核医学-第一篇-基础篇-第二章-核医学仪器课件.pptx

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第二章
核医学仪器（一）
目录
第一节 放射性探测仪器的基本原理
第二节 γ相机
第三节 SPECT与SPECT/CT
第四节 显像，把脏器显像与功能测定结合起来观察，这在放射性核素显像技术上是一个质的飞跃。
肾脏扫描图
肾脏γ照相图
核医学（第9版）
尽管X射线和γ射线在本质上都属 于光子流，但两者的成像原理却 完全不同。X线成像基于射线穿 透人体时不同密度和厚度的组织 对射线的吸收不同，射线方向是 可控的，几乎所有射线均可用于 成像；核医学成像则基于组织脏 器的功能变化，使摄入的放射性 核素分布不同，射线方向是不可 控的，仅少量射线可用于成像。 因此成像设备结构有很大不同。
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探头
准直器（collimator）
闪烁晶体
光电倍增管（PMT）
电子学线路
定位电路和能量电路
显示记录装置 显像床
一、γ相机的基本结构
核医学（第9版）
1. 准直器（collimator）
准直器是安置于晶体前方、由铅 或铅钨合金制成的一种特殊装置，有 若干个小孔贯穿其中，称为准直孔。 准直器的作用是只允许与准直孔角度 相同的射线到达晶体并被探测，其他 方向的射线则被吸收或阻挡。
一、γ相机的基本结构
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1. 准直器（collimator）
目前使用的准直器主要有两类： 平行孔准直器和针孔准直器。
准直器按适用的γ射线的能量分 为低能、中能、高能和超高能准直器； 按灵敏度和分辨率又可分为三类：高 灵敏型、高分辨型和通用型。
一、γ相机的基本结构
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一、γ相机的基本结构
2. 闪烁晶体（scintillation crystal）
γ相机的晶体基本上都采用大型NaI（Tl）晶体，，厚度从
（1/4in）（5/8in）。
晶体的直径与探头的有效视野有关，而晶体的厚度则与探测效率和固有分辨率有关。厚晶体可 增加γ射线被吸收的概率，提高中、高能量放射性核素的探测效率（灵敏度），然而也同时增加多次 康普顿散射的概率，导致γ射线X-Y坐标作用点错位，降低仪器的固有分辨率。
（3/8in）的矩形晶体，尺寸可达到
600mm×500mm，兼顾99mTc和131I标记药物的显像，既可获得较高的灵敏度，同时又保证低能核 素成像的分辨率。
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一、γ相机的基本结构
3. 光电倍增管（PMT）
根据γ照相机探头尺寸的不同， 由数目不等的光电倍增管组成阵列， 均匀地排列在晶体的后面。
光电倍增管的数量多少与定位的 准确性有关，数量多可增加显像的空 间分辨率和定位的准确性。
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一、γ相机的基本结构
4. 定位电路和能量电路
一个γ光子在晶体中产生多个闪烁光子，可被多个 光电倍增管接收。各个光电倍增管接收的闪烁光子数 目和输出的脉冲幅度与其离闪烁中心（γ光子处）的距 离成反比。在晶体中发生一个γ闪烁事件，会使排列有 序的光电倍增管阳极端输出众多幅度不等的电脉冲信 号。这些信号经过定位电路和能量电路的权重处理， 可以得到这一闪烁事件的位置信号和能量信号。
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二、γ相机的显像原理与动态显像
1. 显像原理
注入人体的放射性核素发射出的γ射线首先经过准直器准直，然后 打在碘化钠晶体上，晶体产生的若干荧光光子由一组光电倍增管收集并 输出众多幅度不等的电脉冲信号，经过定位电路和能量电路的权重处理 后，获得这一闪烁事件的位置信号和能量信号。
位置信号确定了闪烁事件发生的位置，能量信号经PHA分析确定哪 些闪烁事件该启辉，哪些闪烁事件不该启辉。经过上述处理的信号成为 一个计数被记录，所有的记录构成一幅人体放射性浓度分布图像，即为 一幅γ相机图像。
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二、γ相机的显像原理与动态显像
2. 动态显像
动态显像是根据放射性示踪剂在体内的分布规律， 把整段图像采集时间分成若干时间间隔，在各个时间间 隔内采集一帧静态图像，从而获得一组与时间有关的系 列图像。动态显像不仅可显示被测脏器在某一瞬间的形 态，而且通过计算机的处理可以得到感兴趣区域内的
“时间-放射性计数”曲线，根据曲线特征可计算出各种 临床需要的定量指标用以反映脏器的功能信息。
SPECT与SPECT/CT
第三节
核医学（第9版）
SPECT是在γ相机的基础上发展起来的核 医学影像设备，它实际上是在一台高性能γ相 机的基础上增加了探头旋转装置和图像重