最新第六章 核医学成像
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核医学成像-完全版
第七章核医学成像第一节概述第二节核医学成像的基本原理和技术第三节γ照相机第四节单光子发射计算机体层仪第五节正电子发射计算机体层设备第一节概述一、核医学成像原理核医学成像的过程是先把某种放射性同位素标记在药物上，形成放射性药物并引入人体内，当它被人体的脏器和组织吸收后，就在体内形成了辐射源。
用γ射线检测装置可以从体外检测体内放射性核素在衰变过程中放出的γ射线，从而构成放射性同位素在体内分布密度的图像。
核医学成像的特点⑴核医学成像是以脏器内、外，或脏器内各部分之间的放射性浓度差别为基础，显示的静态和动态图像。
图像不仅能反映人体组织、脏器和病变的位置、形态和大小，而且还提供了包括整体或局部组织功能，以及脏器功能的每个微小局部变化的差别。
⑵核医学成像具有多种动态成像方式。
由于脏器对放射性药物的摄取、吸收、排泄等作用，使脏器、病变的血流和功能情况得以动态且定量的显示出来。
⑶一些放射性核素具有向脏器或病变的特异性聚集，由此而获得的核素成像具有较高的特异性，可显示不同组织类型的肿瘤、各种神经受体、炎症、转移灶等组织器官的影像。
而这些单靠形态学检查常常难以实现。
二、核医学成像的发展1、20世纪30年代后期，人们借助131I开始研究甲状腺病症；2、50年代，核医学设备开始问世。
1951年，美国加州大学的卡森（Cassen）研制出第一台自动γ闪烁扫描机，通过逐点打印获得器官的放射性分布图像，促进了显像的发展，1952年纽厄尔(Newell )等设计出扫描机的聚焦型准直器。
但这些早期的成像设备只能对放射源逐点扫描，成像速度很慢；3、1957年，安格（Hal O. Anger）研制出第一台γ照相机，称安格照相机，使得核医学的显像由单纯的静态步入动态阶段，并于60年代应用于临床。
1959年，他又研制了双探头的扫描机进行断层扫描，并首先提出了发射式断层的技术，从而为日后发射式计算机断层扫描机—ECT的研制奠定了基础；4、70年代后期，研制出正电子发射型计算机体层成像设备（Positron emission Computed tomography，PET），和单光子发射型计算机体层成像设备（Single photon emission Computed tomography，SPECT），总称为发射型计算机体层（Emission Computed tomopraphy，ECT）。
临床医学核医学成像医学影像技术课件
应用范围有限
核医学成像技术的适用范围相对较小 ，主要适用于某些特定的疾病诊断和 监测。
示踪剂限制
核医学成像技术需要使用示踪剂，而 这些示踪剂可能会对身体产生影响， 如过敏反应等。
05
核医学成像技术的未来发展
技术创新与改进
新型探测器材料
利用新型材料如超导材料、高分子材料等，提高成像的敏感度和 分辨率。
THANKS
谢谢您的观看
21世纪初
随着计算机技术和分子生物学的发 展，核医学成像技术在肿瘤、心血 管、神经等领域的应用逐渐广泛。
核医学成像技术的分类
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
利用放射性药物标记的示踪剂在体内发射的单光子进行成像。
正电子发射断层成像（PET）
利用放射性药物标记的示踪剂在体内发射的正电子进行成像。
X线计算机断层成像（CT）
利用X线束对人体某一部位进行扫描，并通过计算机重建图像。
磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲对人体内部组织进行成像。
02
核医学成像技术的原理
放射性示踪剂
放射性示踪剂是核医学成像技术的核 心，通过引入放射性物质，使目标组 织或器官在放射性衰变过程中产生可 探测的信号。
示踪剂的合成与标记技术是关键，需 确保其安全、稳定、有效，并能够实 现快速体内清除，以减少对其他正常 组织的辐射暴露。
多模式成像
核医学成像技术可以与其他医 学影像技术（如X射线、CT、 MRI等）结合使用，提供更全
面的诊断信息。
缺点
辐射暴露
核医学成像技术涉及放射性物质的使 用，存在一定的辐射暴露风险，需要 严格控制剂量和操作规范。
成本高
核医学成像技术需要专业的设备和操 作人员，因此成本较高，通常只在大 型医疗机构中得到应用。
核医学成像原理及设备课件
多模态成像技术
总结词
多模态成像技术是核医学成像的另一个重要 发展趋势，通过结合多种成像模式，能够提 供更全面的医学信息，有助于医生更全面地 了解患者的病情。
详细描述
多模态成像技术是利用多种成像模式进行医 学影像获取的方法。这种技术能够结合不同 模式的成像特点，提供更全面的医学信息， 有助于医生更全面地了解患者的病情，提高
和医学影像技术的不断发展，分子成像技术在核医学成像中的应用将越来越广泛。
06 核医学成像设备安全与防 护
辐射防护原则
辐射防护三原则
防护、隔离、减量。
辐射防护最优化
在满足诊断和治疗效果的前提下，尽量减少患者 和医务人员的辐射剂量。
剂量限值
根据不同人群和不同照射情况，设定合理的剂量 限值，确保辐射安全。
肿瘤治疗
核医学成像设备还可以用于肿瘤 的治疗，如放射性碘治疗甲状腺 癌、骨转移瘤的放射性核素治疗 等。
心血管疾病诊断
冠心病诊断
核医学成像技术可以检测心肌缺血和 心肌梗死，通过心肌灌注显像和代谢 显像等方法，评估心脏功能和诊断冠 心病。
心功能评估
核医学成像设备可以评估心脏功能， 通过放射性核素心室造影等技术，测 定心脏射血分数等指标，了解心脏的 收缩和舒张功能。
规定。
个人剂量监测
为医务人员配备个人剂量计，实时 监测和记录个人辐射剂量，保障医 务人员健康。
环境辐射监测
对核医学成像设备周围的环境进行 辐射监测，确保环境安全。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
核医学成像的优点
无创、无痛、无辐射，能 够提供人体生理和病理过 程的详细信息。
核医学成像的应用
在肿瘤、心血管、神经系 统等领域具有广泛的应用 价值。
核医学成像课件
核磁共振成像（MRI）
总结词
一种无辐射的成像技术
详细描述
利用磁场和射频脉冲使人体内的氢原子发生共振，从而产生信号并形成图像，主要用于脑部、关节和软组织疾病 的诊断。
X射线计算机断层成像（CT）
总结词
一种结构成像技术
详细描述
通过X射线扫描人体并利用计算机重建断层图像，能够清晰显示人体内部结构，广泛应用于肿瘤、骨 折和肺部疾病的诊断。
成本高
核医学成像技术通常需要昂贵 的设备和专业的技术人员，导
致其成本相对较高。
时间延迟
由于放射性物质的半衰期较长 ，核医学成像可能需要等待一
段时间才能获取图像。
空间分辨率有限
相对于其他医学成像技术，如 MRI和CT，核医学成像的空间
分辨率可能较低。
05 核医学成像的未来发展
技术创新与进步
新型探测器技术
核医学成像的分类
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
利用单光子发射的射线进行成像，常用于心血管和脑部显像。
正电子发射断层成像（PET）
利用正电子发射的射线进行成像，具有高灵敏度和特异性的优点，常用于肿瘤、神经系统 和心血管疾病的诊断。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲对组织进行检测，能够提供高分辨率和高对比度的图像，常用于脑部 、关节和肌肉等软组织的显像。
核医学成像技术利用放射性核素发出的射线与人体组织相互 作用，产生信号并被显像仪器接收，经过处理后形成图像。
核医学成像的原理
01
放射性核素发出的射线与人体组 织中的原子相互作用，产生散射 和吸收，这些相互作用导致能量 损失和方向改变。
02
显像仪器通过测量这些散射和吸 收的射线，并利用计算机技术重 建图像，显示出人体内部结构和 功能。
临床医学核医学成像医学影像技术
临床医学核医学成像医学影像技术xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•临床医学核医学成像技术总览•核医学成像技术基础•临床核医学成像技术细分领域•核医学成像技术在临床实践中的案例分析•展望未来：核医学成像技术的临床应用前景与挑战01临床医学核医学成像技术总览核医学成像技术是一种利用核素示踪技术和现代医学影像设备，对机体组织结构和功能进行显像的技术。
核医学成像技术定义具有灵敏度高、特异性好、可进行功能显像等优势，为临床医学诊断提供了重要手段。
核医学成像技术特点核医学成像技术的定义与特点1核医学成像技术在临床医学中的应用23利用核医学成像技术检测肿瘤标志物、肿瘤细胞代谢等，有助于早期发现肿瘤并判断其恶性程度。
肿瘤诊断通过核医学成像技术评估心脏功能、检测冠心病、心肌梗死等疾病，具有较高的诊断价值。
心血管疾病如骨龄测定、甲状腺疾病、肾功能评估等，为临床医生提供可靠的诊断依据。
其他领域发展趋势随着科技的不断进步，核医学成像技术将朝着更高效、更安全、更便捷的方向发展。
挑战核医学成像技术仍面临一些挑战，如设备成本高、操作复杂、对工作人员要求高等。
此外，放射性污染和辐射防护问题也需要得到更好的关注和处理。
核医学成像技术的发展趋势与挑战02核医学成像技术基础同位素衰变同位素发射出粒子和射线，这些粒子和射线被探测器捕获并形成图像。
核磁共振利用强磁场和射频脉冲使原子核自旋能级跃迁，检测产生的信号并形成图像。
核医学成像的基本原理通过探测放射性同位素发出的γ射线，形成平面图像。
γ相机利用γ相机进行三维成像，可观察放射性示踪剂在体内的分布情况。
SPECT利用正电子发射示踪剂，通过探测器进行三维成像，可观察生物分子代谢和功能情况。
PET 核医学成像的常用设备与仪器核医学成像的常用示踪剂与药物18F-FDG葡萄糖类似物，用于PET成像，观察肿瘤、神经系统病变等。
11C-choline用于观察前列腺癌、肺癌等恶性肿瘤的病变情况。
核医学成像的基本过程
核医学成像的基本过程
核医学成像是一种利用放射性同位素进行医学影像学分析的技术。
它可以用于诊断和治疗一些疾病，如肿瘤、心脏病、骨质疏松等。
其基本过程如下：
放射性同位素注射：首先，将一种放射性同位素注入患者的体内。
这种同位素通常是一种放射性标记的生物分子，如葡萄糖或荷尔蒙。
同位素分布：注射后，放射性同位素会在患者体内分布到不同的组织和器官中。
不同的同位素有不同的生物分布规律，可以选择不同的同位素来研究不同的器官或疾病。
放射性检测器探测：为了检测放射性同位素的分布，需要使用放射性检测器将它们发出的放射性信号捕获下来。
常用的放射性检测器有γ相机和PET扫描仪。
影像重建：通过对放射性同位素分布的数据进行计算和处理，可以重建出图像。
这些图像可以显示出不同组织和器官中放射性同位素的分布情况。
影像分析：最后，医生或放射科技师将图像进行分析，以了解患者的病情和治疗效果。
需要注意的是，核医学成像是一种放射性技术，可能会对患者造成一定的辐射剂量。
因此，在使用核医学成像技术时，需要进行合理的剂量控制和安全措施，确保患者和医护人员的安全。
核医学成像
国内核医学还存在以下问题:
1.地区发展不平衡
2.人才素质尚不高,基础与临床研究以 仿造跟踪为主，缺乏创新性
3.核医学仪器国产化不足(如SPECT 国内350台全部进口)。
推荐资源
➢中国核医学专业网： /
➢书籍： 临床核医学，谭天秩 Physics in Nuclear Medicine, Sarenson JA Nuclear Medicine, Thrall JH
➢ 依靠放射性核素发射的射线杀死病变细胞
核医学治疗的优点
➢短射程的α 、β射线 ➢放射性核素局限在靶器官，对正常组织
损伤小
核医学治疗的一些项目
➢ 甲状腺疾病：131I ➢ 骨转移瘤：89Sr、153Sm、32P ➢ 肿瘤放射免疫治疗（RIT）：标记抗体
– α核素、β核素、俄歇电子及内转换电子核素
SPECT-- single photo emission computed
tomography
➢γ相机---发射，平面图像（透射X平片） ➢SPECT---发射，断层图像（透射CT）
– γ相机探头绕人体旋转
• 获得各个方向的投影（平面）像
– 图像重建---滤波反投影、迭代
• 获得断层图像
– 图像重建算法---使图像更接近真实
性质 解剖结构 解剖结构 解剖、功能
代谢功能 代谢功能 代谢功能 和解剖
SPECT、PET——ECT(emission computed tomography)
核医学内容
核医学发展的两大支柱
➢放射性药物---诊断、治疗
– 关键点是特异性 – 其次是稳定性
如： 11C-胸腺嘧啶 - DNA合成金标准，不稳定； 18F-FLT 氟标胸腺嘧啶。稳定，但由于3‘端
核医学影像PPT课件
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
二、放射性制剂
放射性制剂(放射性药物) 核医学诊断治疗
显影剂(imaging agent) RNI影像诊断 NaI中的131I
氟[l8F]脱氧葡萄糖
仅有示踪和辐射粒子作用 性质由其标记物决定
一、核素示踪
两个基本根据 同一元素的同位素有相同化学性质，在生物体内生物化学变化过 程完全相同，生物体不能区别同一元素的各个同位素，可用放射性 核素来代替其同位素中的稳定性核素。
放射性核素衰变时发射射线，利用高灵敏度放射性测量仪器可对 其标记物质进行精确定性、定量及定位测量。
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
能量最大的峰（或全能峰） 表示核素的特征
碘化钠(NaI(Tl))晶体
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
一、射线能谱
记数率
105
104
103
0
核医学影像
50 100 150
99mTc的射线(k能e谱V)
200 250
特点 （2）核医学影像是一种功能显像，不是组织的密度变
化。
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
第二节 射线探测
一、射线能谱 二、闪烁计数器 三、脉冲幅度分析器
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
二、放射性制剂
放射性制剂(放射性药物) 核医学诊断治疗
显影剂(imaging agent) RNI影像诊断 NaI中的131I
氟[l8F]脱氧葡萄糖
仅有示踪和辐射粒子作用 性质由其标记物决定
一、核素示踪
两个基本根据 同一元素的同位素有相同化学性质，在生物体内生物化学变化过 程完全相同，生物体不能区别同一元素的各个同位素，可用放射性 核素来代替其同位素中的稳定性核素。
放射性核素衰变时发射射线，利用高灵敏度放射性测量仪器可对 其标记物质进行精确定性、定量及定位测量。
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
能量最大的峰（或全能峰） 表示核素的特征
碘化钠(NaI(Tl))晶体
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
一、射线能谱
记数率
105
104
103
0
核医学影像
50 100 150
99mTc的射线(k能e谱V)
200 250
特点 （2）核医学影像是一种功能显像，不是组织的密度变
化。
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
第二节 射线探测
一、射线能谱 二、闪烁计数器 三、脉冲幅度分析器
核医学影像
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型
第六章核医学影像
以图像形式显示 （功能性显像） 核素数量少
半衰期短
放射性活度 分布的外部测量 灵敏度高
（1）核医学影像技术方便且安全。 特点 （2）核医学影像是一种功能显像，不是组织的密度变 化。
第六章 核医学影像
10
第二节 射线探测
一、射线能谱 二、闪烁计数器
三、脉冲幅度分析器
第六章 核医学影像
11
一、射线能谱
第六章 核医学影像
46
二、照相机的性能指标及质量控制
7.系统灵敏度 系统对射线的探测效率 单位时间内单位活度的计数率
单位
C· min-1·Bq-1
图像质量集中指标 探测灵敏度 图像的线性
第六章 核医学影像
47
三、单光子发射型计算机断层原理
发射型计算机断层（ECT）
图像重建显示放射性核素在断层分布
28
二、准直器的技术参数
2.空间分辨力 半峰宽度(FWHM) 带准直器探测器沿垂直线源方向逐点计数 获得的响应曲线最大值一半处的曲线宽度
F R FWHM d 0 L
F 准直器焦距
相对计数率 D
do
L 100% F 50%
R R
半峰宽度 FWHM
d0 准直器孔径
L 准直器宽度
焦平面
半峰宽度FWHM 多孔聚焦式准直器结构
27
二、准直器的技术参数
2.空间分辨力 两线源分辨距离 R 两线源平行放置，用一带准直器探测器在垂直线源方向
逐点探测计数，获得探测计数与探测位置的响应曲线。
线源相距较远 两个峰值 对应线源位置 线源距离恰可分辨 峰曲线叠加 一峰曲线最小值恰好落在 另一峰曲线最大值位置上
(a)
R (b)
核医学成像.
在光电倍增管的真空管内，打拿极依次排列， 电压逐次升高，入射的光子在阴极上打出光电 子。电子在任两个打拿极之间加速，击中打拿 极后产生出更多的电子，电子经过几个打拿极 放大后将达到可观测的电荷量，流过负载电阻 形成电压信号输出。
光电倍增管的参数
辐照灵敏度： – 标准频率和功率的光照射，电信号的输出 强度和入射光强度之比。辐照灵敏度定义 为安培／流明 电流放大： – 相同光强照射下阴极电流和阳极电流之比， 这个比值在光电倍增管工作时保持稳定。
脉冲幅度分析器
伽玛照相机和单光子发射型计算机断层
照相机是将人体内放射性核素分布快速、一次 性显像的设备。它不仅可以提供静态图像也可 以进行动态观测，既可提供局部组织脏器的图 像，也可以提供人体人身的照片。图像中功能 信息丰富，是诊断肿瘤及循环系统疾病的重要 装置。照相机的探头也就是发射型计算机断层 （ECT）中的单光子发射型计算机断层 （SPECT）的探头。
核技术成像概 述
若将一定量的放射核素引入人体，它将参与人 体的新陈代谢，或者在特定的脏器或组织中聚 集。RNI的本质就是体内放射活度分布的外部 测量，并将测量结果以图像的形式显示出来。 它含有丰富的人体内部功能性信息，因此， RNI以功能性显像为主。 放射性核素能自发地进行衰变，使原来的核素 的数量不断减少并产生出新的核素。衰变后的 新核有的是稳定的核素，有的仍是放射性核素 并继续进行衰变，核衰变方式有等多种，但所 有放射性核素在衰变时都遵循着共同的基本规 律。
3、显示和记录 位置信号和Z信号都由一 个延迟电路控制，使像点按时间顺序依次 形成，最后形成完整的画面。示波器是照 相机的基本显示装置。一般使用三台示波 器，一台是记忆示波器用于储存图像；另 外两台是与记忆示波器同步的普通显示器， 一台用于照相，另一台用于医生对图像的 观察。
医学成像技术第六章核医学成像
第六章 核医学成像
Nuclear Medical Instrument
人 体 骨 骼 的 全 身
γ
成
伽玛照相机
像
概述
• 介绍 – 核医学仪器的分类
• 放射性核素及其衰变规律 – 三种基本的放射性衰变，以及放射性指数衰变 规律。
• 射线探测系统 – 介绍射线测量的探测器以及电路基本原理
• 核医学成像系统介绍 – 同位素扫描仪 – 伽玛照相机 – 发射型计算机断层扫描仪ECT(SPECT和PET)
核医学仪器分类
• 用于放射性药物的活度测量的活度计
– 活度计又称强度计、同位素刻度计、居里计
• 用于个人剂量监测和防护监测的仪器
– 个人剂量计、热释光剂量计、表面沾染仪、环境监测 仪等
• 用于体外样品分析的样品测量装置
– 放射免疫测计数器、液体闪烁计数器
• 用于脏器功能测定的仪器
– 甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪、肺密度仪、骨 密度仪等
伽玛照相机电路结构
伽 玛 照 相 机 的 探 头 结 构
显示：如果该伽玛射线的能量属于需要 纪录的伽玛射线，则根据计算出的位置 值(x,y)，在示波器的相应点上显示， 经过一定时间后，就会形成一幅闪烁图 像。
定位电路：与PMT配合计算出伽玛射线 的出射位置(x,y)，以及该伽玛射线的能 量值。
光电倍增管(PMT)：将可见光转化为 电信号，PMT以六角蜂窝状排列，以 配合定位电路计算伽玛射线的出射位 置。 NaI(Tl)晶体：使伽玛射线转化为可见光。
由此可以判断脏器的形态变 化以及生理、生化参数的变化。
扫描仪实例
扫描图：甲状腺癌的转移
例如胶体金（198Au）注射到人体以后，主要被肝网状内皮细胞所含噬（肝脏解 毒），所以示踪药物198Au将会积聚在肝脏内，但对于肝占位性病变处组织积聚示踪 核素的能力与正常组织有很大差别，肝于该部位的放射性活度呈现局部反常（如原 发性肝细胞肝癌患者的网状内皮细胞或多角细胞破坏时），在扫描图上出现放射性 减低或缺损区。这种放射性的减低或缺损，就是判断脏器内有无占位性病变存在以
Nuclear Medical Instrument
人 体 骨 骼 的 全 身
γ
成
伽玛照相机
像
概述
• 介绍 – 核医学仪器的分类
• 放射性核素及其衰变规律 – 三种基本的放射性衰变，以及放射性指数衰变 规律。
• 射线探测系统 – 介绍射线测量的探测器以及电路基本原理
• 核医学成像系统介绍 – 同位素扫描仪 – 伽玛照相机 – 发射型计算机断层扫描仪ECT(SPECT和PET)
核医学仪器分类
• 用于放射性药物的活度测量的活度计
– 活度计又称强度计、同位素刻度计、居里计
• 用于个人剂量监测和防护监测的仪器
– 个人剂量计、热释光剂量计、表面沾染仪、环境监测 仪等
• 用于体外样品分析的样品测量装置
– 放射免疫测计数器、液体闪烁计数器
• 用于脏器功能测定的仪器
– 甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪、肺密度仪、骨 密度仪等
伽玛照相机电路结构
伽 玛 照 相 机 的 探 头 结 构
显示：如果该伽玛射线的能量属于需要 纪录的伽玛射线，则根据计算出的位置 值(x,y)，在示波器的相应点上显示， 经过一定时间后，就会形成一幅闪烁图 像。
定位电路：与PMT配合计算出伽玛射线 的出射位置(x,y)，以及该伽玛射线的能 量值。
光电倍增管(PMT)：将可见光转化为 电信号，PMT以六角蜂窝状排列，以 配合定位电路计算伽玛射线的出射位 置。 NaI(Tl)晶体：使伽玛射线转化为可见光。
由此可以判断脏器的形态变 化以及生理、生化参数的变化。
扫描仪实例
扫描图：甲状腺癌的转移
例如胶体金（198Au）注射到人体以后，主要被肝网状内皮细胞所含噬（肝脏解 毒），所以示踪药物198Au将会积聚在肝脏内，但对于肝占位性病变处组织积聚示踪 核素的能力与正常组织有很大差别，肝于该部位的放射性活度呈现局部反常（如原 发性肝细胞肝癌患者的网状内皮细胞或多角细胞破坏时），在扫描图上出现放射性 减低或缺损区。这种放射性的减低或缺损，就是判断脏器内有无占位性病变存在以
医学物理学
医学成像技术
二、RNI成像原理(核素示踪技术)
将放射性制剂（事先被标记）引入生物体，它们将随 同被研究物质一起参与机体内的输运、集聚和代谢；通过 对放射性射线的检测就可间接了解被研究物质在生物体内 的动态变化，获取定性、定位和定量的结果。 放射性制剂：制剂分子中含有放射性核素的放射性制剂或 放射性药物的总称。 包括：放射性核素及其简单化合物 （离子型）如NaI131 放射性标记的化合物 （胶体型）如 F18-去氧葡萄糖 Tc99m-硫化胶体 制备要求：高产率，微量、低浓度，简便、快速，安全
A Z 18 9
X→
A Z −1
Y + β + +ν + Q
F → 18O + β + + ν + 0.66 Mev 8
医学成像技术
核衰变类型
• 3. γ衰变：在α β衰变过程中，所产生的子核处于不稳定的 激发态，会向基态或低能态妖迁，释放出能量以γ射线射出， 而核内结构Z,A不变，只是核能态发生变化。 • 此伴随γ射线射出的核能级妖迁称为γ衰变。
医用放射性核素来源－－Tc-99m的制备
• 反应堆 • 86% • Mo-99
14%
放射性核素发生器 Tc-99(m) + β- + ν Tc-99m Tc-99 + γ
•
Tc-99 + β- + ν
医学成像技术
医用放射性核数产生－－回旋 加速器
• 加速带电粒子轰击靶物质引起核反应，产生新的 放射性核数，再化学分离得到医用放射性核数。 18 （产生短或超短寿命的核数，如 1 1C , 1 3 N , 1 5 O , ） F • 适用与r相机，SPECT, PET
第六章放射性核素成像ppt课件
位置计算电路
NaI(Tl)
P1,P2,P3为 PMT的输 出信号值 ，反映了 进入PMT 的光强。
伽玛射线
发光点的总强度： P=P1+P2+P3 即Z信号的值
P1 P2 P3
发光点的X坐标值：
0 X1 X2 X3
P1X1+P2X2+P3X3
X=
X
P1+P2+P3
X1,X2,X3
X
重心法求发光点的位置原
•α 衰变
•β 衰变
•γ 衰变
282 R 86 a2 82 R 62 n 2 4He 4.8M 8 eV
1 3P 5 2 1 36 2 S1.7M 1 e1 7V N 3 1 6C 31.1M 9 eV 99mT c99Tc
核衰变规律
•核衰变规律公式
•用于个人剂量监测和防护监测的仪器 –个人剂量计、热释光剂量计、表面 沾染仪、环境监测仪等。
核医学仪器分类
用于体外样品分析的样品测量装置 放射免疫计数器、液体闪烁计数器。
用于脏器功能测定的仪器 甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪 、肺密度仪、骨密度仪等。
用于脏器显像的装置 闪烁扫描仪、伽玛照相机、SPECT、 PET。
测量灵敏度低；量化精度较差；图像 空间分辨率低；引入的放射性制剂的 量较大。
SPECT与CT的比较
1. 比X线CT图像重建复杂
–必须修正伽玛射线被组织的吸收。
–必须修正散射线的影响。
人体组织小体积元
探头
SPECT与CT的比较
2. X线CT测定的是人体组织对X线的 衰减值，反映的是组织的物理特性(组 织密度值)；
态学诊断上还不及X—CT射线及MRI。
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一、核医学成像概述
7、 当前核医学影像设备的应用概况
(1)目前广泛使用的单光子发射计算机断层（SPECT），已 从单探头、双探头和三探头，直至现在发展为带衰减校正 的能进行符合线路成像的SPECT.
SPECT并不是一种很新的设备，于1979年研制成功。经多 年不断改进，产生了许多不同型号、不同档次的产品，其 显像的基本原理没有变化，仍属于比较低端的核医学设备 。国内三级以上医院都已经配备SPECT，数量达300台以 上。
一、核医学成像概述
3、核医学的分类
一、核医学成像概述
• 4、核医学成像方法:
• X射线和超声成像都是由外部向人体发射某 种形式的能量，根据能量的衰减或反射情 况来成像。
• 现在讨论另一种成像方法：核医学影像则 是向人体注射放射性核素示踪剂，使带有 放射性核素的示踪原子进入人体内要成像 的脏器或组织，使它们变成射线源，然后 通过测量放射性核素在人体内的分布来成 像。
主要用途：用于全身骨骼、心肌血流、脑血流、甲状腺等显 像。
一、核医学成像概述
（2）PET：所应用的显像剂如C-11、N-13，O-15 等都是人体组织的基本元素，且可以参与人体的生 理、生化代谢过程，能够深入分子水平反映人体的 生理、生化过程，从功能、代谢等方面全面评价人 体的功能状态，达到早期诊断疾病、指导治疗的目 的。
一、核医学成像概述
• 现代医学包括四个方面：预防医学、诊断医学、 治疗医学和康复医学。核科学可用于预防、诊断 和治疗，已成为医学领域中不可缺少的部份。
• 例如：预防领域如乳腺癌普查、骨密度普查、X 光定期检查等；诊断领域中高档设备都和核科学 有关，如XCT、ECT、MRI和PET等；治疗领域， 现代癌症有70％需要放射性治疗，还有X刀、γ刀、 质子刀等都是目前最先进的治疗ssen）研制出第一 台扫描机，通过逐点打印获得器官的放射性分布图像，促 进了显像的发展。
1957年，安格（Hal O. Anger）研制出第一台γ照相机
，称安格照相机，使得核医学的显像由单纯的静态步入动 态阶段，并于60年代初应用于临床。 1959年，他又研制了双探头的扫描机进行断层扫描，并 首先提出了发射式断层的技术，从而为日后发射式计算机 断层扫描机—ECT的研制奠定了基础。
一、核医学成像概述
6、发展简史
1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀矿时发现，铀 矿能使包在黑纸内的感光胶片感光，这是人类第一次认识 到放射现象。 1898年，马丽·居里与她的丈夫皮埃尔·居里共同发现了 镭，此后又发现了钚和钍等许多天然放射性元素。 1926年，美国波士顿内科医师布卢姆加特（Blumgart ）首先应用放射性氡研究人体动、静脉血管之间的循环时 间，在人体内第一次应用了示踪技术。
一、核医学成像概述
1972年，库赫博士应用三维显示法和18F-脱氧葡 萄糖，测定了脑局部葡萄糖的利用率。他的发明成 为正电子发射计算机断层显像（PET）和单光子发 射计算机断层显像（SPECT）的基础，人们称库赫 博士为“发射断层之父”。 目前，绝大多数γ照相机不是真正数字式的，在探头 内部仍以模拟为主，探头输出位置信号开始进入数 字式。 随着计算机在核医学中的应用，核医学仪器趋向于 “智能化”。
一、核医学成像概述
• 5、核医学成像的过程：
• 核医学成像的过程是先把某种放射性同位素标记 在药物上，形成放射性药物并引入人体内，当它 被人体的脏器和组织吸收后，就在体内形成了辐
射源。用 射线检测装置可以从体外检测体内放 性核素在衰变过程中放出的 射线，从而构成放
射性同位素在体分布密度的图像。由于放射性药 物能够正常地参与机体的物质代谢，因此核医学 成像的图像不仅反映了脏器和机体组织的形态， 更重要的是提供有关脏器功能的生理、生化信息 。
断、治疗及研究疾病； • 核医学是研究同位素及核辐射的医学应用及
理论基础的科学。
一、核医学成像概述
2、核医学成像的特点：
（1）高灵敏度：目前可测量300种以上的活体， 可探测到10-910-15克；
（2）无创伤性，可动态观察； （3）反映体内的生化和生理过程； （4）同时反映组织或脏器的形态与功能； （5）核医学成像是以脏器内、外，或脏器内各部分之间
第六章 核医学成像
一、核医学成像概述
• 人类已进入21世纪，经济将高度发展，人 民生活水平进一步提高，人民渴望有一个好 的生活环境和健康的身体，所以需要提高医 疗技术和水平，更新医疗设备，提高全民族 的健康，使人民的平均寿命提高到新的水平。
• 核科学与医学、生物学、放射学和剂量学等 结合，产生了放射诊断学、放射治疗学和核 医学等学科。
• 几十年来核医学已得到相当大的发展，在医院中 放射科和核医学科都已成为现代化医院中的重要 部门。
一、核医学成像概述
• 1、核医学的定义： • 核医学，又称原子（核）医学，是一门利用
开放型放射性核素诊断和治疗疾病的学科。 • 核医学是核技术与医学相结合的学科； • 核医学的任务是用放射性核素及核技术来诊
的放射性浓度差别为基础，显示的静态和动态图像， 该图像不仅反映了人体组织、脏器和病变的位置、形 态、大小，而且还提供了组织、脏器每个微小局部变 化和差别。
一、核医学成像概述
2、核医学成像的特点：
(6)核医学成像具有多种动态成像方式，同时提供多种功能 参数以反映机体及组织的血流功能、代谢等方面的信息。 (7)一些放射性核素具有向脏器或病变的特异性聚集，由此 而获得的核素成像具有较高的特异性，可显示不同组织类 型的肿瘤、各种神经受体、炎症、转移灶等组织器官的影 像，而这些单靠形态学检查常常难以实现。 最重要的特点是能提供身体内各组织功能性的变化，而功能 性的变化常发生在疾病的早期。 核医学成像具有简单、灵敏、特异、无创伤性、安全、易于 重复、结果准确等特点。
一、核医学成像概述
• 4、核医学成像方法:
• 在进行脏器显像和/或功能测定时，医生根据检查 目的，给病人口服或静脉注射某种放射性示踪剂 ，使之进入人体后参与体内特定器官组织的循环 和代谢，并不断地放出射线。
• 这样我们就可在体外用各种专用探测仪器追踪探 查，以数字、图像、曲线或照片的形式显示出病 人体内脏器的形态和功能。