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核醫學論文范文參考 核醫學畢業論文范文[精選]

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第一篇核醫學論文范文參考:臨床核醫學診療中的輻射劑量與防護研究

[研究目的]核技術與醫學相結合而興起的核醫學已成為現代醫學的重要分支學科,為人類的健康診斷與疾病治療做出了巨大的貢獻.但是,臨床核醫學診斷或治療對受檢者與患者(以下簡稱“患者”)本身,甚至還可能對相關工作人員以及公眾,都潛在一定的輻射危害風險.隨著科學技術的不斷進步,在臨床核醫學的快速發展和日益普及應用的當今,很有必要加強對臨床核醫學的輻射劑量與防護研究工作.本課題在掌握臨床核醫學的應用及其防護現狀基礎上,圍繞著輻射劑量學這一基礎科學問題,針對常用診療核素對患者的內照射劑量評估以及患者體外輻射水平等進行了較為深入的研究,旨在為开展臨床核醫學防護提供科學且實用的理論依據與方法,以更好保護患者、相關工作人員和公眾的身體健康.

[研究方法]本課題的主要研究內容包括:1)臨床核醫學的醫療照射水平分析、2)患者的內照射劑量估算、3)患者的體外輻射水平估算,以及4)相關的輻射防護建議.在醫療照射水平分析研究中,結合上海市臨床核醫學應用的普查結果和國際放射防護委員會(ICRP)推薦的相關劑量轉換系數,开展相關醫療照射所致公眾的劑量水平分析.在核醫學診斷所致患者的內照射劑量估算研究中,通過建立相關數據庫并利用C++程序設計語言,自行編寫可同時快速估算患者器官劑量和有效劑量的工具軟件;針對最為常見的131I治療,利用相應的生物代謝模型,通過MATLAB編程計算在甲狀腺131I不同吸收分數下,不同性別患者各主要器官/組織的吸收劑量及其變化情況,并首次就膀胱充盈排空行為對相關器官劑量的影響進行理論探討.在患者的體外輻射水平估算研究中,分別利用點源模型、線源模型和體源模型進行理論計算,再結合臨床實際开展驗證實驗,以獲取修正因子的典型值.為提供更加實用的輻射防護建議,針對最常用三種核素(99mTc,18F,131I),利用經修正的線源模型或131I生物代謝模型計算患者體外輻射水平或體內殘留活度的變化情況,再結合相關工作人員或公眾的受照情形开展劑量評價并提出具体建議.[研究結果]2008年上海市核醫學診斷和治療的應用頻率分別為每千人口6.633和0.431人次,遠高于“九五”期間的應用頻率,腫瘤的PET檢查和131I治療甲狀腺癌或甲亢增長速度最快;2008年核醫學診斷所致全市居民的人均劑量約為0.032mSv/a.所編寫的核醫學診斷所致患者內照射劑量估算工具軟件可實現患者器官劑量與有效劑量的快速計算,且其計算結果合理.甲狀腺癌131I治療所致患者的膀胱壁、胃壁和小腸的器官劑量可高達1Gy以上且隨著甲狀腺131I吸收分數的增加而加大,增加排尿頻率或合理安排131I藥物的服用時間可降低患者主要器官劑量數倍.較之于點源模型,線源模型和體源模型計算得到患者體外輻射水平與實際測量值更為接近;利用線源模型及其相應的修正因子計算得到患者體外1m處的輻射水平與實際測量結果在±,30%以內一致.攝入單位活度18F帶來患者體外輻射水平高于131I和99mTc分別約為2倍和8倍;相關人員與攝入18F和131I之后的患者近距離接觸1h,其所受的輻射劑量均可達0.3mSv.

[結論]臨床核醫學的應用頻率及其所致國民的劑量貢獻在不斷增加.單次核醫學診斷所致患者的全身有效劑量可達幾個mSv,甲狀腺癌患者接受131I治療所致膀胱壁、胃壁和小腸的劑量高于1Gy;加快患者體內殘留放射性藥物的排出,是降低患者輻射危害風險的有效措施.接受18F或131I診斷或治療的患者體外輻射水平較高,有必要嚴格控制相關人員與患者的接觸時間.

第二篇核醫學論文樣文:JPEG2000圖像壓縮的核醫學應用研究

圖像壓縮可以節省圖像的存儲空間和傳輸時間,在日常醫學圖像數據管理和遠程醫學中都有較高的應用價值.圖像壓縮分為無損壓縮和有損壓縮.無損壓縮不會造成圖像數據的損失,但通常壓縮比不高.有損壓縮可以獲得更高的壓縮比,因而應用價值更大.JPEG2000是一種基于離散小波變換的新型圖像壓縮方法,與基于離散余弦變換的JPEG壓縮方法相比較,具有多分辨率表達、更好的去相關能力、高壓縮比、按視覺模型量化等優點,并同時提供無損和有損壓縮算法,其在醫學圖像存儲和傳輸中的應用己被納入DICOM標準,在醫學圖像中有較好應用前景.

核醫學是一門新興學科,其圖像能反映體內器官和組織的功能,稱為功能圖像,但圖像噪聲高、分辨率低.本文根據核醫學圖像的特點,研究JPEG2000圖像壓縮在核醫學圖像中的應用規律.

首先進行了兩項基礎性的研究工作.一是對測量γ照相機像素尺寸的方法作了研究,提出了優化方案,實驗表明其在更寬松的測量條件下,大大提高了像素尺寸測量的精確性和準確性,其中測量精度從7.07±,6.35mm提高到3.01±,0.00mm,測量均值與參考值的差異從>100%變為<1%.為合成真實準確的病變圖像準備了基礎條件,也保證了本文各項相關研究的準確可靠.二是分析了建立圖像質量研究金標準的各種方法和所面臨的困難,認識到其中的核心問題是圖像的真實性與資料的準確性之間的矛盾,提出了用實際采集的真實圖像結合數學模型來合成真實準確的病變圖像的方案,并根據本文研究工作的實際需要和可能條件,將合成病變數學模型實用化,建立了一個由30幅正常圖像和30幅病變圖像構成的標準圖像數據庫,作為研究圖像診斷質量的金標準.

然后,分三個部分對圖像質量作了實驗研究.

第三篇核醫學論文范文模板:~(99)Tc-MDP SPECT/CT掃描對骨轉移瘤的診斷價值及所致輻射劑量的研究

背景

放射性核素骨顯像是目前核醫學科使用率最高的檢查項目,它不僅可顯示骨骼形態,更能反映骨骼和病變的血流和代謝狀況,常早于X線發現病變,并可進行全身掃描,對各種骨骼疾病的診斷和治療效果的觀察具有重要價值,在骨骼病變的診斷中具有早期診斷和探查范圍廣的顯著優勢.

顯像儀器是診斷核醫學重要工具,其研發過程經歷了掃描機、γ照相機到計算機斷層掃描儀.1979年Kuhl和Edwards成功研制了第一臺SPECT(single photon emission computed tomography,單光子發射型計算機斷層掃描儀),它是γ照相機與電子計算機技術相結合形成的一種核醫學顯像檢查儀器,是在Y照相機平面顯像的基礎上,應用電子計算機技術增加斷層顯像功能,實現了斷層顯像.SPECT克服了平面顯像組織、器官重疊造成的掩蓋小病灶的缺陷,提高了對深部病灶的分辨率和定位準確性.但是與CT、MRI相比,SPECT對組織器官的解剖結構及比鄰關系顯示仍然不足.隨著醫學影像技術的飛速發展,圖像融合技術已經廣泛應用于臨床,相繼出現了SPECT/CT與PET/CT等融合儀器.PET/CT是目前最尖端的顯像設備,18F-FDG PET/CT全身顯像目前主要用于腫瘤的早期診斷、分級及分期、以及療效評價方面,但由于價格昂貴,影響了其臨床應用廣度.

SPECT/CT是將核醫學顯像儀器SPECT和放射科斷層顯像儀器CT有機地融合,同時可利用X線CT掃描數據對SPECT圖像進行衰減校正,實現了功能圖像與解剖圖像的同機融合.兩種影像學技術的優勢互補,相互印證,為臨床提供了更多的診斷信息,顯著提高了診斷的準確率.盡管有文獻報道了同機CT對脊柱或肋骨的單發病灶的診斷價值,但是有關大樣本量的對骨轉移瘤診斷價值及相關因素的分析,特別是有關對低劑量CT的局部斷層掃描及SPECT骨掃描對受檢者所致的輻射劑量分析尚未見報道.

99mTc-亞甲基二磷酸鹽(MDP)是最主要的骨顯像劑,由于MDP特殊的物理化學性質,在骨組織高度濃聚,對骨組織病變具有重要診斷價值,但是放射性核素99mTc-,具有電離輻射效應,單光子發射型計算機斷層掃描儀可對骨掃描受檢者、醫護人員及其周圍的人員造成輻射,有一定的潛在危害,但是有關99mTc-亞甲基二磷酸鹽(MDP)所造成的輻射劑量報道較少.因此本課題對以下問題進行了分析及研究:一是放射性核素顯像/低劑量CT掃描對骨轉移瘤的診斷價值及相關因素分析;二是SPECT/低劑量CT檢查中99mTc-MDP及局部斷層CT掃描所致輻射劑量的研究.

第一部分99mTc-MDP SPECT/CT掃描對骨轉移瘤的診斷價值及相關因素分析

目的:

探討99mTc-MDP SPECT/CT掃描對骨轉移瘤的診斷價值及相關因素的分析,以指導臨床對骨轉移瘤早期診斷和治療,減少患者骨相關事件(skeletal related events, SREs)的發生,提高患者的生存質量.

資料及方法:

回顧性分析聊城市人民醫院核醫學科(泰山醫學院附屬醫院)2008年10月至2013年3月間,行全身骨掃描加局部99mTc-MDP SPECT/CT(德國西門子公司生產的SymbiaT2型雙探頭)掃描的患者451例,包含因骨外的惡性病變行手術、放射治療或化學治療的患者.所入選患者均先行全身骨掃描后,發現有難以確定性質的放射性濃聚灶,如少發(≦3)的放射性異常濃聚灶,或者沒有明確原發腫瘤的多發(≧至4)放射性濃聚灶,隨后加做SPECT/低劑量CT掃描以明確病變性質,記錄患者的相關血液檢測指標.圖像分析由三名具有核醫學及CT影像閱片經驗的主治醫師獨立閱片,診斷意見不一致時,經相關醫師共同閱片并討論決定.采用統一的圖像診斷評分標準1-4分,1分是評為良性病變,2分是評為可疑良性病變,3分是評為可疑惡性病變,4分是評為惡性病變.SPECT/低劑量CT圖像的閱讀方法是SPECT斷層圖像上放射性稀疏/缺損或放射性異常濃聚灶在融合圖像上的定位是否準確,然后判斷低劑量斷層CT上病灶的結構及密度變化及SPECT圖像特點.所有影像診斷均經臨床電話隨訪、定期復查診斷CT、MRI或病理穿刺結果等,最終明確診斷.

應用SPSS16.0統計分析軟件對資料進行統計學處理及分析,分別統計全身骨掃描、SPECT斷層圖像、CT斷層圖像及SPECT/CT融合圖像診斷的靈敏度、特異性、陽性預測值、陰性預測值及準確性等指標,率的比較采用四格表x2檢驗,單樣本的檢驗,醫師閱圖采用R0C曲線分析,比較AUC曲線下的面積.所有檢驗標準均設定為0.05,P<,0.05為差異有統計學意義.

結果:

1.行骨掃描受檢者的臨床診斷分類

臨床醫師申請骨掃描檢查以明確是否有骨轉移瘤的臨床診斷主要分為兩大類,一類是患者有明確的惡性腫瘤病史380例(骨外原發的惡性腫瘤前5位是肺癌、乳腺癌、前列腺癌、食管癌、胃癌;治療前67例,治療后313例,其中有骨痛癥狀的108例,無骨痛癥狀的272例;惡性腫瘤的類型:肺癌135例,男98例,女37例;乳腺癌77例,男1例,女76例,肺癌與乳腺癌的男、女患病比例采用χ2檢驗,(χ2等于6.98,4.58;P<,0.05)男女患病的差別有統計學意義).另一類是患者無明確的腫瘤病史但懷疑有骨轉移瘤的98例(男41例,女57例,全身骨痛18例,胸錐或肋骨痛25例,腰錐痛23例,椎體骨折13例,肋骨骨折例8,肱骨骨折1例,上肢痛5例,髖部痛2例,下肢痛3例).

2.99mTc-MDP SPECT/CT顯像的定位、定性診斷價值

136例受檢者均無明確的惡性腫瘤病史,其中1例甲狀旁腺激素(PTH)異常高,99mTc-MIBI甲狀旁腺早期-延遲顯像及頸部局部SPECT/低劑量CT掃描,甲狀腺右葉下極一甲狀旁腺瘤.其中95例骨掃描顯示肋骨多發的點狀放射性濃聚灶及脊柱多發放射性濃聚灶,腰椎顯著,女性骨質疏松的患病率高于男性,(χ2等于6.98,4.58;P<,0.05差異有統計學意義);另外41例骨掃描顯示中軸骨及肋骨放射性分布不均勻,未見異常的放射性濃聚灶,SPECT/CT掃描掃描后診斷為疑多發性骨髓瘤.

骨掃描顯示有少發放射性濃聚灶的受檢者342例,放射性核素異常濃聚灶共有657個,良性疾病156例,放射性濃聚灶302(46.1%)個,骨良性病變主要包括胸腰椎的退行性變、胸腰椎壓縮性骨折、腰椎結核、關節退行性變、骨折、骨島、骨血管瘤等.骨轉移瘤286例,放射性濃聚灶354(53.9%)個,病變范圍較小者,CT圖像一般呈偏心性生長;病變范圍較大者,骨質破壞呈大片狀不規則溶骨性破壞,常伴有明顯軟組織腫塊.其中成骨性轉移灶216個,溶骨性骨轉移瘤138個.

本研究39例(3.32%)骨顯像中,顯示骨外軟組織異常攝取99mTc-MDP,其部位分別為肺10例、肝9例,乳腺7例,肌肉軟組織及皮下4例,胸膜3例,腹膜2例,脾2例,胃癌術后殘余灶、肺上溝癌及結腸癌各1例.其中4個定位于盆腔內,1個定位于右側卵巢,穿刺病理為庫肯伯格瘤;1個定位于右側髂窩,術后病理為胃癌種植性轉移灶,2例定位于右側回盲部,6個月后隨訪的骨掃描病灶消失.股骨頭壞死13例,尿液污染9例.

3.骨掃描SPECT、CT及SPECT/CT診斷價值.

SPECT/CT融合圖像診斷的靈敏度、特異性、陽性預測值、陰性預測值及準確性分別為92.8%、100%、100%、97.5%和98.1%,明顯高于骨掃描(χ2等于4.29,4.20,7.56,4.51;P均<,0.05).骨掃描、SPECT、CT及SPECT/CT分別采取ROC分析,AUC (ROC曲線下的面積)分別是0.747、0.833、0.944、0.964,95%的可信區間分別是0.653-0.826.0.806-0.937、0.883-0.979、0.909-0.990.

4.少發骨轉移瘤與相關臨床因素的分析

本研究342例少發骨轉移患者中,273例伴有骨外轉移,其中131例伴前哨和(或)遠處淋巴結轉移,以骨轉移為首發病變的69(20.2%)例.肺癌是最常見的骨外原發腫瘤,腺癌發生骨轉移的幾率最大,小細胞性肺癌次之.血清堿性磷酸酶ALP升高常見于溶骨性骨轉移瘤,良性骨病變及成骨性骨轉移瘤ALP升高不明顯;結合相關腫瘤標志物CA125、CEA、CA153、NSE、AFP及PSA升高,提高了早期診斷骨轉移瘤的準確率,特別是骨掃描及PET圖像上病灶陽性,而CT圖像上骨質沒有明顯變化者.

結論:

1、99mTc-MDP SPECT/CT掃描受檢者的臨床資料分析.本研究中以骨痛申請檢查者多,女性患骨質疏松的人數多;胸部惡性病變中以轉移瘤最多,多位于肋骨及胸骨;骨外惡性病變以乳腺癌、肺癌及前列腺癌較多;骨原發腫瘤發生在四肢骨較多,顱骨多為單發病灶;雖然前列腺癌較容易轉移至骨盆,但是骨盆惡性腫瘤轉移灶以肺癌最多,這與肺癌的發病率比前列腺癌高有關,骨盆的良性病灶多位于骶髂關節、及骶骨上緣;髖臼稍上方的髂骨是溶骨性骨轉移的好發部位,放射性濃聚有時不太明顯,因此髖臼處的放射性異常不可輕易診斷為退行性病變;當骨掃描發現盆腔內異常放射性濃聚灶,且前后位放射性濃聚程度差別較小時,病灶多位于盆腔內.回盲部的放射性濃聚的機制有待進一步研究.

2、99mTc-MDP SPECT/CT掃描的診斷價值.SPECT/低劑量CT掃描系統的應用,提高了對病灶解剖定位的準確性及骨顯像特異性.不僅可對骨顯像的陽性病灶進行準確定位,而且CT能顯示骨質的結構改變,對常見的易與骨轉移相混淆的退行性變病灶有較好的識別能力,提高了骨顯像診斷骨轉移的準確性;99mTc-MDPSPECT/低劑量CT顯像減少了膀胱放射性滯留造成的影響,特別是對于骨掃描時意外發現的尿儲留患者,提高了骶骨及恥骨病灶診斷的準確率,也減少了受檢者進行導尿后重新掃描的麻煩.關于骨轉移瘤診斷的標準,除了典型的影像學表現外,在不典型的病灶中,多種影像學方法相互借鑒加臨床隨訪也可作為診斷骨轉移瘤的“金標準”.低劑量CT圖像所示的溶骨性病灶伴局部軟組織腫塊,直徑大于2cm時,多表現為典型的“炸面圈征”,即病灶中心呈放射性分布稀疏缺損,病灶周邊放射性濃聚.成骨改變的早期的病灶攝取MDP未見明顯異常.

3、99mTc-MDP SPECT/CT掃描對治療決策的影響:23例術前診斷骨轉移,改變治療方案;9例明確脊柱的放射性濃聚灶為轉移瘤合并退行性病變,因此選擇性進行了放療;3例在病灶處穿刺為轉移瘤,結合病理免疫組化及腫瘤標志位找到原發腫瘤,2例病灶穿刺結果為骨肉瘤.17例術前診斷骨轉移,改變治療方案;8例明確脊柱的放射性濃聚灶為轉移瘤合并退行性病變,因此選擇性的進行了放療;3例在病灶處穿刺為轉移瘤,結合病理免疫組化及腫瘤標志位找到原發腫瘤,1例病灶穿刺結果為髂骨炎性肉芽腫.

第二部分99mTc-MDP SPECT/CT掃描所致輻射劑量的研究

目的:

探討在SPECT/CT檢查中99mTc-MDP及局部斷層CT掃描所致的輻射劑量,更好地貫徹醫療輻射防護最優化的原則.

資料及方法:

2013年4月一5月間在山東省聊城市人民醫院核醫學科做全身骨掃描并且行局部SPECT/CT檢查的160人中單純隨機選取受檢者40人,男性23人,女性17人,年齡56.6±,13.1歲,體重72.0±,13.9kg,核醫學科工作人員共10人,醫師4人,技師1人,護士5人,輪流負責淋洗和注射99mTc-MDP.分別記錄40例受檢者行同機CT掃描的長度,計算其均值,從而得出低劑量CT掃描對骨掃描檢查者所造成的額外輻射劑量.

分別對99mTc-MDP所產生的醫療照射,職業照射及公眾照射三方面進行研究.受檢者在SPECT/CT檢查中所受的99mTc-MDP內照射劑量加低劑量的CT斷層所產生的額外的輻射劑量為醫療照射;核醫學科的工作人員所接受的照射為職業照射,負責淋洗和注射99mTc-MDP的護士單獨統計其所受到的輻射劑量;注射藥物后的受檢者作為輻射源對其他患者及家屬所造成的輻射為公眾照射.統計的結果與相應的國家標準及其他類似影像檢查所致的輻射劑量進行分析、比較,從而衡量SPECT/CT檢查中99mTc-MDP所導致的輻射危害或影響程度,為SPECT/CT掃描中的輻射防護提供更好的建議,更好地貫徹輻射防護最優化原則,促進SPECT/CT的更好應用.統計學處理是通過Microsoft Office Excel2003進行數據處理,SPSS進行單樣本的檢驗和直線相關檢驗.

結果:

1.醫療照射(受檢者).骨掃描受檢者行局部SPECT/CT掃描時受到99mTc-MDP醫療照射的有效劑量為8.23±,0.99mSv,應用統計學方法與職業照射的年劑量限值(20mSv)進行單個樣本的t檢驗,t等于65,P<,0.001,有統計學意義;與公眾照射的年劑量限值(5mSv)進行單個樣本的t檢驗,t等于17.9,P<,0.001,有統計學意義.

2.受檢者外照射的輻射劑量.由曲線公式分別計算出9mTc-亞甲基二膦酸鹽(MDP)劑量率為2.5μSv/h時的時間點和距離點,距離骨掃描檢查者1.0米和1.5米處劑量率為2.5μSv/h的時間分別是245min和212min;注射9mTc-亞甲基二膦酸鹽(MDP)后120分鐘和240分鐘劑量率為2.5μSv/h的距離分別是2.9米和1.6米.

3.工作人員的輻射劑量.醫師胸部佩戴1年TLD所受的輻射劑量為0.972mSv;淋洗和注射99mTc-MDP的護士佩戴1個月TLD的累積值是0.384mSv,一年所受的輻射劑量為1.534mSv,其左右手食指的輻射劑量是0.215mSv和0.374mSv,鉛眼鏡內的輻射劑量是0.195mSv.

4.受檢者的附加輻射劑量.局部低劑量CT掃描對受檢者所造成的附加的輻射劑量亦較小(2.3±,1.7mSv),受檢者所獲得的診斷價值遠大于他們所受到的輻射危害,符合醫療輻射實踐正當性原則;另一方面從距離防護和時間防護對他們的活動稍加約束,減少對其它人員的輻射及做到輻射防護最優化也是是切實可行的.

結論:

工作人員所受職業照射在有關規定的約束限值內,患者接受的醫療照射略高于公眾照射劑量限值,99mTc-MDP SPECT/CT掃描的診斷價值遠遠大于醫療輻射危害,符合醫療照射實踐正當性,防護最優化的原則.

[關 鍵 詞 ]9mTc-亞甲基二膦酸鹽(MDP);輻射劑量;輻射防護

全文創新點:

1.全身骨掃描陽性結合腫瘤標志物檢測水平升高,對骨轉移瘤的早期診斷具有較高的診斷價值.

2.99mTc-MDP SPECT/CT掃描同機融合圖像在少發骨轉移瘤定位診斷和鑒別診斷中具有較高的診斷價值,有助于臨床治療決策的選擇.

3.研究了99mTc-MDP SPECT/CT掃描所致的輻射劑量,包括醫療照射和職業照射.驗證了工作人員所受職業照射在有關規定的約束限值內,患者接受的醫療照射略高于公眾照射劑量限值,99mTc-MDP SPECT/CT掃描的診斷

第四篇核醫學論文范例:核醫學微劑量估算系統

放射性核素已廣泛應用于核醫學診斷和治療的各個方面,為醫學研究開辟了新途徑,對認識生命現象的本質,揭示疾病的病因及藥物作用機理,特別是對腫瘤的診斷和治療方面具有重要的意義.

與其他醫學方法一樣,核醫學中使用放射性核素的療效和風險必須得到評估.輻射吸收劑量就是核醫學和放射醫學中用來量化人體所受輻射大小,評估診斷風險,預測治療效果的基本參數之一.

輻射對機體的作用是以細胞損傷的形式表現出來,細胞的放射損傷是機體輻射損傷的根本原因.因而輻射在單個細胞或細胞組分中的劑量沉積,以及由此產生的輻射生物效應越來越受到人們的重視.

為了對核醫學中使用的放射性核素在細胞、亞細胞水平的微小靶區內的劑量沉積規律進行理論研究,我們首先使用快速冰凍超薄切片放射自顯影技術觀察了放射性核素在細胞水平上的分布.結果發現放射性核素在細胞水平上的分布是不均勻的.

隨后,我們基于放射自顯影實驗結果,使用Visual Basic編程語言,建立了一套核醫學微劑量估算系統.該系統一方面改進了MIRD微劑量學解析公式,不僅可以快速計算放射性核素在細胞水平均勻分布時不同條件下的細胞S因子,也能計算放射性核素幾種理論非均勻微觀分布時(線性遞增、線性遞減、指數遞增和指數遞減)不同條件下的細胞S因子,另一方面基于Monte Carlo單事件模擬,我們可以得到不同條件下靶區比能的概率分布,這能更有效的幫助我們理解放射性核素衰變產生的輻射與靶區相互作用發生劑量沉積的隨機性本質.

我們計算了核醫學臨床實踐和理論研究中所使用的大多數放射性核素在不同靶源組合、不同細胞幾何條件、不同分布條件下的細胞S因子和比能分布結果.通過比較放射性核素的衰變能譜數據、輻射類型、在源區內的分布類型、細胞幾何條件、靶區填充物質等因素對單位累積活度在靶區平均吸收劑量和單次輻射在靶區內比能沉積概率分布的影響,我們發現:

在微劑量學計算中,所研究的各種填充物質對靶區微劑量結果參數的影響不大.使用填充單位密度的液態水的細胞模型,不僅便于進行計算,所得結果也能較好的反映組織中細胞的劑量沉積情況.

其次,采用詳細能譜對提高細胞S因子或比能分布計算的準確性具有重要意義.在微劑量計算中,β連續能譜的平均值并不能很好的近似β連續能譜,N層和O層躍遷產生的大量低能俄歇電子對靶區的劑量貢獻同樣不能忽視.

放射性核素的輻射類型也同樣顯著影響靶區內的吸收劑量沉積.高傳能線密度的α核素在細胞靶區內的自吸收劑量貢獻遠遠大于俄歇電子核素,更大于低傳能線密度的β核素.但α粒子和俄歇電子較短的射程限制了α核素和俄歇電子核素對周圍細胞的交互作用.這提示α核素和俄歇電子核素較為適合用于彌散型小細胞腫瘤的放射免疫治療.它一方面能在靶細胞內產生較高的劑量沉積和較強的細胞殺傷效應,同時對周圍正常細胞的損傷較小.而β核素較為適用于實體瘤的治療.雖然其傳能線密度較低,但β射線較長的射程能保證尺寸較大的實體瘤內部同樣能受到相當劑量的照射.

另外,在微劑量計算中,輻射在靶區內單位路徑能量沉積沿粒子行進距離的變化對細胞自吸收劑量的影響不大.細胞靶區的大小主要通過改變靶區體積和質量,并改變粒子在靶區內運動的平均弦長來影響靶區內的劑量沉積.

放射性核素在源區內的分布類型也主要通過改變粒子在靶區內的平均運動弦長顯著影響靶區內的吸收劑量沉積.放射性核素越濃聚在細胞中心周圍,靶區內的自吸收劑量越大.

對于衰變鏈中含有放射性子核的放射性核素,用細胞劑量轉換因子來描述靶區內細胞劑量的沉積更為合適.一般來說,對于血液循環系統等放射性核素廓清較快的系統,靶區劑量主要為放射性母核貢獻,對于實體瘤,應選擇較大的截止時間,充分考虑衰變鏈中放射性子核對靶區的劑量貢獻.

從利用Monte Carlo單事件模擬方法估算得到的靶區內比能概率分布結果中我們發現,放射性核素衰變產生的輻射與靶區相互作用的高度隨機性使得靶區內比能存在一個很寬的概率分布.低于平均值的比能出現的概率較大,特別是對于β核素和俄歇電子核素.這說明靶細胞受到的照射劑量很可能小于理論計算得到的平均值.因而在臨床實際中,為了使靶區達到一定劑量的照射,可適當提高細胞內的放射性核素的濃度.

通過對兩種方法所得結果及文獻報道結果的比較,我們發現,該系統計算結果準確.同時操作簡便,界面友好,容錯功能強大,計算迅速.

第五篇核醫學論文范文格式:實驗性兔動脈粥樣硬化斑塊的分子核醫學顯像研究

目的:本研究著眼于動脈粥樣硬化斑塊病變中細胞的增殖、凋亡和代謝三個方面,應用~(99m)Tc-HYNIC-PCNA ASON、~(99m)Tc-HYNIC-annexin V SPECT和~(18)F-FDG PET/CT分別進行反義、凋亡和代謝顯像,來評價分子核醫學顯像用于診斷動脈粥樣硬化斑塊的可行性及其應用價值和發展前景.

方法:通過血管免疫損傷和高脂飲食喂養的方法建立動脈粥樣硬化斑塊兔模型,作為本研究中三種分子核醫學顯像研究的實驗對象.應用~(99m)Tc標記的HYNIC-PCNA ASON和HYNIC-annexin V進行動脈粥樣硬化反義和凋亡的SPECT顯像,應用~(18)F-FDG PET/CT進行動脈粥樣硬化代謝顯像.顯像完畢后,對病變的血管進行放射性的測定、病理和免疫組織化學的染色等檢測,研究顯像與動脈粥樣硬化病變的發生和發展之間的關系,以闡明不同的顯像方式在診斷動脈粥樣硬化病變中的應用價值.

1.動脈粥樣硬化動物模型的構建和鑒定

雄性日本大耳白兔(華中科技大學同濟醫學院實驗動物中心提供)用免疫損傷血管加高脂飲食的方法制備成動脈粥樣硬化兔模型:將牛血清白蛋白按250mg/kg經兔耳緣靜脈注射進行血管的免疫損傷,次日起按每日100g/只喂食高膽固醇飼料,其配方為普通兔飼料中加入5%豬油、5%蛋黃粉、1%膽固醇和0.1%的丙基硫氧嘧啶.造模前及高脂飲食喂養的第4、8、12w末檢測血總膽固醇濃度(酶試劑法).對照組兔不損傷血管,普食喂養12w.

2. ~(99m)Tc-HYNIC-PCNA反義寡核苷酸探測兔動脈粥樣硬化病變的顯像研究

動脈粥樣硬化斑塊模型兔12只,隨機分為兩組,分別進行~(99m)Tc-HYNIC-PCNA ASON(ASON組,n等于8)和~(99m)Tc-HYNIC- PCNA正義寡核苷酸(SON組,n等于4)顯像.4只進行普通飼料喂養的同種白兔作為正常對照進行~(99m)Tc-HYNIC- PCNAASON顯像.ASON組兔其中4只隔日進行PCNA競爭抑制性顯像:先靜脈注射50μg非標記的PCNA ASON,2h后注射~(99m)Tc-HYNIC- PCNA ASON進行顯像.ASON組另4只兔處死后,剝離主動脈全程,進行離體血管顯像.隨后將血管分段,測定各片段質量和放射性計數,并進行組織的病理學檢查、免疫組織化學染色(PCNA、RAM11和α-SMA染色)和PCNA表達的檢測(RT-PCR和Western Blotting),分析血管片段攝取~(99m)Tc-HYNIC-PCNA ASON與其PCNA表達的關系,及與病變中的細胞成分之間的關系.

3. ~(99m)Tc-HYNIC-Annexin V兔動脈粥樣硬化斑塊凋亡顯像的實驗研究

動脈粥樣硬化兔和正常兔各5只,按體重自兔耳緣靜脈注射~(99m)Tc-HYNIC-annexin V (37MBq/kg),進行腹主動脈~(99m)Tc-HYNIC-annexin V顯像.注射顯像劑后5min、30min、1h、2h和3h行靜態平面顯像.顯像完畢后,解剖出實驗組兔的主動脈,行離體血管顯影.隨后將血管分段,測定各片段質量和放射性計數,并進行病理學、免疫組織化學檢查和TUNEL檢測,分析動脈攝取~(99m)Tc-HYNIC-annexin V與細胞凋亡程度及斑塊中細胞成分間的相關性.

4. ~(18)F-FDG PET探測動脈粥樣硬化斑塊的顯像研究

5只動脈粥樣硬化兔和5只正常兔進行~(18)F-FDG PET/CT顯像.注射~(18)F-FDG后1h、2h和3h行PET/CT顯像.每次采集,共采集5個床位,從兔耳到腹股溝區,視野包括頭頸部和胸腹部,仰臥位.首先是采集CT圖像,CT掃描參數為80 kV,30mA,層厚5 mm,重建層厚4.25mm.隨即采集PET圖像,采集視野間的重疊數1,每個床位5min,共25min,在采集的同時使用預重建方法重建CT衰減校正的PET圖像.顯像完畢后,剝離主動脈全程,將血管分段,測定各片段質量和放射性計數,并進行組織的病理學檢查、RAM11染色,分析血管片段攝取~(18)F-FDG PET與斑塊中的巨噬細胞含量之間的關系.

結果

1.動脈粥樣硬化模型的鑒定

主動脈解剖出來后進行肉眼觀察,可见主動脈內膜面大小不等的白色或淡黃色斑片樣突起,且厚薄不均,主要分布在主動脈弓,其次在胸主動脈和腹主動脈上段.

目前,動脈粥樣硬化病變的分型是參考AHA(American Heart Association)的建議:I型,早期病變,獨立的泡沫細胞,散在分布于內膜表面,II型,脂紋或內膜疣,由巨噬細胞來源的泡沫細胞、平滑肌和細胞外基質組成,III型,病理性內膜增厚,可见成群的泡沫細胞形成的病灶和內膜內明顯的脂池,IV型,纖維帽,由有明顯脂間隙的脂核(包括脂池和壞死組織)及其外覆蓋的纖維帽組成,但纖維組織增生不明顯,V型,大的脂核和嚴重的纖維增生,有時還有不同程度的鈣化,V型又分為三個亞型,Va為纖維脂質斑塊,Vb為以鈣化為主的斑塊,Vc為以膠原為主的斑塊,VI型位復合型病變,細胞密度明顯減低,少量細胞碎片和脂質,分為VIa斑塊破裂或潰瘍、VIb壁內血腫或出血和VIc血栓形成三個亞型.

本研究中,血管片段組織切片HE染色可见病變血管壁內膜增厚,血管平滑肌和基質增多,內膜下泡沫細胞堆積,有的病變在平滑肌細胞間還可见脂池,有的病變已經形成了纖維帽.按AHA分型為動脈粥樣硬化II~IV型.本研究中并未見斑塊的出血、破裂和血栓形成.

動脈粥樣硬化血管免疫組織化學染色結果顯示:RAM11陽性細胞主要分布于斑塊的肩部和基底部,而α-SMA陽性細胞除了見于血管中層,在斑塊組織多見于周邊部位.而正常血管片段RAM11染色為陰性.

2. ~(99m)Tc-HYNIC-PCNA ASON顯像結果

HYNIC-ASON和HYNIC-SON的~(99m)Tc標記率分別為( 64.13±,4.06 ) %和(63.87±,4.26)%,放化純分別均在90%以上.顯像劑注射后2h,僅ASON組~(99m)Tc-HYNIC- PCNA ASON顯像可见主動脈放射性攝取明顯增高,SON組、正常對照組和競爭性抑制顯像均未見主動脈有明顯的顯像劑攝取.血管離體顯像病變相應部位也可见異常顯像劑攝取.ASON組血管片段的%ID/g值為0.033±,0.011,明顯高于SON組(0.013±,0.004,F等于106.38,P<,0.001)和正常對照組(0.014±,0.004,F等于96.91,P<,0.001).ASON組非靶器官的放射性分布主要見于腎臟(0.047±,0.006),其次為肝臟(0.023±,0.003)和脾臟(0.019±,0.003),與SON組和正常對照組相比,未見明顯差別.在病變的早期,PCNA陽性細胞主要見于血管中層,部分分布于新生的斑塊組織中,隨著斑塊病變的發展,絕大部分PCNA陽性細胞分布于粥樣硬化斑塊內,主要分布在斑塊的肩部和基底部,部分分布于斑塊的纖維帽.血管片段的%ID/g值與血管中PCNA指數(%)、PCNA蛋白表達密度均密切相關(r等于0.69, P<,0.001,r等于0.78,P<,0.001).~(99m)Tc-HYNIC-PCNA ASON的攝取與斑塊中巨噬細胞的含量(%)成明顯相關(r等于0.59, P<,0.001),與平滑肌細胞的含量(cm2)也呈線性相關,但相關性稍低(r等于0.54, P<,0.001).

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3. ~(99m)Tc-HYNIC-annexin V凋亡顯像結果

~(99m)Tc-HYNIC-annexin V的標記率為(96.32±,2.08)%,放化純為(96.90±,2.27)%.實驗組兔在顯像的各個時段均可见沿主動脈走行的放射性條狀影,顯像劑攝取呈不均勻性增加,2h時顯影最清晰,而對照組未見明顯的放射性攝取,前者靶/非靶比值(2.70±,0.26)明顯高于后者(1.30±,0.13),P<,0.001.實驗組兔的主動脈血管斑塊片段的放射性攝取是非斑塊血管片段的(2.55±,0.69)倍,斑塊片段的放射性攝取%ID/g為0.058±,0.014,明顯高于非斑塊血管片段(0.020±,0.012),P<,0.001.TUNEL陽性細胞絕大部分分布于斑塊組織中.~(99m)Tc-HYNIC-annexin V的攝取與AI(%)成正相關(r等于0.82,P<,0.001).血管片段的%ID/g值也和斑塊中巨噬細胞的含量(%)密切相關(r等于0.75,P<,0.001),但是與斑塊中血管平滑肌細胞的含量(%)關系不大(r等于0.34,P>,0.05).

4. ~(18)F-FDG PET/CT顯像結果

實驗組兔在注射~(18)F-FDG后胸主動脈血管壁可见異常的顯像劑攝取病灶,1h、2h和3hSUV值分別為1.34±,0.17,1.45±,0.18和1.41±,0.20,無統計學差異(P>,0.05),顯像劑注射后2h時SUV值明顯高于對照組2h的SUV值(1.07±,0.11),F 等于65.43,P<,0.001.主動脈的胸腔段PET和CT均可见陽性病灶,~(18)F-FDG攝取異常的病灶共20處,CT密度異常改變的病灶共23處,而且病灶的分布大部分不相同.斑塊血管片段的DUR值(1.42±,0.38)明顯高于非斑塊片段(0.55±,0.36,F等于68.9,P<,0.001),血管片段的DUR值與斑塊中巨噬細胞含量成明顯的正相關(r等于0.84,P<,0.001).

結論

在通過血管免疫損傷合并高脂飲食成功制備的兔動脈粥樣硬化模型上,三種顯像方法均獲得了陽性的結果.~(99m)Tc-HYNIC- PCNA ASON可以被兔動脈粥樣硬化病變中異常增生的細胞特異性攝取而顯示病變部位,~(99m)Tc標記PCNA反義寡核苷酸有望成為新型的反義探針,在分子水平上進行動脈粥樣硬化病變的早期、特異性診斷.~(99m)Tc-HYNIC-annexin V凋亡顯像可以無創性地檢測動脈粥樣硬化斑塊中的細胞凋亡從而了解斑塊的定位和不穩定性,使患者能獲得及時的診治,降低急性心血管病的發生率.~(18)F-FDG PET/CT兔主動脈粥樣斑塊體內顯像可以對斑塊進行清晰的定位,并可通過顯示斑塊中炎性細胞的代謝狀態來評價斑塊的不穩定性.因此,分子核醫學針對動脈粥樣硬化中不同的靶點,利用放射性核素標記相應的分子探針,進行動脈粥樣硬化顯像,不僅可以早期無創性顯示斑塊,更可評價斑塊的穩定性,具有重要的臨床價值和廣闊的發展前景.

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