核医学常用仪器.ppt

1、第三章 核医学常用仪器,Instruments of Nuclear Medicine, 闪烁探测器 显像仪器 功能测定仪 其他,北京大学第一医院 王荣福 重庆医科大学第一医院 程刚,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 各种放射性探测仪器、显像仪器、剂量仪和 防护用仪器等。 发展史 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,第一节 闪烁探测器 scintillation detector 一、结构与原理 NaI(Tl) crystal, photomultiplie

2、r(PMT), pre-amplitier 为能量转换器，将探测到的射线能量转换成可以记录的电脉冲信号,闪烁荧光 photoelectric effect 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,Basic principle of scintillation detector,二、应用 主要应用于血、尿等各类组织样品及体外分析标本的放射性测量,1957年Anger研制出第一台照相机，称之为 Anger照相机，1963年在日内瓦原子能和平会议上展出。它克服了逐点扫描打印的不足，使核医学显像走向现代化阶段,（一）结构与原理 组成：探头, 机架, 电子学线路,

3、计算机, 显示系统装置 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 （二）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,第二节 显像仪器,一、相机,（一）结构与原理 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,二、SPECT,David Kuhl1959年用双探头的扫描机进行断层扫描，并进一步研制和完善断层显像仪器，使得SPECT和PET成为核医学显像的主要方法,单光子计算机发射断层显像仪 single photon emission computed tomogra

4、phy,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。 目前已发展到双探头、三探头，且增加了新的功能。 （二）应用 各种脏器动静态断层显像及全身显像 。 为核医学最广泛应用的显像仪器，三级甲等医院必备仪器。,符合线路SPECT,GE HawkEye,利用正电子湮灭辐射(annihilation radiation)时产生的两个方向相反(180)、能量各为511 keV的光子在瞬间被两个互相朝向或多个探头的探测，进行符合探测正电子成像。,多探头接收 电子准直 符合窗时间,一、结构与原

5、理,主要由可变角双或三探头SPECT系统、符合线路探测技术和 衰减校正装置，可以进行正电子显像,二、应用 SPECT功能和半衰期较长的正电子符合探测断层显像,符合线路SPECT AC方法 放射源技术（铯137Cs、钡133Ba） X-CT 技术 X-CT 技术可进行同机解剖结构与功能代谢图像融合， （fusion imaging）对病灶可做出精确定位诊断。 图像融合 是指不同图像(SPECT, PET, CT, MRI)之间的空间配准或结合。利用各种成像方式的特点，为不同的影像提供互补信息，增加图像质量，以期对临床诊断和治疗的定位、观察提供有效的方法。,SPECT配置高能准直器 一种单光子探测

6、方式。主要用于心肌锝99mTc-MIBI 心肌血流灌注和氟18F-FDG心肌代谢断层显像。 SPECT配置1英寸晶体,技术 1 英寸厚碘化钠晶体 特殊切割小槽,优势 最大限度提高高能灵敏度 提高中能灵敏度 最大限度减少低能探测的散射作用,1英寸切割晶体符合线路SPECT 18F-FDG 显像（冠状面）,1英寸切割晶体符合线路SPECT 99mTc-MDP全身骨显像,前位,后位,肺部肿物,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,三、PET,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18

7、0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、嗅76Br等。,+-,D,D,（一）结构与原理 PET主要由探测系统包括晶体、电子准直、符合线路和飞行 技术，计算机数据处理系统，图像显示和断层床等组成。,正电子发射计算机断层显像仪，positron emission tomography,（二）应用 动静态断层显像、定量分析，是肿瘤、神经和 心血管疾病诊断与临床医学研究应用的重要设备。,目前最先进的PET是探头多环型、模块和3D结构。 探头晶体除外经典锗酸铋（BGO），已推出硅酸

8、镥（LSO） 硅酸钆（GSO）和混合型晶体，如LYSO。 近年来，PET与CT合二为一的显像设备问世，称之PET/CT,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。,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 功能测定仪,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。其对射线的探测原理见上述 闪烁探测器。 （一）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

9、器组合的装置。,应用 甲状腺摄碘功能测定。,a：正常志愿者 b：甲亢 c：甲亢高峰前移 d：甲低,（二）肾图仪 肾图仪由带铅屏蔽壳和准直器的闪烁探头和计数率仪的微机组成。 将检查时获得肾图曲线相应计数率和参数结果记录并打印在报告纸上。,应用 对上尿路通畅情况和肾功能作出判断。,第四节 其 他,一、液体闪烁计数器 液体闪烁计数器（liquid scintillation counter）是使用液体闪烁体（闪烁液）接受射线并转换成荧光光子的放射性测量仪。 主要测量3H、14C等发射低能-射线的放射性核素，例如用于14C-尿素呼气试验测幽门螺杆菌和由于实验核医学研究。,液体闪烁计数器,二、活度计 活度计（radioactivity calibrator）是用于测量并直接给出放射性药物或试剂所含放射性活度的一种专用放射性计量仪器。它主要由探头、后续电路、显示器及计算机系统组成。,活度计 国家规定 惟一强制 检定的计 量工具,三、污染、剂量监测仪 主要用于放射防护。 表面污染监测仪用于对工作人员体表、衣物表面和工作场所有无放射性沾染的检测。剂量监测仪用于测量工作场所的照射剂量和放射性工作人员的吸收剂量。,个人剂量监测仪是用来测量个人接受外照射剂量的仪器，其射线探测器部分体积