第八章核医学成像设备;目录;;01;核医学定义
核医学是研究核技术在医学中的应用及理论的学科。
应用放射性核素或核射线诊断疾病、治疗疾病或进行医学研究的学科。
核医学是医学与核物理学、核电子学、化学、生物学以及计算机技术等学科相结合的产物。
也是和平利用原子能的重要方面。
;核医学成像
是一种以脏器内外正常组织与病变组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变的显像方法。
将放射性核素或其标记化合物引入体内(口服、静脉、皮内或鞘内注射),利用核医学成像仪器在体外探测体内放射性药物的分布并成像,并根据需要以一定的方式显示或重建脏器和病变的影像。
从不同角度反映人体脏器内细胞的功能、脏器的血流供应及分布、脏器的代谢过程、抗原或受体的分布特性等,亦称为功能成像或代谢成像,这是其他技术难以实现的。
;一、核医学发展简史
;一、核医学发展简史
;一、核医学发展简史
;一、核医学发展简史
;一、核医学发展简史
;一、核医学发展简史
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;二、分类及应用
;02;一、基本结构与工作原理
准直器
闪烁晶体
光电倍增管放射性探测器
前置放大器
定位电路
显示记录装置
机械支架和床;核医学成像设备基本部件示意图;γ射线通过准直器孔道投射到晶体
晶体产生的闪烁荧光经光导传输到光电倍增管
靠近荧光点的光电倍增管接收到的光子多,输出电脉冲幅度大
对电脉冲信号经权重处理,可得到这一闪烁事件的位置信号P
;定位电路
每个光电倍增管的输出端加一个与位置有关的权重电阻或权重延迟线
每个管输出的信号进行位置权重,再利用加法电路和减法电路将所有经过的位置权重的信号总和,利用比分电路得出这一事件将有的位置信号P
;光电倍增管工作原理;二、准直器
安置在晶体前方的一种特制屏蔽,使非规定范围和非规定方向的γ射线不得射入晶体,起定位采集信息的作用
(一)准直器主要性能参数
1.几何参数
2.??间分辨率
3.灵敏度
4.适用能量范围
;1.几何参数
包括孔数、孔径、孔长、孔间壁厚度
它们决定准直器的空间分辨率、灵敏度和适用能量范围等性能参数;2.空间分辨率
对两个邻近点源加以区别的能力,通常以准直器一个孔的线源响应曲线的FWHM作为分辨率(R)的指标,R越小表示空间分辨率越好
空间分辨率随被测物与准直器外口距离的增加而减低;因此,显像时应尽量将探头贴近受检者体表
准直器孔径越小,分辨率越好。准直器越厚,分辨率也越高;3.灵敏度
灵敏度(S)为配置该准直器的探头实测单位活度(如1MBq)的计数率(计数/s)
S=106×f×e×E
f为所测γ射线的丰度
e为光电子峰探测效率
E为准直器几何效率
此公式中未考虑射线在被检物体内的衰减;4.适用能量范围
主要由孔长及孔间壁厚度决定
高能准直器孔更长,孔间壁也更厚
0.3mm左右者适用于低能(<150keV)射线探测
1.5mm左右者适用于中能(150keV~350keV)射线探测
2.0mm左右者适用于高能(>350keV)射线探测
;5.准直器的类型
1.按几何形状:针孔型、平行孔型、扩散型、会聚型
2.按适用的γ射线能量:低能、中能、高能
3.按灵敏度和分辨率:高灵敏型、高分辨型、通用型
;?;三、闪烁晶体
闪烁晶体:是将γ射线或X射线转变为可见光的物质;入射晶体的γ射线与晶体发生光电效应和康普顿散射,γ射线失去能量,发出近似紫色的闪烁光
NaI:Tl闪烁晶体:在NaI中掺入微量的Tl而形成
原子量大,对γ射线吸收效率高,能制成大型晶体
不耐温度急剧变化
晶体厚度增加,灵敏度会升高,但分辨率会下降;03;一、基本结构与工作原理
二、探测器
三、机架
四、检查床
五、控制台和计算机
六、外围设备;一、基本结构与工作原理
;二、探测器
;二、探测器
;二、探测器
;二、探测器
;心脏专用SPECT;乳腺专用SPECT;三、机架
由机械运动组件、机架运动控制电路、电源保障系统、机架手控盒及其运动状态显示器、实时监视器等组成。
(一)旋转结构
圆环型机架SPECT旋转机架的主要形式
悬臂形机架
悬吊式机架
龙门型机架;三、机架
由机械运动组件、机架运动控制电路、电源保障系统、机架手控盒及其运动状态显示器、实时监视器等组成。
(一)旋转结构
圆环型机架SPECT旋转机架的主要形式
悬臂形机架
悬吊式机架
龙门型机架;三、机架
(二)运动形式
1.运动方式:
探头及其悬臂以机架机械旋转轴为中心,作顺时针或逆时针的圆周或椭圆或人体轮廓的运动,检查床与导轨垂直,主要适用于断层采集;
探头及其悬臂沿圆周