医学影像技术试题及答案(核医学试题).doc

医学影像技术试题及答案（核医学试题）
核医学、照片冲洗、影像质量管理试题
一、名词解释：
1．核医学：是研究核素及核射线在医学诊断、治疗以及医学基础理论研究中应用的一门学科。是随着核科学技术、电子计算机技术、医学生物学技术发展而迅速发展的一门边缘学科。
2．影像核医学：又称为放射性核素显像，是利用放射性核素示踪技术进行医学成像，从而完））成疾病诊断及医学研究的一门学科。
3．γ相机：是核医学显像的最基本的仪器，通过体外探测并用影像的方式显示出来，以直观的方式反映脏器或组织的生化代谢功能的变化。通常由准直器、闪烁晶体、光电倍增管、放大器、X/Y位置线路、脉冲分析器、显示器等组成。
4．SPECT：是在γ相机的基础上发展而来的，是将γ相机技术与计算机技术相结合的核医学显像装置。它继承了γ相机的功能，又增加了计算机断层的原理，可以用图像重建的方法得到断层图像。
5．PET：正电子发射型计算机断层显像（PET），探测的是由正电子发生湮没辐射产生的能量相等、方向相反的一对光子。
6．PET-CT：PET－CT中文全称为正电子发射体层摄影和计算机体层摄影技术。PET－CT是把PET扫描器和CT扫描器放在一个机架上，将两个机器有机地结合在一起的设备，完成真正意义上的功能与解剖的影像结合。
7．真符合：两个对应探头探测到的来自一个湮没辐射产生的两个γ光子，而且这两个γ光子均未和周围物质发生作用改变方向，是PET需要的真正的计数。
8．发射扫描 进入肌体内的正电子核素在体内发生湮没辐射时产生的一对γ光子被体外的探头探测的过程成为发射扫描。
9．透射扫描：是利用棒源或CT发出的X射线围绕身体旋转，采集放射源从体外透射人体的光子或X射线的扫描过程
10．物理半衰期是指单一的放射性核素经过物理衰变为原来一半所用的时间。
11．生物半衰期是生物体内的放射性核素经各种途径从体内排泄出一半所需要的时间。
12．有效半衰期是指生物体内的放射性核素由于从体内排泄与物理衰变两个因素的作用减少到原来一半所需要的时间。因此放射性显像剂不能长期储存，而且每次使用前应重新计算剂量。注射到人体内的核素应按具体衰变速度显像。
13．随机符合：在一个符合时间窗内，来自不同的湮没辐射产生的两个γ光子被记录下来，这种不是由一个湮没辐射所产生的符合称为随机符合。
14．散射符合：γ光子在飞行过程中与组织发生散射，改变了运行方向，仍在时间窗内被探头探测，这种符合成为散射符合。
15．反应堆：是将容易发生核裂变并自身维持连续不断地裂变反应的物质作为核燃料，并人为控制其反应速度的装置。
16．静态显像 显像剂注射入人体后经过一定的时间，显像剂在体内脏器组织达到平衡，各组织脏器反射性活度相对均匀状态时进行的显像称为静态显像。用来观察脏器与病变的位置、大小、形态与放射性分布。
17．动态显像 连续采集放射性显像剂在随血流运行，被脏器、组织不断摄取与排泄的过程，形成脏器或组织内部时间—放射性分布变化的序列图像。以一定的速度连续采集脏器内这种变化，得到多帧图像并以电影的方式显示，这种采集的方式称为动态显像。
18．局部显像 显像的范围局限于单个脏器或某个范围的显像方式。
19．全身显像 显像装置沿体表从头到脚匀速移动，采集全身各部位放射性并得到一幅全身图像的过程。多用来进行全身肿瘤显像。
20．平面显像 将显像设备的探头置于体表的某一特定位置，采集脏器在一个方位上从前到后放射性叠加而成的图像。对于小的病灶或位置较深的病灶，该方法难以发现。
21．断层显像 将探头以每帧固定的间隔围绕体表旋转180°或360°自动旋转，采集多个剖面的信息，再由计算机处理系统将所获得信息重建为各种断面图像，一般包括横断、矢状、冠状面图像。
22．阳性显像 又称为热区显像。指病灶部位放射性摄取的程度明显高于正常组织，从图像来看病灶为放射性浓聚状态。
23．阴性显像 正常脏器可以摄取注射的显像剂，图像能清晰显示脏器的位置、形态、大小，而脏器内部的病灶则由于失去了正常的功能而放射性摄取不高，表现为放射性冷区，又称为冷区显像。
24．早期显像 一般认为显像剂注射后2小时以内进行的显像，称为早期显像。早期显像可以反应脏器或病灶的功能状况。
25．延迟显像 显像剂注射后2小时以后进行的显像称为延迟显像。主要目的是通过延迟显像减低血液本底的影响，使图像改善。对于正电子显像，是鉴别肿瘤与炎症的一种方法，对于肿瘤细胞而言，延迟显像时显像剂在组织内的含量不变或增加，而炎性病变放射性摄取降低。
26．单光子显像 指采用发射单光子核素标记的显像剂，用探测单光子的显像仪器如γ相机与SPECT进行的显像。
27．正电子显像 指采用发射正电子的核素标记的显像剂，用探测正电子的仪器如PET、符合线路SPECT进行的显像。
二、简答题
1．核医学显像的基本原理是什么？
答：核医学显像的基本原理是利用放射性核素示踪剂在人体内正常或病变组织内血流、功能、代谢等方面的差异而进行体外观察的过程。将放射性药物引入体内，由于其标记化合物的生物学特性与天然化合物的生理活性相同，能够参与体内的正常或异常的代谢过程，能够选择性地聚集在特定的组织、脏器内部，在体外通过探测装置探测所观察脏器或组织放射性浓度的差异，并以一定的方式成像，可以获得有关脏器或病变组织的大小、形态、位置、功能代谢情况的核医学影像。
2．影像核医学的临床应用特点？
答：影像核医学与传统影像医学不同，它所显示和分析的是机体内脏器的功能、代谢、血流、受体分布和基因的分布和动态的过程。具有以下几个方面的临床应用特点：
（1）可以做功能性显像，通过探测放射性示踪剂在体内脏器的分布差异所产生的放射性浓度的变化，来反映细胞的功能，并且可以反映脏器或组织的血流量、细胞数量、代谢率及排泄状况。
（2）可以做分子显像，放射性核素标记生物分子如葡萄糖、氨基酸、胆碱等，这些分子直接参与组织细胞的代谢活动，通过观察放射性标记生物分子在体内的分布数量，能够准确分析组织细胞的生物活性改变情况。早期发现疾病。
（3）可以做动态显像：影像核医学通过连续采集放射性示踪剂在体内随时间变化的动态图像，来观察放射性示踪剂在组织、器官中聚集、分布、排泄的动态过程，并可以用时间—放射性曲线的方式显示出来，客观地反映脏器的功能状态；
（4）是能进行定量分析，对于所要观察组织器官内病灶局部的变化情况，核医学显像可以用感兴趣区的形式具体处理该部位的放射性异常，并能以定量、半定量的参数客观地评价。提供更客观的指标来分析病变性质。
3．简述γ相机的工作原理？
答：γ相机，是核医学显像的最基本的仪器。γ相机通常由准直器、闪烁晶体、光电倍增管、放大器、X/Y位置线路、脉冲分析器、显示器等组成。准直器位于晶体之前，允许特定方向上的光子通过。通过准直器的γ射线被探头晶体转换成光子。通过光电倍增管将光信号转换成电信号，并将信号放大到108～109倍。初步放大的电信号被传送给主放大器，并经主放大器进一步放大，进一步传递给X/Y位置线路，位置线路可以明确脉冲发出的具体位置。利用脉冲分析器对一定能量的脉冲选择并被记录下来，传递给显示装置得到二维图像。
4．简答SPECT与X线CT原理的异同？
答：SPECT与X线CT从基本原理上没有本质的区别，都是利用CT技术构成成像，在最初的重建方法上都采用滤波反投影，不同的是CT是球管发出的X线从外部穿透机体，探头在机体的另一侧探测被机体吸收后剩余的射线，属于透射型显像，构成图像的参数是射线穿透人体后的衰减值，而SPECT是把γ射线引入体内，在体外探测器探测机体发出的射线，属于发射型显像，构成图像的参数不是射线穿透人体后的衰减值，而是注入机体内的γ射线在不同脏器与组织内的分布差异。两者都是由已知不同方向投影值来求物体内各点的分布值，然后利用计算机重建技术得到不同层面的断层图像。与X线CT影像技术的不同的是SPECT通过放射性显像剂在体内不同脏器与组织分布，反映的是人体功能方面的差异，是SPECT的优势与生命力所在。
5．与γ相机相比SPECT的性能优势？
答：与γ相机相比，SPECT克服了平面显像时由于组织、器官放射性的重叠造成的体内小病灶的掩盖，提高了对深部病变的探测能力，提高了分辨力与定位能力。SPECT的准直器也作了很大的改进，新准直器的使用，增加了分辨力、提高了灵敏度；并能根据脏器的需要与显像方式的各异配置相应的准直器，出现了扇型、斜孔型、长颈型、椎型等准直器，使图像的质量有了很大的提高。随着计算机运算速度的提高、新影像处理软件的应用，SPECT可以为临床诊断提供更多的诊断参数与相对客观的诊断指标。
6．PET的工作原理是什么？
答：PET断层图像的基本原理基于SPECT，但其的构成比SPECT复杂。SPECT探测的是单光子，而PET探测的是由正电子发生湮没辐射产生的能量相等、方向相反的一对光子。探测器模块由晶体、光电倍增管和电子线路组成。输出信号包括空间信息、时间信息和能量信息。每个探测模块有一个环接受器，接受器有相应的编码，分别表示时间信息窗与能量信息窗。湮没辐射产生的互为180º的γ光子构成一条符合响应线，被相对应的探头符合探测，这种符合探测确定了闪烁点的空间分布。符合探测装置中另一个主要部件是高精度的时间控制模块，它是符合线路的核心。对于同时由湮没辐射产生的两个γ光子，从实际探测中总有一个时间范围（时间窗），时间控制模块不仅决定了符合事件的多少，还决定了符合探测的稳定性与精确度。由于湮没辐射产生的两个γ光子的能量固定，因此符合线路的能量符合相对容易解决。
7．真符合应有那些特点？
答：真符合应有以下几个特点：
①真符合必需来自一个湮没辐射产生的两个γ光子。
②真符合必需来自一个湮没辐射产生的两个γ光子在符合时间窗内到达两个探头。
③真符合必需来自一个湮没辐射产生的两个γ光子被对应的一对探头探测到。
8．医用放射性核素要求有那些特性？
答：理想的核物理特性
（1）合适的物理半衰期，体内诊断用反射性核素应选择短半衰期核素，半衰期过长，残留在体内的放射性核素将使患者显像后将受到不必要的照射；半衰期过短，显像工作难以完成。
（2）合适的放射性衰变类型：根据脏器显像所用的射线要求，引入体内的核素所发出的射线类型必须有合适的放射性衰变类型。在脏器γ相机与SPECT显像时，所用核素应当只发出γ射线。正电子显像时核素只存在正电子衰变。选择核素最佳方案是只发出单一能量的单一射线。
（3）射线能量的要求，脏器显像最适合射线是即能穿透肌体，又能被探测器探测，在满足显像的前提下尽量降低射线能量，对患者、对操作人员防止不必要的照射。γ相机与SPECT显像时最佳射线能量是100～200keV。正电子显像则只有一个能量窗。
（4）便于标记 放射性核素在体内的分布主要是依赖与其所标记的化合物的生理学特性。因此需与标记化合物紧密结合，切且在显像时间内不能脱标，保持标记化合物的相对稳定性。
9．放射性药物的特点？
答：（1）具有放射性 由于放射性药物标记有放射性核素，能够不断地衰变释放出射线，在制作、储存、应用、运输与废物处理过程中应按放射性防护的规定执行，采取有效的防护措施。
（2）放射性显像剂的生理、生化特性 取决于被标记的化合物的生理、生化特性，被标记的化合物的生理、生化特性在标记前后特性不能改变。
（3）具有特定的物理半衰期和有效使用期 物理半衰期是指单一的放射性核素经过物理衰变为原来一半所用的时间。生物半衰期是生物体内的放射性核素经各种途径从体内排泄出一半所需要的时间。有效半衰期是指生物体内的放射性核素由于从体内排泄与物理衰变两个因素的作用减少到原来一半所需要的时间。因此放射性显像剂不能长期储存，而且每次使用前应重新计算剂量。注射到人体内的核素应按具体衰变速度显像。
（4）放射性显像剂的脱标与辐射自分解 放射性显像剂在储存过程中，其标记的放射性核素会脱离标记物，致使放射性显像剂的放化纯及比活度发生改变。从而影响其生理、生化特性。
（5）放射性显像剂的计量单位与普通药物不同 放射性显像剂以放射性活度作为计量单位。表示单位时间内放射性物质衰变的原子核数，单位是贝克（Becquerel Bq），定义为每秒一次衰变。曾用单位是居里（Curie Ci）。换算关系是：1 Ci=3．7×1010 Bq。
10．电子显像剂2-18F-2-脱氧-D-葡萄糖（18F-FDG ）的细胞蓄积原理是什么？
答：2-18F-2-脱氧-D-葡萄糖（18F-FDG ）临床最常用的PET显像剂为。它的生化特点加上18F的生物半衰期，非常适于临床应用。8F-FDG是葡萄糖结构类似物，静脉注射后通过葡萄糖转运载体进入细胞，参与葡萄糖的代谢过程，在胞浆内被己糖激酶磷酸化成6-磷酸-FDG， 6-磷酸-FDG由于被脱氧无法生成二磷酸己糖，既不能参与下一步的有氧和无氧代谢，又不能返回到细胞外，滞留在细胞内，在葡萄糖代谢旺盛的组织细胞内，PET显像表现为放射性浓聚灶。恶性肿瘤细胞葡萄糖代谢水平增高，18F-FDG大量积聚。
11．显像剂在机体组织器官中的主要的聚集机制有那些？
答 (1)合成代谢 脏器和组织内的正常合成功能需要某种元素或化合物，用某种核素或利用放射性核素标记的化合物引入体内，则可以对脏器或病灶进行显像。如131I甲状腺显像判断甲状腺结节的功能状态。
(2)细胞吞噬 单核巨噬细胞具有吞噬功能，静脉注射放射性胶体颗粒，进入静脉内的胶体颗粒作为机体的异物被巨噬细胞吞噬，可以利用这个特点对巨噬细胞丰富的脏器如肝脏、脾脏、骨髓等显像。
(3)循环通路 ：
①血管灌注：示踪剂进入血液循环，随血流从动脉流各个脏器，静脉注射显像剂后即进行显像，可以获得大血管或脏器动脉血管的灌注图像，判断主要血管动脉灌注有无异常。临床常用于心、脑血流灌注显像。
②流经通道：在体内液腔系统或其它腔隙内引流的渠道内引入显像剂，通过显像剂的流动情况，来判断流动通道的通畅情况或检查腔隙内物质有无漏出。
③暂时性栓塞：多用于肺显像，将颗粒直径大于红细胞的放射性药物注入静脉后，药物随血流流经肺毛细血管时暂时性滞留，从而使肺显像。
(4)选择性浓聚 病变组织对某些放射性药物特异性结合，例如坏死的心肌可以摄取99mTc-PYP，而正常心肌不摄取该药物。
(5)选择性排泄 某些脏器对特定的药物具有选择性排泄功能，静脉注入显像剂从特定的脏器排出，动态观察排泄过程，可以判断脏器的功能。如99mTc-DTPA检查分肾功能即用此原理。
(6)化学吸附 羟基磷灰石晶体是骨骼主要的无机成分，其表面富含阳离子与阴离子成分，静脉注入的99mTc-MDP可以和羟基磷灰石表面的离子交换并吸附在骨盐中，使骨骼显像。
(7)特异性结合 以单克隆抗体作为显像剂，引入人体后与特异性抗原结合，使含有该抗原的病变显像。目前放射性受体显像在临床已进行实验研究，少数医院开始应用于临床诊断。
(8)核素基因显像 从分子水平揭示疾病的特征及其发生与发展，在分子水平上诊断和治疗疾病。
12．核医学的显像方式？
答：核医学的显像方式根据时间、方式、部位、显像剂对病变组织的亲和力与所用核素射线的种类，将核医学显像方式作以下几种分类。
（一）根据影像采集的状态分类
1．静态显像 显像剂注射入人体后经过一定的时间，显像剂在体内脏器组织达到平衡，各组织脏器反射性活度相对均匀状态时进行的显像称为静态显像。用来观察脏器与病变的位置、大小、形态与放射性分布。
2．动态显像 连续采集放射性显像剂在随血流运行，被脏器、组织不断摄取与排泄的过程，形成脏器或组织内部时间—放射性分布变化的序列图像。以一定的速度连续采集脏器内这种变化，得到多帧图像并以电影的方式显示，这种采集的方式称为动态显像。
（二）根据影像获取部位分类
1．局部显像 显像的范围局限于单个脏器或某个范围的显像方式。
2．全身显像 显像装置沿体表从头到脚匀速移动，采集全身各部位放射性并得到一幅全身图像的过程。多用来进行全身肿瘤显像。
（三）根据获取图像的层面分类
1．平面显像 将显像设备的探头置于体表的某一特定位置，采集脏器在一个方位上从前到后放射性叠加而成的图像。对于小的病灶或位置较深的病灶，该方法难以发现。
2．断层显像 将探头以每帧固定的间隔围绕体表旋转180°或360°自动旋转，采集多个剖面的信息，再由计算机处理系统将所获得信息重建为各种断面图像，一般包括横断、矢状、冠状面图像。
（四）根据显像剂与病灶的亲和力分类
1．阳性显像 又称为热区显像。指病灶部位放射性摄取的程度明显高于正常组织，从图像来看病灶为放射性浓聚状态。
2．阴性显像 正常脏器可以摄取注射的显像剂，图像能清晰显示脏器的位置、形态、大小，而脏器内部的病灶则由于失去了正常的功能而放射性摄取不高，表现为放射性冷区，又称为冷区显像。
（五）根据显像剂注射后获得图像的时间分
1．早期显像 一般认为显像剂注射后2小时以内进行的显像，称为早期显像。早期显像可以反应脏器或病灶的功能状况。
2．延迟显像 显像剂注射后2小时以后进行的显像称为延迟显像。主要目的是通过延迟显像减低血液本底的影响，使图像改善。对于正电子显像，是鉴别肿瘤与炎症的一种方法，对于肿瘤细胞而言，延迟显像时显像剂在组织内的含量不变或增加，而炎性病变放射性摄取降低。
（六）根据显像的放射性核素射线种类，可以分为：
1．单光子显像 指采用发射单光子核素标记的显像剂，用探测单光子的显像仪器如γ相机与SPECT进行的显像。
2．正电子显像 指采用发射正电子的核素标记的显像剂，用探测正电子的仪器如PET、符合线路SPECT进行的显像。