核医学显像技术原理

相机准直器（Collimator） 相机准直器（Collimator） 闪烁探测器（NaI晶体） 闪烁探测器（NaI晶体） 光电倍增管( 光电倍增管(PMT) 位置电路 Leabharlann Baidu据分析计算机
准直器固定结构
准直器孔
探头周围铅屏蔽 NaI 晶体 光电倍增管
相机准直器
准直器位于晶体之前，是探头中首先和γ 准直器位于晶体之前，是探头中首先和γ 射线相接触的部分。准直器的性能在很大 成度上决定了探头的性能。准直器能够限 制散射光子,允许特定方向γ 制散射光子,允许特定方向γ光子和晶体发 生作用。 生作用。
（一）细胞选择摄取
１）特殊需要物质 有些物质是某些细胞完成某 种功能所特需的，能被细胞选择 性摄取。 如碘离子
• 18F标记的脱 氧葡萄糖与 天然葡萄糖 一样可以作 为能量物质 被心肌细胞 和脑细胞摄 取利用，故 可以利用PET 来观察心肌 及脑灰质的 能量代谢状 况。
（２）特殊价态物质
一些细胞可以选择性摄取特殊化合价态的物质。 • • 铊 201Tl+
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。
位置电路和 位置电路和数据处理计算机
位置逻辑电路紧跟在光电倍增管阵列后面并在 求和矩阵电路(SMC)中接收来自倍增管的电流脉 求和矩阵电路(SMC)中接收来自倍增管的电流脉 冲。这使得位置电路能够决定闪烁事件在探测 晶体的何处发生。 最后，一台数据处理计算机处理进来的投影数 据，使它成为一张可读的反映病人体内三维活 性分布的图像。计算机可能使用各种方法来重 建图像，比如滤波反投影算法或迭代重建。
99mTc标记聚合人血 清白蛋(MAA)，经静 脉注入后栓塞在肺 毛细血管床从而使 肺显影
（五）通道、灌注和生物分布
当显像剂通过某一通 道时，可以使通道显 影。 肘静脉快速(弹丸式) 注入放射性药物，使 腔静脉、右心房、右 心室、肺血管床、左 心房、左心室、主动 脉的管腔、房、室腔 陆续显影。 然后可获得器官的动 脉灌注影像。 显像剂存留在血循环 中，可获得大血管、 心房、心室和各器官 的血池影像。
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
闪烁晶体: 与γ 射线作用产生荧光.
要求: (1)对γ 射线应有较高的俘获率 (2)与入射光子相互作用后的发光效率高, 但发光持续时间短. (3)具有良好的光学特性,对荧光的传播透明,折射小.
光电倍增管
每7到10个光子入射到光 10个光子入射到光 电阴极上，就会产生一个 电子。从阴极来的电子聚 焦到倍增管电极上被吸收 后会放出更多的电子（一 般是6 10个）。这些电 般是6到10个）。这些电 子再聚焦到下一个倍增管 电极上，这个过程在倍增 管电极阵列上不断重复。
闪烁探测器
一种铊激活碘化钠[NaI(Tl)]探测晶体普 一种铊激活碘化钠[NaI(Tl)]探测晶体普 遍用于γ 遍用于γ相机中。在核医学中，这种晶体 对于放射性核发射的γ 对于放射性核发射的γ射线能量有最佳的 探测效率。探测晶体一般为圆形或矩形。 典型的尺度为30典型的尺度为30-50 cm。 cm。 由于光电效应和与晶体内碘化物的离子的 康普顿散射，γ 康普顿散射，γ光子与探测器互相作用。 这种相互作用导致电子释放而继续与晶体 的网格相互作用产生光。这种过程称为闪 的网格相互作用产生光。这种过程称为闪 烁。
四、各种放射性测量仪器简介
显像用的核医学仪器 -γ照相机 -单光子发射计算机断层（SPECT） -正光子发射计算机断层（PET） -扫描机（scanner）
γ相机
γ相机是一种快速显像设备，它不仅能提供静态图像，而且可 提供动态图像，了解血流和代谢过程，是诊断肿瘤和循环系统疾 病的重要设备。 γ相机主要由探头、电子线路和显示系统三部分组成。
肿瘤组织具有特异抗原，利用与之结合的特异抗体 可使肿瘤组织显影，称放射免疫显像。
肝癌AFP放射免疫显像
（三） 化学吸附作用
• 骨骼组织中的羟基磷灰石晶体可高度吸附磷酸类化合物。 99mTc标记的磷酸盐MDP可用于全身骨骼显影， • 99mTc标记的焦磷酸盐PYP可用于急性心肌梗塞灶的显影。
（四） 微血管栓塞
单光子发射计算机断层成像(SPECT) 单光子发射计算机断层成像
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） 踪剂（或显像剂）
核医学显像设备
谢谢观赏
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。 • 邻碘马尿酸 • 99mTc标记植酸钠胶体
（二） 特异性结合
．受体—受体配体 受体— 结合 抗原— 抗原—抗体 结合 可进行特异性的显影 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合， 间位碘代苄胍可与肾上腺素能受体结合，可以使富含肾上腺素能受体的嗜铬细胞瘤显 影