核素名称 物理状态 半衰期 毒性分组 主要辐射类型 能量（ MeV） 物理性状 使用目的 F-18 I-131 P-32 Sr-89 I-125
液态 110min 低毒
6h
低毒
液态 8.04d 中毒 液态 14.26d 中毒 液态 46.44h 中毒 气态 60.2d 中毒
γ γ γ、β β β γ、β γ
0．511 0.140 0.364 1.711 1.488 0.810 0.035
液态 液态 液态 液态 液态 液态
诊断用药 诊断用药 治疗用药 治疗用药 治疗用药 诊断用药
Tc-99m 液态
液态 诊断、治疗用药
Sm-153 液态 46.7h 中毒
依据放射性核素的生产方式和用途，核医学所使用的放射性核素来源于： ①反应堆生产；②回旋加速器生产；③发生器生产；
在实际工作中，医疗机构使用的放射性药物通常通过这三个方式获得，包括： 1. 从核药房直接购买标记好的药物制剂；
2. 从相应的企业购买放射性核素或核素发生器以及用于标记药物的配套药盒； 3. 购买放射性核素和被被标记物原材料，自行研究和标记新药。
核医学设备分类及原理（录像）
核医学仪器是实现核医学工作必不可少的基本工具。核医学仪器飞速发展，促进了核医学的诊疗水平，提高了在临床应用中的地位。核医学常规仪器包括诊断工作中使用的显像仪器、脏器功能测定仪器、体外样品分析测量仪器、辐射防护测量仪器和放射性核素治疗仪器等。 表7.2 常见的核医学仪器分类
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放射性探测仪器主要由三部分组成：一是辐射探测器；二是电子学单元，三是数据处理系统。辐射探测器的基本原理是建立在射线与物质相互作用基础上的。
核探测仪器种类繁多，其探测和测量辐射的机制主要利用以下几种电离辐射效应。
①电离作用
射线可引起物质电离，辐射引起电离的数量与收集的电子对数目具有相关性。在此原理上诞生了电离室、盖革计数管等经典仪器。
②荧光效应
荧光现象主要是由于电子在某些吸收材料中从高能态电子轨道移动到低能态电子轨道时产生光信号。激发作用使原子核外电子从低能态 跃迁到高能态，当原子退激时就产生荧光，荧光可以转变成电信号。电信号的大小与跃迁到高能态的核外电子数量有关，进而与引起闪烁现象的射线总量相关。荧光 现象是射线监测和计量的一个非常重要的机制，最常见的闪烁探测仪就是利用这种原理制成。
③感光作用
射线可使感光材料形成“潜影”，经显影和定影处理后，感光材料中出现黑色颗粒沉淀形成黑影，根据黑影在被测量样品中的部位和相对灰度，可对被测样品的放射性做出定位和定量判断。依据这一原理，放射自显影技术得以建立和发展。
常用设备简介──显像仪器（简报）
现在我会介绍一些常见核医学仪器的工作原理。 ① γ相机。
1957年Anger研制出第一台γ照相机，称之为 Anger照相机，1963年在日内瓦原子能和平会议上展出。它克服了逐点扫描打印的不足，使核医学显像走向现代化阶段。
γ相机由准直器、晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成像装置等组成。准直器、晶体、光导、光电倍增管矩阵等构成可单独运动的部分，称为探头。
准直器通过吸收作用，选择性地允许γ光子通过，到达晶体，从而按一定规律将放射性核素的分布投影到晶体平面上。γ射 线与晶体相互作用后，产生的次级电子使晶体分子激发，激发态的分子回复到基态时产生荧光光子，光子通过光导被紧贴着晶体的光电倍增管光阴极吸收，转换成电 子再经过十多级的连续成倍放大，形成电脉冲信号。上述探测过程就是晶体闪烁探测器的基本过程。位置电路根据光电倍增管的位置和输出脉冲幅度，确定闪烁中心 位置并输出相应位置信号。能量信号还对位置信号作归一化，使位置信号的幅度即图像的大小，与γ光子的能量无关。显示系统在与γ光子闪烁光中心的对应位置显示闪烁光点，成像装置记录大量的闪烁光点，构成一幅图像。 ② SPECT
SPECT是Single photon emission computerized tomography（单光子发射型计算机断层成像）的缩写。 David Kuhl1959年用双探头的扫描机进行断层扫描，并进一步研制和完善断层显像仪器，使得SPECT成为核医学显像的主要方法。
基本结构包括：探头、机架、采集工作站、处理工作站共4部分组成。探头是SPECT的核心，用来探测患者体内的射线，并转换成电信号且生成图像信 号；机架用于支持探头在不同方向和角度旋转；采集工作站主要是控制整个扫描过程；患者通常躺在检查床上完成包括平面和断层的各种检查；处理工作站是对采集 得到的图
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像作进一步的定量和定性分析，并以适当的格式输出和打印。SPECT的工作原理是利用引入人体内的放射性核素发出的γ射 线经碘化钠晶体产生荧光，荧光光子再与光电倍增管的光阴极发生相互作用，产生光电效应。光电效应产生的光电子经光电倍增管的打拿极倍增放大后在光阳极形成 电脉冲，经信号处理后在荧光屏上形成闪烁影像。利用滤波反投影的方法，借助计算机处理系统重建横向断层影像，由横向断层影像的三维信息再经影像重建组合获 得矢状、冠状断层或任意斜位方向的断层影像。 ③ PET
PET是Position Emission Computed Tomography（正电子发射计算机断层显像仪）的缩写，是目前最先进的放射性核素显像技术。PET的基本结构由探头（晶体、光电倍增管、高压电 源）、电子学线路、数据处理系统、扫描机架及同步检查床组成。PET工作的目的是显示正电子核素标记的示踪剂在体内的分布。通过化学方法，将发射正电子的 核素与生物学相关的特定分子连接而成的正电子放射性药物注入体内后，正电子放射性药物参加相应的生物活动，同时发出正电子射线，湮灭后形成能量相同 （511keV）、方向相反的两个γ光子。在PET的探测器接收光子过程中应用电子准直或符合探测技术，即可得到正电子放射性药物的分布情况，并经计算机图像重建后进一步转化为肉眼可视的图像。在很多情况下，它可提供其他方法所不能提供的重要诊断信息。用于显像的同位素都属于短半衰期的核素，如11C、13N、15O、18F等。PET应用于动静态断层显像、定量分析，是肿瘤、神经和心血管疾病诊断与临床医学研究应用的重要设备。
PET/CT是将PET功能图像和高分辨率的CT解剖图像结合起来，把两者的定性和定位优势进行了有机结合，提高了诊断的准确性。
常用设备简介──功能测定仪器（简报）
功能测定仪由一个或多个探头、电子线路、计算机和记录显示装置组成。它对射线的探测原理见上述?闪烁探测器。
1. 甲状腺功能测定仪
采用带张角型准直器的?闪烁探头和定标器组合的装置。 2. 肾功能测定仪
肾功能测定仪是由体表外描记肾
脏放射性曲线来测定肾脏功能及血流量动态变化的专用诊断仪器。仪器工作原理是将探测到双肾区的放射性射线转换为脉冲电压，经单道线性放大、脉冲幅度分析、整形，然后通过计数率仪转换为直流电压输出，再用自动平衡记录仪描绘曲线。
常用设备简介──体外样品测量仪器与电离探测仪器（简报）
液体闪烁计数器的原理
液体闪烁计数器（liquid scintillation counter）是体外样品分析仪器的一种，使用液体闪烁体（闪烁液）接受射线并转换成荧光光子的放射性测量仪。
主要测量3H、14C等发射低能β射线的放射性核素，例如用于14C-尿素呼气试验测幽门螺杆菌和用于实验核医学研究。
最后，我们看看核医学工作场所常用放射性测量仪器。
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活度计（radioactivity calibrator）是用于测量并直接给出放射性药物或试剂所含放射性活度的一种专用放射性计量仪器。它主要由探头、后续电路、显示器及计算机系统组成。
表面污染监测仪用于对工作人员体表、衣物表面和工作场所有无放射性沾染的检测。剂量监测仪用于测量工作场所的照射剂量和放射性工作人员的吸收剂量。 核医学工作流程
这里显示的是临床核医学进行诊断时的工作流程，各种设备和医院之间会有一些差异，此处仅为参考。 ① 核素显像工作流程
② 核素治疗的工作流程
这里显示的是临床核医学进行核素治疗时的工作流程，各医院之间会有一些差异，此处仅为参考。
学习活动
对于选择99m Tc作为现在临床核医学显像诊断的常用药物，你认为它是否满足了我们前面所讲的临床核医学药物选择的基本要求？
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