應用開放型放射性核素發(fā)射的核射線對疾病進行診斷，在應用原理、方法、設備和防護等方面都獨具特點、已形成一門新興學科，即臨床核醫(yī)學。核醫(yī)學雖只有五十多年發(fā)展史，但進展迅速、貢獻非凡、是醫(yī)學現(xiàn)代化的主要標志之一。全國已有650多所醫(yī)院設有核醫(yī)學科，目前已開展的診斷項目達15類近百項之多。診斷方法按放射性核素標記的藥物是否引入人體內，分為體內檢查法和體外檢查法，前者按是否成像又分為顯像和非顯像兩類方法。
放射性核素在診斷上應用的基本原理是示蹤原理，現(xiàn)將各類檢查法的診斷原理和特點簡述如下。
一、體外檢查法的診斷原理和特點
體外檢查法是以放射免疫分析（RIA)為代表的體外放射配體結合分析法。它是以放射核素標記的配體為示蹤劑，以配體（如抗原)和結合劑（如抗體)的結合反應為基礎，在試管內完成的微量生物活性物質的檢測技術。這類技術包括放射免疫分析法（RIA)、競爭性蛋白結合分析法（CPBA)、放射受體分析法（RRA)，以及放射酶學分析法（REA)等。以RIA法為例，其原理是：以放射性核素標記的抗原為示蹤劑，以非標記抗原（標準抗原或被測抗原)為檢測對象，共同與限量的特異性抗體進行競爭性免疫結合反應。由于標記抗原與抗體的結合量（因變量)與非標記抗原的含量（自變量)之間，存在競爭性抑制的反函數(shù)關系，可依據(jù)反映這一函數(shù)關系的標準曲線，求出被測抗原的含量。
這類分析技術具有靈敏度高（10-9～10-15g)、特異性強、精密度和準確度高以及應用廣泛等特點。迄今可用本技術測定的體內微量生物活性物質，如激素、蛋白質、抗體、維生素、藥物等可達300多種。對臨床各科的疾病診斷和醫(yī)學基礎研究具有重要意義。Yalow和Berson博士因在1959年創(chuàng)建本法而榮獲1977年諾貝爾醫(yī)學獎。
二、體內檢查法的診斷原理和特點
引入體內的放射性核素標記藥物，與同類非標記藥物相似，根據(jù)其化學和生物學特性，表現(xiàn)為一定的生物學行為：或被某一臟器的某種細胞攝取、濃聚；或經(jīng)由某一臟器清除、排出；或參予某一代謝過程，或僅簡單地在某一生物區(qū)積存等等。由于它發(fā)射能穿透組織的核射線，用放射性探測器可在體表定量探測到放射性藥物在體內的吸收、分布和排出等代謝過程，通過計算機、顯示器等儀表，可將人體的生理、生化或病理生理，病理變化過程定量和/或定位顯示出來，從而對罹患臟器的功能狀態(tài)和/或功能形態(tài)變化作出診斷。
1.核素顯像法的特點：放射性核素顯像法是以臟器內、外或臟器內正常與病變組織之間的放射性濃度差別為基礎的顯像方法，而該差別主要取決于臟器和病變的血流量、細胞功能、代謝率和排泄、引流等因素，因此核素顯像法不僅可顯示臟器和病變的位置、形態(tài)、大小等解剖圖像、更重要的是同時提供有關臟器和病變的血流、功能、代謝和引流等功能信息，具有多種動態(tài)和定量顯示的優(yōu)點、給出臟器的多項功能參數(shù)，有助于疾病的早期診斷。此種功能顯像法，與以顯示形態(tài)結構為主的XCT、MRI和US檢查法相比、除具有提示臟器的動態(tài)功能信息的突出特點外、還具有較高的特異性，諸如腫瘤的特異性顯像，對異位甲狀腺、腎上腺嗜鉻細胞瘤的確診等，只有依靠本法來解決。但本法受引入放射性活度的限制，成像的信息量不夠充分，使本法的成清晰度不如XCT、MRI和US法，因此應根據(jù)臨床需要將四種醫(yī)學影像法結合應用、發(fā)揮各家所長，以期對疾患作出早期、全面、正確的診斷。醫(yī)學全在.線www.zxtf.net.cn
2.非顯像法的特點：是利用較簡便的放射性探測儀，在體表探測和記錄放射性藥物被臟器攝取、濃聚和排出的情況，多以時間－放射性曲線形式顯示。此法的優(yōu)點是簡便、價廉作為初篩檢查有一定臨床價值，但由于探測儀是根據(jù)臟器的解剖位置定位、與臟器的實際位置可能有差異、有可能影響測量結果的可靠性。
三、常用放射性藥物及核醫(yī)學儀器
放射性藥物和核醫(yī)學儀器是進行核醫(yī)學診斷的兩大必備條件。
1.診斷用放射性藥物：凡引入體內的放射性核素標記物均稱為放射性藥物，其中用于非顯像檢查者稱為示蹤劑，如用于甲狀腺功能檢查的131－Nal、用于腎圖檢查的131－鄰碘馬尿酸等；用于顯像檢查者稱為顯像劑，99mTc為最常用的理想的顯像核素、因它是純γ光子發(fā)射體，能量適中（141KeV)，半衰期為6小時，并能標記多種化合物，幾乎可用于所有臟器顯像。
2.核醫(yī)學儀器：γ閃爍探頭是絕大多數(shù)核醫(yī)學儀器最基本的部位，其基本原理是將射入閃爍晶體的r光子轉化為熒光光子，再通過光電倍增管將熒光光子轉化為電脈沖，記錄這些電脈沖數(shù)、即可得到r光子的發(fā)射數(shù)量、即放射性強度。由此閃爍探頭組成的常用儀器有：①放射免疫計數(shù)儀，②r照相機，③單光子發(fā)射計算機斷層顯像儀（SPECT、簡稱ECT)④核多功能儀，⑤局部腦血流（rCBF)測定儀等。
