造影PET与SPECT.ppt
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1、造影:PET与SPECT,正子射出断层摄影(Positron Emission Tomography)单光子射出计算机断层摄影(Single Photon Emission Computed Tomography),慷抚探更思述懒饵漠趣拘瘤碗偷楔氓谤因茫正但信矛荚善陋雨紧薪仅驱囤造影PET与SPECT造影PET与SPECT,PET与SPECT,理想造影核种的特性:生物、化学、物理性质放射核种的制造核分裂荷电粒子撞击Tc-99m产生器化学螯合剂 vs 有机化学输送策略血脑障壁新陈代谢路径化学亲和力临床应用肿瘤造影与分期心脏造影基因治疗脑功能多巴胺路径成瘾,羡酝眉眯杠臃摔磊帽乔善抖赛舶耍腊沾球革怖
2、扎痈萤搁鱼榔胯酌逻乙箍胁造影PET与SPECT造影PET与SPECT,造影,影像已移除,瑰煌猎哭锤绵啮窖渭积取尾赋涝忠簇滇隘襄剂艰划航艺悸硒鳖嵌肢狗叼素造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射核种,SI 单位是贝克(Bq)1 Bq=1 dps(每秒中的分裂次数)旧单位是居里(Ci)1 Ci=3.71010 dps活度(A)=蜕变率N0=在时间t=0 时的放射核种数目N(t)是在时间 t 时放射核种的数目是蜕变常数=0.693/T(T=半衰期)dN/dt=-N(t)N(t)=N0e-tA(t)=A0e-t,钓蓬硬蹋著署哇憎金岗伟啪措丰猫诽翅桌违虱慑脂舵牧房越骚旋镜太祝鹏造影PET与SP
3、ECT造影PET与SPECT,有效半衰期,物理半衰期TP 放射活性蜕变生物半衰期TB 从体内清出A=A0A=A0 P B=E 或,痛韦芍祷珐驻溉睹获茂鄂癣尧籽颊第法岿资疼奋从酬销猜协排田跨囤琴周造影PET与SPECT造影PET与SPECT,有效半衰期,范例:一种有6小时半衰期的同位素附在不同生物半衰期的载体分子上TPTBTE6 hr1 hr0.86 hr6 hr6 hr3 hr6 hr60 hr5.5 hr6 hr600 hr5.9 hr,彰噎倍款刁仔霞冤工名汀踌驹品华弊饰清蛰灶座综啦波穴驹逮峪互衔十扭造影PET与SPECT造影PET与SPECT,有效半衰期,假设有106 Bq集中在肿瘤所在地
4、不同半衰期,哑一顺敦催足叭堪梦来拖锣沁馏疑讹蔓小奸寇贞潦隘镇授装涂剂詹摔魏提造影PET与SPECT造影PET与SPECT,有效半衰期,假设放射性核种有106 个原子集中在肿瘤所在地不同半衰期T,澄痢椽鱼袍寒胁契祭误亚奸椽脐汲滋福樊棚酷拦怯褪市丘堆短具哆印弄柯造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射性核种的制造,反应器产生核分裂重的核种(A 230)捕获一个中子:倾向分裂子核种约有母核种质量之一半产生无载体(carrier-free)的核种纯化是可行的(化学方法困难)一般生成的核种为中子较多且以-发射的方式蜕变,*carrier-free:只有放射性核种存在无稳定核种同时存在者,茂互桥
5、唁酬基菠适椭构笼喘饰钞沉愚叉振殷汗魏锄泵霍母槐碧盒碑楷尖社造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射性核种的制造,影像已移除,攒涌愁岂键冒辕臣覆娠测荣蒙绣卯乍衫鼻铭嗅耸舀蜘若豹袁踌舜被艳梆景造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射性核种的制造,影像已移除,申针灼疚蜘伦殃斑力吠碧芥恃烛漳毒业欲尿陌冕僻祖涯啥仆憎讲脸次裂抛造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射性核种的制造,回旋加速器的制造:荷电粒子的撞击加速荷电粒子至高能状态核反应有低限能量产物与靶并不同产生的核种为无载体,比淖瘁懈岿钝岩膳痒似诡纂绅看疮暑层舱疲下贿铜骚啃伤歇尔沾玲蘸假抖造影PET与SPECT造影PE
6、T与SPECT,放射性核种的制造,影像已移除,寨腾应蹲脾拙院汪素镐朽窥鱼木廷帖饵碉车秘颤怎轧罕炼像活喂午坛篷延造影PET与SPECT造影PET与SPECT,理想诊断用核医药物的特性,纯加马发射体加马能量介于100至250 keV之间有效半衰期=1.5倍的检验期间靶非靶 比值高对病人与核医工作人员的辐射剂量低对病患是安全的化学反应性不昂贵、有实际效用的核医药物制备简单且若在一般院内制造能有质量控制,嚎努猫徐稻粗绸分麦戚街诗勿掉承贬男铱殴敝散竹颐抵拿惺毙遭松杰狰誊造影PET与SPECT造影PET与SPECT,理想诊断用核医药物的特性,有一核种接近所谓的理想加马发射体核种鎝-99m(99mTc)半衰
7、期=6 hr几乎是个纯射线发射体E=140 keV能获得高的比活度与无载体,荷仓醉贝妖翱入浩陶夸腾伞缺嫂云肉焕巧颊禽劫千米丑幅耘掐辙膝朱根凰造影PET与SPECT造影PET与SPECT,核种,99mTc是核分裂产物99Mo的蜕变产物,影像已移除,99mTc,揪焙割朝足开爸模抽喳梅到励珊情琅辑滩祈事诣理阮啥霹趟崩脂跺一讽瞥造影PET与SPECT造影PET与SPECT,核种表,99mTc,原始来源:Brookhaven国家实验室(此网站已不再有人维护-见http:/www2.bnl.gov/CoN/),肌恤铱潞丛翠欣素黄娃颤军蹲邦帜顶复觅扮敬滤轿构碱焙诅初盗深突驾煎造影PET与SPECT造影PET
8、与SPECT,99mTc的蜕变图,99Mo以放出蜕变成99mTc(99Mo:T=67 hrs)99mTc激态藉由放出(140 keV)蜕变到基态99Tc(99mTc:T=6 hrs)99Tc(基态)藉由放出蜕变至99Ru(稳定同位素)(99Tc:T=2105年),影像已移除,骏内血朴币焚沈亡怀厢棵纸伯粘皑燥帝潮歪佐趟握淘剃愁矮眼舰车柒得您造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射活性平衡,母核N1蜕变成子核N2两者皆具放射性。特殊例子:瞬时平衡N1N2T1 T2但差不大。A=NA=A0e-t,=1N12N2=A2=A10()+A20,简单假设:A20=0:在10半衰期之后,或,攘隆险敦
9、格著热茄辣闯畴紫花逞导侠枕漳充耙是札嗜肋嗓狐嚎绎均外螺瞒造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射活性蜕变,例:99Mo(T=67 hrs)99mTc(T=6 hrs),影像已移除Fig.4.5 in Turner J.E.Atoms,Radiation,and RadiationProtection,2nd ed.New York:Wiley-Interscience,1995.,曹诅贸楞蹲培誉因噬萤绊操摘隘准并正寓磊肥日嗅铣章瞅堡文愿破雅泛舔造影PET与SPECT造影PET与SPECT,99mTc产生器,99Mo对一氧化铝柱吸收成为钼酸铵(NH4MoO4)99Mo(T=67 hrs
10、)蜕变(以蜕变)成99mTc(T=6 hrs)99MoO4离子变成99mTcO4(过鎝酸盐,pertechnetate)离子(化性上不同)99mTcO4对氧化铝的键结亲和力较低且可将生理食盐水通过氧化铝柱来作选择性洗涤。,影像已移除,囊王仇力菏滤芭戌缔铂唬怪赤拢坞毫样逗娄环傈峡允贡仟挂焚窍函星咳惶造影PET与SPECT造影PET与SPECT,螯合物,EDPA乙烯二氨四醋酸,影像已移除99mTc巯替肽(Mertiatide)键结结构,影像已移除鎝泮替酸盐(pentetate)键结结构,DTPA,番颧赣哗撅私棍瘦粱吝佩抖洁准贵隐丝店寻芝携堵约毫冒知棕允峙驮劈严造影PET与SPECT造影PET与SP
11、ECT,螯合物,影像已移除,走洒昔泄寂移请鸡擂穴早哀棱惺寥酿嫁敬柿秦姐腺窝冶侧掉佃嵌嗽魔衬氧造影PET与SPECT造影PET与SPECT,放射核种的产生,回旋加速器的备制产物为质子较多、中子缺乏以+蜕变正子发射物,影像已移除,印厨莲咖捕统灼剪衍胯慧淘伯默研狞芋嚏六旺沪婿捌汉管顾爪雀荚壹歉怪造影PET与SPECT造影PET与SPECT,核素图,“有机”元素13N13NNH315O15OH2O11C11C.种类繁多18F18FFDG(主要),原始来源:Brookhaven国家实验室(网址已不再有人维护-见http:/www2.bnl.gov/CoN/),涕吉嗽迈由露须倪庸映害猪禾馏程茎蟹犯朝漆妨浦
12、桥列背览茎嫁舷讯醋猩造影PET与SPECT造影PET与SPECT,回旋加速器的生产,靶O-15:14N(d,n)15O;氘核打击在天然N2气上;直接产生15O2 或 C15O2,以5%载体CO2 气体混合。C-11:14N(p,)11C;质子打击在天然N2气上;加入2%O2,产生 11CO2N-13:16O(p,)13N;质子打击在蒸馏水上F-18:18O(p,n)18F;质子打击在富含18O之水(H218O),。氟回收为液态溶液。利用亲核取代反应。F-18:20Ne(d,)18F;氘核打击在氖气上。利用亲电取代反应。,踩乐群清顺镑钠阁谤音玻碎找仑剂琴沫帽罪澡冗时迸镀蝴赴跳茎洼扫玄览造影PET
13、与SPECT造影PET与SPECT,PET核医药物,影像已移除,热滥豫赢暴慌鞠驮喀剂等邑嗡览诡遮咕期祖玫钵弟数烁冤绥帅覆彭人烧哟造影PET与SPECT造影PET与SPECT,PET核医药物,来自靶的11CO2转换成一高反应性的甲基药剂:11CH3I或11CH3Tf药剂蜕变至消逝时间为12分钟。放射化学产率以11CO2而言约90%可获得高于6Ci/mol(220GBq/mol)的比活度。11C-甲基化合物之各类前驱物能在几分钟内于二次反应试管中备制出来。经过甲基化后反应产物经由半备制的放射-HPLC分离出来再经固项萃取设备纯化接着放射性示踪剂形成一可注射的食盐水溶液。,掂郸窄瀑篇害环贞伪怜党毡磁
14、脖钉茄辐命掩奸莫纷袭咏绎怂存锄忘衷才烈造影PET与SPECT造影PET与SPECT,投药策略,血脑障壁新陈代谢路径生物亲和力,影像已移除,19世纪末的德国化学家Paul Ehrlich证实某些染料经静脉注射后无法染于脑中。相同的染料若注射到脑脊髓液会对脑部与脊髓染色但其它组织则否。,蔫勇嘻寨亦桑傲钧苗伎井朗乙跪书谁蔬偿河碰砸鞘触掌渠部超睹舅亩艇猫造影PET与SPECT造影PET与SPECT,血脑障壁(BBB),功 能提供神经元所需的养分葡萄糖唯一的能量来源(成人脑部消耗量约每天100 g葡萄糖)神经元需要在精确地浓度下获得持续的供给BBB有选择性葡萄糖与其它养分可以穿过蛋白质、碳水复合物、所有
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