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第1篇 总论3

第1章 核物理基础知识3

1.1 放射性3

1.2 放射性衰变与规律3

1.2.1 常见的核衰变类型4

1.2.2 核衰变规律5

1.3 射线与物质的相互作用7

1.3.1 电离和激发7

1.3.2 α射线与物质的作用8

1.3.3 β射线与物质的作用9

1.3.4 γ射线与物质的作用11

1.3.5 γ射线的衰减12

1.4 放射性核素的分类与来源13

1.4.1 放射性核素的分类13

1.4.2 放射性核素的来源13

1.4.3 放射性核素计量单位14

第2章 核医学中的辐射剂量学15

2.1 辐射剂量学中常用的辐射物理量15

2.1.1 粒子注量和粒子注量率15

2.1.2 能量注量和能量注量率16

2.1.3 照射量17

2.1.4 吸收剂量和比释动能17

2.1.5 当量剂量和有效剂量18

2.1.6 集体当量剂量和集体有效剂量19

2.1.7 待积当量剂量和待积有效剂量19

2.2 内照射辐射剂量学中常用的基本概念20

2.2.1 摄入量、吸收量与滞留量20

2.2.2 物理半衰期、生物半衰期及有效半衰期20

2.2.3 隔室21

2.3 内照射辐射剂量学模型的计算公式22

2.3.1 源器官和靶器官22

2.3.2 源器官中放射性活度累积22

2.3.3 靶器官的吸收剂量和吸收分数23

2.3.4 靶器官的比有效能量24

2.3.5 靶器官的待积当量剂量和总待积当量剂量25

2.4 临床核医学中常用的剂量学模型25

2.4.1 胃肠道模式25

2.4.2 肾-膀胱模式26

2.4.3 肝-胆模式27

2.4.4 脑脊髓液腔模式28

2.5 临床核医学中常用放射性核素的代谢模型29

2.5.1 临床核医学131Ⅰ生物代谢模型29

2.5.2 临床核医学99mTc生物代谢模型31

2.5.3 临床核医学18F生物代谢模型34

第3章 γ射线探测技术35

3.1 闪烁型探测器36

3.1.1 闪烁体36

3.1.2 光电倍增管37

3.2 电离型探测器38

3.3 半导体探测器38

3.4 后续电子学线路39

3.4.1 放大器39

3.4.2 脉冲高度分析器40

3.5 功能测定仪器40

3.5.1 甲状腺功能测定仪40

3.5.2 肾功能测定仪41

3.5.3 多功能测定仪41

3.5.4 手持式γ射线探测器41

第4章 SPECT43

4.1 准直器43

4.2 SPECT采集参数的选择44

4.3 图像处理与重建45

4.3.1 算法46

4.3.2 滤波反投影47

4.3.3 迭代算法48

4.4 SPECT质控48

4.4.1 SPECT质控基础48

4.4.2 SPECT日常质控测试49

4.4.3 SPECT的日常维护与保养52

第5章 PET55

5.1 探测原理55

5.1.1 符合探测55

5.1.2 作用深度探测57

5.1.3 飞行时间探测59

5.1.4 光子湮灭成像59

5.1.5 平板探测器60

5.2 数据采集与处理60

5.2.1 二维与三维采集60

5.2.2 图像重建方法62

5.2.3 常用图像定量分析方法63

5.3 PET成像质量的影响因素66

5.3.1 示踪剂66

5.3.2 设备因素66

5.3.3 操作因素67

5.3.4 分析和校正因素69

5.3.5 医疗干预69

5.3.6 病灶的生物学特征70

5.3.7 自身因素71

5.4 PET的主要性能指标与质量控制71

5.4.1 PET的主要性能指标71

5.4.2 PET质量控制74

第6章 图像融合设备77

6.1 SPECT/CT77

6.1.1 SPECT工作原理77

6.1.2 CT的工作原理77

6.1.3 SPECT/CT特点及显像方法78

6.2 PET/CT79

6.2.1 PET/CT的结构与性能80

6.2.2 PET/CT图像与PET图像的区别80

6.2.3 PET/CT显像特点81

6.2.4 PET/CT的应用81

6.2.5 PET/CT应用中存在的问题82

6.3 PET/MRI83

6.3.1 PET/MRI的发展历史83

6.3.2 临床型PET/MRI的结构84

6.3.3 PET/MRI一体机的技术挑战85

6.3.4 PET/MRI临床应用87

第7章 小动物成像设备89

7.1 microSPECT和microSPECT/CT89

7.1.1 准直器90

7.1.2 晶体90

7.1.3 图像重建91

7.1.4 microSPECT与microCT的图像融合91

7.1.5 microSPECT的显示记录方法92

7.2 microPET92

7.2.1 microPET的基本结构92

7.2.2 microPET/CT和microPET/MRI93

7.3 其他小动物成像设备94

7.3.1 小动物核磁共振成像设备94

7.3.2 microCT95

7.3.3 可见光成像设备95

7.3.4 小动物超声成像设备96

第2篇 放射性药物篇99

第8章 放射性标记化合物的制备与质量控制99

8.1 化合物的合成方法99

8.1.1 锝标记化合物的合成99

8.1.2 碘标记化合物的合成102

8.1.3 氟标记化合物的合成105

8.1.4 碳标记化合物的合成107

8.2 蛋白质和多肽的放射性标记108

8.2.1 蛋白质、多肽的放射性碘标记108

8.2.2 蛋白质、多肽的放射性氟标记109

8.3 质量控制111

8.3.1 物理检验111

8.3.2 化学检验112

8.3.3 生物检验115

参考文献115

第9章 18F标记显像剂117

9.1 放射性核素18F的化学性质与标记特点117

9.2 18F-FDG117

9.2.1 18FDG的化学合成与质量控制117

9.2.2 18F-FDG的生物学机制119

9.2.3 18F-FDG在临床中的应用119

9.3 18F-FLT120

9.3.1 18F-FLT的化学合成与质量控制120

9.3.2 18F-FLT的生物学机制121

9.3.3 18F-FLT在临床中的应用121

9.4 18F标记的其他显像剂123

9.4.1 18F-Fallypride123

9.4.2 18F-Al-NOTA-PRGD2124

9.4.3 18F-Al-NOTA-MATBBN125

参考文献127

第10章 11C标记显像剂129

10.1 放射性核素11C的化学性质与标记特点129

10.2 放射性核素11C标记的显像剂及其化学合成方法130

10.2.1 11C-蛋氨酸的化学合成130

10.2.2 11C-胆碱的化学合成132

10.2.3 11C-乙酸的化学合成132

10.2.4 11C-β-CFT的化学合成133

10.3 11C标记显像剂的临床应用135

10.3.1 11C-蛋氨酸（11C-MET）显像135

10.3.2 11C-胆碱PET/CT显像137

10.3.3 11C-乙酸PET/CT显像141

10.3.4 11C-β-CFT显像144

参考文献145

第11章 99mTc标记显像剂147

11.1 放射性核素99mTc的化学性质与标记特点147

11.2 99mTc-IDA148

11.2.1 99mTc-IDA的化学合成与质量控制148

11.2.2 99mTc-IDA的生物学机制149

11.2.3 99mTc-IDA在临床中的应用149

11.3 99mTc-MDP152

11.3.1 99mTc-MDP的化学合成与质量控制152

11.3.2 99mTc-MDP的生物学机制153

11.3.3 99mTc-MDP在临床中的应用155

11.4 99mTc-MAA155

11.4.1 99mTc-MAA的化学合成与质量控制156

11.4.2 99mTc-MAA的生物学机制158

11.4.3 99mTc-MAA在临床中的应用158

11.5 99mTc-ECD163

11.5.1 99mTc-ECD的化学合成与质量控制163

11.5.2 99mTc-ECD的生物学机制165

11.5.3 99mTc-ECD在临床中的应用166

11.6 99mTc-SC167

11.6.1 99mTc-SC的化学合成与质量控制167

11.6.2 99mTc-SC的生物学机制168

11.6.3 99mTc-SC在临床中的应用169

11.7 99mTc-DTPA170

11.7.1 99mTc-DTPA的化学合成与质量控制170

11.7.2 99mTc-DTPA的生物学机制172

11.7.3 99mTc-DTPA在临床中的应用172

11.8 99mTc-MIBI174

11.8.1 99mTc-MIBI的化学合成与质量控制174

11.8.2 99mTc-MIBI的生物学机制175

11.8.3 99mTc-MIBI在临床中的应用175

11.9 其他99mTc标记显像剂及临床应用176

11.9.1 引言176

11.9.2 其他99mTc标记的经典显像剂177

11.9.3 新兴99mTc标记显像剂181

参考文献188

第12章 碘标记显像剂191

12.1 放射性核素碘的化学性质与标记特点191

12.1.1 Greenwood-Hunter法192

12.1.2 乳过氧化物酶（LPO）法193

12.1.3 碘精（Iodogen）标记法194

12.1.4 酰化试剂（Bolton-Hunter试剂）法194

12.2 131碘-MIBG195

12.2.1 131碘-MIBG的化学合成与质量控制195

12.2.2 131碘-MIBG的生物学机制196

12.2.3 131Ⅰ-MIBG的临床应用198

12.3 放射性碘标记的其他显像剂203

参考文献204

第13章 111In标记显像剂207

13.1 111In的性质及标记特点207

13.1.1 111In的性质207

13.1.2 111In的标记特点208

13.2 111In-奥曲肽209

13.2.1 111In-奥曲肽的化学合成与质量控制209

13.2.2 111In-DTPA-octreotide的生物学机制210

13.3 111In-DTPA-奥曲肽临床应用211

13.3.1 111In-DTPA-奥曲肽肿瘤显像的临床应用211

13.3.2 SRI的假阳性和假阴性216

13.3.3 111In-DTPA-奥曲肽肿瘤核素靶向治疗的临床应用217

第14章 188Re标记显像剂219

14.1 188Re标记药物的研究进展219

14.2 188Re-HEDP219

14.3 188Re标记介入放射治疗剂220

14.3.1 188Re-碘油220

14.3.2 188Re标记胶体221

14.4 188Re标记靶向治疗药物222

14.4.1 188Re标记单克隆抗体222

14.4.2 188Re标记免疫靶向磁性纳米颗粒225

14.4.3 188Re标记多肽225

14.4.4 188Re标记葡萄糖类似物227

14.4.5 188Re标记反义寡核苷酸228

14.5 其他应用228

参考文献228

第15章 68Ga、64Cu标记生长抑素受体显像剂231

15.1 68Ga标记生长抑素受体显像剂231

15.1.1 神经内分泌肿瘤显像231

15.1.2 头颈部肿瘤显像233

15.2 64Cu标记生长抑素受体显像剂234

15.2.1 四氮杂大环类螯合的SSTR显像剂234

15.2.2 横桥大环类螯合的SSTR显像剂236

15.2.3 六氮大双环笼型螯合的SSTR显像剂237

15.2.4 非螯合的纳米技术方法237

参考文献237

第3篇 临床应用篇243

第16章 18F-FDG PET/CT在神经退行性疾病中的应用243

16.1 概述243

16.2 帕金森病244

16.2.1 PDRP244

16.2.2 PDTP245

16.2.3 PDCP246

16.3 阿尔茨海默病248

16.4 亨廷顿病249

参考文献250

第17章 18F-FDG PET/CT在非小细胞肺癌中的临床应用253

17.1 概述253

17.2 诊断与分期253

17.3 预后评估255

17.4 疗效监测257

参考文献261

第18章 18F-FDG PET在弥漫大B细胞性淋巴瘤中应用265

18.1 概述265

18.2 18F-FDG PET/CT判断标准的进展266

18.3 18F-FDG PET/CT评价化疗疗效及预后时间点的选择269

18.4 18F FDG PET对评价R-CHOP治疗下DLBCL预后的价值270

18.4.1 IPI对于评判R-CHOP治疗下DLBCL预后价值的比较270

18.4.2 PET与IPI对于评判R-CHOP治疗下DLBCL预后价值的比较271

18.4.3 PET联合IPI对于评判R-CHOP治疗下DLBCL预后价值272

参考文献273

第19章 18F-FDG PET/CT在食管癌中的应用275

19.1 概述275

19.2 诊断与鉴别诊断276

19.3 临床分期277

19.4 疗效评估279

参考文献280

第20章 18F-FDG PET/CT在结直肠癌中的应用283

20.1 概述283

20.2 结直肠癌肝转移的诊断284

20.3 疗效评估287

20.4 复发和随访288

参考文献290

第21章 18F-FDG PET/CT在乳腺癌中的应用293

21.1 概述293

21.2 诊断与分期294

21.3 疗效监测297

参考文献298

第22章 18F-FDG PET/CT在泌尿系统肿瘤中的应用301

22.1 膀胱癌301

22.1.1 概述301

22.1.2 PET在膀胱癌原发灶诊断中的价值302

22.1.3 PET在膀胱癌分期中的价值302

22.1.4 PET在膀胱癌预后及复发诊断中的价值304

22.2 前列腺癌305

22.2.1 概述305

22.2.2 PET在前列腺癌诊断中的价值306

22.2.3 PET在前列腺癌分期和预后中的价值307

22.2.4 PET在前列腺癌复发诊断中的价值307

22.2.5 非FDG-PET示踪剂在前列腺癌中的应用308

22.2.6 PET在前列腺癌骨转移诊断中的价值309

22.3 肾细胞癌309

22.3.1 概述309

22.3.2 18F-FDG PET/CT在肾癌中的临床应用309

参考文献310

第23章 18F-多巴显像在神经系统的应用313

23.1 概述313

23.2 多巴胺受体显像313

23.3 多巴胺能神经递质显像314

23.4 多巴胺转运蛋白显像315

23.5 Ⅱ型囊泡单胺转运体316

参考文献316

第24章 99mTc-MIBI在甲状旁腺疾病中的诊断价值317

24.1 概述317

24.2 甲状旁腺疾病的分类318

24.3 99mTc-MIBI甲状旁腺显像原理及方法319

24.3.1 99mTc-MIBI甲状旁腺显像原理319

24.3.2 99mTc-MIBI甲状旁腺显像方法320

24.4 99mTc-MIBI甲状旁腺显像图像分析321

24.4.1 正常影像321

24.4.2 异常影像321

24.5 临床应用322

24.5.1 原发性甲状旁腺功能亢进症322

24.5.2 继发性甲状旁腺功能亢进症328

24.5.3 异位甲状旁腺329

24.6 99mTc-MIBI甲状旁腺显像的假阳性及假阴性的结果332

24.6.1 引起99mTc-MIBI甲状旁腺显像假阴性的原因332

24.6.2 引起99mTc-MIBI甲状旁腺显像假阳性的原因332

24.7 甲旁亢影像检查方法比较333

24.8 临床应用进展333

参考文献334

第25章 99mTc-MIBI在冠心病中的临床应用337

25.1 概述337

25.2 SPECT MPI方法学338

25.2.1 显像基本原理338

25.2.2 运动负荷显像338

25.2.3 药物负荷显像339

25.3 MPI的临床应用339

25.3.1 诊断效能339

25.3.2 危险度分层和治疗决策340

25.3.3 再血管化治疗后评价344

25.4 心肌梗死评价和胸痛鉴别345

25.4.1 心肌梗死评价345

25.4.2 急性胸痛的鉴别345

25.5 比较影像学346

25.5.1 CAG346

25.5.2 ECG和超声心动图346

25.5.3 CT冠状动脉造影与MPI347

参考文献349

第26章 99mTc-MIBI在心肌梗死中的临床应用351

26.1 心肌梗死的通用定义351

26.2 诊断和评价心肌梗死353

26.3 判断梗死相关动脉356

26.4 在心肌梗死后检测梗死区存活心肌的临床意义356

参考文献360

第27章 99mTc-SC在前哨淋巴结检测中的应用363

27.1 概述363

27.2 在乳腺癌中的应用365

27.3 在黑色素瘤中的应用366

27.4 在宫颈癌中的应用367

27.5 在胃肠道肿瘤中的应用367

27.6 在非小细胞肺癌中的应用368

27.7 在头颈部肿瘤中的应用369

27.8 发展与展望370

参考文献370

第28章 99mTc-MDP在转移性骨肿瘤中的应用373

28.1 概述373

28.2 99mTc-MDP SPECT374

28.2.1 早期诊断骨转移癌374

28.2.2 恶性骨肿瘤376

28.2.3 良性骨肿瘤377

28.2.4 良性、恶性疾病的鉴别377

28.3 SPECT/CT成像378

28.3.1 原理378

28.3.2 临床应用及评价378

第29章 99mTc-IDA在小儿肝胆疾病中的应用381

29.1 新生儿肝胆疾病381

29.1.1 胆道闭锁381

29.1.2 婴儿肝炎综合征382

29.1.3 小儿先天性胆管扩张症384

29.2 胆道显像在小儿肝胆疾病中的临床应用386

29.2.1 胆道闭锁和新生儿肝炎综合征的诊断与鉴别诊断386

29.2.2 小儿先天性胆管扩张症的诊断与鉴别诊断389

第30章 131Ⅰ治疗在Graves’病中的应用393

30.1 概述393

30.2 治疗原理394

30.3 适应证和禁忌证394

30.4 治疗剂量和方案395

30.4.1 固定剂量法395

30.4.2 计算剂量法396

30.4.3 计算剂量方法的选择397

30.5 给药方法398

30.5.1 给药方法398

30.5.2 重复治疗398

30.5.3 综合治疗398

30.6 甲亢并发症399

30.6.1 Graves’眼病399

30.6.2 甲亢性肌病400

30.6.3 甲亢合并心脏病401

30.6.4 其他并发症401

30.7 治疗并发症402

30.7.1 甲状腺功能低下402

30.7.2 白细胞减少403

30.7.3 致癌问题403

30.7.4 对生殖系统的影响403

参考文献403

第31章 131Ⅰ治疗分化型甲状腺癌及其转移灶407

31.1 概述407

31.1.1 甲状腺癌的流行病学407

31.1.2 分化型甲状腺癌的病理类型407

31.1.3 分化型甲状腺癌的TNM分期408

31.1.4 分化型甲状腺癌的危险性分级409

31.2 131Ⅰ治疗的基本原理410

31.3 131Ⅰ治疗的适应证与禁忌证410

31.3.1 适应证410

31.3.2 禁忌证411

31.4 治疗方法411

31.4.1 治疗前准备411

31.4.2 治疗剂量及给药方法412

31.4.3 治疗后的医学观察及处理413

31.4.4 治疗后131Ⅰ全身扫描413

31.4.5 重复治疗及间隔时间413

31.4.6 甲状腺激素替代抑制治疗415

31.5 清除残留甲状腺的意义及疗效评价416

31.6 DTC转移灶的治疗及疗效评价416

31.7 131Ⅰ-WBS阴性／血Tg阳性DTC患者的处理418

31.8 血清Tg及TgAb监测分化型甲状腺癌转移灶复发和转移的价值419

31.9 131Ⅰ治疗甲状腺癌的不良反应及处理421

参考文献421

索引423