(医学)核医学影像设备

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1、第七章现代生物医学影像设备第四节——核医学影像设备信息与通信工程学院姓名：<杨亚军>7.4核医学影像设备7.4.1核医学影像设备概述7.4.2闪烁γ相机7.4.3单光子发射计算机断层设备7.4.4正电子发射型计算机断层设备7.4.1核医学影像设备概述1、核医学影像设备概念2、核医学影像设备发展历史3、核医学影像设备分类4、γ射线能谱核医学概念（1）核医学：即原子（核）医学，是研究同位素及核辐射的医学应用及理论基础的科学。核医学就是利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。核医学最重要的特点是能提供身体内各组织

2、功能性的变化，而功能性的变化常发生在疾病的早期，能够更早地发现和诊断某些疾病。核医学显像特点：具有简单、灵敏、特异、无创伤性、安全、易于重复、结果准确等特点。核医学影像设备概念（2）核医学影像设备：X射线和超声成像设备都是从外部向人体发射某种形式的能量，根据能量的衰减或反射情况来成像，表征组织情况；核医学影像设备则是向人体内注射放射性示踪剂(俗称同位素药物)，使带有放射性核的示踪原子进入要成像的组织，然后测量放射性核在人体脏器内的分布成像，以诊断脏器是否存在病变和确定病变所在的位置。核医学影像优势：核医学影像检查EC

3、T与CT、MRI等相比，能够更早地发现和诊断某些疾病。核医学显像属于功能性的显像，即放射性核素显像。是五大医学影像之一，是核医学诊断中的重要技术手段。2、核医学影像设备发展简史1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀矿时发现，铀矿能使包在黑纸内的感光胶片感光，这是人类第一次认识到放射现象，也是后来人们建立放射自显影的基础。科学界为了表彰他的杰出贡献，将放射性物质的射线定名为“贝克勒尔射线”。1898年，马丽·居里与她的丈夫皮埃尔·居里共同发现了镭，此后又发现了钚和钍等许多天然放射性元素。1923年，物理化学家Heve

4、sy应用天然的放射性同位素铅-212研究植物不同部分的铅含量，发现了某些元素受X光照射后会发出独特的射线，为X-线射荧光分析法奠定了基础；后来又应用磷-32研究磷在活体的代谢途径等，并首先提出了“示踪技术”的概念。1926年，美国波士顿内科医师布卢姆加特（Blumgart）等首先应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，在人体内第一次应用了示踪技术，有“临床核医学之父”之称。赫维西1934年EnricoFermi发明核反应堆，生产第一个碘的放射性同位素。1936年JohnLawrence首先用32P磷治疗白血

5、病，这是人工放射性同位素治疗疾病的开始。1937年Herz首先在兔进行碘[128I]半衰期（半衰期T1/225分）的甲状腺试验，以后被131I（8.4天）替代。反应堆费米Fermi1942年JosephHamilton首先应用131I测定甲状腺功能和治疗甲状腺功能亢进症;1946年7月14日，美国宣布放射性同位素可以进行临床应用，开创了核医学的新纪元;1951年，美国加州大学的卡森（Cassen）研制出第一台扫描机，通过逐点打印获得器官的放射性分布图像，促进了显像的发展。最早的摄碘试验最早的扫描机1957年，安格（H

6、alO.Anger）研制出第一台γ照相机，称安格照相机，使得核医学的显像由单纯的静态步入动态阶段，并于60年代初应用于临床。1959年，他又研制了双探头的扫描机进行断层扫描，并首先提出了发射式断层的技术，从而为日后发射式计算机断层扫描机—ECT的研制奠定了基础。50年代，钼[99Mo]-锝[99mTc](99Mo-99mTc)发生器的出现。最早的伽玛相机钼[99Mo]-锝[99mTc](99Mo-99mTc)发生器70年代单光子断层仪的应用和80年代后期正电子断层仪进入临床应用，使影像核医学在临床医学中的地位有了显著

7、提高；1972年，库赫博士应用三维显示法和18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG）测定了脑局部葡萄糖的利用率，打开了18F-FDG检查的大门。他的发明成为了正电子发射计算机断层显像（PET）和单光子发射计算机断层显像（SPECT）的基础，人们称库赫博士为“发射断层之父”。单光子发射型计算机断层扫描仪正电子发射计算机断层显像(PET)3、核医学成像设备分类：按照放射性示踪剂不同，分为两大类：（1）单光子成像设备，有γ相机，SPECT，这类放射性示踪剂具有稳定的射线放射性，如锝同位素99mTC、碘同位素131I和123I及

8、镓同位素67Ga，寿命长，半衰期约为几个小时至几天；（2）正电子成像设备，有PET，为采用正电子发射能力的示踪剂，如碳同位素11C，氮同位素13N，氧同位素15O，氟同位素18F，寿命很短，只有几十分钟。4、γ射线能谱测出γ射线能谱可以用来鉴定和分析放射性同位素。利用γ闪烁能谱仪可测出γ射线能谱，其探头内接收γ射线的闪烁体通常是碘化钠（铊激活）