽马射线能量转换为可见光光子NaITl光导管导引闪烁光子到光电倍增管静态显像获取固定时间内的累积图像，评估器官形态和放射性分布光电倍增管阵列将光信号转换为电信号，通常有数十个排列成阵列动态显像连续获取一系列时间序列图像，评估药物动态变化过程位置计算电路通过Anger逻辑电路计算事件发生位置全身扫描探头在床体长轴方向移动，获取全身图像信号处理系统包括能量分析、数据采集和图像处理门控显像同步特定生理信号（如心电图）获取图像，评估动态器官功能现代伽马相机通常使用数字化检测技术，提高了空间分辨率和能量分辨率，减少了图像失真技术介绍SPECT数据采集SPECT采集过程中，一个或多个伽马相机探头围绕患者旋转，通常在360°或180°范围内等角度停留，采集30-120个投影位置的平面图像数据采集参数包括•角度范围与投影数量•采集矩阵大小（通常64×64或128×128）•每个投影位置的采集时间•能量窗设置（主窗口和散射校正窗口）图像重建将采集的二维投影数据重建为三维断层图像，主要方法包括滤波反投影法（FBP）传统方法，计算快速但存在条纹伪影迭代重建法如OSEM、MLEM等，图像质量更好但计算量大三维重建考虑相邻层面信息，提高信噪比图像校正为提高图像质量和定量准确性，需进行多种校正衰减校正校正体内伽马射线衰减，可使用CT或透射源散射校正减少康普顿散射的影响分辨率恢复校正随深度增加的分辨率损失死时间校正高计数率下的计数损失校正图像分析SPECT图像分析方法包括定性评估视觉解读断层图像半定量分析计算靶/非靶比值、摄取指数等定量分析测量绝对活度浓度参数图分析动态SPECT的功能参数图主要临床应用SPECT心脏核医学心肌灌注显像评估冠心病，药物包括99mTc-MIBI、99mTc-四甲基丁二骨SPECT提高骨扫描的敏感性和特异性，特别适用于脊柱和复杂关节胺铜II等脑功能显像99mTc-HMPAO或99mTc-ECD脑血流显像，评估脑缺血、痴呆等技术基础PET正电子物理学基础系统特点PET正电子发射断层成像（）基于正电子湮灭原理与相比，具有以下显著特点PET SPECT PET正电子核素（如、）通过衰变释放正电子高灵敏度无需物理准直，灵敏度高个数量级

1.18F11Cβ+2-3正电子在组织中行进短距离（）后与电子湮灭高空间分辨率现代临床分辨率约

2.1-2mm PET4-5mm湮灭产生一对方向相反（°±°）的伽马光子定量准确性高衰减校正更精确，可进行绝对定量

3.

1800.25511keV两个探测器同时（纳秒级时间窗内）探测到这对光子，记录为一个符合事件动态范围宽可检测更低浓度的示踪剂

4.探测器系统数据采集与重建PET PET现代探测器通常由以下部分组成数据采集模式包括PET PET闪烁晶体常用、或晶体，转换高能伽马射线为可见光模式使用隔板仅记录同一环或相邻环的符合事件BGO LSOLYSO2D光电元件光电倍增管或光电二极管硅光电倍增管，将光信号转换为电信号模式无隔板，记录所有可能的符合事件，灵敏度更高/3D符合电路判断两个探测事件是否属于同一湮灭过程技术记录两个光子到达探测器的时间差，提高图像质量TOF数据采集系统记录和处理探测数据重建算法与类似，但更加复杂，需考虑散射、随机符合等因素SPECT核医学图像处理与分析图像重建算法将采集的原始数据转换为可解读的医学图像，主要方法包括滤波反投影（FBP）传统方法，基于傅里叶变换理论，计算速度快但噪声控制较差迭代重建通过反复修正估计图像与实测数据之间的差异，包括MLEM、OSEM等算法，图像质量更好但计算量大贝叶斯重建结合先验知识的统计学重建方法，可进一步提高图像质量人工智能辅助重建新兴技术，利用深度学习等方法提高重建速度和图像质量图像处理技术提高图像质量和可解读性的方法滤波平滑滤波减少噪声，增强滤波提高边缘清晰度校正衰减校正、散射校正、分辨率恢复等配准将不同时间或不同模态的图像空间对应融合将功能图像（如SPECT/PET）与解剖图像（如CT/MRI）结合分割将图像分割为不同解剖或功能区域定量分析方法从图像中提取定量信息的技术ROI/VOI分析在感兴趣区域/体积测量计数或活度浓度时间-活度曲线动态研究中提取器官活度随时间变化关系参数拟合通过数学模型拟合动态数据，计算生理参数标准摄取值（SUV）PET中广泛使用的半定量指标统计参数图用于群体比较的像素/体素级统计分析辅助诊断系统提高诊断效率和准确性的计算机辅助工具计算机辅助检测（CAD）自动识别可疑病灶计算机辅助诊断（CADx）帮助判断病灶良恶性自动报告生成根据图像分析自动生成初步报告人工智能诊断使用深度学习等技术自动解读图像三维可视化体积渲染、最大强度投影等立体显示技术临床核医学常见检查心肌灌注显像骨扫描评估心肌血流灌注状况，诊断冠心病常用99mTc-MIBI使用或评估骨骼代谢活性，99mTc-MDP99mTc-HDP或四甲基丁二胺铜，通过静息与负荷（运动或99mTc-II是骨转移瘤筛查的重要手段对骨折、感染、退行性改变和药物）状态对比，评估心肌缺血和心肌活力或SPECT其他良性骨病也有较高敏感性全身骨扫描通常包括前后位技术可提供心肌灌注三维分布，计算左心室功能参数PET图像，可辅以或提高诊断准确性SPECT SPECT/CT甲状腺功能与显像肺通气灌注扫描/或甲状腺摄取率测定评估甲状腺功能，甲状131I123I用于肺栓塞诊断，结合肺灌注显像和99mTc-MAA腺显像评估甲状腺形态和功能分布用于甲状腺功能亢或气溶胶肺通气显像典型的133Xe99mTc-DTPA进、甲状腺结节和甲状腺癌的诊断与治疗评估131I肺栓塞表现为灌注缺损但通气正常（不匹配缺损）全身扫描用于分化型甲状腺癌术后残留和转移灶检测提高了诊断准确性，减少了不确定结果SPECT/CT4肾功能显像脑灌注与代谢显像评估肾脏血流灌注、肾小球滤过和肾小管功能常用脑灌注显像使用或，评估99mTc-HMPAO99mTc-ECD（主要通过肾小球滤过）和99mTc-DTPA99mTc-脑血流分布，用于脑血管病、痴呆等诊断脑代谢显像PET（主要通过肾小管分泌）动态采集肾脏图像，绘MAG3使用，评估脑葡萄糖代谢，在神经退行性疾病和18F-FDG制肾脏时间活度曲线，计算肾小球滤过率或有效肾血浆流-癫痫诊断中具有重要价值量，评估梗阻性肾病核医学在肿瘤诊断中的应用肿瘤核医学成像原理肿瘤核医学检查的主要价值核医学在肿瘤学中的应用基于肿瘤细胞与正常细胞在代谢、增殖、早期发现肿瘤及转移灶由于功能改变早于形态改变，核医学检受体表达等方面的差异肿瘤核医学成像主要机制包括查可早期发现病变精确分期全身显像能同时评估原发灶和全身转移情况，一站式代谢异常如利用肿瘤细胞葡萄糖代谢增强的特点18F-FDG完成分期细胞增殖如示踪细胞合成18F-FLT DNA评估肿瘤生物学特性代谢活性、增殖状态、缺氧程度等受体表达如靶向神经内分泌肿瘤的生长抑68Ga-DOTATATE指导活检定位活跃部位，避免坏死区采样素受体评估治疗反应早期识别治疗有效性，较形态学改变更早出现蛋白质合成如甲硫氨酸评估肿瘤蛋白质合成率11C-缺氧如显示肿瘤缺氧区域18F-MISO预后评估代谢参数如与患者预后相关SUVmax和融合成像技术结合了功能与解剖信息，显PET/CT SPECT/CT复发监测区分瘢痕组织与肿瘤复发著提高了肿瘤诊断的准确性放疗计划制定精确确定肿瘤靶区1诊断与筛查可用于不明原发灶肿瘤的查找，特定人群高危肿瘤的筛查，以及常规影像阴性但临床高度怀疑肿瘤患18F-FDG PET/CT者的进一步评估2分期与治疗前评估通过全身显像评估肿瘤的局部侵犯程度、区域淋巴结转移和远处转移情况，帮助制定合适的治疗方案治疗中反应评估在治疗过程中进行早期反应评估，对于无效治疗可及时调整方案，避免不必要的毒性反应和治疗延误治疗后随访监测放射性治疗简介12放射性核素治疗原理常见放射性核素治疗方法放射性核素治疗利用放射性药物的靶向性，将辐射直接输送到病变组织治疗效果主要来自放射性核素释放的粒子辐射（射线或甲状腺疾病治疗β射线），这些粒子在组织中的穿透深度有限，能量主要沉积在靶区，实现从内而外的精准照射α碘（）治疗甲状腺功能亢进利用甲状腺浓集碘的特性，射线破坏部分甲状腺组织，减少甲状腺激素分泌•-131131Iβ治疗效果取决于碘治疗分化型甲状腺癌在甲状腺全切除术后，消除残余甲状腺组织和清除可能的转移灶•-131靶组织的放射敏感性•恶性肿瘤治疗放射性药物在靶组织的摄取和滞留•锶（）或镭（）治疗骨转移瘤缓解疼痛，改善生活质量•-8989Sr-223223Ra核素的物理特性（能量、半衰期、射程）•治疗神经内分泌肿瘤靶向生长抑素受体过表达的肿瘤•177Lu-DOTATATE递送到靶组织的累积辐射剂量•微球体选择性肝内放射治疗治疗原发性或转移性肝肿瘤•90Y-34剂量学与个体化治疗安全管理与副作用控制放射性核素治疗的剂量计算方法包括放射性核素治疗的安全管理包括经验法基于临床经验和患者基本参数（如体重）严格的适应症和禁忌症评估••半经验法结合特定测量数据，如甲状腺摄碘率治疗前充分准备（如甲状腺癌患者的促甲状腺激素升高）••个体化剂量学通过多次显像测量计算靶组织和重要器官的吸收剂量住院治疗期间的辐射防护和隔离措施••现代放射性核素治疗强调个体化剂量设计，基于患者特定的生物分布和代谢情况，最大化治疗效果同时最小化不良反应•出院后辐射安全指导和废物处理SPECT/CT和PET/CT可用于治疗前评估和治疗中剂量验证•可能副作用的预防和处理常见副作用包括恶心、呕吐、骨髓抑制、甲状腺炎症反应、唾液腺炎等，大多数为一过性反应，可通过对症治疗和预防措施减轻核医学安全与剂量学原则工作人员防护ALARA核医学实践中必须遵循原则（核医学工作人员的辐射防护措施包括ALARA AsLow As，合理可行尽量低），即在保Reasonably Achievable时间防护减少接触放射源的时间证诊断或治疗效果的前提下，尽量降低患者和工作人员距离防护与放射源保持适当距离，利用反平方定律接受的辐射剂量具体措施包括屏蔽防护使用铅玻璃、铅屏风、注射器屏蔽等优化检查方案，避免不必要的重复检查•个人防护用品铅围裙、防护眼镜等个体化药物剂量，考虑患者体重、年龄和临床状况•辐射监测个人剂量计、工作场所监测采用先进设备和技术，减少所需放射性药物剂量•良好操作规程标准化操作流程，避免污染和事故严格的质量控制，确保图像质量和诊断价值•特殊人群考虑患者辐射剂量对特殊人群的辐射防护需额外注意常见核医学检查的有效剂量一般在范围，相1-30mSv当于数月至数年的自然本底辐射辐射剂量取决于孕妇除非绝对必要，避免核医学检查；必要时优化方案，减少胎儿剂量放射性药物的种类、剂量和体内分布•哺乳期妇女某些检查后需暂停哺乳核素的物理特性（半衰期、能量、衰变方式）•儿童剂量需根据体重调整，特别关注生长发育器官患者的生理状态（代谢率、排泄功能）•老年患者考虑肾功能下降对药物清除的影响检查方案（多次注射、延迟成像等）•核医学部门必须建立完善的辐射安全管理体系，包括放射性药物管理、废物处理、污染监测和处理、应急预案等定期培训和演练确保所有人员熟悉安全程序，能够妥善应对可能的辐射事件放射性药物使用注意事项禁忌症与特殊人群绝对禁忌症•妊娠除非紧急情况，妊娠期妇女应避免核医学检查，特别是碘131等可穿透胎盘的放射性药物•哺乳期多数放射性药物可分泌入乳汁，需根据具体药物暂停哺乳一定时间•对放射性药物中任何成分严重过敏相对禁忌症•严重肝肾功能不全可能影响药物代谢和排泄•严重全身状况不佳无法配合较长时间检查药物相互作用某些药物可能影响放射性药物的分布和代谢碘制剂碘造影剂、含碘药物、碘盐等可竞争性抑制甲状腺摄碘，影响131I治疗和显像抗甲状腺药物可影响甲状腺摄碘，需在核医学检查前调整或暂停利尿剂可加速肾脏放射性药物排泄，影响肾显像胆囊收缩剂影响肝胆显像结果降糖药物可能影响18F-FDG的分布患者准备与注意事项检查前准备•详细询问病史、用药情况和过敏史•停用可能干扰检查的药物•某些检查需空腹（如FDG-PET）•确认患者理解检查过程和辐射防护措施检查后注意事项•多饮水促进药物排泄•避免与婴幼儿、孕妇长时间近距离接触•注意个人卫生，防止污染•特殊检查可能需隔离一定时间常见不良反应与处理放射性药物不良反应总体发生率低，但仍需注意轻微反应注射部位疼痛、轻度恶心、皮疹等，一般无需特殊处理过敏反应从轻度皮疹到严重过敏性休克，需根据严重程度给予抗过敏治疗放射性甲状腺炎131I治疗后可能出现，对症处理骨髓抑制某些治疗性药物可能导致，需定期血常规监测核医学部门应配备应急药品和设备，制定不良反应处理流程核医学设备质量控制伽马相机质量控制设备质量控制PET伽马相机需进行多项质量控制检测，确保图像质量和诊断准确性PET设备质量控制包括

1.日常检测日常检测探测器校准、空白扫描、标准源检测•本底计数确保环境辐射水平正常周/月检均匀性、灵敏度、计数率性能•均匀性检查评估探测器响应均匀性季度/年检空间分辨率、散射分数、影像质量评估•能量峰检查验证能量分辨率和能峰位置融合设备特殊检测

2.周检•空间分辨率评估系统分辨小结构的能力对于PET/CT、SPECT/CT等融合设备，还需额外检测•线性检查位置信号的准确性•配准准确性确保功能与解剖图像空间对应

3.季度/年度检测•CT部分质量控制包括CT值准确性、均匀性等•系统灵敏度测量探测效率•衰减校正准确性验证基于CT的衰减校正•全系统性能评估模体检测综合性能1放射性药物质量控制放射性药物质量控制是确保检查安全有效的关键环节，包括•放射化学纯度确保放射性核素正确标记到目标分子•放射核素纯度确认无其他放射性核素污染•化学纯度确认无有害化学杂质•无菌性和无热原性确保注射安全•pH值和渗透压符合人体生理需求2计算机系统与软件质量控制核医学数据处理系统质量控制包括•软件功能验证确保各功能模块正常工作•重建算法验证使用标准数据集验证重建结果•定量分析准确性使用已知活度样本验证•数据备份与恢复确保数据安全3质量控制记录与管理完善的质量控制管理系统应包括•详细的质量控制操作规程•完整的检测记录与结果存档•设备维护与维修记录•不合格情况处理流程与记录•定期质量评审与改进措施核医学实验室管理放射性物质管理废物处理与污染控制采购与接收放射性废物分类•严格的供应商资质审核•固体废物注射器、手套、吸水纸等•放射性药物运输符合法规要求•液体废物残留药液、冲洗液等•接收时进行表面污染和剂量率监测•气态废物某些挥发性核素产生的气体•详细登记入库信息处理方法储存要求•短半衰期核素衰变存储后作普通废物处理•专用铅屏蔽容器和储存柜•长半衰期核素专业放射性废物处理机构处理•不同核素分区存放•液体废物稀释排放需符合排放标准•温度、湿度等环境条件控制•详细记录废物处理过程和数量•门禁系统限制人员进入辐射安全与监测应急处理与事故报告工作场所分区常见事故类型•控制区存在较高辐射水平的区域•药物泄漏与污染•监督区可能受到辐射影响的区域•误给药或给药剂量错误•非限制区公众可进入的区域•患者吐出或排泄造成污染辐射监测•放射源丢失•个人剂量监测热释光剂量计、电子剂量计应急响应•工作场所监测固定式与便携式辐射监测仪•制定详细的应急预案•表面污染监测擦拭法与直接测量法•定期进行应急演练•环境辐射监测确保对外环境影响最小•配备必要的应急设备与物资•及时报告相关管理部门•详细记录事故处理过程和结果核医学实验室管理是一个系统工程，需要建立完善的管理制度，明确各岗位职责，确保辐射安全与环境保护管理人员应定期接受培训，熟悉最新法规要求和安全标准，确保实验室运行符合国家和国际规范核医学研究前沿新型放射性药物开发分子影像与个体化医疗现代核医学药物研发正向以下方向发展核医学分子影像技术正推动医疗个体化靶向分子探针针对特定疾病的分子靶点设计，如前列腺特异性膜抗原PSMA靶向药物68Ga-疾病表型鉴定通过分子影像确定疾病分子特征，如肿瘤受体表达PSMA和177Lu-PSMA用于前列腺癌诊断和治疗治疗反应预测通过药物靶点显像预测治疗效果新型放射性核素探索具有更优物理特性的核素，如90Y、177Lu、225Ac等用于治疗的核素剂量个体化基于个体药物动力学特点设计最佳给药方案治疗监测实时监测治疗反应，动态调整治疗策略纳米技术利用纳米材料作为载体，提高药物的稳定性和靶向性，减少非特异性分布多功能药物一药多用，同时用于诊断和治疗（诊疗一体化，theranostics）1多模态成像技术发展多模态融合成像技术不断发展•新一代PET/CT具有更高灵敏度和时间分辨率的数字PET•全身动态PET实现全身范围的动态参数成像•PET/MR结合PET的功能信息和MR的软组织对比度•多示踪剂成像同时或序贯使用多种示踪剂评估不同生物学过程2人工智能辅助诊断人工智能技术在核医学中的应用•图像重建深度学习算法提高低剂量图像质量•自动分割准确识别和分割感兴趣区域•计算机辅助诊断自动检测异常，提高诊断效率•预后预测基于影像组学特征预测疾病进展和治疗效果•大数据分析挖掘核医学大数据中的临床价值3放射性免疫治疗突破放射性核素标记的单克隆抗体和小分子药物在肿瘤治疗中取得突破•177Lu-DOTATATE用于神经内分泌肿瘤•177Lu-PSMA用于前列腺癌•90Y-Ibritumomab tiuxetan用于非霍奇金淋巴瘤•α发射体标记药物如225Ac-PSMA，杀伤效果更强4便携式与床旁成像设备小型化、便携式核医学设备的发展•便携式伽马相机可用于手术中实时成像•专用器官成像设备如乳腺专用PET•可穿戴辐射探测器持续监测体内放射性药物分布•移动PET系统可在重症监护室等特殊场所使用核医学与多模态成像融合技术技术技术SPECT/CT PET/CT PET/MR将单光子发射断层扫描与计算机断层扫描结合，同时获取融合了正电子发射断层扫描的代谢信息和的解剖结构信息，结合了的代谢信息和的优异软组织对比度，避免了SPECT/CT PET/CTCTPET/MR PETMRI功能与解剖信息不仅提供精确的解剖定位，还用于的衰减已成为现代核医学的主流设备提供全身代谢活性分布，提供的辐射剂量技术挑战在于探测器需要在强磁场环境下工作，CT SPECT PETCTCTPET校正，提高图像质量和定量准确性临床应用包括骨扫描、甲状腺显像、精确的解剖定位和密度信息用于衰减校正广泛应用于肿瘤学、心脏病要求特殊设计临床应用主要集中在神经系统疾病、心血管疾病和某些神经内分泌肿瘤显像等，显著提高了病变检出率和定位准确性学和神经病学，特别是在肿瘤分期、治疗评估和复发监测方面具有独特特殊肿瘤的评估，尤其适用于需要重复成像的儿科患者和生殖系统肿瘤优势患者多模态融合的临床价值提高诊断准确性功能与解剖信息互补，减少假阳性和假阴性结果例如，检测到的代谢异常区域可治疗反应评估融合成像可早期识别治疗反应，区分治疗后改变与残留复发病变功能变化通常早于形态PET/通过或确认其解剖位置和形态特征，区分生理性摄取与病理性摄取学改变，而形态学信息有助于解释功能改变的原因CT MRI精确分期与靶区定义在肿瘤患者中，融合成像可精确评估肿瘤的局部侵犯程度、淋巴结转移和远处转移，提高定量准确性解剖成像提供的密度信息可用于衰减校正，提高核医学图像的定量准确性精确的解剖为治疗决策提供全面信息在放疗计划中，可精确定义靶区，避免正常组织不必要照射分割也有助于功能参数的准确计算，如标准摄取值、代谢率等SUV多模态融合成像已成为现代核医学的标准配置，代表了医学影像学的发展方向未来将朝着更高性能、更低辐射、更精确定量和多参数融合的方向发展，为精准医疗提供更全面的影像学依据核医学教学与培训1核医学专业教育体系核医学专业人才培养包括多个层次本科教育医学院校核医学基础课程，通常作为医学影像学专业的一部分硕士研究生专业方向包括核医学临床、核医学物理、放射性药物学等博士研究生深入研究核医学基础理论和前沿技术住院医师培训规范化培训体系，循序渐进掌握核医学临床技能专科医师培训取得执业医师资格后的专科培训2教学方法与手段现代核医学教学采用多种教学方法理论讲授基础知识和原理讲解临床见习与实习在核医学科室观察和参与实际工作病例讨论分析典型和疑难病例，培养临床思维操作技能训练放射性药物制备、设备操作、图像处理等模拟训练利用虚拟现实、增强现实技术进行设备操作和急救处理训练科研训练参与科研项目，培养科研能力3培训内容与要求核医学专业培训内容全面基础理论核物理学、放射生物学、放射药理学等临床知识各系统核医学检查适应症、方法和诊断技术操作设备使用、质量控制、图像处理等安全防护辐射安全、药物处理、应急措施等法规标准相关法律法规和技术标准沟通技能与患者和临床科室的有效沟通4继续教育与专业发展核医学是快速发展的学科，需要持续学习继续医学教育定期参加学术会议、培训班专业期刊阅读跟踪学科最新进展核医学法规与伦理放射性药物管理法规核医学从业资质要求核医学实践需遵守多层次的法规体系核医学从业人员需具备特定资质国际法规国际原子能机构制定的安全标准和指南，如《电离辐射防护医师取得执业医师资格，接受核医学专科培训，获得放射诊疗资质IAEA和辐射源安全基本安全标准》技师取得放射技师资格，接受核医学专业培训国家法律法规《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、《放射性药品放射药剂师具有药学背景，接受放射性药物专业培训管理办法》等物理师具有医学物理专业背景，负责设备质控和剂量学部门规章国家卫生健康委、生态环境部等部门发布的相关规章辐射防护人员接受专业辐射防护培训，负责安全监督技术标准《核医学放射防护要求》、《放射性药物临床应用指南》等专业标所有从业人员需定期接受继续教育和培训，更新知识和技能，保持专业资质准法规主要涵盖放射性药物的生产、运输、使用、废物处理等各环节，确保核医学实践的安全性和规范性患者隐私与知情同意辐射防护伦理原则核医学检查和治疗涉及患者隐私和权益保护核医学辐射防护遵循以下伦理原则知情同意向患者详细解释检查治疗的目的、过程、预期效果和可能风险，正当化原则检查治疗的收益必须大于潜在风险//获得书面同意最优化原则在达到诊疗目的的前提下，将辐射剂量降到最低隐私保护患者资料和图像的保密存储和使用剂量限值原则确保个人剂量不超过规定限值特殊人群保护对儿童、孕妇、老年人等特殊人群的额外保护措施公平原则公平分配辐射风险和医疗资源数据安全电子病历和影像数据的安全管理核医学研究伦理核医学研究必须遵守严格的伦理规范伦理委员会审查所有涉及人体的研究必须经伦理委员会批准知情同意研究对象充分知情并自愿参与风险最小化采取措施将研究风险降至最低数据诚信确保研究数据的真实性和完整性结果公开研究结果公正、全面地公开发表核医学未来发展趋势设备小型化与智能化核医学设备向小型化、便携化和智能化方向发展专用器官成精准靶向治疗像设备（如乳腺专用）将提高特定疾病的检出率便携PET放射性药物治疗将更加精准化和个体化新型放射性药物靶向式伽马探头可用于手术导航和病床旁检查人工智能技术将深性更强，能精确定位并消灭肿瘤细胞，同时最大限度地保护正度融入设备操作，实现自动参数优化、智能图像重建和自适应常组织粒子放射核素（如、）标记的药物采集方案远程控制和自动化操作将减少工作人员辐射暴露并α225Ac213Bi因其高线性能量转移和短射程，对治疗耐放疗肿瘤具有巨大潜提高工作效率力诊疗一体化策略将成为主流，同一靶点使theranostics用不同核素实现诊断和治疗的无缝衔接大数据与精准医疗核医学将与大数据、人工智能深度融合，推动精准医疗发展多中心大规模影像数据库建设将为算法提供训练素材影AI像组学分析从核医学图像中提取大量定量特征，结合基因组学、蛋白组学等多组学数据，建立疾病风险预测和预后评估模型辅助诊断系统将成为医生的第二双眼睛，提高诊AI多学科融合与协作断准确性和效率核医学将与其他学科深度融合，形成新的交叉领域与基因工分子水平个体化医疗程、纳米技术、免疫学等领域的交叉将产生创新性诊疗方法多模态、多参数成像技术将成为常规，提供更全面的疾病信息核医学将在分子水平实现更精准的个体化医疗新型示踪剂将远程医疗平台将实现核医学专家资源的广泛共享，促进优质医靶向特定基因突变或蛋白表达，实现基因型表型关联的可视-疗资源下沉，提高基层医疗机构核医学服务水平化基于核医学检查结果的治疗决策支持系统将帮助临床医生选择最佳治疗方案多参数成像技术将同时评估多个生物学过程，提供全面的疾病特征描述，指导个体化治疗方案制定核医学作为现代医学中发展最为迅速的领域之一，正经历从诊断工具向治疗手段的转变，从器官水平观察向分子水平精准化的跨越技术创新与临床需求的紧密结合，将推动核医学在未来医学中发挥更加重要的作用，为患者提供更加精准、个体化的诊疗服务典型病例分享甲状腺功能亢进核医学诊断骨转移瘤核医学显像心肌缺血核医学评估病例概述岁女性，主诉心悸、怕热、多汗、体重减轻个月查体甲状病例概述岁男性，前列腺癌术后年，近个月出现进行性腰背痛，疼痛病例概述岁男性，高血压、糖尿病病史年，近个月出现劳力性胸闷，453622358102腺Ⅱ度肿大，质软，无触痛，未触及结节夜间加重休息后缓解常规心电图未见明显异常实验室检查，，实验室检查，，核医学检查进行负荷静息心肌灌注显像运动负荷试验达到FT

315.6pmol/L↑FT

438.2pmol/L↑TSH

0.01PSA

25.6ng/mL↑ALP180U/L↑Ca2+

2.65mmol/L99mTc-MIBI/，（正常）目标心率，出现胸闷症状图像显示左心室前壁和下壁在负荷状态下灌注减低，mIU/L↓TRAb

8.5IU/L↑静息状态下灌注恢复，提示可逆性心肌缺血门控评估示左心室射血分核医学检查高碘酸钠甲状腺显像示甲状腺弥漫性肿大，摄取增强且影像学检查腰椎显示椎体信号异常全身骨扫描（）SPECT99mTc-MRI L399mTc-MDP数，室壁运动基本正常分布均匀甲状腺摄碘率（）测定值为，值为示多发骨摄取增高灶，主要分布在脊柱、骨盆、肋骨、颅骨，呈超级骨扫描改56%RAIU2h40%↑24h68%↑变证实椎体的病理性压缩性骨折后续处理冠状动脉造影证实左前降支和右冠状动脉中度狭窄给予优化药物诊断与处理诊断为病给予口服治疗，剂量，治疗后SPECT/CT L3Graves131I370MBq治疗（阻滞剂、他汀类药物、抗血小板药物），症状明显改善个月甲状腺功能恢复正常，患者症状消失诊断与处理诊断为前列腺癌多发骨转移给予内分泌治疗联合双膦酸盐，同β3时接受核素治疗，患者疼痛明显缓解，生活质量改善223Ra病例分析要点临床应用启示上述典型病例展示了核医学在不同疾病诊断中的价值这些病例为核医学临床应用提供了重要启示功能评估优势核医学检查能在形态改变前发现功能异常，如甲状腺功能评估合理选择检查方法根据临床问题选择最合适的核医学检查全身显像能力一次检查可评估全身情况，如骨扫描发现多发转移多学科协作核医学检查结果需与临床资料和其他影像学检查结合解读功能与负荷状态结合如心肌灌注显像可在负荷状态下发现静息状态下不明显的病变治疗反应评估核医学检查可用于治疗后评估，指导后续治疗方案调整常见问题解答核医学检查的安全性如何？核医学检查的辐射风险相对较低诊断核医学检查使用的放射性药物剂量较小，且大多具有较短的半衰期，体内停留时间有限一次常规核医学检查的辐射剂量通常在之间，相当于几个月到几年的自然本底辐射剂量1-20mSv检查的获益通常远大于潜在风险医疗机构会严格控制用药剂量，采取必要的防护措施，确保检查安全特殊人群如孕妇、哺乳期妇女和儿童有特殊的防护要求，医生会根据具体情况评估检查的必要性和安全性核医学检查前需要哪些准备？不同核医学检查有不同的准备要求，常见准备包括空腹要求某些检查如需要空腹小时18F-FDG PET4-6药物调整可能需要暂停某些可能影响检查结果的药物饮食限制如甲状腺检查前需避免高碘食物水分摄入某些检查需要充分饮水以促进药物排泄运动限制某些检查如心肌灌注显像可能要求避免剧烈运动检查前应详细告知医生自己的病史、用药情况、过敏史和是否怀孕或哺乳，并严格按医嘱进行准备核医学检查过程是怎样的？典型的核医学检查过程包括注册登记填写个人信息和相关病史药物给药根据检查类型，静脉注射、口服或吸入放射性药物等待时间等待药物在体内分布，时间从几分钟到几小时不等图像采集使用专门设备如伽马相机、或采集图像，患者需保持特定体位不动SPECT PET额外检查某些检查可能需要多次成像或结合负荷试验检查后指导关于辐射防护和后续事项的建议整个过程通常无痛苦，只有注射时轻微不适采集时间因检查类型而异，从几分钟到小时不等1如何理解核医学检查结果？核医学检查结果通常包括以下几个方面定性描述描述放射性药物在各器官的分布情况，指出异常摄取区域半定量或定量分析如值、摄取率、功能参数等数值SUV对比分析与正常标准或患者既往检查结果比较诊断印象核医学医师对结果的解释和诊断意见结果解读需结合临床情况和其他检查异常摄取可能代表疾病，但也可能是生理变异或非特异性改变诊断需由专业医师进行，患者应与医生充分沟通，理解结果的临床意义参考文献与学习资源经典核医学教材专业期刊《核医学》（王荣福主编）中国核医学领域的权威教材，全面介绍核医学基础理论和临床应用《中华核医学与分子影像杂志》中国核医学领域权威期刊《临床核医学》（李方杰主编）侧重核医学临床实践，案例丰富，实用性强《》北美核医学学会官方期刊，核医学领域最具影响力的期刊之一Journal of Nuclear Medicine《放射性药物学》（柳卫宁主编）详细介绍放射性药物的基础和应用《》欧洲核医学学会官方期刊European JournalofNuclear Medicine andMolecular Imaging《核医学物理学》（冯冬主编）核医学物理基础和设备原理专著《》关注核医学临床应用的重要期刊Nuclear MedicineCommunications《核医学影像解读》（赵同庆主编）核医学图像诊断参考书，包含大量经典病例《》核医学专题综述期刊Seminars inNuclearMedicine国际权威指南与手册在线学习资源核医学系列出版物国际原子能机构发布的核医学相关技术文件、安全标准和培训材料中国核医学网提供核医学新闻、学术动态、教育资源IAEA《核医学诊断与治疗指南》中华医学会核医学分会编制的国内诊疗指南放射学在线教育平台包含核医学相关课程和病例《欧洲核医学学会指南》发布的各类核医学检查和治疗指南核医学数据库提供核医学相关资料和教学案例EANM IAEA《北美核医学学会程序指南》发布的标准化操作规程学习中心提供核医学继续教育课程SNMMI SNMMI核医学部分丰富的核医学病例和教学资料Radiopaedia学术组织与专业协会数据库与工具软件实用临床手册中华医学会核医学分会中国核医学领域最权威的学术组织剂量计算系统内照射剂量计算的标准方法《核医学检查临床应用指南》详细介绍各种核医学检查的适应症、禁忌症和操作MIRD规范中国核学会核医学分会侧重核医学基础研究和技术发展软件放射性药物内照射剂量评估工具OLINDA/EXM《放射性核素治疗手册》放射性核素治疗的操作流程和注意事项北美核医学学会（）全球最大的核医学专业组织核素衰变数据库提供各种放射性核素的物理特性数据SNMMI《核医学图像诊断图谱》包含大量典型核医学图像和诊断要点欧洲核医学学会（）欧洲地区核医学专业组织核医学图像处理软件如、、等EANM XelerisSyngo.via Hermes《放射性药物配制手册》常用放射性药物的配制方法和质控标准亚大核医学学会（）亚洲和大洋洲地区核医学组织放射性药物合成数据库收集放射性药物的标记方法和质控标准AOFNMB《核医学辐射防护实用指南》核医学辐射防护的实用措施和规范国际原子能机构（）联合国专门机构，促进核技术和平利用IAEA学习核医学是一个持续的过程，需要理论学习与实践相结合建议初学者从基础教材入手，熟悉核医学的基本概念和原理，再通过专业指南了解标准化操作流程，同时结合临床病例和最新文献，不断更新知识和技能参与学术会议和继续教育项目也是保持知识更新的重要途径课程总结学科本质核医学是融合物理学、化学、生物学、医学等多学科的交叉领域，通过放射性示踪原理，实现对生命活动的分子水平观察和干预1理论基础2掌握放射性核素物理特性、放射性药物制备与分布、核医学成像原理、辐射防护与剂量学等基础理论是开展核医学工作的前提技术方法3伽马照相机、、等成像技术以及相应的图像处理与分析方法构成了核医学的技术体系，多模态融合成像进一步扩展了核医学的应用范围SPECTPET临床应用4核医学在肿瘤学、心脏病学、神经病学、内分泌学等领域有广泛应用，通过功能、代谢和分子水平评估，为疾病诊断、分期、治疗监测和预后评估提供重要信息放射性核素治疗5利用放射性药物的靶向性和放射性核素的生物效应，实现对特定疾病的精准治疗，是核医学独特的治疗手段，在甲状腺疾病和恶性肿瘤治疗中具有重要价值核医学的特点与优势核医学面临的挑战与发展方向分子水平核医学可在分子水平观察生理和病理过程，实现早期诊断技术创新开发新型放射性药物和成像设备，提高诊断准确性和治疗效果功能评估核医学主要评估器官功能和代谢状态，而非单纯形态学改变学科交叉加强与分子生物学、基因组学、人工智能等领域的交叉融合全身显像一次检查可获得全身范围的功能代谢信息规范化建设完善标准化操作规程和质量控制体系高灵敏度对功能异常具有极高的检出灵敏度人才培养培养具备多学科背景的核医学专业人才定量能力可定量评估生物学过程，便于疾病监测和随访公众认知提高公众对核医学安全性和价值的认识诊疗结合同一靶点可用于诊断和治疗，实现精准医疗医保政策争取合理的医保政策支持，提高核医学服务可及性核医学作为现代医学不可或缺的组成部分，在疾病的早期诊断、精准评估和个体化治疗中发挥着独特作用随着科学技术的进步和临床需求的推动，核医学将不断创新发展，为人类健康做出更大贡献作为核医学工作者，应秉持科学精神，遵守伦理规范，不断学习和探索，推动核医学事业持续健康发展。