核医学成像原理及设备

大视野通用γ照相机最多的是采用厚度6.3mm的Nal(TL)晶体 2、光电倍增管 电子倍增,将入射γ光子在光阴极转换成光电子,经n个打拿极,使 成2的n次方倍增长,阳极形成脉冲。
3、定位电路 将每个光电倍增输出经加/减电路. 求信号和得信号位置输出 16
3、准直器
起定位采集
限制非规定方向和非规定能量 范围的射线进入探测器
▪ P E T / C T的机型主要为 G E 、 S i e m e n s和 P h i l i p s公 司 的 D I S C O V E R Y 、 B I O G R A P H Y和G E ME N I , 分 别占 5 9 %、 3 2 %和 9%
.
39
补充：生产正电子药物的加速器
复习
放射治疗设备分类（两种分类标准） 立体定向放射治疗设备（结构、原理、 治疗过程）
.
1
主要内容
▪ 核医学分类 ▪ 核医学成像原理及设备（结构、原理、临
床应用）
.
2
核医学分类
临 床 核 医 学 核 医 学 基 础 核 医 学
诊断 核医学
治疗 核医学
辐射防护
体外诊断 核医学
体内诊断 核医学
放射免疫分析 活化分析
.
24
γ照相机的临床应用
▪ 可对脏器进行平面显像、动态显像、门控 显像和全身显像。动态显像和门控显像主 要用于心脏血管检查，平面显像和全身显 像有甲状腺显像、脑显像、肺显像、肾脏 显像、肝胆显像和骨全身显像等。
.
25
SPECT
▪ SPECT指的是单光子发射型计算机断层显 像仪。
.
26
▪ 根据探测器的运动方式可以分为扫描 机型（多探头型）和γ照相机型。
.
27
▪ 多探头型目前很少，γ照相机型应用较多
▪ γ照相机型SPECT它实际上就是一个探头可以围绕 病人某一脏器进行360°旋转的γ相机，在旋转时 每隔一定角度（3°或6°）采集一帧图片，然后 经电子计算机自动处理，将图像叠加，并重建为该 脏器的横断面、冠状面、矢状面或任何需要的不同 方位的断层，切面图像，重建方法主要是滤波反投 影法。
是通过在人体内注入可以发射γ射线的放射性 同位素(核电荷数同)来实现的。
.
6
是脏器内外或脏器与病变之间放射性浓度差别为基础的 脏器或病变显像法
1、具有能够选择性聚集在或流径特定脏器或病变的 放射性核素或其标记化合物,使该脏器或病变与邻近 组织之间放射性浓度差别达到一定程度.
放射性核素或标记化合物称显像剂
.
32
PET的优点
▪ 不需要准直器 ▪ 检测灵敏度高 ▪ 本底小，分辨力好 ▪ 易于吸收校正 ▪ 可正确定量
.
33
.
34
▪ 全身三维定位(肺癌转移) wholeboay Triangulation
.
35
肺癌治疗后评价 肺腺鳞癌术后2年，放疗及化疗 后，出现喝水后呛咳等症状 1、为胸部CT无异常病灶出现， 2、为同期PET见纵隔处高浓集 病灶 3、为三月后CT发现病灶
功能显像
成像取决于脏器、组织的血流、细胞 功能、细胞数量、代谢活性和排泄引 不是
流情况等因素
组织 密度
CT、MRI、超声是解剖形态学,无需显像剂.
.
8
核医学成像 正常组织
放射性同位素成像 放射性药物
用以评估具体 器官基本功能, 这项技术被称 做动态平面闪 烁成像法
与 病变之间
的浓度差别为基础的脏 器或病变显像方法
▪ 3．检查摄片：在拍片前医生会通知病人排尿、进食 或其他一些准备。拍片时病人躺在床上，可以正常呼 吸，根据医生的要求采取一定的姿势，探测器会尽量 靠近病人的身体，拍摄一张或多张照片，这时仅仅拍 照而已，并不增加额外的放射性。
▪ 4．分析结果：核医学科的医生会综合分析病人的病
情，所拍摄的照片以及其他各种检查结果：生化、血
▪ 拥有加速器的 P E T / C T单位,并能就 地生产除 1 8 F以外的其他正电子药物, 如 1 1 C 、 1 3 N甚至 1 5 O等, 则能 进一步开展 1 1 C等显像, 对肿瘤的鉴 别诊断更有帮助 。
.
40
.
41
▪ 1．检查前的准备：大多数的核医学检查不需要特殊 的准备。
▪ 2．注射显像剂：注射之前医生会让您口服一种胶囊， 这是为了保护正常的器官，注射之后根据不同的检查， 病人等候的时间也不相同，有的只需数分钟；有的要 2-3小时；有的要1-2天后，让注射的显像剂能充分到 达所需检查的部位。
.
20
基本原理
▪ 光阴极在光子作用下发射电子，这些电子被外电场
(或磁场)加速，聚焦于第一次极。这些冲击次极的
电子能使次极释放更多的电子，它们再被聚焦在第
二次极。这样，一般经十次以上倍增,放大倍数可
达到几百上千倍。最后,在高电位的阳极收集到放
大了的光电流。
.
21
光电倍增管阵列
.
22
准直器
▪ 由铅（钨）材料做成，使非规定范围和非 规定方向的γ射线不得进入闪烁晶体，所以 有定位采集的作用。
▪ 按探测器在机架上的排列和运动方式可以分为
：固定型、旋转型、旋转-平移型、摆动-旋转
型。
.
31
▪ 作为一种无创伤检查手段,PET可以从体外 对人体内的代谢物或药物的变化进行定量、 动态检测,成为诊断和指导治疗各类肿瘤疾 病、冠心病和脑部疾病的最佳方法。PET的 发展及其成功的临床应用是当代高科技医 疗诊断技术的主要标志之一。PET在临床医 学的应用主要集中于神经系统、心血管系 统、肿瘤三大领域。但PET价格昂贵，需配 置小型医用回旋加速器，日常管理费用高， 难以普遍推广。
液、超声、CT等，对临床诊断和治疗提供可靠准确
.
42
的分析结果。
总结
.
43
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！
▪ γ照相机型SPECT同时也具有一般γ相机的功能， 可以进行脏器的平面和动态（功能）显像。
▪ 目前已经有三探头的旋转γ照相机型，显像速度快 ，质量也好。
.
28
SPECT的构成
▪ SPECT的构成：探头、机架、床、控制台、 计算机和外围设备。
.
29
SPECT的性能特点
▪ 能量探测范围：50~600keV ▪ 体层图像 ▪ 衰减伪影小 ▪ 空间分辨率好 ▪ 灵敏度较高 ▪ 价格
.
10
这种信息之所以重要是因为它无法由其他的成像技术提供
用放 射性 同位 素成 像
获得一些和相关病理变化的前兆 有关的生理和生化信息
可了解其生物学功能或者确定某些疾病所在位置
有效的放射性化学药物拥有的特性大致上分为三种：
药物屑性、物理属性和化学属性
.
11
γ照相机
▪ γ照相机可对人体内脏器中的放射性核素分 布进行一次成像，同时可动态观察、显示、 记录放射性药物在人体脏器内的代谢情况。 所以γ照相机不仅具有人体脏器的形态显像 功能，而且具有功能显像功能，同时又具 有动态显像功能。
.
30
正电子发射型计算机体层设备（PET）
▪ 是目前国际上最尖端的医学影像诊断设备，也 是目前在分子水平上进行人体功能显像的最先 进的医学影像技术。PET的基本原理是利用加 速器生产的超短半衰期同位素,如18F、13N、 150、11C等作为示踪剂注入人体,参与体内的 生理生化代谢过程。
▪ 构成：扫描机架、操作控制台、检查床、计算 机和外围设备。
▪ 主要性能参数有孔数、孔径、孔长及间壁 厚度，决定空间分辨力、灵敏度、适用能 量范围等。如何决定？
▪ 如果给定某种核素和其γ射线的能量，则分 辨力和灵敏度是一对矛盾。

.
23
γ照相机性能指标
▪ 分辨率 ▪ 灵敏度 ▪ 均匀性 ▪ 线性 ▪ 能量分辨率 ▪ 最大计数率 ▪ 死时间 ▪ 有效视野 ▪ 象限数
▪ 其基本条件：
▪ 引入具有能够选择性聚集在特定脏器或病变的 放射性核素或其标记化合物，使该脏器或病变 与临近组织之间的放射性药物浓度差达到一定 程度
▪ 利用核医学成像仪器探测到这种放射性药物的 浓度差别，并根据需要以一定方式将它们显示 成像，即脏器或病变的影像。
.
5
核医学成像与MRI方法不同
基本工作原理
2、利用核医学成像仪器(γ照相机、SPECT、PET)探 测到这种浓渡差，并根据需要按一定方式将它们显示 成像，即显示脏器或病变组织的影像。
显像剂
探测 放射性浓度差别
.
7
Γ照相机、SPECT、PET是探测放射性核素或标记 化合物在脏器、组织的摄取、分布、代谢等特点达 到成像的目的
与其他影像主要区别
①图像的衰减校正, 校正后的图像可真实反映脏 器的放射性分布,用 X线进行衰减校正,较以往的 固体源有扫描速度明显提高、 患者流通量明显 增加的优点；
②功能性分子影像与 C T的解剖影像相融合,使病 灶在脏器内的部位得以精确定位；
③P E T和 C T两者相互补充提高诊断的准确性。
.
38
▪ P E T / C T的问世, 为肿瘤诊断、 良恶性病 变的鉴别诊断提供了极重要的信息, P E T / C T已成肿瘤诊断和鉴别诊断不可缺少的方 法, 经多年应用, 已为肿瘤学家、 放疗学家 和内外科各类专家共识。
.
18
光电倍增管
▪ 光电倍增管是一种真空器件。
▪ 它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、 电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。
▪ 它利用二次电子发射使逸出的光电子倍增， 获得远高于光电管的灵敏度，能测量微弱 的光信号。
.
19
光电倍增管的剖面结构图
光电倍增管的电流来源于光子碰撞光阴 极产生的光电子发射，并经倍增后在阳 极形成电脉冲输出。