核醫(yī)學(xué)儀器影像班

1、核醫(yī)學(xué)儀器,中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,于樹鵬,核醫(yī)學(xué)顯像儀器的發(fā)展歷程,掃描機(jī) 1951年美國加州大學(xué)Cassenγ照相機(jī) 1958年H.Anger SPECT 1979年 Kuhl等 PET 2001年《時代周刊》21世紀(jì)最 具有創(chuàng)意且已商業(yè)化的三大發(fā)明SPECT/PETSPECT/CT; PET/CTPET/MRI,γ閃爍探測器（γ

2、 scintillation detector ）,γ閃爍探測器實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，其作用是將探測到的射線能量轉(zhuǎn)換成可以記錄的電脈沖信號。主要部件由晶體（crystal ） ［碘化鈉（鉈），NaI（Tl）］ 、光電倍增管（photomultiplier tube，PMT）和前置放大器組成 。,掃描機(jī),γ照相機(jī)（γ camera）,γ照相機(jī)是核醫(yī)學(xué)最基本的顯像儀器，它由探頭及支架、電子線路、計算機(jī)操作和顯示系統(tǒng)組成 。探頭是γ照相機(jī)的

3、核心，其性能的好壞決定了整臺機(jī)器性能機(jī)圖像性能的好壞。,探頭的構(gòu)成,準(zhǔn)直器 定向準(zhǔn)直晶體 波長轉(zhuǎn)換器光電倍增管 光電轉(zhuǎn)換器,準(zhǔn)直器(collimator)的分類,孔的形狀： 針孔型、平行孔型、發(fā)散型、會聚型及斜孔型。能量范圍：低能（ 350Kev）。靈敏度和空間分辨：高靈敏、高分辨及通用型。,晶體,晶體的主要參數(shù)指標(biāo)為形狀、大小、厚度以及材質(zhì)等。晶體

4、越薄，相機(jī)的空間分辨越好；晶體越厚，對高能射線的探測效率越高。最常用的晶體材料是碘化鈉（鉈）。不同材料有不同的發(fā)光時間及探測效率。,單道脈沖幅度高度分析器,γ照相機(jī)的成像原理,single photo emission computed tomography單光子發(fā)射型計算機(jī)斷層儀,SPECT成像原理,是一臺高性能的γ照相機(jī)的基礎(chǔ)上增加了支架旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部分、斷層床和圖像重建（reconstruction）軟件，使探頭能圍繞軀體旋轉(zhuǎn)3

5、60o或180o，從多角度、多方位采集一系列平面投影像。通過圖像重建和處理，可獲得橫斷面（transverse section）、冠狀面（coronal section）和矢狀面（sagittal section）及其它斜斷面的斷層影像。,由已知不同方向的投影值來求物體內(nèi)各點的分布稱圖像重建。SPECT成像原理即將通過探頭的旋轉(zhuǎn)得到的各角度投影圖像利用圖像重建的方法重建出各方向的斷層圖像。目前常用的圖像重建方法為濾波反投影法（FBP

6、filtered backprojection）。對于一些不完全角度投影可以采用迭代法（OSEM）重建圖像。,positron emission tomography正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層儀,PET成像原理,引入人體內(nèi)的發(fā)射正電子的放射性核素及其標(biāo)記物發(fā)射出的β＋粒子在體內(nèi)經(jīng)湮滅輻射產(chǎn)生兩個方向相反和能量均為511Kev的光子同時入射至互成180°環(huán)繞人體的多個探測器通過符合探測(coincidence detection)

7、而被接收，把這些光子對按不同角度分組，就得到放射性核素在不同角度的投影。再通過圖像重建即可得到各斷面的斷層圖像。,PET的特點,多環(huán)及模塊結(jié)構(gòu)探頭。經(jīng)典晶體為鍺酸鉍（BGO），現(xiàn)發(fā)展出硅酸镥（LSO）、硅酸釓（GSO）等新晶體。儀器探測靈敏度及空間分辨率較SPECT有明顯增高。常用的正電子核素為人體基本元素，真正的生理生化斷層。可進(jìn)行準(zhǔn)確的定量計算。,SPECT－PET,GE Millennium VG,SPECT－PET的特點

8、,在雙探頭SPECT儀器基礎(chǔ)上除去準(zhǔn)直器，加以符合探測電子學(xué)線路進(jìn)行雙光子探測。顯像時間相對較長。圖像質(zhì)量較PET為差。不能進(jìn)行PET的定量計算及動態(tài)顯像。較適合目前中國“初級階段”國情。,SPECT/CT,GE Discovery VH,GE infinia VC,SPECT/CT的特點,最早由GE公司所創(chuàng)，稱為Hawkeye技術(shù)。低毫安級定位CT，非診斷CT，但可用于衰減校正(attenuation correction

9、AC)。明顯提高SPECT的空間分辨能力。有利于病灶的準(zhǔn)確定位。,PET/CT,SIEMENT biography 一 16HR PET/CT,GE discovery-ST PET/CT,解剖圖像,功能圖像,融合圖像,,,,,PET/CT的特點,2000年P(guān)ET/CT 在RANA正式問世，導(dǎo)致當(dāng)年FUSION成最流行詞語。明顯提高PET的空間定位準(zhǔn)確性。診斷性CT子系統(tǒng)可以大大增加診斷信息量，與PET的功能顯像互補，提高診斷能力