經(jīng)濟學核醫(yī)學儀器及放射防護

1、核醫(yī)學儀器,,核醫(yī)學儀器一般由兩大部分組成輻射探測器（radiation detector）電子測量裝置和/或計算機裝置最后以一定的方式進行顯示。,一、γ閃爍探測器γ閃爍探測器（γscintillation detector）實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，其作用是將探測到的射線能量轉(zhuǎn)換成可以記錄的電脈沖信號。主要部件由碘化鈉（鉈）［NaI（Tl）］晶體、光電倍增管（PMT）和前置放大器組成,核顯像儀器,核顯像儀器經(jīng)歷了四個發(fā)展階段

2、：線形掃描機、γ相機、單光子發(fā)射計算機斷層（single photo emission computed tomography, SPECT）、正電子發(fā)射計算機斷層儀(positron emission computed tomography, PET) ；由逐點線形掃描到一次成像；靜態(tài)成像到動態(tài)成像；局部成像到全身成像；平面成像到斷層成像。,二、核醫(yī)學顯像儀器（一）掃描儀,放射性核素掃描儀,甲狀腺掃描,肝掃描,肺掃描,腦掃描,部分臟

3、器的掃描 圖象,二、核醫(yī)學顯像儀器 （二）γ照相機 （γcamera）是核醫(yī)學最基本的顯像儀器，它由探頭及支架、電子線路、計算機操作和顯示系統(tǒng)組成,γ相機,結(jié)構(gòu)：1、探頭： 準直器 晶體 光電倍增管：2、電子線路 放大器 脈沖幅度分析器 取樣保持線路 校正線路3、顯示和照相 通常顯示在高分辨率的陰極示波器上或以X光膠片

4、或 彩色打印記錄,,可移動的γ照相機,腦r照相,肝膽系統(tǒng)r照相,,,肝臟r照相,腎臟r照相,甲狀腺r照相,部分臟 器的γ照相圖片,,（三）單光子發(fā)射型計算機斷層儀（ SPECT）（single photon emission computed tomography） 是一臺高性能的γ照相機的基礎(chǔ)上增加 1.支架旋轉(zhuǎn)的機械部分 2.斷層床 3.圖像重建（reconstruction）軟件 使探頭能

5、圍繞軀體旋轉(zhuǎn)360°或180°，從多角度、多方位采集一系列平面投影像，通過圖像重建和處理，可獲得 橫斷面（transverse section） 冠狀面（coronal section） 矢狀面（sagittal section）,平面顯像,,,斷層顯像,動態(tài)顯像,SPECT,成像原理1、單光子的產(chǎn)生2、圖像重建：,11,c1+c2=5; c3+c4=11c1+c3=7; c2+c4=9

6、c2+c3=8; c1+c4=8解方程組得：c1=2 c2=3C3=5 c4=6,重建后圖象如下：,,,,圖像融合,,正電子發(fā)射計算機斷層儀（positron emission computed tomography;PET）,PET機不需利用鉛準直器對射線的來源作定位，而是利用兩個相對應的探測器對湮沒輻射的一對γ光子作符合測量。最常用的是排成一圈或多圈的多晶體探測器。每個晶體的視角包括環(huán)對面的多個晶體，根據(jù)一個晶體與該晶體產(chǎn)

7、生符合計數(shù)就可確定核素的"投影"部位。這種探測器由于免除了鉛準直器的吸收和散射而具有較高的靈敏度和分辯率。此外，非符合的射線不被記錄，從而本底較低。許多晶體同時進行探測，亦即整個斷層過程中每一晶體都多次收集射線。這些因素也使PET機的靈敏度提高，每次斷層的時間縮短1-2分鐘甚至更快。,,,,其它核醫(yī)學儀器,甲吸儀 腎圖儀,,功能測定儀,自動放免分析儀,微粒子酶免疫放大發(fā)

8、光分析技術(shù)：,,化學發(fā)光分析技術(shù),,時間分辨熒光分析技術(shù)：,,放射衛(wèi)生防護,,Radiation Protection,,原子核科學技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各個領(lǐng)域的廣泛應用，使得人類接觸射線的機會日益增多。因此，放射防護的宗旨是為了保障放射性工作人員、公眾及其后代的健康和安全，提高放射防護的效益，促進核技術(shù)的發(fā)展及放射工作的順利進行。,電離輻射來源,天然本底：宇宙射線，地球輻射（環(huán)境中的天然放射性核素）。人工輻射源：

9、①職業(yè)照射 ②醫(yī)療照射 ③環(huán)境的放射性污染。,其它輻射,在生活中人們也經(jīng)常受到來自其它方面的照射，如佩戴夜光表、看電視，也會造成一定的劑量，但都不會對人體健康造成危害。,據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會對正常地區(qū)天然本底的年平均吸收劑量估計,天然本底輻射1mSv(100mrad)乘飛機 0.11(乘超音速飛機往返太平洋的吸收劑量為20-30uGy)使用磷肥 0.011（含U-238,Ra-226）

10、燃煤火力發(fā)電0.005（燃煤灰中226Ra,238 U,228 Th）核動力生產(chǎn) 0.16核試驗 8.2醫(yī)療照射 19.1帶有輻射源的消廢品 0.82合計：128.406 uGy,放射生物效應,1.隨機性效應 不存在劑量閾值水平,發(fā)生幾率正比于劑量大小,其嚴重程度與劑量無關(guān)。主要表現(xiàn)形式為致畸和致癌。2.確定性效應 存在劑量閾值水平，超閾值后，嚴重程度隨劑量

11、的增加而加大。主要表現(xiàn)形式為白內(nèi)障、再障、不育等。,放射防護的目的,防止一切有害的確定性效應。 是基于任何照射都將產(chǎn)生一定的危害，應避免一切不必要的照射的觀點。將隨機效應的發(fā)生機率降低到被認為可以接受的水平。,放射防護的基本原則,實踐正當化(justification) 核醫(yī)學工作、核電站等放射防護最優(yōu)化 輻射劑量最低，利益最大個人劑量的限制 不超過國家規(guī)定的劑量限值。按照這個原則

12、就可以使放射工作的危險度不高于其它行業(yè)。,放射衛(wèi)生防護基本標準,國家以法規(guī)形式頒布的標準－國家標準。 國際放射防護委員會（ICRP）及國際原子能委員會(IAEA)發(fā)布有關(guān)放射防護標準，為各國制定標準的主要依據(jù)。,基本限值,放射工作人員的劑量限值劑量限值是經(jīng)過長期累積或一次照射后，對機體損害最小和遺傳效應的機率最低的劑量，放射工作人員可以接受的上限，而不是安全與危險的分界線。劑量限值要考慮到隨機效應與確定性效應。,為防止有害的確定性

13、效應，任一器官或組織所受的年劑量當量不能超過下列限值： 26號及國家標準 ICRP第60號出版物1.連續(xù)5年平均有效劑量<20mSv2.并且任何一個單一年份內(nèi)不超過50mSv3.一年中眼晶體<150 mSv，其它單個器官或組織<500 mSv,放射衛(wèi)生防護措施,放射源與放射工作場所的類型放射源的類型：封閉型源、開放型源工作單位的分類：按等效年用量分3類，即根據(jù)年用量×毒性組別系數(shù)其積之和

14、工作場所分級：按最大等效日操作量分甲、乙、丙三級。（乘以操作性質(zhì)）,放射性工作單位的分類,（按放射性核素的等效年用量）第一類 >1.85×1012 Bq （>50 Ci）第二類 1.85×1011 Bq～1.85x1012Bq (5-50 Ci)第三類 <1.85×1011 Bq (<5 Ci),放射性工作場所分級,按最大等效日操作量

15、甲級:>1.85x1010 Bq(500mCi)乙級:1.85x107 Bq～1.85x1010 Bq(0.5-500mCi)丙級:3.70x104Bq～1.85x107Bq(0.001-0.5mCi)核醫(yī)學科多為甲、乙級。,外照射的防護措施,時間、距離、屏蔽防護三原則。 受照劑量與放射活度、受照時間成正比，與照射距離的平方成反比。時間防護：盡可能縮短與放射源接觸時間。距離防護：距離增加１倍，劑量下降至1/4。屏蔽

16、防護：根據(jù)不同射線選擇不同屏蔽物質(zhì),輻射防護的原則與措施,輻射防護的原則與措施,屏蔽,內(nèi)照射防護,預防性措施為主開放性放射工作場所的選址與設(shè)計工作場所的合理布局：三區(qū)制（控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)、非限制區(qū)）圍封保潔和去污個人防護環(huán)境監(jiān)測 防護用具，工作場所（地面，操作臺面）廢物處理,,安全操作技術(shù) 準備充分、操作熟練、注意防護、避免污染。去污技術(shù) 原則：去污及時、防止擴散、合理選用去污技術(shù)和去污劑、去污時也要注意放射防護。,放

17、射性廢物處理,廢水：廢水貯存系統(tǒng)貯存衰變，低活度稀釋排放；廢物：放置衰變；廢氣：低活度可大氣稀釋。短T1/2（<15天）一般放置１０個半衰期后可按非放射性廢物處理。,不同射線的防護原則,α射線的屏蔽防護,α質(zhì)量大，電離本領(lǐng)強，易被屏蔽物質(zhì)吸收，在物質(zhì)中射程短，穿透力弱，一旦進入體內(nèi)將會造成明顯的局部效應。5MeV的α在空氣中的射程為3.5cm 在紙中射程 0.004cm 生物組織 0.00043cm

18、 皮膚角質(zhì)層 0.007cm,β射線的屏蔽防護,主要通過電離或激發(fā)損失能量。能量較高時，通過原子序數(shù)較高的物質(zhì)時，軔致輻射產(chǎn)生機率增大，β射線在穿透一定厚度的物質(zhì)時，能量逐漸耗盡，最終將被物質(zhì)吸收，這就是β粒子的最大射程。用低Z物質(zhì)防護。如塑料、有機玻璃等。,γ射線的屏蔽防護,穿透力強，與物質(zhì)相互作用時其強度隨屏蔽材料厚度減弱并服從指數(shù)衰減規(guī)律,屏蔽γ或X射線常用的材料,①高Z高密度的金屬材料：鉛、鐵、鎢等；②通用的