放射診斷治療 與核醫(yī)學(xué)

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1、第4章放射診斷治療與核醫(yī)學(xué)第一節(jié)放射診斷學(xué)第二節(jié)X射線計(jì)算機(jī)斷層(XCT)第三節(jié)放射治療學(xué)第四節(jié)核醫(yī)學(xué)概述1人類已進(jìn)入21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)將高度發(fā)展，人民生活水平進(jìn)一步提高，人民渴望有一個(gè)好的生活環(huán)境和健康的身體，所以需要提高醫(yī)療技術(shù)和水平，更新醫(yī)療設(shè)備，提高全民族的健康，使人民的平均壽命提高到新的水平。核科學(xué)與醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、放射學(xué)和劑量學(xué)等結(jié)合，產(chǎn)生了放射診斷學(xué)、放射治療學(xué)和核醫(yī)學(xué)等學(xué)科。概述2現(xiàn)代醫(yī)學(xué)總是包括四個(gè)方面：預(yù)防醫(yī)學(xué)、診斷醫(yī)學(xué)、治療醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)。核科學(xué)可用于預(yù)防、診斷和治療，已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中不可缺少的部份。例如：預(yù)防領(lǐng)域需開(kāi)展普查，如乳腺癌普查、骨密度普查、X光定期檢查等；

2、診斷領(lǐng)域，現(xiàn)代化醫(yī)院中的高當(dāng)設(shè)備都和核科學(xué)有關(guān)，如XCT、ECT、MRI和PET等；治療領(lǐng)域，現(xiàn)代癌癥有70％需要放射性治療，還有X刀、γ刀、質(zhì)子刀等都是目前最先進(jìn)的治療設(shè)備。第二節(jié)X射線計(jì)算機(jī)斷層(XCT)1972年英國(guó)EMI公司的Hounsfield研制成世界上第一臺(tái)XCT機(jī)。CT（ComputedTomography）是計(jì)算機(jī)斷層的縮寫(xiě)?？朔薠光機(jī)平面圖像在深度方向的重疊，可以得到人體臟器的斷層（即一薄層）圖像，許多斷層像可以重建成三維的立體像。2.2XCT對(duì)X射線的測(cè)量(1)1、X射線的五個(gè)物理量：波長(zhǎng)、頻率、能量、強(qiáng)度和劑量。一個(gè)光子的能量2.2XCT對(duì)X射線的測(cè)量(2)

3、2、X射線與人體的相互作用彈性散射：光子與電子碰撞只改變進(jìn)行方向而能量不變?？灯疹D散射：光子與自由電子或原子中束縛得不太緊的電子碰撞，將一部份能量傳遞給電子，使之脫出原子成為反沖電子，光子則因損失能量成為能量更小的光子，且改變運(yùn)動(dòng)方向。光電效應(yīng)：光電作用導(dǎo)致X射線光子及其能量在作用處被吸收。2.2XCT對(duì)X射線的測(cè)量(3)3、X射線的衰減X射線穿過(guò)人體后，強(qiáng)度成指數(shù)衰減，如下式所示：其中μ是組織的線性衰減系數(shù)，W是組織的厚度。2.3XCT建像原理和方法建像方程如下：3．CT數(shù)在CT建立圖像的理論中，人們感興趣的是用數(shù)值描述人體的組織。線性衰減系數(shù)μ是區(qū)分不同組織的物理量，為了鑒別組織

4、的線性衰減系數(shù)的微小差別，并使組織特性定量化，采用了CT數(shù)這一概念。CT數(shù)定義為：3．CT數(shù)我們知道，水的線性衰減系數(shù)（或稱吸收系數(shù)）μ水為1；骨骼的衰減系數(shù)μ骨近似為2；空氣的衰減系數(shù)μ空氣為0.0013。因此計(jì)算可得水的CT數(shù)為0，骨的CT數(shù)為+1000，空氣的CT數(shù)近似為-1000。這樣我們可把一個(gè)重建的CT圖像看成一個(gè)CT數(shù)的矩陣，每一個(gè)CT數(shù)代表一個(gè)像素。人體組織的CT數(shù)界限有2000個(gè)分度，上界為骨的CT數(shù)，為+1000H，下界為空氣的CT數(shù)，為-1000H。3．CT數(shù)一些常用CT數(shù)：脂肪的CT數(shù)為-100軟組織的CT數(shù)大約為+20～+40。第三節(jié)放射治療學(xué)3.1概述放射

5、治療的原理放射治療學(xué)是利用核射線（X、γ、β和中子流等）對(duì)疾病進(jìn)行輻射治療的學(xué)科。放射治療的基本原理是當(dāng)射線達(dá)到一定劑量時(shí)，射線照射對(duì)病變細(xì)胞有抑制和殺傷作用。射線通過(guò)直接效應(yīng)和間接效應(yīng)置癌細(xì)胞于死地。3.1概述腫瘤放射治療的方法和療效放射治療的方法有三種：貼敷法、腔內(nèi)照射法和體外照射法。據(jù)有關(guān)報(bào)道：如子宮癌手術(shù)前放射治療的治愈率可從70％提高到90％；膀胱癌手術(shù)前放射治療的治愈率可提高10％以上；肺癌手術(shù)后放射治療5年生存率從0提高到20％。單獨(dú)放射治療惡性腫瘤5年治愈率可達(dá)50%3.4立體定向放射治療一、概述1949年瑞典神經(jīng)科學(xué)家Leksell首先提出了放射外科學(xué)理論，設(shè)想利用

6、立體定向技術(shù)，使用大劑量的高能量射線束（X、?、質(zhì)子、中子等）一次性摧毀靶點(diǎn)的病變組織。此后近二十年有許多科學(xué)家進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)，于1968年建造了世界上第一臺(tái)?刀，并于1972年－1974年成功地做了二十多例腦動(dòng)靜脈畸形和癌癥手術(shù)。從此?刀開(kāi)始用于治療各種神經(jīng)外科和癌癥疾病。3.4立體定向放射治療(1)二、?－刀?－刀和X－刀并非通常意義上的有利刃、有把柄、能切割的金屬刀。稱其為“刀”是因?yàn)樗芟笫中g(shù)刀那樣切除腫瘤，冠以“X”或“?”是因?yàn)樵瓌?dòng)力來(lái)自X射線和?射線，所以也是一種放射治療。3.4立體定向放射治療(2)1．?－刀的基本原理和概況?－刀是將多個(gè)放射源靜止性照射到一點(diǎn)上，使

7、該點(diǎn)的劑量很大，從而到達(dá)治療的目的。1968年第一臺(tái)?－刀在瑞典問(wèn)世，用179個(gè)鈷60源；1974年第二代?－刀用201個(gè)鈷60源，照射直徑達(dá)4－30mm；八十年代發(fā)展了第三代?－刀，用多個(gè)等劑量3.4立體定向放射治療(3)中心，更換各種準(zhǔn)直器頭盔，應(yīng)用范圍擴(kuò)大到顱內(nèi)腫瘤和血管畸形。1984年后?－刀受到世界各國(guó)關(guān)注和推廣，在英國(guó)和阿根廷安裝了第三臺(tái)和第四臺(tái)?－刀。1987年在美國(guó)安裝了北美第一臺(tái)?－刀，每個(gè)鈷源達(dá)30居里，適用于治療面積更大、位置更深的病