一、名詞解釋：

1．核醫(yī)學：是研究核素及核射線在醫(yī)學診斷、治療以及醫(yī)學基礎理論研究中應用的一門學科。是隨著核科學技術、電子計算機技術、醫(yī)學生物學技術發(fā)展而迅速發(fā)展的一門邊緣學科。

2．影像核醫(yī)學：又稱為放射性核素顯像，是利用放射性核素示蹤技術進行醫(yī)學成像，從而完））成疾病診斷及醫(yī)學研究的一門學科。

3．γ相機：是核醫(yī)學顯像的最基本的儀器，通過體外探測并用影像的方式顯示出來，以直觀的方式反映臟器或組織的生化代謝功能的變化。通常由準直器、閃爍晶體、光電倍增管、放大器、X/Y位置線路、脈沖分析器、顯示器等組成。

4．SPECT：是在γ相機的基礎上發(fā)展而來的，是將γ相機技術與計算機技術相結合的核醫(yī)學顯像裝置。它繼承了γ相機的功能，又增加了計算機斷層的原理，可以用圖像重建的方法得到斷層圖像。

5．PET：正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（PET），探測的是由正電子發(fā)生湮沒輻射產(chǎn)生的能量相等、方向相反的一對光子。

6．PET-CT：PET－CT中文全稱為正電子發(fā)射體層攝影和計算機體層攝影技術。PET－CT是把PET掃描器和CT掃描器放在一個機架上，將兩個機器有機地結合在一起的設備，完成真正意義上的功能與解剖的影像結合。

7．真符合：兩個對應探頭探測到的來自一個湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子，而且這兩個γ光子均未和周圍物質發(fā)生作用改變方向，是PET需要的真正的計數(shù)。

8．發(fā)射掃描：進入肌體內的正電子核素在體內發(fā)生湮沒輻射時產(chǎn)生的一對γ光子被體外的探頭探測的過程成為發(fā)射掃描。

9．透射掃描：是利用棒源或CT發(fā)出的X射線圍繞身體旋轉，采集放射源從體外透射人體的光子或X射線的掃描過程。

10．物理半衰期是指單一的放射性核素經(jīng)過物理衰變?yōu)樵瓉硪话胨玫臅r間。

11．生物半衰期是生物體內的放射性核素經(jīng)各種途徑從體內排泄出一半所需要的時間。

12．有效半衰期是指生物體內的放射性核素由于從體內排泄與物理衰變兩個因素的作用減少到原來一半所需要的時間。因此放射性顯像劑不能長期儲存，而且每次使用前應重新計算劑量。注射到人體內的核素應按具體衰變速度顯像。

13．隨機符合：在一個符合時間窗內，來自不同的湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子被記錄下來，這種不是由一個湮沒輻射所產(chǎn)生的符合稱為隨機符合。

14．散射符合：γ光子在飛行過程中與組織發(fā)生散射，改變了運行方向，仍在時間窗內被探頭探測，這種符合成為散射符合。

15．反應堆：是將容易發(fā)生核裂變并自身維持連續(xù)不斷地裂變反應的物質作為核燃料，并人為控制其反應速度的裝置。

16．靜態(tài)顯像 顯像劑注射入人體后經(jīng)過一定的時間，顯像劑在體內臟器組織達到平衡，各組織臟器反射性活度相對均勻狀態(tài)時進行的顯像稱為靜態(tài)顯像。用來觀察臟器與病變的位置、大小、形態(tài)與放射性分布。

17．動態(tài)顯像 連續(xù)采集放射性顯像劑在隨血流運行，被臟器、組織不斷攝取與排泄的過程，形成臟器或組織內部時間—放射性分布變化的序列圖像。以一定的速度連續(xù)采集臟器內這種變化，得到多幀圖像并以電影的方式顯示，這種采集的方式稱為動態(tài)顯像。

18．局部顯像 顯像的范圍局限于單個臟器或某個范圍的顯像方式。

19．全身顯像 顯像裝置沿體表從頭到腳勻速移動，采集全身各部位放射性并得到一幅全身圖像的過程。多用來進行全身腫瘤顯像。

20．平面顯像 將顯像設備的探頭置于體表的某一特定位置，采集臟器在一個方位上從前到后放射性疊加而成的圖像。對于小的病灶或位置較深的病灶，該方法難以發(fā)現(xiàn)。

21．斷層顯像 將探頭以每幀固定的間隔圍繞體表旋轉180°或360°自動旋轉，采集多個剖面的信息，再由計算機處理系統(tǒng)將所獲得信息重建為各種斷面圖像，一般包括橫斷、矢狀、冠狀面圖像。

22．陽性顯像 又稱為熱區(qū)顯像。指病灶部位放射性攝取的程度明顯高于正常組織，從圖像來看病灶為放射性濃聚狀態(tài)。

23．陰性顯像 正常臟器可以攝取注射的顯像劑，圖像能清晰顯示臟器的位置、形態(tài)、大小，而臟器內部的病灶則由于失去了正常的功能而放射性攝取不高，表現(xiàn)為放射性冷區(qū)，又稱為冷區(qū)顯像。

24．早期顯像 一般認為顯像劑注射后2小時以內進行的顯像，稱為早期顯像。早期顯像可以反應臟器或病灶的功能狀況。

25．延遲顯像 顯像劑注射后2小時以后進行的顯像稱為延遲顯像。主要目的是通過延遲顯像減低血液本底的影響，使圖像改善。對于正電子顯像，是鑒別腫瘤與炎癥的一種方法，對于腫瘤細胞而言，延遲顯像時顯像劑在組織內的含量不變或增加，而炎性病變放射性攝取降低。

26．單光子顯像 指采用發(fā)射單光子核素標記的顯像劑，用探測單光子的顯像儀器如γ相機與SPECT進行的顯像。

27．正電子顯像 指采用發(fā)射正電子的核素標記的顯像劑，用探測正電子的儀器如PET、符合線路SPECT進行的顯像。

二、簡答題

1．核醫(yī)學顯像的基本原理是什么？

   答：核醫(yī)學顯像的基本原理是利用放射性核素示蹤劑在人體內正常或病變組織內血流、功能、代謝等方面的差異而進行體外觀察的過程。將放射性藥物引入體內，由于其標記化合物的生物學特性與天然化合物的生理活性相同，能夠參與體內的正?；虍惓５拇x過程，能夠選擇性地聚集在特定的組織、臟器內部，在體外通過探測裝置探測所觀察臟器或組織放射性濃度的差異，并以一定的方式成像，可以獲得有關臟器或病變組織的大小、形態(tài)、位置、功能代謝情況的核醫(yī)學影像。

2．影像核醫(yī)學的臨床應用特點？

   答：影像核醫(yī)學與傳統(tǒng)影像醫(yī)學不同，它所顯示和分析的是機體內臟器的功能、代謝、血流、受體分布和基因的分布和動態(tài)的過程。具有以下幾個方面的臨床應用特點：

   （1）可以做功能性顯像，通過探測放射性示蹤劑在體內臟器的分布差異所產(chǎn)生的放射性濃度的變化，來反映細胞的功能，并且可以反映臟器或組織的血流量、細胞數(shù)量、代謝率及排泄狀況。

   （2）可以做分子顯像，放射性核素標記生物分子如葡萄糖、氨基酸、膽堿等，這些分子直接參與組織細胞的代謝活動，通過觀察放射性標記生物分子在體內的分布數(shù)量，能夠準確分析組織細胞的生物活性改變情況。早期發(fā)現(xiàn)疾病。

   （3）可以做動態(tài)顯像：影像核醫(yī)學通過連續(xù)采集放射性示蹤劑在體內隨時間變化的動態(tài)圖像，來觀察放射性示蹤劑在組織、器官中聚集、分布、排泄的動態(tài)過程，并可以用時間—放射性曲線的方式顯示出來，客觀地反映臟器的功能狀態(tài)；

   （4）是能進行定量分析，對于所要觀察組織器官內病灶局部的變化情況，核醫(yī)學顯像可以用感興趣區(qū)的形式具體處理該部位的放射性異常，并能以定量、半定量的參數(shù)客觀地評價。提供更客觀的指標來分析病變性質。

3．簡述γ相機的工作原理？

   答：γ相機，是核醫(yī)學顯像的最基本的儀器。γ相機通常由準直器、閃爍晶體、光電倍增管、放大器、X/Y位置線路、脈沖分析器、顯示器等組成。準直器位于晶體之前，允許特定方向上的光子通過。通過準直器的γ射線被探頭晶體轉換成光子。通過光電倍增管將光信號轉換成電信號，并將信號放大到108～109倍。初步放大的電信號被傳送給主放大器，并經(jīng)主放大器進一步放大，進一步傳遞給X/Y位置線路，位置線路可以明確脈沖發(fā)出的具體位置。利用脈沖分析器對一定能量的脈沖選擇并被記錄下來，傳遞給顯示裝置得到二維圖像。

4．簡答SPECT與X線CT原理的異同？

   答：SPECT與X線CT從基本原理上沒有本質的區(qū)別，都是利用CT技術構成成像，在最初的重建方法上都采用濾波反投影，不同的是CT是球管發(fā)出的X線從外部穿透機體，探頭在機體的另一側探測被機體吸收后剩余的射線，屬于透射型顯像，構成圖像的參數(shù)是射線穿透人體后的衰減值，而SPECT是把γ射線引入體內，在體外探測器探測機體發(fā)出的射線，屬于發(fā)射型顯像，構成圖像的參數(shù)不是射線穿透人體后的衰減值，而是注入機體內的γ射線在不同臟器與組織內的分布差異。兩者都是由已知不同方向投影值來求物體內各點的分布值，然后利用計算機重建技術得到不同層面的斷層圖像。與X線CT影像技術的不同的是SPECT通過放射性顯像劑在體內不同臟器與組織分布，反映的是人體功能方面的差異，是SPECT的優(yōu)勢與生命力所在。

5．與γ相機相比SPECT的性能優(yōu)勢？

   答：與γ相機相比，SPECT克服了平面顯像時由于組織、器官放射性的重疊造成的體內小病灶的掩蓋，提高了對深部病變的探測能力，提高了分辨力與定位能力。SPECT的準直器也作了很大的改進，新準直器的使用，增加了分辨力、提高了靈敏度；并能根據(jù)臟器的需要與顯像方式的各異配置相應的準直器，出現(xiàn)了扇型、斜孔型、長頸型、椎型等準直器，使圖像的質量有了很大的提高。隨著計算機運算速度的提高、新影像處理軟件的應用，SPECT可以為臨床診斷提供更多的診斷參數(shù)與相對客觀的診斷指標。

6．PET的工作原理是什么？

   答：PET斷層圖像的基本原理基于SPECT，但其的構成比SPECT復雜。SPECT探測的是單光子，而PET探測的是由正電子發(fā)生湮沒輻射產(chǎn)生的能量相等、方向相反的一對光子。探測器模塊由晶體、光電倍增管和電子線路組成。輸出信號包括空間信息、時間信息和能量信息。每個探測模塊有一個環(huán)接受器，接受器有相應的編碼，分別表示時間信息窗與能量信息窗。湮沒輻射產(chǎn)生的互為180o的γ光子構成一條符合響應線，被相對應的探頭符合探測，這種符合探測確定了閃爍點的空間分布。符合探測裝置中另一個主要部件是高精度的時間控制模塊，它是符合線路的核心。對于同時由湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子，從實際探測中總有一個時間范圍（時間窗），時間控制模塊不僅決定了符合事件的多少，還決定了符合探測的穩(wěn)定性與精確度。由于湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子的能量固定，因此符合線路的能量符合相對容易解決。.

7．真符合應有那些特點？

   答：真符合應有以下幾個特點：①真符合必需來自一個湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子。②真符合必需來自一個湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子在符合時間窗內到達兩個探頭。③真符合必需來自一個湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子被對應的一對探頭探測到。

8．醫(yī)用放射性核素要求有那些特性？

   答：理想的核物理特性

  （1）合適的物理半衰期，體內診斷用反射性核素應選擇短半衰期核素，半衰期過長，殘留在體內的放射性核素將使患者顯像后將受到不必要的照射；半衰期過短，顯像工作難以完成。.

  （2）合適的放射性衰變類型：根據(jù)臟器顯像所用的射線要求，引入體內的核素所發(fā)出的射線類型必須有合適的放射性衰變類型。在臟器γ相機與SPECT顯像時，所用核素應當只發(fā)出γ射線。正電子顯像時核素只存在正電子衰變。選擇核素最佳方案是只發(fā)出單一能量的單一射線。

  （3）射線能量的要求，臟器顯像最適合射線是即能穿透肌體，又能被探測器探測，在滿足顯像的前提下盡量降低射線能量，對患者、對操作人員防止不必要的照射。γ相機與SPECT顯像時最佳射線能量是100～200keV。正電子顯像則只有一個能量窗。

  （4）便于標記 放射性核素在體內的分布主要是依賴與其所標記的化合物的生理學特性。因此需與標記化合物緊密結合，切且在顯像時間內不能脫標，保持標記化合物的相對穩(wěn)定性。

9．放射性藥物的特點？

    （1）具有放射性 由于放射性藥物標記有放射性核素，能夠不斷地衰變釋放出射線，在制作、儲存、應用、運輸與廢物處理過程中應按放射性防護的規(guī)定執(zhí)行，采取有效的防護措施。

    （2）放射性顯像劑的生理、生化特性 取決于被標記的化合物的生理、生化特性，被標記的化合物的生理、生化特性在標記前后特性不能改變。

    （3）具有特定的物理半衰期和有效使用期 物理半衰期是指單一的放射性核素經(jīng)過物理衰變?yōu)樵瓉硪话胨玫臅r間。生物半衰期是生物體內的放射性核素經(jīng)各種途徑從體內排泄出一半所需要的時間。有效半衰期是指生物體內的放射性核素由于從體內排泄與物理衰變兩個因素的作用減少到原來一半所需要的時間。因此放射性顯像劑不能長期儲存，而且每次使用前應重新計算劑量。注射到人體內的核素應按具體衰變速度顯像。

    （4）放射性顯像劑的脫標與輻射自分解 放射性顯像劑在儲存過程中，其標記的放射性核素會脫離標記物，致使放射性顯像劑的放化純及比活度發(fā)生改變。從而影響其生理、生化特性。

    （5）放射性顯像劑的計量單位與普通藥物不同 放射性顯像劑以放射性活度作為計量單位。表示單位時間內放射性物質衰變的原子核數(shù)，單位是貝克（Becquerel Bq），定義為每秒一次衰變。曾用單位是居里（Curie Ci）。換算關系是：1 Ci=3．7×1010 Bq。

10．電子顯像劑2-18F-2-脫氧-D-葡萄糖（18F-FDG ）的細胞蓄積原理是什么？

   答：2-18F-2-脫氧-D-葡萄糖（18F-FDG ）臨床最常用的PET顯像劑為。它的生化特點加上18F的生物半衰期，非常適于臨床應用。8F-FDG是葡萄糖結構類似物，靜脈注射后通過葡萄糖轉運載體進入細胞，參與葡萄糖的代謝過程，在胞漿內被己糖激酶磷酸化成6-磷酸-FDG， 6-磷酸-FDG由于被脫氧無法生成二磷酸己糖，既不能參與下一步的有氧和無氧代謝，又不能返回到細胞外，滯留在細胞內，在葡萄糖代謝旺盛的組織細胞內，PET顯像表現(xiàn)為放射性濃聚灶。惡性腫瘤細胞葡萄糖代謝水平增高，18F-FDG大量積聚。.

11．顯像劑在機體組織器官中的主要的聚集機制有那些？

   (1)合成代謝 臟器和組織內的正常合成功能需要某種元素或化合物，用某種核素或利用放射性核素標記的化合物引入體內，則可以對臟器或病灶進行顯像。如131I甲狀腺顯像判斷甲狀腺結節(jié)的功能狀態(tài)。

     (2)細胞吞噬 單核巨噬細胞具有吞噬功能，靜脈注射放射性膠體顆粒，進入靜脈內的膠體顆粒作為機體的異物被巨噬細胞吞噬，可以利用這個特點對巨噬細胞豐富的臟器如肝臟、脾臟、骨髓等顯像。

     (3)循環(huán)通路 ：①血管灌注：示蹤劑進入血液循環(huán)，隨血流從動脈流各個臟器，靜脈注射顯像劑后即進行顯像，可以獲得大血管或臟器動脈血管的灌注圖像，判斷主要血管動脈灌注有無異常。臨床常用于心、腦血流灌注顯像。②流經(jīng)通道：在體內液腔系統(tǒng)或其它腔隙內引流的渠道內引入顯像劑，通過顯像劑的流動情況，來判斷流動通道的通暢情況或檢查腔隙內物質有無漏出。③暫時性栓塞：多用于肺顯像，將顆粒直徑大于紅細胞的放射性藥物注入靜脈后，藥物隨血流流經(jīng)肺毛細血管時暫時性滯留，從而使肺顯像。

     (4)選擇性濃聚 病變組織對某些放射性藥物特異性結合，例如壞死的心肌可以攝取99mTc-PYP，而正常心肌不攝取該藥物。

     (5)選擇性排泄 某些臟器對特定的藥物具有選擇性排泄功能，靜脈注入顯像劑從特定的臟器排出，動態(tài)觀察排泄過程，可以判斷臟器的功能。如99mTc-DTPA檢查分腎功能即用此原理。

     (6)化學吸附 羥基磷灰石晶體是骨骼主要的無機成分，其表面富含陽離子與陰離子成分，靜脈注入的99mTc-MDP可以和羥基磷灰石表面的離子交換并吸附在骨鹽中，使骨骼顯像。

     (7)特異性結合 以單克隆抗體作為顯像劑，引入人體后與特異性抗原結合，使含有該抗原的病變顯像。目前放射性受體顯像在臨床已進行實驗研究，少數(shù)醫(yī)院開始應用于臨床診斷。

     (8)核素基因顯像 從分子水平揭示疾病的特征及其發(fā)生與發(fā)展，在分子水平上診斷和治療疾病。

12．核醫(yī)學的顯像方式？

   答：核醫(yī)學的顯像方式根據(jù)時間、方式、部位、顯像劑對病變組織的親和力與所用核素射線的種類，將核醫(yī)學顯像方式作以下幾種分類。

（一）根據(jù)影像采集的狀態(tài)分類

1．靜態(tài)顯像 顯像劑注射入人體后經(jīng)過一定的時間，顯像劑在體內臟器組織達到平衡，各組織臟器反射性活度相對均勻狀態(tài)時進行的顯像稱為靜態(tài)顯像。用來觀察臟器與病變的位置、大小、形態(tài)與放射性分布。

2．動態(tài)顯像 連續(xù)采集放射性顯像劑在隨血流運行，被臟器、組織不斷攝取與排泄的過程，形成臟器或組織內部時間—放射性分布變化的序列圖像。以一定的速度連續(xù)采集臟器內這種變化，得到多幀圖像并以電影的方式顯示，這種采集的方式稱為動態(tài)顯像。

（二）根據(jù)影像獲取部位分類

1．局部顯像 顯像的范圍局限于單個臟器或某個范圍的顯像方式。

2．全身顯像 顯像裝置沿體表從頭到腳勻速移動，采集全身各部位放射性并得到一幅全身圖像的過程。多用來進行全身腫瘤顯像。

（三）根據(jù)獲取圖像的層面分類

1．平面顯像 將顯像設備的探頭置于體表的某一特定位置，采集臟器在一個方位上從前到后放射性疊加而成的圖像。對于小的病灶或位置較深的病灶，該方法難以發(fā)現(xiàn)。

2．斷層顯像 將探頭以每幀固定的間隔圍繞體表旋轉180°或360°自動旋轉，采集多個剖面的信息，再由計算機處理系統(tǒng)將所獲得信息重建為各種斷面圖像，一般包括橫斷、矢狀、冠狀面圖像。

（四）根據(jù)顯像劑與病灶的親和力分類

1．陽性顯像 又稱為熱區(qū)顯像。指病灶部位放射性攝取的程度明顯高于正常組織，從圖像來看病灶為放射性濃聚狀態(tài)。

2．陰性顯像 正常臟器可以攝取注射的顯像劑，圖像能清晰顯示臟器的位置、形態(tài)、大小，而臟器內部的病灶則由于失去了正常的功能而放射性攝取不高，表現(xiàn)為放射性冷區(qū)，又稱為冷區(qū)顯像。

（五）根據(jù)顯像劑注射后獲得圖像的時間分

1．早期顯像 一般認為顯像劑注射后2小時以內進行的顯像，稱為早期顯像。早期顯像可以反應臟器或病灶的功能狀況。

2．延遲顯像 顯像劑注射后2小時以后進行的顯像稱為延遲顯像。主要目的是通過延遲顯像減低血液本底的影響，使圖像改善。對于正電子顯像，是鑒別腫瘤與炎癥的一種方法，對于腫瘤細胞而言，延遲顯像時顯像劑在組織內的含量不變或增加，而炎性病變放射性攝取降低。

（六）根據(jù)顯像的放射性核素射線種類，可以分為：

1．單光子顯像 指采用發(fā)射單光子核素標記的顯像劑，用探測單光子的顯像儀器如γ相機與SPECT進行的顯像。

2．正電子顯像 指采用發(fā)射正電子的核素標記的顯像劑，用探測正電子的儀器如PET、符合線路SPECT進行的顯像。