核医学的工作原理

图2.

宠物通过检测从放射性物质发出的辐射产生身体的图像。这些物质注入体内，通常用a标记放射性原子例如碳-11、氟-18、氧-15或氮-13，它们都有一个缩写衰减时间．这些放射性原子是通过用中子轰击正常化学物质来形成短暂的放射性同位素．PET检测在组织中由放射性物质发出的正电子与电子碰撞时发出的伽马射线(图1)．

图1

在PET扫描中，患者被注射一种放射性物质，并被放置在一个平台式上，这个平台式通过一个“甜甜圈”形状的外壳逐渐移动。该外壳包含圆形伽马射线探测器阵列(图2.），其具有一系列闪烁晶体，每个闪烁晶体连接到光电倍增管。晶体将伽马射线转换为从患者发出的伽马射线到光子光并且光电倍增管转换并扩增光子至电信号。然后由计算机处理这些电信号以生成图像。然后移动表，并重复该过程，导致身体的一系列薄片图像在感兴趣区域（例如脑，乳房，肝脏）。这些薄片图像可以组装成患者体的三维表示。

PET提供血流或其他生化功能的图像，这取决于放射性标记的分子类型。例如，PET可以显示大脑葡萄糖代谢的图像，或身体不同区域活动的快速变化。然而，该国很少有PET中心，因为它们必须位于一个粒子加速器设备附近，而该设备产生的放射性同位素寿命较短。

SPECT是一种类似于宠物的技术。但是，SPECT（Xenon-133，Technetium-99，碘-123）中使用的放射性物质比PET中使用的较长的次数较长，并且发出单个代替双伽马射线。SPECT可以提供有关血液流动的信息和身体中放射性物质的分布。它的图像具有较小的灵敏度并且比PET图像更少详述，但SPECT技术比PET便宜。此外，SPECT中心比宠物中心更容易进入，因为它们不必位于粒子加速器附近。

心血管成像技术使用放射性物质来绘制血液的流动心和血船只。心血管成像技术的一个例子是一个压力铊测试，其中患者用放射性铊化合物注射，在跑步机上行使，并用伽马射线照相机成像。经过一段时间后，在没有运动的情况下重复研究。比较锻炼之前和之后的图像，以揭示对工作心脏的血流变化。这些技术可用于检测心脏和其他组织中的阻断的动脉或动脉杆菌。

骨扫描检测一种放射性物质(二磷酸甲基锝pp)的辐射，这种放射性物质注入人体后会在骨组织中聚集，因为骨组织擅长积累磷化合物。这种物质在高代谢活动区域积聚，因此产生的图像显示出高活性的“亮点”和低活性的“黑斑”。骨扫描对于检测肿瘤是有用的，肿瘤通常具有高代谢活性。

在核医学成像试验中，注射的放射性物质不会对人体造成伤害。核医学中使用的放射性同位素衰变迅速，在几分钟到几小时内，其辐射水平低于典型的放射性同位素X射线或CT扫描，并随尿液或肠道运动排出。

但是，通过电离辐射 - α，β，γ和X射线，一些细胞受到严重影响。细胞以不同的速率乘以，并且由于两个特性，快速乘以细胞的影响比标准电池更强烈：

快速乘以细胞对修复机制的时间较少，以在分割之前检测和固定DNA误差，因此在核辐射损坏时它们更有可能自毁。

由于许多癌症的特点是细胞快速分裂，所以有时可以用放射疗法来治疗。通常，放射性电线或小瓶被放置在肿瘤附近或周围。对于深部肿瘤或无法手术部位的肿瘤，高强度x光聚焦在肿瘤上。

这种治疗问题的问题是恰好恰好再现的正常细胞可以与异常细胞一起受到影响。毛细胞，细胞衬里胃和肠，皮肤细胞和血细胞都碰巧迅速繁殖，所以它们受到辐射的强烈影响。这有助于解释为什么接受癌症治疗的人经常遭受脱发和恶心。

核材料还被用来制造可以注射到血液中的放射性示踪剂。一种示踪剂在血液中流动，可以观察到血管的结构。这种观察方式可以很容易地发现血栓和其他血管异常。此外，身体中的某些器官会浓缩某些化学物质——甲状腺会浓缩碘，所以通过向血液中注射放射性碘，可以检测出某些甲状腺肿瘤。类似地，恶性肿瘤浓缩磷酸盐。通过将放射性的磷-32同位素注射到血液中，肿瘤可以通过其增加的放射性来检测。