检验核医学

检验核医学元素：指具有相同质子数的一类原子核。核素：凡是原子核内的质子数相同（Z相同），中子数不同（即质子数之和与中子数之和不相等，A不相同）所处能态也也一致的一类原子核。比如氢、氘、氚都是氢元素的核素。同质异能素：指原子核内质子数相等，中子数相同，但所处能态不一致的核素间的相互关系的称谓。同位素：质子数相同而种子数不相同的核素互称同位素。放射性：一种核素能自发的发生核的结构或/和能态的变化，释放出离子和/或光子，生成另一种核素的性质，这种变化过程称为放射性衰变。那么具有放射性的核素称为放射性核素，反之称为稳定性核素。核衰变包括三大类：α衰变，β衰变，γ跃迁和内转换。——————————————————————————————————↓α衰变：——————————————————————————————————↓β-衰变：↓β+衰变：——————————————————————————————————↓电子俘获EC：放射性核素的原子核衰变时，从核外俘获一个轨道电子而变成另一种原子核的放射性转变过程，称为电子俘获。见下图：—————————————————————————————————↓γ跃迁的本质：原子核由激发态转为基态，并释放γ射线。γ射线是波长极短的电磁波，不带电，质量为零，或称为光子流。见下图：—————————————————————————————————↓核衰变规律：放射性核素的衰变按时间的指数规律衰减。见下图：—————————————————————————————————物理半衰期：在单一的放射性衰变过程中，放射性核素衰变掉一半所需的时间，简称半衰期，记为T或者T（1/2）T=0.693/λ，这表明半衰期与衰变常数成反比，核素的衰变常数越大，其半衰期越短。核医学中常用的放射性核素，如131I的半衰期为T（1/2）=8.04天，125I的半衰期T（1/2）为60.2天。↓用半衰期表征衰变规律，有：——————————————————————————————————生物半衰期：非放射性药物因生物代谢在体内存留量减少一半所需的时间。又称为生物半减期。放射性核素进入人体后，一方面由于物理衰变而减少，另一方面由于生物代谢而被排出，故有1/Teff=1/T+1/Tb或Teff=（T*Tb）/（T+Tb）有效半衰期：指生物体内的放射性核素在生物代谢排出和物理衰变两个因素的作用下，体内存留量减少一半所需的时间。↓再根据N=N0/2=NO*e^-λT，可将放射性核素在人体内的负指数衰减规律写成：——————————————————————————————————平均寿命：处在特定能态的，一定数量的放射性核素的平均生存时间。见下图：——————————————————————————————————放射性活度：单位时间内放射性原子核衰变的核数。是常用的反映放射性强弱的物理量。用A表示，公式：——————————————————————————————————放射性比活度：当放射性活度与放射性物质的化学量相联系时，即单位化学质量的放射性物质所具有的放射性活度，称为~。一般用S表示。放射性浓度：当放射性活度与放射性物质的体积相联系时，即单位体积的放射性物质所含有的放射性活度，称为~。一般用C表示。放射性活度单位：国际单位制（SI）单位为贝克勒尔，简称贝可。定义：1Bq等于每秒发生1次核衰变。平时工作中仍有习惯于使用1975年前的放射性活度专用单位：居里（Ci），定义：1Ci等于3.7×10^10/s。两种单位的换算：1Ci=3.7×10^10Bq，1Bq=2.703×10^-11Ci带电粒子与物质的相互作用：激发与电离、散射、韧致辐射、契伦科夫辐射、吸收。γ射线与物质的相互作用：光电效应、康普顿-吴有训效应、电子对生成、γ射线的吸收。照射量：X、γ射线对空气电离能力的量，用于度量辐射场强度。它的国际单位制单位是库/千克(C/kg)，以前习惯使用的单位是伦琴(R)，1R＝2.58×10^-4C/kg。吸收剂量：指受照射物质吸收任何电离辐射能量的物理量，它是从能量角度来反应照射量的。剂量当量：反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。辐射防护的基本原则：①放射实践的正当性；②放射防护最优化；③个人剂量限值。外照射防护措施：①用量防护；②时间防护；③屏蔽防护；④距离防护内照射防护措施：①阻塞通道；②药物防护；③加速排除。核探测器主要由射线探测器和后续电子学线路组成。闪烁型探测器主要由闪烁体、光导、光电倍增管、相关电子学线路和外周屏蔽层组成。基本原理：当射线通过闪烁体时，闪烁体被射线电离、激发，并发出一定波长的光，这些光子射到光电倍增管的光阴极上发生光电效应而释放出电子，电子流经光电倍增管多级阴极线路逐级放大后形成电脉冲输入电子学线路部分，而后由定标器记录下来。现代闪烁型探测器大多配备有计算机系统来处理测量结果。常用闪烁体包括固体闪烁体和液体闪烁体。NaI晶体闪烁体常用于测量γ射线，液体闪烁体主要用来测量低能β射线，也可测量低能γ射线。①绝对测量：不借助中间手段直接测得放射性活度的方法，是对样品的实有放射性强度作测量，求出样品中标记同位素的实际衰变率。多用于标准源或校正源的测量。②相对测量：需借助中间手段，间接反映放射性活度的测量方法。即以常用测量仪器所测得的脉冲计数多少来反映放射性活度的大小，只是在某个固定的探测仪器上做放射性强度的相对测量，不追求它的实际衰变率。适用于常规多样品的测量，是核医学中最常用的测量方法。③本底：在没有放射性样品的情况下，仪器所测得的计数，称为~。放射性测量统计误差的控制：一、提高计数N①延长测量时间；②适当增加测量次数（但不超过3次）；③减少测量系统的影响因素。二、控制本底计数的影响①样品最小可测量控制；②合理分配测量样品和本底的时间稳定同位素：是指元素中不发生或极不易发生放射性衰变（半衰期＞10^15的放射性核素）的核素。元素的同位素组成常用同位素丰度表示，同位素丰度：是指一种元素的同位素混合物中，某特定同位素的原子数与该元素的总原子数之比。同位素失踪技术：是利用放射性核素或稳定核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。原理：利用放射性核素或稳定核素及其标记化合物与自然界中相对应的同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质，其基础包括两方面：一、放射性核酸或稳定核素及其标记化合物，与自然界中存在的相对应的同位素具有相同的化学性质和生物特性。进入机体后，在体内所发生的化学变化及生物学过程与被示踪的物质完全相同。二、放射性核素能自发的发生核衰变，并发射出射线，利用高灵敏度仪器的测量，可对标记物进行精确的定性、定量或定位研究；稳定核素由于质量不同于相应的同位素，也可借助质量分析仪进行定量测量。放射性核素标记化合物：是用放射性核素原子取代化合物分子结构中某一原子或某些原子后的化合物。该过程称为标记。同位素标记：化合物中某元素的稳定同位素原子被同一元素的放射性同位素或稳定同位素原子取代。非同位素标记：是指标记化合物是用化学性质相似或根本不同的放射性核素取代原化合物中所含的某元素的稳定核素原子。碘元素的放射性同位素种类繁多，其中125I、131I、123I等因半衰期和射线能量适合于医学、生物学应用，可作为蛋白质、多肽、活性物质及药物等的标记核素。特别是125I、131I廉价易得。蛋白质与多肽的放射性碘标记方法&基本原理在有机化合物的碘标记中，苯环比直链更容易标记，而且标记芳香环上的碘原子也相对稳定。用于标记的放射性碘的化学式为Na*I，I-必须氧化成高价的氧化态*I2或者*I+才能标记到有机化合物分子上去。一、直接标记法：以Na*I形式提供的I-必须首先在氧化剂的作用下氧化成中间活性形式*I2或者*I+，然后再被标记到蛋白质分子的酪氨酸残基的苯环上（酚羟基的邻位）。二、间接标记法：又称联接标记法，是先将放射性碘联接到一个小分子载体上，再将这个小分子物质与蛋白质结合。氯胺T法这是一种温和的氧化剂，在水溶液中产生次氯酸使*I-氧化。由于简便、快速、试剂易得，标记效率高，而且重复性较好，至今仍是使用最为广泛的碘标记技术。通过选择反应物浓度、反应液体积、控制反应温度和时间，可以非常有效地控制碘化反应，加入过量还原剂即可终止反应，常用的还原剂是偏重亚硫酸钠（Na2S2O5，又称焦亚硫酸钠）标记过程的注意事项：①氯胺T溶液和用量：因其在空气中不稳定，溶液应新鲜配制；氯胺T用量要严格控制，应通过实验来确定。用量过大会损伤标记蛋白质的生物活性和免疫活性；用量不足又会降低标记效率。②反应pH：应根据不同的蛋白质来确定最适pH，一般为7.4~7.8.为保证有足够大的缓冲容量，碘化反应应在0.2~0.5mol/L的磷酸缓冲液中进行。③反应体积：尽量减少反应体积，以提高碘化效率④反应时间：一般10s至3min之间，随标记时间增加，标记率的提高不明显，而蛋白质、多肽的损伤却加重。⑤反应温度：反应一般于室温下或冰浴中在小试管中进行。低温反应时，则可适当延长反应时间，被标记物的损伤可随温度升高而增加。⑥中止反应还原剂：偏重亚硫酸钠也应新鲜配制，用量一般为氯胺T用量的1.5~2倍。放射性核纯度：指一种放射性核素标记化合物中，特定化学结构的物质的放射性占总放射性的百分数。放射性比活度：单位质量的物质所含的放射性活度，用MBq/mmol或GBp/mmol。标记化合物的辐射分解：初级内分解、初级外分解、次级分解标记化合物的贮存原则：①降低标记物比活度。固体纯品贮存辐射自分解最严重，以液态贮存较好。②稀释。在贮存高纯度的标记化合物时常用非标记的化合物稀释。选择稀释剂时，主要采用不易产生自由基的溶液作稀释剂，如苯。③惰性气体，以防止标记物氧化。④低温保存。以低温度但不结冰的条件下（2~4℃）避光贮存标记化合物为好。对3H的标记化合物，也可采用深冻（-140℃）保存。体外放射分析：在体外条件下，以放射性核素标记的配体为示踪剂，以免疫结合反应为基础，以放射性测量为定量手段，对微量物质进行定量分析的一类分析方法的总称。包括竞争性分析法（RIA）和非竞争性分析法（IRMA）。特点：特异性强、精密度高（重复性好）、灵敏度高（检出限可达10^-9~10^-10g）、准确度高、应用广泛。常用标记物半衰期：碘131为8天，碘125为60天，锝为6小时。放射免疫分析（RIA）：是利用放射性核素标记抗原与非标记抗原（待测/标准抗原）同时和限量特异性抗体进行竞争性结合反应，通过测定放射性核素标记抗原与抗体复合物的放射性活度，经相应的数学函数关系推算待测抗原的含量。（基本原理：竞争抑制反应。基本试剂：标准抗原、抗血清和标记抗原。基本操作：加样→孵育→分离→测量→数据处理。）————————————————————————————————————————————————————————————————————一、标准曲线的制作标准曲线是定量依据：在RIA分析工作中，对被测物进行测定的同时，设置一组标准抗原进行测定，用于绘制标准曲线。在这组反应系统的各反应管内分别加入已知递增量的与被测抗原生物学活性相同的标准品、等量的抗体和标记抗原，在一定条件下进行反应，待反应达到动态平衡后，分离出结合的部分和游离的部分并测其放射性，计算反应参数，绘制标准曲线。再用被测物反应管的反应参数从标准曲线上求出被测抗原的量。具体步骤：①、分别向不同反应*Ag、管中加入已知浓度的一系列标准抗原以及已知的固定量的Ab；②、经过一定时间的温育，进行竞争结合反应；③、待竞争性结合反应平衡后，分离结合部分和游离部分；④、利用放射性探测器测定*Ag-Ab复合物或游离*Ag的放射性B或F；⑤、计算出结合率B%[B/(B+F)×100%]，或B/B0%；⑥、以B/T%或B/B0%为纵坐标，以标准抗原浓度为横坐标，绘制出B/T%或B/B0%随Ag量变化的曲线，即标准曲线B/T%或B/B0%有时可取其对数，或者其logit值；⑦、在相同条件下，测定被测样品的B/T%或B/B0%与标准曲线对照，