核医学课件-绪论

影像核医学

第一讲绪论核医学影像基础与设备放射性药品及显像原理绪论定义影像核医学：利用放射性核素作为示踪剂进行医学成像诊断疾病，探索其机制与相关技术理论，并利用放射性核素治疗疾病的医学学科。影像核医学的特点现代医学影像学技术及成像原理

影像学技术成像原理性质CT衰减系数（CT值）形态解剖B超超声波反射（回声）形态解剖MR质子密度（T1T2）解剖功能γ照相机放射性浓度（平面）血流功能SPECT放射性浓度（半定量）血流代谢功能PET放射性浓度（定量）血流代谢功能双肾血流灌注图影像核医学的特点存活心肌显像功能显像分子显像动态显像定量分析影像核医学特点诊断核医学临床核医学治疗核医学体外分析体内显像检查法非显像检查法核医学实验核医学一级学科：临床医学二级学科：影像医学与核医学内照射近距离核医学的组成我国影像核医学发展现状

设备相对落后，资源分配不均人员素质参差不齐，临床医师认识不够。核医学的优势和潜力没有，充分发挥。核医学影像基础与设备核物理基础元素核素1、放射性核素释放的射线主要为αβγ2、稳定性核素同位素同质异能素99mTc核衰变

放射性核素自发的发生核内结构或能变化，同时释放出某种射线而转化为另一种核素的现象，称为核衰变(nucleardecay)。衰变类型α衰变Β+衰变γ衰变核衰变规律N=N0e-

t

指数规律衰变（半衰期是每一种放射性核素所特有的，可测定半衰期确定核素的种类，甚至可推断放射性核素混合物中核素的种类）物理半衰期(physicalhalflife)指放射性核素减少一半所需要的时间（T1/2）。

生物半排期（biologicalhalflife）指生物体内的放射性核素经各种途径从体内排出一半所需要的(Tb)

有效半减期（effectivehalflife）指生物体内的放射性核素由于从体内排出和物理衰变两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需的时间（Teff）。有效半减期与物理半衰期及生物半排期的关系：Teff=T1/2∙Tb/(T1/2+Tb)

放射性活度单位时间内原子核的衰变数量。是核医学中常用的反映放射性强弱的物理量。国际制单位：Bq（贝克），KBq（103Bq），MBq（106Bq），GBq（109Bq）旧的专用单位：Ci（居里），mCi（10－3Ci），

Ci（10－6Ci）1Bq=1次衰变/秒1Ci=3.7

1010Bq辐射剂量及其单位照射量——辐射场强弱照射量率——单位时间内的照射量吸收剂量——被照射物质所吸收的能量剂量当量——不同类辐射所引起的生物效应当量剂量——生物效应辐射剂量及其单位照射量照射量率吸收剂量剂量当量当量剂量射线与物质的相互作用带电粒子与物质的相互作用电离、激发、散射、轫致辐射、湮灭辐射光子与物质的相互作用光电效应、康普顿散射、电子对生成常用核医学仪器Γ计数器液体闪烁计数器脏器功能测定仪Γ照相机单光子发射型计算机断层仪SPECT正电子发射型计算机断层仪PET用于体外诊断

γ闪烁探测器

（γscintillationdetector）

γ闪烁探测器实际上是一种能量转换器，其作用是将探测到的射线能量转换成可以记录的电脉冲信号。主要部件：晶体（crystal）［碘化钠（铊），NaI（Tl）］光电倍增管（photomultipliertube，PMT）前置放大器组成Γ闪烁探测器示意图闪烁体——晶体最常见:碘化钠晶体[NaI(T1)]作用:波长转换器的作用（10-19nm－>400nm左右)晶体的探测效率与灵敏度的矛盾（探测灵敏度越高，分辨率越低。增加晶体的厚度，可增加灵敏度，但会损失分辨率。如果将晶体从12.5mm降到6.5mm，空间分辨率可提高70%，而相应的灵敏度仅损失15%。表1-2）光电倍增管（PMT）作用：光信号转换为电信号，并对信号进行放大。光电倍增管的多少与定位的准确性密切相关，数量多探测效率和定位的准确性就高，图像的空间分辨率和灵敏度也高，但影响探头的均匀性。前置放大器

光电倍增管输出的电脉冲信号很微弱，形状不规整，放大器的作用就是对电脉冲信号进行放大、整形、倒相的电子学线路。

单光子发射型计算机断层仪（singlephotonemissioncomputedtomography，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（transversesection）、冠状面（coronalsection）和矢状面（sagittalsection）的断层影像（tomogram）。探头的构成准直器定向准直晶体波长转换器光电倍增管光电转换器准直器（collimator）

准直器位于探头的最前端它是由铅或铅钨合金铸成的机械装置，它的作用是把人体内四面八方分散的γ射线定向准直到闪烁晶体的一定部位上。这种采用准直器的方法称作机械准直，以区别于电子准直。准直器的功能参数几何参数：孔数、孔径、孔长及孔间壁厚度决定了准直器的空间分辨率、灵敏度和适用能量范围等性能参数准直器的空间分辨率与灵敏度是一个矛盾关系准直器的空间分辨率定义：描述区别两个邻近点源的能力，通常以点源或线源扩展函数的半高宽（fullwidthathalfmaximum,FWHM）表示，半高宽度越小，表示空间分辨率越好。平行孔准直器，FWHM由下式估算：（D为准直孔的直径，L为准直器厚度，z0为准直器表面至源的距离）准直孔越小，准直器越厚，探头距病人距离越近分辨率越高，获得的图像质量越好。X、Y位置电路一个光子在晶体中产生多个闪烁光子，被多个光电倍增管接收；各个光电倍增管接收的闪烁光子的数目随其离闪烁中心（γ光子处）的距离增加而减少；由位置电路和能量电路根据不同位置的光电倍增管接收到的闪烁光的强度来确定γ光子的位置。

PMT数目越多，图像上所有脉冲的X、Y位置精度越好，图像的空间分辨率越好。脉冲幅度高度分析器PHA——光子能量甄别P