核医学课件：第二章 核医学仪器

第二章核医学仪器

InstrumentsofNuclearMedicine核医学第8版概述核医学仪器核医学诊疗、防护需要的各种核辐射或射线探测仪器,主要由射线探测器、电子测量装置和计算机等组成。常用仪器主要包括显像仪器、脏器功能测定仪器、体外样本分析测量仪器、辐射防护仪器和放射性核素治疗仪器等

发展简史盖革弥勒计数器→扫描机→相机→发射型计算机断层显像仪(ECT)→ECT+CT→PET+CT→PET+MR第一节核探测仪器的基本原理

核探测仪器的基本原理是建立在射线与物质相互作用基础上的★电离作用★激发-荧光现象★感光作用第一节核探测仪器的基本原理放射性探测仪器的组成辐射探测器（radiationdetector）

利用射线和物质相互作用产生的各种效应将射线的辐射能转变为电子线路部分能处理的电信号。

电子学单元根据不同的测量要求和探测器的特点而设计的分析和记录电信号的电子测量仪器。数据处理系统

按不同的检测目的和需要而配备的计算机数据处理系统、自动控制系统、显示系统和储存系统等。第一节核探测仪器的基本原理

固体闪烁测量计数器（solid

scintillationdetector

）NaI晶体光电倍增管（PMT）前置放大器闪烁荧光→

photoelectriceffect→电子数倍增→电子流(电位降)→一个入射光子→产生一个闪烁事件→产生一个脉冲

γ照相机1957年Anger研制出第一台γ照相机，称之为Anger照相机组成：准直器、晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成像装置等

γ照相机准直器由铅或铅钨合金从中央打孔或者是四周合拢形成的装置，放于病人与晶体之间。保证γ照相机的分辨率和定位的准确针孔型准直器多孔型准直器

γ照相机晶体

NaI（Tl）掺铊碘化钠。作用是把经准直器进入的射线能量转换成荧光光子。

Tl元素在这里仍作激活剂用，减少信号失真，增加探测效率。

γ照相机光电倍增管为数众多的光电倍增管均匀地排列在晶体的后面，紧贴着晶体。数量多少与定位的准确性有关。脉冲幅度分析器

有选择性地记录从晶体和光电倍增管输送来的电脉冲信号。排除本底及其他干扰信号。

γ照相机信号分析和数据处理系统

包括电子学线路和计算机。

电子学线路除脉冲幅度分析器外还有前置放大器、主放大器及均匀性校正电路、位置线路等。

γ照相机γ照相机工作原理探测到光子经电子学线路分析形成脉冲信号，经计算机采集,处理,最后以不同灰度或色阶显示二维脏器显影或放射性分布。应用：各种脏器静态显像，快速连续动态显像，附有特殊装置，可进行全身显像。第三节SPECT及双探头符合探测SPECT基本结构

单光子计算机发射断层显像仪singlephotonemissioncomputedtomography组成：在高性能相机上增加了支架旋转的机械部分、断层床、图像重建软件单探头SPECT双探头SPECT第二节SPECT及双探头符合探测SPECT工作原理探头围绕受检对象或部位呈180和/或360旋转，从多角度、多方位采集一系列平面投影像，经计算机图像处理系统重建获得横断层面、冠状面和矢状面影像。第二节SPECT及双探头符合探测SPECT成像特点SPECT的图像是反映放射性药物在体内的断层分布图放射性药物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第二节SPECT及双探头符合探测双探头符合探测（coincidencecircuitSPECT）

既可以做常规的SPECT，又可以对正电子湮灭辐射产生的两个方向相反的511keVγ光子进行符合探测成像。

主要由可变角双探头SPECT系统、符合探测技术和衰减校正装置构成。

第二节SPECT及双探头符合探测SPECT/CT同时提供功能血流灌注、代谢影像和解剖形态结构影像，为临床提供科学诊断依据第三节PET、PET/CT及图像融合技术

PET

positronemissiontomography正电子发射计算机断层显像仪第三节PET、PET/CT及图像融合技术PET基本结构及原理基本结构由探头(晶体、光电倍增管、高压电源)、电子学线路、数据处理系统、扫描机架及同步检查床组成。

511KeVGammaRay511KeVGammaRay+-

发射

+正电子放射性核素在体内经湮灭辐射产生两个能量相同、方向相反的511keV

光子同时入射至互成180环绕人体的多个探测器而被接收，把这些光子对按不同的角度分组，可获得放射性核素分布在各个角度的投影。常用发射正电子核素主要有：18F、碳[11C]、氧[15O]、氮[13N]、溴[76Br]等。第三节PET、PET/CT及图像融合技术PET/CT及图像融合技术图像融合技术是将来自相同或不同成像方式的图像进行一定的变换处理，使其之间的空间位置、空间坐标达到匹配的一种技术。PET/CT以PET特性为主，同时将PET影像叠加在CT图像上，使得PET影像更加直观，解剖定位更加准确。第三节PET、PET/CT及图像融合技术女性患者，50yr，非霍奇金病8年。CT(上):左腋下腺病；PET-FDG(中):CT见病变部位呈明显局限性异常FDG摄取增高；PET/CT(下):病变组织的功能代谢状况和定位明确。第三节PET、PET/CT及图像融合技术小动物PET专门用于小动物显像的PET扫描仪的空间分辨率等主要指标要远高于人体PET

，正逐渐成为现代生物医学研究的一项重要工具。1991年，IngvarM等将临床用PET扫描仪进行了大鼠脑显像，首次将PET用于动物实验研究。

主要应用：药物开发、疾病研究、基因显像等。第四节功能测定仪器★功能测定仪由一个或多个探头、电子线路、计算机和记录显示装置组成。甲状腺功能测定仪采用带张角型准直器的闪烁探头和定标器组合的装置。又称为甲状腺吸碘率测定仪。

a：正常志愿者b：甲亢