《核医学仪器》PPT课件

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1、第二章核医学仪器定义：凡在医学中探测和纪录放射性核素放出射线的种类、能量、活度及其随时间变化在空间分布的仪器，统称为核医学仪器。第一节基本原理、结构及质量控制一、基本原理1.电离作用：物质电离产生电信号→探测器采集→计量分析2.荧光现象：带电粒子使闪烁物质发荧光→光电倍增管→测量电路3.感光作用：射线使感光材料形成潜影→显影定影→定位定量二、基本结构核医学仪器一般由两大部分组成：辐射探测器（radiationdetector）电子测量装置和/或计算机装置（一）辐射探测器：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。电离室计数管闪烁探测器

2、半导体探测器闪烁探测器（scintillationdetector）简称闪烁探头，主要部件由闪烁体、光电倍增管（photomultiplier，PMT）和前置放大器组成。按化学性质分无机闪烁体：NaI（Tl）晶体、ZnS（Ag）晶体有机闪烁体：塑料晶体按状态分固体闪烁体液体闪烁体γ闪烁探测器的工作原理基本结构闪烁体光电倍增管前置放大器（二）电子测量装置和/或计算机装置由用来分析和记录脉冲信号的一些仪器组合而成。放大器脉冲幅度分析器计数器计算机装置第二节脏器显像仪器一、概况脏器显像仪器是从人体外探测体内放射性核素分布，在体外观察体内组织器官的病理或生理变化情况的一种特殊的

3、探测装置。1951年闪烁扫描机1958年γ照相机1963年放射性核素断层图像20世纪80年代SPECT20世纪90年代PET1999年SPECT/CTPET/CTγ照相机（γcamera）是一种采用大型晶体、一次性成像的核医学仪器。由探头及支架、电子线路、计算机操作和显示系统组成。γ照相机二、γ照相机（一）基本结构：γ照相机结构示意图探头(detector)：准直器、晶体、光电倍增管、光导1.准直器：不同种类准直器的物理性能按外形分：针孔准直器、平行孔准直器、扩散孔准直器、斜孔准直器、扇形准直器按接受能量分：低能准直器(<150KeV)、中能准直器(150~300KeV

4、)、高能准直器(>350KeV)、超高能准直器作用：限制散射光子按能量不同区分准直器作用：将γ光子转变成可见光，一般为碘化钠晶体[NaI(Tl)]不同晶体材料的性能比较外形：圆形、方形、矩形规格：φ280~500mm、400mm×400mm、640mm×400mm厚度最薄6.2mm，最厚12.5mm，通用9.3mm2.晶体作用：将光能转变成电信号光电倍增管按外形分类及性能光导：用以提高光的传输效应，改善光的空间分布塑料材料、硅油外形：圆柱状、六边形、正方形PMT个数：因视野大小和PMT大小而异圆形视野PMT最少19个，最多91个增加PMT个数可改善空间分辨率，但影响探头

5、均匀性3.光电倍增管4.电子学线路5.计算机系统前置放大器主放大器及均匀性校正电路脉冲幅度分析器位置电路显示系统成像系统（二）成像原理：1、注入人体的放射性药物发射出的γ射线，经过准直器的准直作用，选择性地打在碘化钠晶体上。2、碘化钠晶体产生的闪烁光由一组光电倍增管收集。3、任何一次闪烁将在各个光电倍增管上产生不同的响应，将所有的光电倍增管的响应加起来可以产生位置信号和能量信号。4、有了位置信号和能量启辉信号，在显示器上就可以显示出一个闪烁点，众多的闪烁点就可以产生一幅图像。单光子发射型计算机断层仪（singlephotonemissioncomputedtomogra

6、phy，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（reconstruction）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）。三、单光子发射型计算机断层仪SPECT（一）基本结构：1、探头及电子学线路结构和形状与γ照相机相似，探头有单探头、双探头、多探头之分。2、机架机架要求重量轻、大环孔径大、体积小等特点，

7、还应具有可变角和滑环等新功能。3、病人检查床SPECT的重要部分，新的要求应有二维运动功能，水平移动的精度要求高。4、工作站（1）采集工作站：要求速度快，网络功能，能同时控制两台以上的机架和探头；（2）处理工作站：图像局部放大，局部定量分析，分析动态图像制出的时间放射性曲线，振幅和相位分析。（二）成像原理：SPECT的成像原理与CT是相同的，都要用图像重建的方法得到断层图像。数字图像可划分成许多小单元，常用的图像矩阵有64×64、128×128、256×256，知道了图像矩阵中每一个单元的值，也就可知整幅图像的性质。常用图像重建方法：滤波