核医学成像
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。
第十三章 核医学成像理论
（一）名词解释1.放射性核素2.同质异能素3.γ照相机4.静态采集5.电子准直6.衰减校正7.随机符合计数8.图像融合（二）填空题1.放射性核衰变方式有、、、、和。
2.放射性活度是描述的一个物理量，表示单位时间内放射性核素发生核衰变的。
国际单位： ,用符号表示,表示每秒内发生一次核衰变。
3.脏器和组织显像的基本原理是利用放射性核素的 ;不同的放射性核素显像剂在体内有其特殊的靶向分布和代谢规律，能够聚集在特定的脏器、靶组织，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，从而在体外显示出脏器、组织的形态、位置、大小和脏器功能及某些分子变化。
4.γ照相机是一种核医学最基本的成像设备，主要由、、及一些辅助设备组成。
是γ相机的核心，主要由准直器、晶体、光电倍增管构成，具有的功能。
5.Y照相机可以完成各种脏器的显像、显像和显像。
6.SPECT的图像采集模式包括、，完成计数率较高的静态采集或高剂量动态采集多采用。
7.SPECT扫描时，探头的旋转轨迹有、、、，个体差异的探头运动轨迹保证了SPECT系统具有良好的和。
8.PET心脏显像信息采集多使用,消除心脏运动对采集的影响。
9.图像融合由、和三个过程，其中关键是。
10.PET/CT是采用对PET图像进行衰减校正；PET/MRI采用的衰减校正包括和。
（三）单项选择题【A1型题】1.原子核是由以下哪些粒子组成的A.质子和核外负电子B.质子和正电子C.质子和中子D.中子和电子E.光子和电子2.在射线能量数值相同的情况下内照射危害最大的是A.α射线照射B.γ射线照射C.β射线照射D.γ和β射线混合照射E.γ和α射线混合照射3.原子核发生电子俘获后A.质子数减少2,质量数减少4,放出α射线B.质子数增加1,质量数不变，放出β-射线和反中微子C.质子数减少1,质量数不变，放出β+射线和中微子D.质子数减少1，质量数不变，放出中微子，同时释放出特征X射线和俄歇电子E.质子数和质量数不变，放出γ射线4.某放射性物质初始的放射性活度为A0,放置18小时后测得的放射性活度为A18,则该放射性物质的半衰期为A.1/2A0B.1/2A18C.181n2・ln(A0/A18)D.181n2/ln(A0/A18)E.181n2・ln(A18/A0)5.不是放射性核素示踪技术主要特点的是A.灵敏度高B.方法相对简便、准确性较好C.合乎生理条件D.定性、定量与定位研究相结合E.具有较大辐射效应6.放射性核素示踪技术所采用的示踪剂是A.糖B.蛋白质C.化合物D.多肽E.放射性核素或由其标记的化合物7.99m Tc-MDP骨显像中显像剂被脏器或组织选择性聚集的机制是A.薄晶体可提高γ照相机的探测效率B.薄晶体也可提高γ照相机的分辨率C.高能射线适合用薄晶体D.低能射线适合用厚晶体E.晶体的功能是光电转换8.关于γ照相机晶体，描述正确的是A.离子交换和化学吸附B.细胞吞噬C.合成代谢D.特异性结合E.通透弥散9.针孔准直器的特点是A.缩小准直器与器官的距离，图像可放大B.缩小准直器与器官的距离，图像可缩小C.增加准直器与器官的距离，图像可放大D.增加准直器与器官的距离，图像大小不变E.图像大小与准直器距离无关10.平行孔准直器与图像质量的关系A.孔径越大，灵敏度越差，而分辨率越好B.孔径越大，灵敏度越好，而分辨率越差C.孔径越小，灵敏度越好，而分辨率越差D.孔径越大，灵敏度越差，而分辨率越差E.孔径大小与灵敏度、分辨率无密切关系11.γ照相机最适宜的γ射线能量为A.40~80keVB.100~250keVC.300~400keVD.364keVE.511keV12.在动态采集时，选用较小矩阵的目的是A.提高采集速度B.提高图像分辨率C.使脏器放大D.增加放射性活度E.提高检测的敏感性13.固有能量分辨率A.半高宽与峰值处能量的和表示B.半高宽与峰值处能量的积表示C.半高宽与峰值处能量的平方和表示D.半高宽与峰值处能量的平方根表示E.半高宽与峰值处能量的百分比表示14.有关计数率特征的描述，不正确的是A.当视野中活度较低时，γ相机计数率随活度的增加而增加B.当活度增加到一定值时，计数率开始随活度的增加保持不变C.计数率特征是描述计数率随活度的变化特征D.由最大观察计数率、20%丢失时观察计数率及观察计数率随活度的变化曲线表示E.计数率特征分固有（无准直器，源在空气中）计数率特征和有散射系统（有准直器，源在水中）计数率特征两种情况15.有关系统平面灵敏度的描述，不正确的是A.描述探头对源的响应能力B.指某一探头对特定点源的灵敏度C.用单位活度在单位时间内的计数表示D.系统平面灵敏度也称灵敏度E.与准直器的类型、窗宽、源的种类及形状有关16.心肌灌注显像经计算机处理得到短轴、垂直长轴和水平长轴图像，称为哪种显像方式A.平面显像B.阳性显像C.全身显像D.断层显像E.动态显像17.有关探头屏蔽性能的描述，不正确的是A.描述探头对视野之外的蔽能力B.对患者本身FOV之外放射性的屏蔽：用于探头平面垂直距离为20cm 点源，在距探头FOV边缘前后10cm、20cm、30cm的最大屏蔽计数与在FOV中心处计数率的百分比表示C.对周围环境放射性的屏蔽：将点源置于距探头中心lm,距探头两侧及前后2m处。
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。
核医学成像技术的最新进展
核医学成像技术的最新进展核医学成像技术作为现代医学领域的重要组成部分，为疾病的诊断和治疗提供了关键的信息。
近年来，随着科技的不断进步，核医学成像技术取得了一系列令人瞩目的新进展，为医疗实践带来了更强大的工具和更精准的诊断能力。
一、正电子发射断层扫描（PET）技术的改进PET 是核医学成像中最常用的技术之一。
近年来，PET 技术在探测器材料、图像重建算法和临床应用方面都有了显著的改进。
在探测器材料方面，新型的闪烁晶体材料如硅酸镥（LSO）和硅酸钇镥（LYSO）的应用，大大提高了探测器的灵敏度和时间分辨率。
这使得 PET 能够更快速地采集图像，减少患者的扫描时间，并提高图像质量。
图像重建算法的不断优化也是 PET 技术发展的重要方向。
先进的迭代重建算法能够更好地处理噪声和散射，提高图像的对比度和分辨率，从而更清晰地显示病变组织的细节。
在临床应用方面，PET 与计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）的融合技术（PET/CT 和 PET/MRI）已经成为常规。
这些融合技术将功能代谢信息与解剖结构信息完美结合，为肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病的诊断和分期提供了更全面、更准确的依据。
二、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）技术的创新SPECT 技术虽然不如 PET 那么热门，但也在不断创新和发展。
探测器技术的改进使得 SPECT 的空间分辨率得到了提高。
新型的半导体探测器和多针孔准直器的应用，能够更精确地定位放射性核素的分布，从而提高图像的质量。
同时，SPECT 与 CT 的融合技术（SPECT/CT）也在逐渐普及。
CT提供的解剖结构信息有助于更准确地解释SPECT 图像，特别是在骨骼、心脏和肾脏等部位的成像中具有重要意义。
此外，新的放射性药物的研发也为 SPECT 技术的应用拓展了新的领域。
例如，针对特定肿瘤标志物的放射性药物能够提高 SPECT 对肿瘤的诊断特异性。
三、新型放射性药物的研发放射性药物是核医学成像的关键组成部分。
核医学显像技术原理
单光子发射计算机断层成像
<SPECT>
SPECT与γ相机的比较： 目前医院中用的最多SPECT称为旋转γ相机型的 ECT,这种SPECT是γ相机探头加上旋转机构和图 像重建软件,它包含了γ相机的功能,增加了断层 图像获取和图像重建功能.
放射性核素显像
向患者体内引入特定示 踪剂〔或显像剂
核医学显像设备
核医学显象技术原理
主要内容 一、基本原理 二、基本条件 三、显像剂<放射性药物>选择性聚 集的机理 四、各种放射性测量仪器简介
一．基本原理
脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用：
不同的显像剂<放射性药物在体内有其特殊的分布和代谢 规律,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,而显 像剂中的放射性核素可发射出具有一定穿透力的γ射线,利 用放射性测量仪器〔γ相机、SPECT、PET 、SPECT/CT、 PET/CT等可在体外被探测、记录到这种放射性浓度差,从 而在体外显示出脏器、组织或病变部位的形态、位置、 大小以及脏器功能变化.
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知识回顾 Knowledge Review
二、基本条件
• 放射性浓度差要达到一定程度.
• 核医学显像装置能检测到放射性浓度差,并 以一定方式显示成像.
• 正常与异常组织间对放射性核素的摄取差 异是核显像的诊断基础.
三、显像剂<放射性药物>选择性聚集的机理
１．细胞选择性摄取 ２．特异性结合 ３．化学吸附作用 ４．微血管栓塞 ５．通道、灌注和生物分布
物质.
铊 201Tl+ 99mTc标记的异腈类化合物
〔３代谢产物和异物 某些器官的某些细胞具有选择性摄取代谢 产物和异物的功能,使代谢产物、异物从体 内清除.
影像医学与核医学名词解释
影像医学与核医学名词解释影像医学是现代医学诊断、治疗和研究的重要手段之一，可以通过各种成像技术对人体内部的组织、器官、病变进行非侵入性或微创性检查，提供客观的图像信息。
而核医学则是利用放射性药物经体内代谢反应等方式，评估生物系统结构和功能的特殊医学领域。
下面是一些常见的影像医学与核医学名词的解释：1. X线：X线是一种高能电磁波，通过对身体进行透视和投影来获得人体内部的影像信息。
2. CT（计算机断层扫描）：CT是通过旋转X线源围绕体部进行多次扫描，利用计算机重建出三维影像的影像学技术。
3. MRI（核磁共振成像）：MRI采用磁共振原理，利用强大的磁场和无线电波产生图像，可提供高质量的组织结构和血流图像信息。
4. PET（正电子发射断层扫描）：PET是核医学中一种用到放射性药物的成像技术，可反映生物体代谢活动信息，以区分正常和肿瘤组织的代谢差异。
5. SPECT（单光子发射计算机断层扫描）：SPECT也是一种核医学成像技术，通过注入放射性药物后进行扫描选区，再用计算机来生成断层图像。
6. 液体活检：液体活检又称为液体细胞学检查，是一种无创的检查方式，通过对体内的分泌物或体液中的细胞进行检查，帮助医生诊断疾病。
7. 超声检查：超声是利用超声波对身体的组织、器官进行检查，是一种无创、无辐射的检查方式。
8. 核磁共振弥散加权成像（DWI）：DWI是利用MRI成像技术，通过测量水分子在体内的自由扩散情况，反映出细胞内外膜通透性等信息，有助于疾病的诊断和治疗。
9. 放射性示踪技术：放射性示踪技术是应用放射性同位素标记物质，通过检测放射线等来诊断疾病的技术。
10. 放射性治疗：放射性治疗是通过同样的放射性同位素标记物质，对病变部位进行局部辐射治疗，达到治疗效果。
11. 核素扫描：核素扫描利用放射性同位素标记的药物，注射到人体内部，通过外部探头与计算机生成图像的一种检查方法。
12. 放射性同位素：放射性同位素是指具有放射性的同质异构体，常常用作核医学检查和治疗的工具，应用广泛。
生物医学成像技术
生物医学成像技术近年来，生物医学成像技术在医学领域取得了重大突破，为疾病的诊断和治疗提供了有力的支持。
生物医学成像技术以其非侵入性、高分辨率和实时性的特点，成为医学界备受关注的研究热点。
本文将介绍几种常见的生物医学成像技术及其应用。
一、X射线成像技术X射线成像技术作为一种常见的成像手段，早已被广泛应用于临床。
它利用X射线的穿透性质，通过对人体进行放射线照射，形成影像，以进行诊断。
X射线成像技术在骨折、肺部疾病和消化系统疾病的诊断中发挥了重要作用。
然而，由于X射线具有一定的辐射伤害性，需要谨慎使用，特别是对于孕妇和儿童。
二、磁共振成像技术磁共振成像技术（MRI）以其高对比度和高空间分辨率而被广泛应用于临床。
它利用磁场和无害的无线电波来生成详细的人体内部影像。
MRI在诊断肿瘤、神经系统疾病和心血管疾病中具有独特的优势。
此外，MRI还可结合功能性成像技术，如fMRI，研究脑功能活动，对于神经学和认知科学的研究具有重要意义。
三、计算机断层扫描技术计算机断层扫描技术（CT）是一种结合了X射线和计算机技术的成像技术。
它利用X射线通过人体的不同角度进行扫描，并通过计算机重建成图像。
CT在肺部疾病、心血管病变和骨骼疾病的诊断中被广泛应用。
与传统X射线相比，CT的分辨率更高，可以提供更准确的诊断信息。
四、超声成像技术超声成像技术是一种基于声波传播原理的成像技术。
它通过将高频声波发送到人体内部，然后接收反射回来的声波信号，从而生成图像。
超声成像技术在孕产妇的胎儿监测、心血管疾病的诊断和乳腺癌的检测中得到了广泛应用。
与其他成像技术相比，超声成像技术无辐射，具有安全性和实时性的优势。
五、光学成像技术光学成像技术是近年来快速发展的一种生物医学成像技术。
它利用光的散射、吸收和荧光等特性，对人体组织的微观结构和功能进行分析和成像。
光学成像技术在癌症早期诊断、组织工程和神经科学研究中具有广阔的前景。
虽然它仍然面临深度组织成像的限制，但通过近红外光和光学探针的应用，光学成像技术的深度和分辨率正在不断提高。
8. 核医学成像设备
利用γ射线作为探测手段，通过脏器内外或脏器内 的正常与病变组织之间的放射性浓度差别揭示人体 的代谢和功能信息。
1. 先让人体接受某种放射性药物，这些药物聚集在人 体某个脏器中或参与体内某种代谢过程。
2. 对脏器组织中的放射性核素的浓度分布和代谢进行 成像。
4
2019/11/18
飞利浦TruFlight: 实现卓越PET成像的解决方案 新型探测器晶体-硅酸镥晶体技术（LSO）
36 8.5 双模式分子影像技术和设备
8.5.1 SPECT/CT设备 8.5.2 PET/CT设备 8.4.3 PET/MRI设备
2019/11/18
8.5.1 SPECT/CT设备
37
7 8.1.2 分类及应用特点 核医学成像设备的分类 γ照相机亦称闪烁照相机，是对体内脏器中的放射性核素分 布进行一次成像，并可进行动态观察的核医学仪器。 发射型计算机断层(emission computed tomography, ECT) 是在体外从不同角度来采集体内某脏器放射性分布的二维 影像，而后经计算机数据处理重建，并显示出三维图像。 可以分为SPECT和PET PET是目前成像最为精确的核医学设备。
1. γ相机（闪烁照相机）
γ照相机是记录和显示被拍照的物体中γ射线活度分布的一次成像照像系统。
2. SPECT γ照相机+探头旋转装置。
高性能、大视野、多功能的γ照相机和支架旋转装置、图像重建软件等组 成，可进行多角度、多方位的采集数据。每采集一幅图像后，探头旋转 一个角度继续采集下一幅图像，采集总角度为360度或180度。
2019/11/18
8.3.1 基本结构与工作原理
SPECT
γ照相机型，高性能、大视野、多功能的γ照相机和支架旋转装置、图像重 建软件等组成，可进行多角度、多方位的采集数据，实现体层显像。
MRI也就是核磁共振成像
MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclear magnetic resonance imaging，之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。
核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。
为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。
MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。
MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。
它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。
MR对检测脑血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。
MR也存在不足之处。
它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。
磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。
1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。
磁共振成像技术正是基于这一物理现象。
1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。
磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。
医学影像成像原理重点
医学影像成像原理重点医学影像是医疗中非常重要的一个部分，通过医学成像技术可以进行人体的观察分析和疾病的诊断治疗。
医学影像成像原理作为医学影像技术的核心内容，是医学影像技术应用的关键，它涉及到了各种物理学原理和医学原理。
下面我们来详细介绍一下医学影像成像原理的相关知识。
一、X射线成像原理X射线是指波长在0.01到10纳米之间的电磁波，它是一种高能电磁波。
当X射线通过人体组织时，会发生多次散射和吸收，不同的组织会有不同的吸收和散射，这使得X射线最终在接受器上的成像散射强度和吸收强度不同，从而可以用来形成不同的影像。
常见的X射线成像原理包括经典成像和数字成像两种。
经典成像通过X射线照射一个平板探测器，吸收更多射线的组织颜色会变成黑色，反之，则为白色。
而数字成像则是采用数字检测器，通过数字化的方法将X射线转化成像素绘制成数字图像。
二、CT成像原理计算机断层成像（CT）是一种医学影像技术，它利用X射线和计算机技术，可以将切片图像转化成二维和三维的影像。
CT成像原理是通过一个旋转的X射线束在不同的角度下扫描患者的身体，通过计算机重建来生成具有高分辨率的二维和三维图像。
不同密度的组织会吸收不同程度的X射线，这样，计算机会根据吸收的程度来生成不同的灰度级区别。
三、MRI成像原理MRI是磁共振成像的简称，它是一种利用核磁共振现象来获取人体或物体内部结构图像的一种医学成像技术。
它利用强磁场和无线电波来激发人体内部的氢原子共振信号，并通过计算机技术将其转换成图像。
MRI成像原理是通过磁共振现象来实现的，即磁共振现象是一种特殊的量子机制，它是由核磁偶极矩和主磁场之间的相互作用而产生的。
当人体磁矩受到外部磁场作用时，磁矩会发生翻转，通过监测这种转换过程来获得图像。
不同组织中的氢原子具有不同的信号强度，这样就可以根据不同的信号强度来区分不同的组织。
超声成像是利用高频声波来获得人体内部组织图像的一种影像技术。
超声成像原理是利用声波在人体组织中的传播和反射来形成图像。
核医学成像设备
SPECT的基本本成像原理
正电子发射型计算机断层显像（Positron Emission Computed Tomography），是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。
PET是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术，现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。 （1）灵敏度高。 （2）特异性高。 （3）全身显像。 （4）安全性好。
设备的历史和分类
由准直器、闪烁晶体、光电倍增管、前置放大器、定位电路、显示记录装置、机械支架和床组成。
病人体内发出的γ射线
准直器
Na(T1)晶体
光电倍增管
γ射线
闪烁荧光
光电流
前置放大
定位电路
图像处理电路
显示器
照相机
其中将准直器、闪烁晶体、光电倍增管、前置放大器和电子矩阵电路等固定在一个支架上 ，组成探测器（探头）
光电倍增管
光电倍增管由光阴极、倍增极和阳极组成，这些电极被封装在真空的玻璃管中。
01
闪烁光子作用在光阴极上时 由于光电效应可产生出电子
02
电子倍增是通过一系列 倍增极所构成的倍增系统完成
03
从阳极上得到的电子流与 入射到光电倍增管光阴极 上的闪烁光强度成正比
04
单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)
核医学成像的基本部件
准直器
准直器常用钨铅合金制作，包含圆形、方形或者六角形的小孔，覆盖在整个NaI晶体表面。
准直器可以分为低能（小于150KeV）、中能（150-300KeV）和高能（300-600KeV）三种，低能准直器孔径最小，空间分辨率最高；中能次之；高能最差
核磁共振成像技术_MRI
主磁体〔Magnet
• 主磁体是MRI的核心部分,它提供一个具有一定场强的均匀稳定的静磁 场.磁体性能的优势取决于其磁场的均匀度、稳定度和磁场强度.
• 永磁体使用磁性材料产生磁场.不用液氨液氮冷却,也无逸散磁场,系统 构造简单,运行成本低,不产生热,维护费用低.安装场地小、寿命长.场 强一般只能达到0.3T,且磁场均匀度受一定限制,稳定度受环境影响较 大.
• 超导型磁体是利用超导现象产生一个稳定的均匀的静磁场.在相应低的 温度下呈现超导现象,可允许通过非常大的电流而耗电极小,一般2T稳 定均匀的磁场强度在超导条件下很易实现.超导型磁体是目前最先进的 设备.
• 特性：高磁场、稳定性好、均匀性好
利用超导构成的磁共振可进行单核 成像〔氢核密度像,也可进行人体组 织多核成像.还能对人体组织进行功 能性诊断和生理生化分析.
核磁共振成像技术——MRI
XX
核磁共振成像技术
• 核磁共振成像技术,简称MRI〔Magnetic Resonance Imaging • 其利用核磁共振对人体采集信号并给出二维或三维的重建图像,在临床医学诊
断上有独特优点.是继CT后医学影像学又一重大进步. • MRI对比度高于XCT,而空间分辨率一般来说低于新型XCT,但对于中枢神经系
低.高强度的磁场MRI设备空间分辨率高,但图像对比度分辨率较低.对 于中强度磁场的MRI设备各项性能介于两者之间.
核磁共振成像设备组成
• 主磁体
——Magnet
• 梯度系统
——Gradient system
• RF系统
——RF system
• 计算机系统
——Computer system
MR工作流程图
统诊断,MRI无论在空间分辨率和对比度都超过XCT. • 基本原理：生物体组织能被电磁波谱中的短波成分穿透,而中波成分紫外线、
核医学研究内容
核医学研究内容
核医学研究主要涉及以下内容：
1. 放射性同位素的制备与应用：核医学研究首要任务之一是利用核反应或放射性同位素分离技术制备具有适当放射性特性的同位素，以用于医疗或生物学研究。
同时，研究人员还需要开发放射性同位素的标记技术，使其能够与生物分子（如抗体、药物等）结合，以用于诊断、治疗或研究特定疾病。
2. 核医学成像技术：核医学研究致力于开发和改进各种核医学成像技术，如单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发
射断层扫描(PET)。
这些技术可通过注射放射性同位素标记的
探针或药物，利用探测器记录检测到的放射性信号分布，从而获得人体内器官或组织的三维图像。
这些成像技术可用于诊断疾病、评估治疗效果、研究疾病机制等。
3. 放射性治疗技术：核医学研究还着重开发和优化放射性治疗技术，如放射性粒子植入、放射性药物治疗等。
这些技术利用放射性同位素的辐射效应，破坏异常细胞的DNA结构或细胞
分裂功能，达到治疗疾病的目的。
该领域的研究旨在提高治疗效果、减少副作用，并探索新的放射性药物治疗策略。
4. 核医学在疾病研究中的应用：核医学研究还涉及疾病机制的研究。
研究人员使用放射性同位素标记的探针追踪生物分子的代谢、分布、运输等生理过程，以研究疾病的发展、进展过程。
此外，核医学研究也用于评估新药的代谢、吸收、分布、排泄等动力学，为新药的研发提供重要依据。
总之，核医学研究的内容非常广泛，旨在开发新的放射性同位素、优化核医学成像技术、研发新的放射性治疗技术，并应用于疾病的诊断、治疗和研究。
核医学成像课件
核医学成像的优势
1 非侵入性
核医学成像是一种非侵入性的影像技术，不需要进行手术或组织取样。
2 灵敏度高
核医学成像可以检测细微的生理和代谢变化，对疾病的早期诊断和疗效评估非常有帮助。
3 多种示踪物质
核医学成像使用多种放射性示踪物质，可以观察不同的生物过程和器官功能。
不同类型的核医学成像技术
正电子发射断层成像（PET）
核医学成像的原理
核医学成像利用放射性示踪物质或放射线技术，如正电子发射断层成像和单 光子发射计算机断层成像，通过测量放射性示踪物质在人体内的分布和代谢 来生成图像。不同的核医学成像技术有不同的原理和工作用于诊断和治疗多种疾病，如癌症、心血管疾病、神经系统疾病和骨骼疾病等。它可以提 供关键的生理和功能信息，帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。
PET技术利用正电子放射性示踪剂测量脑活动、心血管功能和肿瘤代谢。
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
SPECT技术通过使用放射性示踪剂观察器官功能、血液循环和骨骼活动。
核医学成像的风险和安全性
核医学成像使用放射性示踪物质或放射线技术，存在一定的风险。然而，现代核医学成像技术已经经过严格的 安全性评估和监测，确保最小化患者和医护人员的辐射暴露，并采取措施防止任何潜在的风险。
核医学成像的未来发展趋势
随着科学技术的不断进步，核医学成像将继续发展和改进。未来，我们可以 期待更高的分辨率、更准确的诊断和治疗方案，以及更安全、更便捷的成像 技术。
核医学成像课件
核医学成像是一种非侵入性的医学影像技术，通过使用放射性示踪剂或放射 线技术来观察人体内部的结构和功能。
什么是核医学成像?
核医学成像是一种通过使用放射性示踪剂或放射线来观察人体内部结构和功能的医学影像技术。它可以提供有 关器官、脏器和细胞的信息，用于帮助诊断疾病、评估治疗效果和研究病理生理过程。
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医学影像学发展史
• 1895.11.8.发现Ｘ线，三个月后维也纳的 一家医院首先用来协助外科手术成功。
• 20世纪50年代，USG用于医学上。 • 20世纪60年代放射性核素用于医学上。 • 1972年CT出现, 此时在欧洲有了“医学影
像学”的说法。
• 20世纪80年代MRI出现， DSA和CR相 继开发成功，北美放射学会上明确提出 “医学影像学”概念$
突出特点是用不同的颜色来标识血流方向和紊 乱程度。
医学影像新技术
X线成像：CT、CR与DR、DSA 超声波成像：CFM或CDFI
磁共振成像：MRI 核医学成像：SPECT、PET
磁共振成像新技术
MRI： 利用人体内组织细胞中的氢质子在磁场 中产生核自旋运动的现象来建立图像，不同 的细胞之间及正常与病变细胞之间其氢质子 的含量不同其成像就不同。 无损伤，产生无重叠的矢、冠、横断面 像。主要用于软组织及富含脂肪的部位，如 头颅、脊柱、胸腹等部位。显示病变早期的 细微改变。
医学影像新技术
X线成像：CT、CR与DR、DSA 超声波成像：CFM或CDFI
磁共振成像：MRI 核医学成像：SPECT、PET
医学影像新技术
X线成像：CT、CR与DR、DSA 超声波成像：CFM或CDFI
磁共振成像：MRI 核医学成像：SPECT、PET
X线新技术
CT: 普通CT －提供第三观察面（横断面）层面图像 ， 无重叠，密度分辩率高。
医学影像学新概念
与新技术进展
• 医学影像学的发展历史 • 当今医学影像学的概念 • 当今医学影像学的范畴 • 当今医学影像学的新技术
医学影像学新概念
• 凡是借助医学Βιβλιοθήκη 像来诊断和治疗疾病的学科。 • 借助医学图像来诊断疾病。 • 借助医学图像的引导来介入临床技术治疗疾病。 • 借助医学图像的定位直接用放射线来治疗 疾病。
• 它包括医学影像诊断、医学影像治疗、医学影 像工程 三个方面。
医学影像学新概念 与新技术进展
• 医学影像学的发展历史 • 当今医学影像学的概念 • 当今医学影像学的范畴 • 当今医学影像学的新技术
医学影像学范畴
目前诊断上常用：
Ｘ线成像、 磁共振成像、 热成像、
超声成像、 核医学成像、 内镜成像等。
PET
• 处于核素显像技术前沿的一种新技术，被认为 是“在核医学史上奠定了一个划时代的里程 碑”。
• 用Ｃ、Ｎ、Ｏ等参与人体的生理生化过程元素， 引入体内产生正电子，体外探测建立的图像。
• 准确反映机体的生理、生化、病理及代谢功能。 称为“生化体层或生命体层”。
• ＰＥＴ主要用于对病变的早期诊断，确定治疗 方案，监测疗效，判断预后，探讨功能性疾病 及研究生命现象。
内照射治疗：放射性核素（226Ra释放a射线）后置治疗。
热成像介绍
• 通过测量体表的红外线和体内的微波信 号来建立图像。又名温度信息成像。
• 目前应用设备有：红外成像、红外照相、 红外摄像和光机扫描成像。
• 目前应用领域：观察皮下毛细血管的血 流情况，评价血流分布，评价交感神经 活动，研究皮下组织的热代谢。
目前治疗上常用：
外照射治疗：传统Ｘ射线、r射线(60CO)。 SRS或SRT： Ｘ－刀、r －刀。
内照射治疗：放射性核素（226Ra释放a射线）后置治疗。
医学影像学范畴
目前诊断上常用：
Ｘ线成像、 磁共振成像、
热成像、
超声成像、 核医学成像、
内镜成像等。
目前治疗上常用：
外照射治疗：传统Ｘ射线、r射线(60CO)。 SRS或SRT： Ｘ－刀、r －刀。
《医学影像设备学》总论内容 《医学影像技术学》总论内容
医学影像学新概念和 新设备、新技术进展
樊先茂
医学影像学新概念 与新技术进展
• 医学影像学的发展历史 • 当今医学影像学的概念 • 当今医学影像学的范畴 • 当今医学影像学的新技术
医学影像学新概念 与新技术进展
• 医学影像学的发展历史 • 当今医学影像学的概念 • 当今医学影像学的范畴 • 当今医学影像学的新技术
完
医学影像新技术
X线成像：CT、CR与DR、DSA 超声波成像：CFM或CDFI
磁共振成像：MRI 核医学成像：SPECT、PET
核医学新技术
ECT：核医学发射型计算机断层。 * SPECT －单光子发射型计算机体层，引 入一种放射性微量物质（如131I）进入被检 器官，其释放出r射线，在体个外进行扫描 探测建立层面图像。 * PET－正电子发射型计算机体层,介绍于后。
• 总体应用情况：处于研究阶段。
医学影像学范畴
目前诊断上常用：
Ｘ线成像、 磁共振成像、
热成像、
超声成像、 核医学成像、
内镜成像等。
目前治疗上常用：
外照射治疗：传统Ｘ射线、r射线(60CO)。 SRS或SRT： Ｘ－刀、r －刀。
内照射治疗：放射性核素（226Ra释放a射线）后置治疗。
医用内镜成像
• 真正做到直观显示内部组织形态的仪器， 目前唯有内镜成像。
• 目前临床上常用的是光导纤维内镜，最 有发展潜力的是电子内镜。
• 电子内镜的原理：内镜伸入人体器官产 生光信号物像，采用CCD电荷耦合器将 其转换为电信号进入视频中心经计算机 处理，得到器官内表面的图像。
医学影像学新概念 与新技术进展
• 医学影像学的发展历史 • 当今医学影像学的概念 • 当今医学影像学的范畴 • 当今医学影像学的新技术
螺旋CT－无层间隔层面图像，一次完成扫描，可 矢、冠、横断面成像。
EBCT(UFCT)－50ms成像，是目前唯一对心脏作 全面早期诊断的最新最先进的医疗设备， 有“第五代CT ”之称。
CR：观察面同普通拍片，一体化数字成像，清晰高， 资料存贮有质的飞跃。
DR ： IDR－过渡技术，特点同上。 DDR－直接数字成像，特点同上。
DSA ：细微血管显示，血管性介入诊断与治疗。 $
医学影像新技术
X线成像：CT、CR与DR、DSA 超声波成像：CFM或CDFI
磁共振成像：MRI 核医学成像：SPECT、PET
超声成像新技术
CFM(CDFI)：无损伤性，除具有常规超声的功能 外，主要用于检查心脏、大血管的血液动力 学改变及器质性疾病，半定量地评估心功能。 是目前超声学上最先进的技术，其一个