第二章 核医学仪器
核医学科仪器管理、操作、保养、维修制度模版（3篇）
核医学科仪器管理、操作、保养、维修制度模版第一章总则第一条为了规范核医学科仪器的管理、操作、保养和维修工作，保障核医学科仪器正常运行，确保工作环境的安全和工作质量的提高，制定本制度。
第二条本制度适用于核医学科仪器的管理、操作、保养和维修工作。
第三条核医学科仪器的管理、操作、保养和维修工作应遵循科学、严谨、安全、高效的原则。
第四条所有核医学科仪器的用户必须经过相关培训，取得相应的操作资格证书，方可操作相关仪器。
第五条核医学科仪器的管理、操作、保养和维修工作由核医学科的仪器管理人员负责。
第六条核医学科仪器管理人员应具备良好的仪器相关知识和管理能力，并定期参加培训与学习，提升自身能力。
第二章仪器管理第七条核医学科仪器管理人员应负责核医学科仪器的购买、验收、登记、存储、分配和报废等工作。
第八条核医学科仪器的购买应按照相关法律法规和医院的相关制度要求，进行公开招标、评审等一系列程序。
第九条核医学科仪器的验收应由核医学科仪器管理人员组织，验收时应对仪器的功能、性能、操作方法和安全性进行检查，确保仪器符合要求。
第十条核医学科仪器在验收合格后，应进行登记，并按照相关要求进行存储和分配，保证仪器的安全和有效使用。
第十一条核医学科仪器的管理人员应建立健全的仪器档案，包括仪器名称、型号、编号、购置日期、供货商、使用部门等信息，并定期进行更新和备份。
第十二条核医学科仪器管理人员应定期组织对核医学科仪器进行检查和维护保养，确保其正常运行。
第三章操作规范第十三条核医学科仪器的操作应严格按照仪器操作手册和标准操作程序进行。
第十四条核医学科仪器的操作人员必须定期参加培训，取得相应的操作资格证书，并经过考核。
第十五条核医学科仪器的操作人员应遵守仪器操作规范，严禁擅自改动和调整仪器的操作参数。
第十六条核医学科仪器的操作人员在操作过程中应注意安全，做到轻装上阵、兵力清洁、机器正常。
第十七条核医学科仪器的操作人员应定期对仪器进行检查，发现异常情况要及时报告仪器管理人员，并停止使用。
人卫第九版核医学教学课件第一篇 基础篇 第2章 核医学仪器(二)
核医学（第9版）
二、正电子药物分装仪
自动化正电子药物分装仪可通过计算机 控制步进电机、气动装置等机械模块进行自 动化分装，并可自动化输出分装活度、抽取 体积、抽取时间、抽取序号、操作者等参数， 不仅可以尽可能的减少工作人员接受的辐射 剂量，提高工作效率，同时也能保证药物分 装的准确性与可重复性。
核医学（第9版）
四、活ห้องสมุดไป่ตู้计
活度计是用于测量放射性药物所含放射 性活度的一种专用放射性计量仪器，最常用 的是电离室型活度计，主要由探头、后续电 路、显示器或计算机系统组成。活度计的探 头一般采用封闭式井型圆柱形电离室作为探 测器，外面套以铅壁。对于常用放射性核素， 使用时只要选择待测核素的按钮或菜单，就 能利用相应的刻度系数转换成活度的读数。
核医学（第9版）
三、手持式γ射线探测器
手持式γ射线探测器由探头和信号处理显 示器两部分组成，具有体积小、准直性能好、 灵敏度高、使用方便等特点，主要用于术中 前哨淋巴结的探测。它探测的原理与γ计数器 相同，即将照射到晶体上的γ射线转换成电信 号，信号处理显示器由数字显示装置和声控 信号处理系统组成。
第二章
核医学仪器（二）
作者 : 安锐
单位 : 华中科技大学同济医学院附属协和医院
第一节 放射性探测仪器的基本原理 第二节 γ相机 第三节 SPECT与SPECT/CT 第四节 PET与PET/CT、PET/MR 第五节 脏器功能测定仪器 第六节 放射性计数测量仪器 第七节 放射性药物合成、分装仪
重点难点
掌握
1. 放射性探测仪器的基本构成和工作原理 2. γ相机的显像原理与动态显像 3. SPECT工作原理与显像特点 4. PET的显像原理 5. PET/CT和PET/MR的显像特点
核医学-第一篇 基础篇 第二章 核医学仪器
其作用是有效地把光传递给光电倍增管的光阴极，以减少全反射。 其作用是将微弱的光信号转换成可测量的电信号，是一种光电转换器件。 一般紧跟在光电倍增管的输出端，对信号进行跟踪放大。
5. 后续电子学线路 用于对探测器输出电脉冲信号进一步分析处理，包括主放大器、脉冲高度
分析器等单元。
6. 显示记录装置 主要有定标器、计数率仪、显像仪器等。
核医学仪器的分类
根据使用目的不同，核医学仪器可分为显像仪器（包括γ相机、SPECT、PET等）、脏器功 能测量仪器、放射性计数测量仪器，以及放射性药物合成与分装仪器等。
第一节
放射性探测仪器的基本原理
核医学（第9版）
一、放射性探测的基本原理
放射性探测是用探测仪器把射线能量转换成可记录和定量的光能、电能等，通过一定的电 子学线路分析计算，表示为放射性核素的活度、能量、分布的过程，其基本原理是建立在射线 与物质相互作用的基础上。
下面以实验核医学和临床核医学最常用的固体闪烁计数器为例，简要介绍放射性探测仪器 的基本构成和工作原理。
核医学（第9版）
二、放射性探测仪器的基本构成和工作原理
固体闪烁计数器主要由以下部件组成：
1. 晶体 其作用是将射线的辐射能转变为光能，最常用的晶体是碘化钠晶体。
2. 光学耦合剂 3. 光电倍增管 4. 前置放大器
核医学（第9版）
一、γ相机的基本结构
探头
− 准直器（collimator） − 闪烁晶体 − 光电倍增管（PMT）
电子学线路
− 定位电路和能量电路
显示记录装置 显像床
核医学（第9版）
一、γ相机的基本结构
1. 准直器（collimator）
准直器是安置于晶体前方、由铅 或铅钨合金制成的一种特殊装置，有 若干个小孔贯穿其中，称为准直孔。 准直器的作用是只允许与准直孔角度 相同的射线到达晶体并被探测，其他 方向的射线则被吸收或阻挡。
《核医学仪器》课件
对高辐射源进行严格管理，防止丢失或被盗。
定期进行辐射监测，确保仪器运行正常，辐射在安全范围内；
核医学仪器应安装在经过专门设计、符合安全标准的机房内；
核医学仪器使用后的处理及环保要求
对泄露的放射性物质应及时清除，防止扩散和污染环境。
对有潜在污染的场所和设备应进行去污处理，并经监测合格后方可重新使用；
核医学仪器的工作原理
01
核辐射衰减与核辐射探测的基本原理
介绍原子核、核素、同位素等基本概念，以及核辐射的衰减规律和探测原理。
02
γ闪烁照相机的工作原理
介绍γ闪烁照相机的结构、工作原理及其在核医学中的应用。
探测效率与能量分辨率
空间分辨率与灵敏度
图像质量与伪影
核医学仪器的主要技术参数及意义
介绍物理因素（如散射、本底、猝发等）、技术因素（如扫描时间、扫描层厚、重建算法等）和临床因素（如患者体位、器官运动等）对核医学仪器性能的影响。
核医学仪器在神经科学研究中的应用
甲状腺疾病诊断
核医学仪器可以利用放射性碘元素检测甲状腺的功能和状态，对甲状腺疾病的诊断具有重要意义。
肾上腺疾病诊断
核医学仪器可以检测肾上腺皮质醇、醛固酮等激素的分泌情况，对肾上腺疾病的诊断具有重要意义。
核医学仪器在内分泌疾病诊断中的应用
THANK YOU.
谢谢您的观看
全身显像仪器
用于全身检查，可发现肿瘤、炎症等异常病变；
pet
用于正电子显像，可得到人体各部位放射性分布情况；
γ相机
用于平面显像，可得到人体各部位放射性分布情况；
spect
用于单光子显像，可得到人体各部位放射性分布情况；
核医学仪器的工作原理及技术参数
03
北大医学院继教核医学仪器(褚玉)
第二章核医学仪器【学习目标】1. 熟悉核医学核医学常用仪器的分类。
2. 了解γ照相机、SPECT、PET的基本结构及工作原理。
3. 了解甲状腺功能测定仪、肾图仪的基本结构及原理。
4．了解其他核医学常用仪器的应用。
【内容要点】1. 核医学常用仪器的分类:显像仪器、脏器功能测定仪器、体外样本测量仪器、辐射防护仪器和放射性核素治疗仪器等，其中显像仪器是最重要的组成部分。
2．γ照相机、SPECT、PET的基本结构有准直器、NaI（Tl）晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成像装置等。
3．γ照相机、SPECT、PET的基本工作原理：准直器选择性的允许γ光子通过，到达晶体。
γ光子与晶体作用后产生荧光光子，光子被光电倍增管吸收，转换成电子再经过放大，形成电脉冲信号，显示及成像系统记录大量的闪烁光点，构成图像。
【习题】一、名词解释1．SPECT2．PET3．符合线路SPECT4．超高能准直器正电子显像5．异机图像融合6．同机图像融合7．活度计8．个人剂量监测仪9．小动物PET10．甲状腺功能仪二、中英文互译1．图像融合2．衰减校正3．辐射探测器4．annihilation radiation5．filtered back-projection6．dose calibrator三、单项选择题1．有关核医学仪器，不正确的描述是A．是核医学工作必不可少的条件B．包括显像仪器、脏器功能测定仪器、体外样本测量仪器、辐射防护仪器和放射性核素治疗仪器等。
C．显像仪器是最重要的核医学仪器D．SPECT是目前最先进的显像仪器12．有关核探测器的描述，正确的是A．基本原理建立在射线与物质的相互作用基础上B．放射性自显影技术依据荧光现象而建立C．放射性探测仪器按原理可分闪烁探测仪和感光探测仪D．表面沾污监测仪属于闪烁探测仪3．有关准直器，下列描述不正确的是A．置于病人与晶体之间B．垂直进入准直器的射线才能被晶体探测到C．大部分γ光子能进入准直器作为显像信号D．作用是保证γ照相机的分辨率和定位的准确4．关于γ照相机晶体，描述正确的是A．薄晶体可提高γ照相机的分辨率B．薄晶体也可提高γ照相机的探测效率C．高能射线适合用薄晶体、D．低能射线适合用厚晶体5．有关SPECT的成像原理,不正确的是A．SPECT的图像反映了放射性药物在体内的分布B．放射性药物中的γ射线具有穿透性C．仪器能在体外探测到放射性浓度差D．能反映脏器、组织或病变的功能变化，但不能显示解剖结构6．有关SPECT的描述，正确的是A．中文称为正电子发射型计算机断层仪B．是目前最先进的核医学显像仪器C．接受γ光子而成像D．只能进行静态、动态和全身显像7．关于符合线路SPECT的描述,正确的是A．由双探头SPECT系统、符合探测技术和衰减校正装置构成B．必须配置超高能准直器C．仅对两个γ光子中的一个进行单光子探测D．可进行18F、11C、15O、13N等成像8．有关超高能准直正电子显像的描述，正确的是A．探测正电子湮灭辐射产生的两个511keVγ光子中的一个B．探测正电子湮灭辐射产生的两个511keVγ光子中的两个C．对判断心肌存活以及脑功能有较大临床价值D．在我国临床使用较普及9．有关PET的描述,不正确的是A．是核医学科目前最先进的显像仪器B．能反映人体生理、生化代谢变化C．将影像检查技术提高到了分子水平D．图像清晰，可替代其他影像检查10．关于核医学的图像融合技术，不正确的描述是：A．将来自相同或不同成像方式的图像进行变换处理B．包括异机图像融合和同机图像融合C．实现了解剖结构影像与功能/代谢/生化影像的实时融合D．同机融合因显像时间缩短因而准确性和精确性欠佳11．关于功能测定仪，正确的是A．是利用放射性核素示踪技术做脏器功能检查的仪器B．通常需要在手术中直接进行测定C．常用的有甲状腺功能测定仪、肾图仪、手持式γ探测仪等D．主要分析脏器的静态功能12．有关辐射防护仪器,不正确的是A．表面污染监测仪主要用于检测工作人员的体表和衣物有无放射性污染B．工作人员进行放射性药物操作后应采用表面污染监测仪检测C．个人剂量监测仪有便携式、固定式两种D．个人剂量监测仪是用于测量个人接受外照射剂量的仪器四、多选题(可有多项选择)1．下列哪些是核医学显像仪器A．γ照相机B．SPECTC．PETD．PET/CTE．CT2．下列哪些是核医学功能测定仪A．甲状腺功能测定仪B．肾图仪C．局部脑血流测定仪D．γ射线肺密度仪E．γ心功能测定仪3．下列哪些核医学仪器主要用于放射防护监测A．表面污染监测仪B．铅屏风C．个人剂量笔D．活度计E．手持式γ探测仪4．以下描述正确的是A．核医学最基本的显像仪器是γ照相机B．核医学最常用的显像仪器是是SPECTC．核医学目前最先进的显像仪器是SPECT/PETD．三甲医院必配的核医学仪器是PETE．国家规定的核医学科唯一强制检定的核医学仪器是PET/CT 5．以下描述不正确的是:A．γ照相机可进行静态和动态显像,但不能进行全身显像B．SPECT能进行静态、动态，全身和断层显像C．符合线路SPECT也称为SPECT/PETD．专用的超高能准直器常用于肿瘤显像E．PET可进行定性及定量分析6．关于符合探测正电子显像，正确的描述是A．采用双探头符合探测模式B．同时采集湮灭辐射产生的两个方向相反的511keVγ光子C．需要配置超高能准直器D．在人体中空间分辨率可达4.5mmE．需要进行衰减校正提高图像质量7．关于SPECT/PET与PET的比较，下列哪些不正确A．SPECT/PET与PET均采用符合探测原理B．SPECT/PET在空气中的分辨率可达4.5mm,与PET接近C．SPECT/PET兼备单光子和18F正电子成像D．PET只能进行18F正电子成像E．SPECT/PET和PET均能进行快速动态显像8． PET的探头包括下列哪些部分A．晶体B．机械准直器C．光电倍增管D．高压电源E．计算机数据处理系统9．关于PET的描述正确的是A．比SPECT分辨率高,灵敏度低B．常用的发射正电子的核素为人体生命元素C．能反映人体的生理、生化代谢水平D．PET/CT实现了衰减校正及同机图像融合，可同时获得功能与解剖信息E．小动物PET主要用于动物疾病的早期诊断10．以下描述正确的是:A．肾图仪是一种显像仪B．甲状腺功能仪主要进行甲状腺摄碘功能测定C．肾图曲线是时间-放射性活性曲线D．肾图检查需要记录两侧肾图曲线，耗时较长11．影响活度计测定结果的因素有:A．样品在测量井中高度B．样品的体积C．本底、污染及屏蔽D．待测核素的电离电流E．电压的高低12．关于手持式γ探测仪，以下哪些描述是正确的：A．探测原理与活度计相同B．γ射线的强弱可通过声音大小和计数高低来确定C．主要用作肿瘤手术中转移的前哨淋巴结的探测D．术前需静脉注射放射性药物E．术中手持式γ探测仪需贴近组织进行测定五、填空题1．____________是核医学的基本组成部分，在核医学工作中必不可少。
第2章 核医学仪器设备
1、能峰测定：每日
2、每日均匀性：每日 3、旋转中心校正：定期
二PET/CT部分
1、本底检测 2、空白均匀性扫描
3、标准化设定
4、剂量与SUV值校正 5、PET图像与CT图像的配准校正
第二章 核医学仪器设备
第一节 核医学仪器分类及原理
一、设备分类
1、活度计 2、放射防护仪器
3、显像设备
4、计数和功能测定仪器（非显像测定仪器） 5、体外分析仪器
二、射线探测的基本原理
1、射线探测的基本原理是以射线与物质相互作用为基础并根据使 用目的而设计，概括其原理主要有：
（1）、电离作用：通过探测器收集和计量射线电离时产生的大量+、 -离子，反映射线的性质和活度。收集电离电荷的探测器常由电离 室或者计数管组成。 （2）、荧光作用：闪烁体接受射线能量而进入激发态，当激发态 的原子退回至低能态时可发出荧光，探测器收集、计量，从而反映 射线的能量和数量。 （3）、感光作用：射线可使感光材料感光，通过感光强弱反映射 线的强度。
（1）、准直器：目前常用的是平行孔准直器和针孔准直器。 （2）、晶体：目前常用的晶体是NaI(Tl)晶体。 （3）、光电倍增管 2、电路
3、扫描床4、计Βιβλιοθήκη 机 二、工作原理概述
SPECT的基本本成像原理是：首先病人需要摄入含有半衰期适当的放射性同位素 药物，在药物到达所需要成像的断层位置后，由于放射性衰变，将从断层处发 出γ光子，位于外层的γ照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的γ 光子，通过闪烁体将探测到的高能γ射线转化为能量较低但数量很大的光信号， 通过光电倍增管将光信号转化为电信号并进行放大，得到的测量值代表人体在 该投影线上的放射性之和。在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的 放射性药物，它们的输出称作该断层的一维投影(Projection)。图中各条投影线都 垂直于探测器并互相平行，故称之为平行束，探测器的法线与X轴的交角θ称为 观测角(View)。γ照相机是二维探测器，安装了平行孔准直器后，可以同时获取 多个断层的平行束投影，这就是平片。平片表现不出投影线上各点的前后关系。 要想知道人体在纵深方向上的结构，就需要从不同角度进行观测。可以证明， 知道了某个断层在所有观测角的一维投影，就能计算出该断层的图像。从投影 求解断层图像的过程称作重建(Reconstruction)。这种断层成像术离不开计算机， 所以称作计算机断层成像术(Computed Tomography，CT)。CT设备的主要功能是 获取投影数据和重建断层图像。
《核医学仪器》课件
这些治疗方法具有创伤小、副作用少等优点，为患者提供了更加安全有效的治疗选 择。
在药物研发中的应用
核医学仪器在药物研发中发挥着关键作用，通过放射性标记技术可以对 药物进行追踪和监测，了解其在体内的分布、代谢和排泄情况。
医学治疗案例
案例二：神经性疼痛治疗
神经性疼痛是一种常见的慢性疼痛，核医学治疗可以提供有效的缓解。医生可以使用放射性药物来破 坏引起疼痛的神经纤维，从而减轻患者的痛苦。核医学仪器在监测治疗效果和调整治疗方案方面具有 重要作用。
药物研发案例
案例一：靶向抗癌药物研发
VS
核医学仪器在靶向抗癌药物的研发过 程中发挥了关键作用。通过放射性标 记技术，研究人员可以追踪药物在体 内的分布和代谢，了解药物与肿瘤的 结合情况，为药物的进一步优化提供 依据。
药物研发案例
案例二：免疫疗法药物研发
免疫疗法是一种新兴的治疗方法，核医学仪器在免疫疗法的药物研发中具有重要 作用。研究人员可以使用核医学仪器来监测免疫细胞在体内的活化和分布，了解 免疫反应的强度和持久性，为药物的研发提供重要的实验依据。
THANKS
感谢观看
02
核医学仪器通过测量放射性物质 的发射、衰变和分布等特性，提 供有关人体生理、病理和药物代 谢等方面的信息。
核医学仪器的发展历程
核医学仪器的发展始于20世纪初， 随着科技的不断进步，核医学仪器经 历了从简单计数器到复杂成像系统的 演变。
近年来，随着计算机技术和数字化技 术的引入，核医学仪器在图像质量、 操作便捷性和智能化等方面取得了显 著进步。
02
核医学仪器的工作原理
最新核医学-第二章核医学仪器-药学医学精品资料
位置与能量信号处理器
核医学基础
探头（晶体，光电倍增管 PMT，电子线路）
准直器
保证投影图的正确
基本结构
距离对图像的影响
空间分辨率与灵敏度
准直器由铅铸造
25 mm
1.2 mm 射向铅栅的g射线被吸收
准直器作用
准直器由具有孔道的γ射线吸收材料构成， 这类材料主要包括铅或钨。 其作用是让一定视野范围内的及一定角 度方向上的γ射线通过小孔达到晶体，以 保证探头能对射线的发生位置做准确的 空间定位。
①电离现象 各种射线均可引起物质电离，并产生相应的电信号， 电信号与射线种类、活度、能量有关，收集和计录这些电信号， 就可得知该种射线的性质。 ②感光现象 射线也与普通的光线一样，可以作用于感光乳胶， 再经过显影、定影处理后，形成黑影。我们就可根据黑影的有 无、浓淡程度和所在部位，来对放射性进行定位和定量的诊断。 ③荧光现象 带电粒子能直接激发闪烁物质［如NaI（Tl）晶体］ 发出荧光。γ射线是先在闪烁体中产生光电子、电子对和康普顿 电子，再由它们激发荧光，这种荧光光子通过光电倍增管产生 并放大成电信号，从而得知该种射线的性质。
将 g射线转变成可见光
易碎：对碰撞和温度敏感
模式图
脉冲高度 分析 能量信号 位置信号 X
探头 光电倍增管
. . . . . . .
PMT ARRAY
Y
Z
NaI(Tl) 晶体 准直器
图像显示
γ射线
光电倍增管 (PMT)
将可见光信号转换成电脉冲 通过打拿极进行信号放大 总增益约为
106
打拿极
可见光
阳极
准直器性能
准直器的孔径大小决定了准直器的空间分辨率和灵敏度
高灵敏度型
核医学仪器
第二章核医学仪器核医学仪器是指在医学顶用于探测和记录放射性核素放出射线的种类、能量、活度、随时间变化的规律和空间散布等一大类仪器设施的统称，它是展开核医学工作的必备因素，也是核医学发展的重要标记。
依据使用目的不同，核医学常用仪器可分为脏器显像仪器、功能测定仪器、体外样本丈量仪器以及辐射防备仪器等，此中以显像仪器最为复杂，发展最为快速，在临床核医学中应用也最为宽泛。
核医学显像仪器经历了从扫描机到γ 照相机、单光子发射型计算机断层仪（ single photon emission computed tomography，SPECT）、正电子发射型计算机断层仪（ positron emission computed tomography，PET）、PET/CT、SPECT/CT 及 PET/MR的发展历程。
1948 年 Hofstadter开发了用于γ 闪耀丈量的碘化钠晶体；1951 年美国加州大学 Cassen 成功研制第一台闪耀扫描机，并获取了第一幅人的甲状腺扫描图，确立了影像核医学的基础。
1957 年 Hal Anger研制出第一台γ 照相机，实现了核医学显像检查的一次成像，也使得核医学静态显像进入动向显像成为可能，是核医学显像技术的一次飞腾性发展。
1975 年 M. M. Ter-Pogossian 等成功研制出第一台PET，1976 年 John Keyes 和 Ronald Jaszezak 分别成功研制第一台通用型SPECT和第一台头部专用型SPECT，实现了核素断层显像。
PET因为价钱昂贵等原由，直到20 世纪 90 年月才宽泛应用于临床。
近十几年来，跟着PET/CT的渐渐普及，实现了功能影像与解剖影像的同机交融，使正电子显像技术迅猛发展。
同时，SPECT/CT及 PET/MR的临床应用，也极大地推动了核医学显像技术的进展。
第一节核射线探测仪器的基根源理一、核射线探测的基根源理核射线探测仪器主要由射线探测器和电子学线路构成。
重庆医科大学核医学简答题
第二章核医学仪器1、简述SPECT的工作原理SPECT工作原理是利用引入体内的放射性核素发出的γ射线经碘化钠晶体产生荧光，荧光光子再与光电倍增管的光阴极发生相互作用，产生光电效应。
光电效应产生的光电子经光电倍增管的打拿极倍增放大后在光阳极形成电脉冲，其经过放大器放大成形，在经过位置计算电路形成X、Y位置信号。
各个光电倍增管输出信号之和为能量信号Z。
X、Y信号经处理后加入显示器偏转极，Z信号加入启挥极，从而在荧光屏上形成闪烁影像。
利用滤波反投影方法，借助计算机处理系统可以从一系列投影影像重建横向断层影像，由横向断层影像的三维信息再经影像重建组合获得矢状、冠状断层或任意斜位方向的断层影像。
2. 简述SPECT的成像特点SPECT的图像是反映放射性药物在体内的分布图，放射性药物聚集在特定脏器、组织或病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分布形成一定程度的浓度差，而放射性药物中的放射性核素可发射出具有一定穿透力的γ射线，SPECT在体外探测、记录到这种放射性浓度差，从而显示出脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器功能变化。
3. 简述PET的特点正电子发射型计算机断层仪（PET）的临床应用是核医学发展的一个重要里程碑。
PET是当前所有影像中最有前途的技术之一。
PET不仅无创伤地打开了人们探讨大脑奥秘的窗口，而且在人体其他器官，如心、肺等进行了成功应用。
在许多疾病发生、发展过程中，生理和生化指标变化早于病理和解剖变化。
PET的优势就在于它使用的放射性核素（11C、15O、13N、18F）是人体的基本组成元素。
这些核素在研究人体生理、生化代谢方面起到非常重要的作用。
近年来，以PET为基础添加CT成像系统的PET/CT，实现衰减校正和同机图像融合，将机体待检部位的功能代谢信息和精确解剖定位信息有效整合，进一步提高了诊断的灵敏度和精确度。
第三章放射性药物1. 简述放射性药物（radiopharmaceutical）的定义及其分类。
核医学概论核医学仪器ppt课件
三、核医学仪器
• 探头（辐射探测器）：利用射线和物质相互 作用产生的各种效应将射线的辐射能转变为 电子线路部分能处理的电信号。
• 电子学单元：根据不同的测量要求和探测器 的特点而设计的分析和记录电信号的电子测 量仪器。
• 数据处理系统（附加部件）：按不同的检测 目的和需要而配备的计算机数据处理系统、 自动控制系统、显示系统和储存系统等。
三、核医学仪器
核探测仪器的种类
按照测量 原理分
• 电离探测仪（ionization detector）
• 闪烁探测仪（scintillation detector）
按用途分
• 显像仪器（γ 相机、SPECT、 SPECT/CT、PET、PET/CT、PET/MR）
• 功能测定仪器
• 体外样本测量仪器
核医学的发展历史与现状
SPECT/CT
PET/CT
（3） SPECT与γ 相机的机架、扫描 床与图像处理计算机系统
显示记录装置 由脉冲高度分析器输出的信号进入显示
记录系统，显示记录系统主要有： 定标仪、计数率仪、显像仪器组成。
2、SPECT与γ 相机工作原理
NaI晶体 光电倍增管（PMT） 前置放大器
经过放大到几伏至几十 伏，才能触发电子测量 仪器而被记录下来。
（2） SPECT与γ 相机的电路
定位电路和能量电路 在晶体中发生一个γ 闪烁事件，就会使排
列有序的光电倍增管阳极端输出众多幅度不等 的电脉冲信号，对这些信号经过一系列分析电 路的权重处理，就可以得到这一闪烁事件的位 置信号和能量信号，在显示屏的相应位置上出 现一个荧光信号，荧光的亮度与射线能量大小 成正比。
三、核医学仪器
1、SPECT与γ 相机结构 自1957年Anger研制出第一台γ 照相机以来，
第二章核医学仪器
三、单光子发射型计算机断层仪
单光子发射型计算机断层仪（single photon emission computed tomography，SPECT）是一台高性能的γ照相 机的基础上增加了支架旋转的机械部分、断层床和图像 重建（reconstruction）软件，使探头能围绕躯体旋转 360o或180o，从多角度、多方位采集一系列平面投影像。 通过图像重建和处理，可获得横断面（transverse section）、冠状面（coronal section）和矢状面（sagittal section）的断层影像（tomogram）。
2、脉冲处理：将探头传过来的电信号转换成时间信号， 经过数字化、常分鉴别器处理后的脉冲信号用于符合电 路信号处理。
低能鉴别器、高能鉴别器
3、符合电路系统：通过符合电路系统处理获得湮灭反应 产生的信号后，就能确定有无正负电子符合事件发生。
4、死时间校正：计数率比SPECT系统高10倍，死时间影 响较大，要求系统速度快，减少计数丢失。
（2）计数管
（3）个人剂量监测仪：用于测量工作场所的照射剂量 和放射性工作人员的吸收剂量。
（4）表面污染及场所剂量监测仪：用于对工作人员体 表、衣物表面和工作场所有无放射性沾染和沾染多少 的检测。
表面污染监测仪
作业：
1 核医学探测仪器主要有哪些？其功能是什么？ 2 写出几种主要核医学仪器的工作原理。
SPECT
（一）基本结构：
1、探头及电子学线路
结构和形状与γ照相机相似，探头有单探头、双探头、 多探头之分。
2、机架
机架要求重量轻、大环孔径大、体积小等特点，还 应具有可变角和滑环等新功能。
3、病人检查床
SPECT的重要部分，新的要求应有二维运动功能， 水平移动的精度要求高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
→一个入射光子→产生一个闪烁事件→产生一个脉冲
第一节 核探测仪器的基本原理
• NaI晶体柱
各种型号的光电倍增管
第一节 核探测仪器的基本原理
• 手持式γ探测仪
• • 闪烁型探头 半导体型探头 信号处理显示器
第一节 核探测仪器的基本原理
• 医用核素活度计（dose calibrator）
• • 几何测量效率高 无核素选择性
第三节 SPECT及双探头符合探测
• 双探头符合探测（coincidence circuit SPECT）
• 既可以做常规的SPECT，又可以对正电子湮灭辐射产生 的两个方向相反的 511 keV γ光子进行符合探测成像。 • 主要由可变角双探头SPECT系统、符合探测技术和衰减校 正装置构成。
第三节 SPECT及双探头符合探测
第二节 γ照相机
• 准直器
• 由铅或铅钨合金从中央打孔或者是四周合拢形成的装置，放于病 人与晶体之间。 • 保证γ照相机的分辨率和定位的准确
针孔型准直器
多孔型准直器
第二节 γ照相机
• 晶体
• • • NaI（Tl）掺铊碘化钠。 作用是把经准直器进入的射线能量转换成荧光光子。 Tl元素在这里仍作激活剂用，减少信号失真，增加探测效率。
第一节 核探测仪器的基本原理
核探测仪器的基本原理是建立在射线与物质相互作用 基础上的
★电离作用 ★荧光现象 ★感光作用
第一节 核探测仪器的基本原理
放射性探测仪器的组成
• 辐射探测器（radiation detector ）
利用射线和物质相互作用产生的各种效应将射线的辐射能转变为
电子线路部分能处理的电信号。
第四节 PET、PET/CT及图像融合技术
• 小动物PET
1991年，Ingvar M等将临床用PET扫描仪 进行了大鼠脑显像，首次将PET用于动物 实验研究。 专门用于小动物显像的PET扫描仪的 空间分辨率等主要指标要远高于人体 PET ，正逐渐成为现代生物医学研究 的一项重要工具。
主要应用：药物开发、疾病研究、基因显像等 。
按用途分 • 显像仪器 • 功能测定仪器
• 体外样本测量仪器
第一节 核探测仪器的基本原理
体外样本测量仪器
• γ闪烁测量计数器 （ scintillation detector ）
• NaI晶体
光电倍增管（PMT）
前置放大器
闪烁荧光→ photoelectric effect→电子数倍增→电子流(电位降)
• 电子学单元
根据不同的测量要求和探测器的特点而设计的分析和记录电信号 的电子测量仪器。
• 数据处理系统
按不同的检测目的和需要而配备的计算机数据处理系统、自动控 制系统、显示系统和储存系统等。
第一节 核探测仪器的基本原理
放射性探测仪器的分类
按照测量原理分 • 电离探测仪（ionization detector） • 闪烁探测仪（scintillation detector）
第二节 γ照相机
• γ照相机工作原理
• 探测到光子经电子学线路分析形成脉冲信号，经计算机采集, 处理, 最后以不同灰度或色阶显示二维脏器显影或放射性分布。
应用：各种脏器静 态显像，快速连续 动态显像，附有特 殊装置，可进行全 身显像。
第三节 SPECT及双探头符合探测
• SPECT基本结构
• 单光子计算机发射断层显像仪 • single photon emission computed tomography • 组成：在高性能 相机上增加了支架旋转的机械部分、断层床、图像 重建软件
第三节 SPECT及双探头符合探测
• 1英寸切割晶体 符合线路SPECT • 18F-FDG 显像 （冠状面）
第三节 SPECT及双探头符合探测
SPECT/CT
同时提供功能血流灌注、代谢影像 和解剖形态结构影像，为临床提供 科学诊断依据
第四节 PET、PET/CT及图像融合技术
• PET positron emission tomography • 正电子发射计算机断层显像仪
第五节 功能测定仪器
甲状腺功能测定仪
★ 功能测定仪由一个或多个 探头、电子线路、计算机 和记录显示装置组成。 采用带张角型准直器的 闪烁探头和定标器 组合的装置。 又称为甲状腺吸碘率测定仪。
a：正常志愿者 b：甲亢 c：甲亢高峰前移 d：甲低
第五节 功能测定仪器
• 肾图仪
• 肾图仪由带铅屏蔽壳和准直器的闪烁探头和计数率仪的微机组成。
第三节 SPECT及双探头符合探测
SPECT配置高能准直器
一种单光子探测方式。主要用于心肌锝[99mTc]-MIBI
心肌血流灌注和氟[18F]-FDG心肌代谢断层显像
SPECT配置1英寸晶体
技术 1英寸厚碘化钠晶体 特殊切割小槽
优势 最大限度提高高能灵敏度 提高中能灵敏度 最大限度减少低能探测的散射作用
• SPECT的图像是反映放射性 药物在体内的断层分布图 • 放射性药物能够选择性聚集 在特定脏器、组织或病变部 位，使其与邻近组织之间的 放射性分布形成一定程度浓 度差
第三节 S 图像重建方法：滤波反投影技术（filtered backprojection）
第一节 核探测仪器的基本原理
• 液体闪烁计数器
• • 样品溶解在闪烁液中 测量α衰变和β衰变的放射性核素（比如3H，14C）
第一节 核探测仪器的基本原理
• 辐射防护与剂量监测仪器
表面污染监测仪
个人剂量监测仪
第二节 γ照相机
1957年Anger研制出第 一台γ照相机，称之 为 Anger照相机
组成：准直器、晶体、 光导、光电倍增管矩阵、 位置电路、能量电路、 显示系统和成像装置等
第二节 γ照相机
• 光电倍增管
• • 为数众多的光电倍增管均匀地排列在晶体的后面，紧贴着晶体。 数量多少与定位的准确性有关。
• 脉冲幅度分析器
•
•
有选择性地记录从晶体和光电倍增管输送来的电脉冲信号。
排除本底及其他干扰信号。
第二节 γ照相机
• 信号分析和数据处理系统
包括电子学线路和计算机。 电子学线路除脉冲幅度分 析器外还有前置放大器、 主放大器及均匀性校正电 路、位置线路等。
内容提要
6. 功能测定仪器 ①甲状腺功能测定仪 ②肾图仪 ③多功能仪
概
述
核 医 学 仪 器 核医学诊疗、防护需要的各种核辐射或射线探测仪器, 主要由射线探测器、电子测量装置和计算机等组成。 常用仪器 主要包括显像仪器、脏器功能测定仪器、体外样本分 析测量仪器、辐射防护仪器和放射性核素治疗仪器等 发展简史 盖革弥勒计数器→扫描机→ 相机→发射型计算机断 层显像仪(ECT) → ECT+CT
单探头SPECT
双探头SPECT
第三节 SPECT及双探头符合探测
• SPECT工作原理
• 探头围绕受检对象或部位呈180 和/或360旋转，从多角度、多 方位采集一系列平面投影像，经计算机图像处理系统重建获得横断层 面、冠状面和矢状面影像。
第三节 SPECT及双探头符合探测
• SPECT成像特点
第四节 PET、PET/CT及图像融合技术
• PET基本结构及原理
• 基本结构由探头(晶体、光电倍增管、高压电源)、电子学线路、 数据处理系统、扫描机架及同步检查床组成。 发射+正电子放射性核素在体内经湮灭辐射产生两 个能量相同、方向相反的511keV 光子同时入射至 互成180环绕人体的多个探测器而被接收，把这些 光子对按不同的角度分组，可获得放射性核素分布 在各个角度的投影。
第五节 功能测定仪器
• 多功能仪
• 可同时测定一个脏器多个部位或多个脏器的功能。 • 可进行的功能检查包括肾图、甲状腺摄碘率、过氯酸钾释 放试验、肾小球滤过率、分肾血浆流量等。
+-
511 KeV Gamma Ray
511 KeV Gamma Ray
常用发射正电子核素主要有：18F、碳[11C]、氧[15O]、 氮[13N]、溴[76Br]等。
第四节 PET、PET/CT及图像融合技术
• PET/CT及图像融合技术
• 图像融合技术是将来自相同或不同成像方式的图像进行一定的变换处 理，使其之间的空间位置、空间坐标达到匹配的一种技术。
PET/CT以PET特 性为主，同时 将PET影像叠加 在CT图像上， 使得PET影像更 加直观，解剖 定位更加准确。
第四节 PET、PET/CT及图像融合技术
•
女性患者，50yr，非霍奇金病8年。CT (上):左腋下腺病；PETFDG (中):CT见病变部位呈明显局限性异常FDG摄取增高； PET/CT(下):病变组织的功能代谢状况和定位明确。
• 符合线路SPECT衰减校正方法
①放射源技术（铯[137Cs]、钡[133Ba]） ②X-CT 技术
X-CT 技术可进行同机解剖结构与功能代谢图像融合， （fusion imaging）对病灶可做出精确定位诊断。
图像融合:是指不同图像(SPECT, PET, CT, MRI)之间的空间配准或 结合。利用各种成像方式的特点， 为不同的影像提供互补信息，增加 图像质量，以期对临床诊断和治疗 的定位、观察提供有效的方法。
第二章 仪 器
Instruments of Nuclear Medicine
内容提要
1. 核探测仪器的基本原理 电离作用、荧光现象、感光作用
2. 体外样品测量仪器
① 医用活度计 ② 液体闪烁测量仪器 ③ 辐射防护和剂量检测仪器 3. γ照相机 ① 基本结构 ② 工作原理
内容提要
4. SPECT， SPECT/CT ①SPECT基本结构 ②SPECT工作原理 ③SPECT成像特点 ④数据采集和断层图像重建 ⑤双探头符合探测 5. PET、PET/CT图像融合技术 ①PET基本结构与原理 ②PET/CT图像融合技术