核医学成像设备

1、 内内 容容 导导 览览核医学成像的基本部件核医学成像的基本部件单光子发射型计算机断层扫描仪单光子发射型计算机断层扫描仪正电子发射型计算机断层扫描仪正电子发射型计算机断层扫描仪 3概述概述利用利用射线射线作为探测手段，通过脏器内外或脏作为探测手段，通过脏器内外或脏器内的器内的正常与病变组织之间的放射性浓度差别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。揭示人体的代谢和功能信息。先让人体接受某种放射性药物，这些药物聚集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在人体某个脏器中或参与体内某种代谢过程对脏器组织中的放射性核素的浓度分布和代谢对脏器组

2、织中的放射性核素的浓度分布和代谢进行成像核医学影像不仅能得到人体脏器的解进行成像核医学影像不仅能得到人体脏器的解剖图像，还可得到生理、生化、病理过程等功剖图像，还可得到生理、生化、病理过程等功能图像。能图像。 设备的历史和分类 核医学的起源可以追溯到20世纪初，1948年Ansell和Rotblat研制出了逐点扫描的核医学成像装置，并用于甲状腺的测量。Anger在50年代研制出了商业化的相机。70年代Kuhl等人完成了SPECT的商业化。PET的思想在1951年由Wrenn等人提出，60年代末期出现临床应用的设备。核医学成像设备的分类：核医学成像设备的分类： 照相机亦称闪烁照相机，是对体内脏器

3、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。 核医学成像的基本部件核医学成像的基本部件由准直器、闪烁晶体、光电倍增管、由准直器、闪烁晶体、光电倍增管、前置放大器、定位电路、显示记录装前置放大器、定位电路、显示记录装置、机械支架和床组成。置、机械支架和床组成。病人体内发出的病人体内发出的射线射线准直器Na(T1)晶体光电倍增管

4、射线射线闪烁荧光闪烁荧光光电流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） 准直器准直器的功能是将被拍物体中某一空间区域内，沿特定方向发射的射线投影到成像平面的相应面积元上，吸收其它方向的射线。 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 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

5、被封装在真空的玻璃管中。 闪烁光子作用在光阴极上时由于光电效应可产生出电子 电子倍增是通过一系列倍增极所构成的倍增系统完成 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 SPECT单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT) SPECT通常由探测器、机架、床、控制台、计算机和外围设备组成影像的重建和处理是控制台和计算机的主要任务之一。显像的主要临床应用显像的主要临床应用 、骨骼显像。 、心脏灌注断层显像 、甲状腺显像 、局部脑血流断层显像 、肾动态显像及肾图检查。 SPECT的基本本成像原理照

6、相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的光子，其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轴的交角称为观测角(View)。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。 正电子发射型计算机断层扫描仪正电子发射型计算机断层扫描仪正电子发射型计算机断层显像（Positron

7、 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，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、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。脏器功能研究和新药开发等方面。 （1）灵敏度高。）灵敏度高。 （2）特异性高。）特异性高。 （3）全身显像。）全身显像。 （4）安全性好。）安全性好。 PET检查仪的原理检查仪的原理一些短寿命的物质，

8、在衰变过程中释放出一个正电子，在一些短寿命的物质，在衰变过程中释放出一个正电子，在行进行进1到到3厘米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向基本厘米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向基本相反的一对相反的一对511KeV的能量。这些信息，通过高度灵敏的照相机的能量。这些信息，通过高度灵敏的照相机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正后，我们可以得捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正后，我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。到在生物体内聚集情况的三维图像。 核医学成像的特点 诊断依据是人体内的放射性强度分布 可以探测生理参数，进行癌症的早期诊断 缺点是空间分辨率不够，不能精确地确定病灶的解剖位置 新发展 为了克服核医学设备分辨率不高的缺点，研究人员将SPECT、PET与CT结合在一起，解决核