技师仪器核医学上岗证培训耿建华
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– 半高宽度越小，表示空间分辨率越好 – 几何参数决定分辨率
灵敏度：准直器对γ光子的通过率
-几何参数决定分辨率
适用能量范围：由孔长和孔间壁厚度决定
– 高能准直器孔长，孔间壁厚
准直器分类
从形状分类
– 平行孔型 – 发散孔型 – 针孔型 – 聚焦型
准直器
类型
特点
临床应用
备注
平行孔准直器 准直器到源的距离影响 图像质量,但不影响图像 大小.
脉冲幅度分析器（pulse height analyzer，PHA）
功能：甄别能量，选择一定能量范围，剔除散 射、噪声
– 总和电路输出幅度为 I的i 脉冲信号，由脉冲幅度 分析器（PHA）分析，使满足设定能窗的γ光子被 记录，剔除低能γ光子（例如，散射光子）及高能γ 光子。
Low energy general purpose LEGP
Low energy high resolution LEHR
75~170 keV
High energy general purpose MEGP
170~300 keV
99mTC标记的放射 性药物
67GA标记的放射 性药物
High energy general purp HEGP
– 使晶体原子激发。 – 退激回到基态，发射荧光（闪烁光 ）410nm – 一个光子产生多个荧光光子。
闪烁晶体(scintillating crystal)，闪烁成像
(scintillating imaging)
晶体
NaI 晶体厚度：
– 厚度↑→分辨率↓，灵敏度↑? – 厚度↓→分辨率↑，灵敏度↓
2008年核医学大型设备上岗证技师培训
核医学仪器设备
中国医学科学院肿瘤医院核医学科 耿建华
2008-11-25
核医学仪器设备——按用途分类
➢ 计量仪器
➢ 活度计
➢ 辐射防护
➢ 测污仪、环境监测、个人剂量仪
➢ 体外样品测定仪器
➢ 计数器、液闪仪、放免仪
➢ 非显像测定仪器
➢ 甲状腺功能测定仪、肾功能仪、γ探针
平行孔准直器
分辨率:
– 准直孔越小，准直器越厚(孔 长越长），探头距病人距离越 近，分辨率越高
灵敏度:
– 准直孔越大，准直器越薄(孔 长越短），孔间壁越小，灵敏 度越高。与被显像物与准直器 间距无关
分辨率↑→灵敏度↓
平行孔准直器
准直器类型
准直器名称
缩写
适用的能量 范围
临床应用
低能通用准直器 低能高分辨准直器 中能通用准直器 高能通用准直器
构成: 由单孔或多孔的铅合金制作成 功能：让一定方向入射的γ射线通过，吸收其
它方向入射的γ射线，按照一定规律把放射性 核素的分布投影到γ照相机探头的晶体上。
准直器的主要性能参数
几何参数：孔数、孔径、孔长及孔间壁厚度 空间分辨率：区别两个邻近点源的
能力，以点源或线源响应曲线的半 高宽度（FWHM）表征准直器的空 间分辨率
– 辅助作用，按不同的检测目的而配备（如床、计 算机、自动控制系统、显示系统和储存系统等）
SPECT与γ相机
SPECT（single photon emission computed tomography)由γ相机旋转构成，核心部件为γ相机。
获得平面、断层 、全身图像。具有γ相机的所有功能，其性 能高于普通γ相机。
光电倍增管
光电倍增管的输出分为两路
– 位置电路：X、Y定位信号 – 能量电路：能量总和、甄别
SPECT与γ相机的电路
放大 位置电路 能量电路 各种校正 ……
位置电路和能量电路
位置电路
– 光电倍增管接收光强Ii，根据 位置，权重为 Xi和Yi ，输出 幅度分别为：
∑XiIi 和∑YiIi
能量电路
– 输出信号幅度为全部光电倍增 管探测到的光强度之合∑Ii，Z 信号（总和电路），代表了γ 射线的能量，将之输入到 PHA ， 进 行 能 量 甄 别 ， 在 能 窗内，记录
闪烁光的位置：
X XiIi Ii
Y Yi Ii Ii
X、Y的数值不受γ射线能量大小的影响，图像的大小与γ射线的能量无关
在很多临床应用中，SPECT只应用了其γ相机的功能， γ相机逐渐被SPECT取代
SPECT与γ相机系统
硬件系统
– 探头、电子线路部分、机架、扫描床及计算机
软件系统
– 采集软件、校正软件、图像处理软件及显示软件等
SPECT与γ相机探头
准直器 晶体NaI(Tl) 光电倍增管(PMT)
准直器
➢ 显像设备
➢ γ相机、SPECT、PET
➢ 放药生产及质控设备
➢ 回旋加速器、药物合成仪、薄层扫描仪、高压液相仪
探测仪器基本构成原理
基本构成由三部分组成 探头
– 将射线的辐射能转变为电信号
电子线路部分
– 对探头输出的电信号进行处理（如信号放大、能 量甄别，信号定位、时间符合、各种校正等）
各种附加部件
功能：把晶体产生的闪烁光信 号转换成电信号并将之放大。
– 光电倍增管由光阴极、电子聚焦 系统、多级倍增极和阳极组成：
荧光→光阴极→光电子→倍增极→ 二次发射电子→倍增极→倍增级 →……
光电倍增管接收闪烁光的表面 形状有圆形、六角形及方形等
光电倍增管数量依据探头尺寸， 从十几个到上百个
– 光电倍增管的数量越多，空 间分辨率越高
针孔准直器
图像倒置，图像大小与 源到准直器的距离有关
应用最广泛， 适用于各脏器 显像Байду номын сангаас
甲状腺显像
图像大小与脏 器相同，没有 失真
图像失真
汇聚孔准直器 从准直器表面到汇聚点 内的物体产生放大的图 像
发散孔准直器 扩大视野，图像缩小， 不同深度的分布有不同 的缩小
脑显像
尺寸小的探头 对大器官成像
图像失真 图像失真
270~360 keV
131I标记的放射 性药物
超高能高分辨准直器
Ultra high energy general purpose UHEHR
511 keV
18F-FDG代谢类显 像剂
晶体
功能：把高能的γ光子转换成可见闪烁光
射线入射到晶体上，
– 射线与晶体原子相互作用
光电效应 康普顿散射
2/8 ″(6.35mm ) 低能单光子成像 3/8 ″(9.525mm ) 低能单光子成像 5/8 ″(15.875mm) 兼顾低能、高能单光子及符合成像 8/8 ″(25.4mm ) 兼顾低能、高能单光子及符合成像
NaI 晶体大小 – 30cm×30cm--50cm×60cm
光电倍增管
灵敏度：准直器对γ光子的通过率
-几何参数决定分辨率
适用能量范围：由孔长和孔间壁厚度决定
– 高能准直器孔长，孔间壁厚
准直器分类
从形状分类
– 平行孔型 – 发散孔型 – 针孔型 – 聚焦型
准直器
类型
特点
临床应用
备注
平行孔准直器 准直器到源的距离影响 图像质量,但不影响图像 大小.
脉冲幅度分析器（pulse height analyzer，PHA）
功能：甄别能量，选择一定能量范围，剔除散 射、噪声
– 总和电路输出幅度为 I的i 脉冲信号，由脉冲幅度 分析器（PHA）分析，使满足设定能窗的γ光子被 记录，剔除低能γ光子（例如，散射光子）及高能γ 光子。
Low energy general purpose LEGP
Low energy high resolution LEHR
75~170 keV
High energy general purpose MEGP
170~300 keV
99mTC标记的放射 性药物
67GA标记的放射 性药物
High energy general purp HEGP
– 使晶体原子激发。 – 退激回到基态，发射荧光（闪烁光 ）410nm – 一个光子产生多个荧光光子。
闪烁晶体(scintillating crystal)，闪烁成像
(scintillating imaging)
晶体
NaI 晶体厚度：
– 厚度↑→分辨率↓，灵敏度↑? – 厚度↓→分辨率↑，灵敏度↓
2008年核医学大型设备上岗证技师培训
核医学仪器设备
中国医学科学院肿瘤医院核医学科 耿建华
2008-11-25
核医学仪器设备——按用途分类
➢ 计量仪器
➢ 活度计
➢ 辐射防护
➢ 测污仪、环境监测、个人剂量仪
➢ 体外样品测定仪器
➢ 计数器、液闪仪、放免仪
➢ 非显像测定仪器
➢ 甲状腺功能测定仪、肾功能仪、γ探针
平行孔准直器
分辨率:
– 准直孔越小，准直器越厚(孔 长越长），探头距病人距离越 近，分辨率越高
灵敏度:
– 准直孔越大，准直器越薄(孔 长越短），孔间壁越小，灵敏 度越高。与被显像物与准直器 间距无关
分辨率↑→灵敏度↓
平行孔准直器
准直器类型
准直器名称
缩写
适用的能量 范围
临床应用
低能通用准直器 低能高分辨准直器 中能通用准直器 高能通用准直器
构成: 由单孔或多孔的铅合金制作成 功能：让一定方向入射的γ射线通过，吸收其
它方向入射的γ射线，按照一定规律把放射性 核素的分布投影到γ照相机探头的晶体上。
准直器的主要性能参数
几何参数：孔数、孔径、孔长及孔间壁厚度 空间分辨率：区别两个邻近点源的
能力，以点源或线源响应曲线的半 高宽度（FWHM）表征准直器的空 间分辨率
– 辅助作用，按不同的检测目的而配备（如床、计 算机、自动控制系统、显示系统和储存系统等）
SPECT与γ相机
SPECT（single photon emission computed tomography)由γ相机旋转构成，核心部件为γ相机。
获得平面、断层 、全身图像。具有γ相机的所有功能，其性 能高于普通γ相机。
光电倍增管
光电倍增管的输出分为两路
– 位置电路：X、Y定位信号 – 能量电路：能量总和、甄别
SPECT与γ相机的电路
放大 位置电路 能量电路 各种校正 ……
位置电路和能量电路
位置电路
– 光电倍增管接收光强Ii，根据 位置，权重为 Xi和Yi ，输出 幅度分别为：
∑XiIi 和∑YiIi
能量电路
– 输出信号幅度为全部光电倍增 管探测到的光强度之合∑Ii，Z 信号（总和电路），代表了γ 射线的能量，将之输入到 PHA ， 进 行 能 量 甄 别 ， 在 能 窗内，记录
闪烁光的位置：
X XiIi Ii
Y Yi Ii Ii
X、Y的数值不受γ射线能量大小的影响，图像的大小与γ射线的能量无关
在很多临床应用中，SPECT只应用了其γ相机的功能， γ相机逐渐被SPECT取代
SPECT与γ相机系统
硬件系统
– 探头、电子线路部分、机架、扫描床及计算机
软件系统
– 采集软件、校正软件、图像处理软件及显示软件等
SPECT与γ相机探头
准直器 晶体NaI(Tl) 光电倍增管(PMT)
准直器
➢ 显像设备
➢ γ相机、SPECT、PET
➢ 放药生产及质控设备
➢ 回旋加速器、药物合成仪、薄层扫描仪、高压液相仪
探测仪器基本构成原理
基本构成由三部分组成 探头
– 将射线的辐射能转变为电信号
电子线路部分
– 对探头输出的电信号进行处理（如信号放大、能 量甄别，信号定位、时间符合、各种校正等）
各种附加部件
功能：把晶体产生的闪烁光信 号转换成电信号并将之放大。
– 光电倍增管由光阴极、电子聚焦 系统、多级倍增极和阳极组成：
荧光→光阴极→光电子→倍增极→ 二次发射电子→倍增极→倍增级 →……
光电倍增管接收闪烁光的表面 形状有圆形、六角形及方形等
光电倍增管数量依据探头尺寸， 从十几个到上百个
– 光电倍增管的数量越多，空 间分辨率越高
针孔准直器
图像倒置，图像大小与 源到准直器的距离有关
应用最广泛， 适用于各脏器 显像Байду номын сангаас
甲状腺显像
图像大小与脏 器相同，没有 失真
图像失真
汇聚孔准直器 从准直器表面到汇聚点 内的物体产生放大的图 像
发散孔准直器 扩大视野，图像缩小， 不同深度的分布有不同 的缩小
脑显像
尺寸小的探头 对大器官成像
图像失真 图像失真
270~360 keV
131I标记的放射 性药物
超高能高分辨准直器
Ultra high energy general purpose UHEHR
511 keV
18F-FDG代谢类显 像剂
晶体
功能：把高能的γ光子转换成可见闪烁光
射线入射到晶体上，
– 射线与晶体原子相互作用
光电效应 康普顿散射
2/8 ″(6.35mm ) 低能单光子成像 3/8 ″(9.525mm ) 低能单光子成像 5/8 ″(15.875mm) 兼顾低能、高能单光子及符合成像 8/8 ″(25.4mm ) 兼顾低能、高能单光子及符合成像
NaI 晶体大小 – 30cm×30cm--50cm×60cm
光电倍增管