Fundamentals of Nuclear Pharmacy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Saha, Gopal B.

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:2003-11

价格:$ 84.69

装帧:HRD

isbn号码:9780387403601

丛书系列:

图书标签:

• 核药学
• 放射药学
• 核医学
• 药物动力学
• 药物代谢
• 放射性药物
• PET
• SPECT
• 剂量计算
• 质量控制

医用放射性同位素的原理、应用与发展 本书旨在深入探讨医用放射性同位素（radioisotopes）在现代医学诊断与治疗领域的核心作用，以及与之相关的物理、化学、生物学和工程学原理。本书内容涵盖了放射性同位素的产生、特性、制备，以及它们在核医学成像（如PET、SPECT）、放射治疗、生物标记和药物开发等多个关键应用领域的最新进展和未来趋势。本书特别强调了放射性同位素在靶向治疗、分子影像和个体化医疗中的潜力，并对相关的质量控制、安全管理和法规遵从性进行了详尽的阐述。 第一章：医用放射性同位素的物理学基础 本章将从放射性同位素的基本物理学概念入手，为读者建立坚实的理论基础。我们将详细介绍原子结构，包括质子、中子和电子的组成，以及核能的概念。重点将阐述放射性衰变（radioactive decay）的几种主要模式，例如α衰变、β衰变（包括β-衰变和β+衰变）、γ衰变和电子捕获。每种衰变模式的发生机制、释放的粒子类型及其能量特性都将得到深入剖析。 我们将详细介绍放射性同位素的半衰期（half-life）概念，解释其物理意义以及在核医学实践中的重要性。例如，短半衰期的同位素为何适用于诊断成像，而长半衰期的同位素又在放射治疗中扮演何种角色。放射性强度的概念，包括贝克勒尔（Becquerel）和居里（Curie）等单位，也将被清晰界定，并说明它们在量化放射性物质数量和活度时的应用。 此外，本章还将深入探讨放射性同位素与物质相互作用的物理过程。我们将详细解释电离辐射（ionizing radiation）与生物组织相互作用的机制，包括直接电离和间接电离，以及电离辐射对细胞和DNA造成的损伤。射程、能量损失和线性能量转移（LET）等概念将得到阐述，这些参数对于理解放射性同位素的治疗效应和成像原理至关重要。章节最后，还将简要介绍辐射探测器的基本原理，如盖革-米勒计数器、闪烁探测器和半导体探测器，为后续章节中成像技术的发展奠定基础。 第二章：医用放射性同位素的化学与生物学特性 在掌握了物理学基础之后，本章将聚焦于医用放射性同位素的化学性质及其在生物系统中的行为。我们将深入探讨不同元素同位素的电子结构和化学反应性，以及这些性质如何影响其在体内的分布和代谢。例如，像碘（Iodine）同位素（如¹³¹I和¹²³I）在甲状腺中的特异性浓聚，以及它们为何成为诊断甲状腺疾病的理想选择。 本书将详细介绍放射性标记（radiolabeling）技术，这是将放射性同位素引入生物分子（如药物、抗体、多肽和核酸）的关键步骤。我们将讨论多种标记方法，包括直接标记、间接标记、同位素交换标记等，并重点关注在生理条件下保持生物分子活性和化学稳定性的重要性。例如，对于用于靶向治疗的抗体偶联药物，放射性标记的稳定性直接影响其在体内的药效和安全性。 生物分布（biodistribution）是核医学成像和治疗的核心概念。本章将详细阐述放射性同位素标记的药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程。我们将讨论影响生物分布的多种因素，包括药物的理化性质（如亲脂性、分子大小、电荷）、受体结合亲和力、血管通透性、血流动力学以及特定的生理病理过程（如炎症、肿瘤微环境）。例如，肿瘤靶向性放射性药物的设计，就需要充分考虑其在肿瘤组织的特异性聚集和在正常组织中的快速清除。 此外，本章还将探讨放射性同位素的生物效应。我们将详细介绍放射性同位素对细胞周期、基因表达、蛋白质合成以及细胞凋亡的影响。高剂量的放射性同位素可能引起细胞死亡，这是放射治疗的基本原理；而低剂量的放射性同位素则可能诱导细胞突变，其潜在的致癌风险需要被严格评估。章节最后，我们将讨论放射性药物的药代动力学（pharmacokinetics）和药效动力学（pharmacodynamics）模型，以量化和预测其在体内的行为和疗效。 第三章：医用放射性同位素的产生与制备 本章将深入探讨医用放射性同位素的来源和制备方法，这是确保其临床应用供应的关键环节。我们将详细介绍几种主要的放射性同位素生产技术，包括： 核反应堆生产（Reactor Production）： 阐述中子活化（neutron activation）和裂变产物（fission products）提取技术。例如，¹³¹I和¹³⁷Cs等同位素主要通过核裂变反应产生。本书将具体介绍如何通过中子轰击稳定的目标核素，诱导其发生核反应，从而产生放射性同位素。我们将讨论不同反应截面（cross-section）对产量的影响，以及靶材的选择和反应条件的优化。 回旋加速器生产（Cyclotron Production）： 详细介绍带电粒子加速器，如回旋加速器，如何通过质子、氘核等带电粒子轰击靶材，诱导核反应产生放射性同位素。例如，¹⁸F（用于¹⁸F-FDG PET显像）、¹¹C、¹³N和¹⁵O等短半衰期正电子发射体（positron emitters）通常由回旋加速器生产。我们将讨论不同加速器类型、加速粒子种类、能量以及靶设计对产物同位素纯度和放射化学产率的影响。 放射性同位素发生器（Radionuclide Generators）： 重点介绍母-子同位素发生器系统，如⁹⁹Mo/⁹⁹mTc发生器，这是临床上应用最广泛的放射性同位素供应方式之一。我们将阐述其工作原理，即利用半衰期较长的母同位素衰变产生半衰期较短的子同位素，并详细介绍如何从发生器中“洗脱”（elution）出高纯度和高放射活度的子同位素。本书将分析不同发生器系统的设计特点、洗脱效率、以及确保子同位素放射化学纯度和放射性核素纯度的关键技术。 除了上述主要生产方法，本章还将简要介绍天然放射性核素的获取以及同位素分离和纯化技术。我们将讨论不同生产方法在成本、效率、可及性和同位素质量方面的优缺点，并展望未来新型同位素生产技术的发展。 第四章：核医学影像技术中的放射性同位素应用 本章将全面介绍放射性同位素在核医学影像诊断中的核心应用。我们将详细阐述两种主要的影像技术： 单光子发射计算机断层成像（SPECT）： 深入讲解SPECT的工作原理，包括放射性同位素的γ射线发射、探测器（如闪烁摄像机）的探测、数据采集和图像重建过程。我们将重点介绍SPECT常用的放射性同位素，如⁹⁹mTc、¹²³I、¹³¹I、¹¹¹In、²⁰¹Tl等，以及它们在不同脏器成像中的应用，例如心肌灌注显像、脑血流显像、骨显像和甲状腺功能显像。我们将讨论影响SPECT图像质量的因素，如探测器灵敏度、空间分辨率、能量分辨率、以及图像处理和伪影校正技术。 正电子发射断层成像（PET）： 详细阐述PET的工作原理，包括正电子发射同位素的衰变、正电子与体内电子湮灭产生一对反向运动的180°γ光子，以及探测器（如PET扫描仪）如何同时探测这对γ光子，通过符合探测（coincidence detection）技术实现高灵敏度和高分辨率的三维成像。我们将重点介绍PET常用的放射性同位素，如¹⁸F、¹¹C、¹³N、¹⁵O等，以及它们标记的示踪剂（radiotracers）在各种疾病诊断中的应用，例如¹⁸F-FDG在肿瘤显像、心肌代谢显像、脑部功能显像中的关键作用。本书还将深入探讨PET/CT和PET/MRI等融合影像技术的优势，如何结合解剖信息和分子功能信息，提供更精确的诊断。 本书将通过大量临床案例，展示放射性同位素在肿瘤学（早期诊断、分期、疗效评估）、神经科学（阿尔茨海默病、帕金森病）、心脏病学（心肌梗死、心肌缺血）、感染与炎症等领域的诊断价值。同时，我们也将探讨新兴的PET示踪剂的开发，以及它们在特定生物标志物检测中的潜力。 第五章：放射治疗中的放射性同位素应用 本章将聚焦于放射性同位素在肿瘤放射治疗中的应用，即内照射治疗（brachytherapy）和放射性核素治疗（radionuclide therapy）。 放射性核素治疗： 详细介绍利用放射性同位素标记的药物，通过靶向特异性地聚集在肿瘤细胞或组织中，从而释放其放射性，杀伤肿瘤细胞。本书将重点介绍以下几种重要的放射性核素治疗方法： ¹³¹I治疗甲状腺癌： 阐述¹³¹I在甲状腺组织中的特异性摄取机制，以及其在甲状腺癌术后辅助治疗和转移灶治疗中的重要作用。 ¹⁷⁷Lu-DOTATATE/¹⁷⁷Lu-PSMA等靶向肽受体或特异性靶点治疗： 深入分析这类治疗的原理，即利用多肽或小分子与肿瘤细胞表面的特定受体（如生长抑素受体）或抗原（如前列腺特异性膜抗原）结合，将放射性核素（如¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y）精确递送到肿瘤部位，实现全身性靶向治疗。本书将详细介绍这些治疗方案在神经内分泌肿瘤、前列腺癌等疾病中的临床应用和疗效。 ⁹⁰Y球囊血管成形术（Y-90 radioembolization）： 介绍将含有⁹⁰Y的微球注入肝脏肿瘤供血动脉，实现局部高剂量照射的治疗方法，适用于肝癌和肝转移瘤的治疗。 锶-89（⁸⁹Sr）治疗骨转移瘤： 阐述锶-89与钙在骨骼中的化学相似性，能够特异性地聚集在骨转移灶，缓解疼痛。 内照射治疗（Brachytherapy）： 简要介绍将放射性同位素源（如¹²⁵I、¹⁹²Ir、¹³⁷Cs）植入或靠近肿瘤组织进行近距离照射的治疗方式，重点关注其在宫颈癌、前列腺癌等常见肿瘤中的应用。 本书将强调放射性核素治疗的剂量学设计、治疗计划制定、患者选择标准、以及副作用的监测与管理。同时，也将探讨新的放射性核素偶联物（radionuclide conjugates）的开发，以及放射性核素治疗与免疫治疗、化疗等联合治疗的策略。 第六章：放射性药物的开发与质量控制 本章将专注于放射性药物（radiopharmaceuticals）的研发过程和严格的质量控制体系。我们将详细介绍从基础研究到临床应用的整个开发流程，包括： 示踪剂设计与合成： 阐述如何根据疾病的生物学标志物和作用机制，设计具有高特异性、高亲和力和合适药代动力学特性的放射性示踪剂。我们将讨论小分子、抗体、多肽、纳米颗粒等不同载体的选择，以及放射性标记化学的优化，以确保标记效率和稳定性。 临床前评估： 详细介绍体外实验（如受体结合实验、细胞增殖实验）和体内动物实验（如药代动力学研究、肿瘤靶向性评估、毒性评价）在放射性药物开发中的重要性。 临床试验： 阐述放射性药物进入人体进行安全性、有效性评估的临床试验阶段，包括I期、II期和III期临床试验的设计原则和要求。 放射化学纯度和放射性核素纯度： 强调对放射性药物进行严格的质量控制，以确保其放射化学纯度（标记的放射性物质占总放射性物质的比例）和放射性核素纯度（目标同位素占所有放射性同位素的比例）。我们将介绍常用的分析方法，如薄层色谱（TLC）、高效液相色谱（HPLC）和γ能谱分析。 无菌性与内毒素检测： 阐述放射性药物作为注射用药物，必须满足无菌和低内毒素的要求，并介绍相应的检测方法。 稳定性研究： 探讨放射性药物在储存和运输过程中的稳定性，以确保其在临床使用时的药效和安全性。 法规遵从性： 详细介绍放射性药物的生产、注册和使用需要遵守的国内外相关法规和指南，例如美国FDA、欧洲EMA以及我国NMPA的相关规定。 第七章：辐射安全与防护 本章将深入探讨医用放射性同位素使用过程中的辐射安全与防护原则。我们将详细介绍： 辐射防护基本原则： 阐述“时间、距离、屏蔽”三大防护原则，并说明如何在临床实践中应用这些原则，最大限度地降低工作人员和患者的辐射暴露。 辐射剂量估算与监测： 介绍辐射剂量的定义（吸收剂量、当量剂量、有效剂量等）以及个人剂量监测技术（如个人剂量计），以评估和控制辐射暴露水平。 屏蔽材料的选择与设计： 讨论不同能量的放射性同位素需要选择何种屏蔽材料（如铅、混凝土、水）及其厚度，以有效衰减辐射。 放射性废物的处理与处置： 详细介绍放射性废物的分类、收集、储存、处理和最终处置的方法，以及相关的环境法规要求。 应急预案与管理： 阐述在发生放射性事故时，应如何制定和执行应急预案，以确保人员安全和环境安全。 患者的辐射安全： 讨论核医学检查和治疗后，患者体内放射性物质的衰变情况，以及出院后患者需要遵守的防护措施，以避免对他人造成不必要的辐射照射。 第八章：医用放射性同位素的未来展望 本章将对医用放射性同位素领域未来的发展趋势进行展望，包括： 新型放射性同位素的开发与应用： 探讨下一代PET和SPECT同位素的研发，例如针对特定靶点的超短半衰期同位素，以及具有更高能量的发射体在影像和治疗领域的潜力。 靶向放射性药物的精准设计： 展望更精准的靶向递送系统，如纳米载体、抗体偶联物、细胞治疗载体的结合，以实现更高效的肿瘤治疗和诊断。 多模态影像技术的融合： 探讨PET、SPECT与MRI、CT、光学成像等其他影像技术的深度融合，提供更全面、更精准的疾病诊断信息。 人工智能在核医学中的应用： 展望AI在图像识别、定量分析、治疗计划优化、新型示踪剂设计等方面的应用潜力，推动核医学的智能化发展。 个体化放射性核素治疗： 探讨基于患者基因组学、蛋白质组学和影像学数据的个体化放射性核素治疗方案设计，实现“一人一方”的精准治疗。 环境影响与可持续发展： 关注放射性同位素生产和使用的环境影响，探索更清洁、更高效的生产技术，以及更安全的废物处理方法。 本书旨在为核医学医生、放射药师、医学物理师、药学研究人员以及相关领域的学生提供一个全面、深入的学习平台，帮助他们理解医用放射性同位素的科学原理，掌握其临床应用，并关注该领域未来的发展方向。

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