《核医学》期末复习手册-南开大学教案.docx

《核医学》复习手册 南开大学医学院 辛然 一、 核医学诊断六大特点 同时反映脏器功能和结构 特异性和灵敏度高 定量分析 动态观察 安全、无创 简便二、 核物理 同质异能素：核内质子数和中子数都相同但能量状态不相同的核素彼此称 为同质异能素（如 99mTc 和 99Tc） 核衰变（母核→子核） α衰变：不稳定原子核自发地放射出α粒子（He 核）而变成另一个核素的过程 Z Z-2 2A X → Z Z-2 2 α粒子质量大且带两个单位正电荷，穿透力弱、射程短，很容易被物质吸收， 一张纸就能阻挡α粒子的通过 α射线在体内恶性肿瘤的放射性核素内照射治疗方面具有潜在的优势 β衰变（发生原因——母核中子或质子过多） β-衰变：放射性核素的核内放射出β-射线的衰变方式，放出一个β-粒子（电子）和反中微子，核内一个中子转变为质子，原子序数增加一位 核素治疗常用的放射性核素多是β-衰变核素 Z Z+1A X → A Y + β Z Z+1 β-射线的本质是高速运动的负离子流 β+衰变：由于核内中子缺乏而放射出正电子的衰变，称为正电子衰变， 也称β+衰变，发射一个正电子和一个中微子，原子核内一个质子转变为中子，原子序数减少一位 AZX → AZ-1Y +β+ +υ+ Q 发生正电子衰变的核素都是人工放射性核素 ※湮灭辐射：β+粒子射程仅 1-2mm，在与物质相互作用并完全耗尽其动能 前，与物质中的β-粒子结合，正负两个电子的静止质量转化为两个方向相 反、能量各为 511KeV 的γ光子而自身消失，称为湮灭辐射。 PET（正电子发射断层显像仪）的原理：探测辐射事件中产生的两个方向相反、能量均为 511KeV 的γ光子，并借助符合电路对这一事件进行空间定位，从而显示正电子核素及其标记化合物在体内代谢分布 电子俘获衰变（EC）：原子核俘获一个核外轨道电子使核内一个质子转变为一个中子和放出一个中微子的过程称为电子俘获衰变 俄歇电子：电子俘获衰变时，核结构的改变可能伴随其他射线的放出，因为内层电子最靠近核，被俘获的概率最大，因此当发生电子俘获衰变时，内层轨道少了一个电子出现空位，原子处于激发态，外层轨道电子向内层补充， 两层轨道之间的能量差转换为特征X 射线，或者将能量传递给另一个更外层的电子，使之脱离轨道而形成自由电子，这种电子称为俄歇电子 γ衰变：激发态的原子核以放出γ射线的形式释放能量而跃迁到较低能量级的过程称为γ衰变，继发于α、β之后，可用于显像。在γ衰变的过程中核的电子序数和质量均不改变，仅仅能级改变，称为同质异能跃迁 Z ZA X → Z Z 如：99mTc→99Tc+γ 放出能量适合的、单纯γ射线的核素最适合单光子发射计算机断层显像 （SPECT） γ衰变的特点 从原子核中发射出光子 常常在α、β衰变后核子从激发态退激时发生 产生的射线能量离散 可以通过测量光子能量来区分母体的核素类别 内转换：核素的原子核由激发态向基态或由高能态向低能态跃迁时，将多余的能量直接传给核外壳层电子，使壳层电子获得足够能量后发射出去， 这一过程称为内转换，因内转换放射的电子称为内转换电子。 衰变规律  ?? = ??0??????? 衰变常数：放射性核素在单位时间内衰变的原子核数，这个百分数称核衰变 常数。用λ表示，它反映放射性核素核衰变的速度 N0：放射性原子核的数目 N：经过 t 时间后未发生衰变的放射性原子核数目λ：放射性原子核衰变常数 半衰期 物理半衰期：由于核衰变使原有的放射性核素数目减少到一半所需要的 时间称为物理半衰期。T1/2 = 0.693 ?? 生物半衰期：进入生物体内的放射性核素或其化合物，由于生物代谢而从体内排出到原来一半所需的时间，称为生物半衰期（Tb） 有效半衰期：由于物理半衰期和生物半衰期共同作用而使体内放射性核素减少一半所需的时间称为有效半衰期（Te） 1 1 1 1/2???? = ???? + T 1/2 放射性活度（A）：表示单位时间内发生衰变的原子核数，过去习惯性称之为放射性强度。在新的国际单位制（SI）中，其单位是贝可（Bq），定义为每秒一次衰变 1Bq = 1S^ ? 1 与旧单位居里（Ci）的换算:1Ci = 3.7╳10^10Bq；1Bq = 2.7╳10^ ? 11Ci 例：100Bq=每秒 100 次衰变。1Ci 为每秒 3.7×10^10 次衰变 ※比放射性活度：单位质量或单位摩尔物质中含有的放射性活度，单位为Bq/g、MBq/g、MBq/mol ※放射性浓度：定义为单位体积溶液中含有的放射性活度，单位是 Bq/ml， mCi/ml 带电粒子与物质的相互作用 电离作用：α、β等带电粒子通过物质时，与介质原子的