核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備

1、 內(nèi)內(nèi) 容容 導(dǎo)導(dǎo) 覽覽核醫(yī)學(xué)成像的基本部件核醫(yī)學(xué)成像的基本部件單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀 3概述概述利用利用射線射線作為探測手段，通過臟器內(nèi)外或臟作為探測手段，通過臟器內(nèi)外或臟器內(nèi)的器內(nèi)的正常與病變組織之間的放射性濃度差別正常與病變組織之間的放射性濃度差別揭示人體的代謝和功能信息。揭示人體的代謝和功能信息。先讓人體接受某種放射性藥物，這些藥物聚集先讓人體接受某種放射性藥物，這些藥物聚集在人體某個(gè)臟器中或參與體內(nèi)某種代謝過程在人體某個(gè)臟器中或參與體內(nèi)某種代謝過程對臟器組織中的放射性核素的濃度分布和代謝對臟器組

2、織中的放射性核素的濃度分布和代謝進(jìn)行成像核醫(yī)學(xué)影像不僅能得到人體臟器的解進(jìn)行成像核醫(yī)學(xué)影像不僅能得到人體臟器的解剖圖像，還可得到生理、生化、病理過程等功剖圖像，還可得到生理、生化、病理過程等功能圖像。能圖像。 設(shè)備的歷史和分類 核醫(yī)學(xué)的起源可以追溯到20世紀(jì)初，1948年Ansell和Rotblat研制出了逐點(diǎn)掃描的核醫(yī)學(xué)成像裝置，并用于甲狀腺的測量。Anger在50年代研制出了商業(yè)化的相機(jī)。70年代Kuhl等人完成了SPECT的商業(yè)化。PET的思想在1951年由Wrenn等人提出，60年代末期出現(xiàn)臨床應(yīng)用的設(shè)備。核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的分類：核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的分類： 照相機(jī)亦稱閃爍照相機(jī)，是對體內(nèi)臟器

3、中的放射性核素分布進(jìn)行一次成像，并可進(jìn)行動態(tài)觀察的核醫(yī)學(xué)儀器。 發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層(emission computed tomography, ECT) 是在體外從不同角度來采集體內(nèi)某臟器放射性分布的二維影像，而后經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理重建，并顯示出三維圖像?？梢苑譃镾PECT和PET PET是目前成像最為精確的核醫(yī)學(xué)設(shè)備。 核醫(yī)學(xué)成像的基本部件核醫(yī)學(xué)成像的基本部件由準(zhǔn)直器、閃爍晶體、光電倍增管、由準(zhǔn)直器、閃爍晶體、光電倍增管、前置放大器、定位電路、顯示記錄裝前置放大器、定位電路、顯示記錄裝置、機(jī)械支架和床組成。置、機(jī)械支架和床組成。病人體內(nèi)發(fā)出的病人體內(nèi)發(fā)出的射線射線準(zhǔn)直器Na(T1)晶體光電倍增管

4、射線射線閃爍熒光閃爍熒光光電流光電流前置放大定位電路圖像處理電路顯示器照相機(jī)其中將準(zhǔn)直器、閃爍晶體、光電倍增管、前置放大器和電子矩陣電路等固定在一個(gè)支架上 ，組成探測器（探頭） 準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器的功能是將被拍物體中某一空間區(qū)域內(nèi)，沿特定方向發(fā)射的射線投影到成像平面的相應(yīng)面積元上，吸收其它方向的射線。 準(zhǔn)直器常用鎢鉛合金制作，包含圓形、方形或者六角形的小孔，覆蓋在整個(gè)NaI晶體表面。 準(zhǔn)直器可以分為低能（小于150KeV）、中能（150-300KeV）和高能（300-600KeV）三種，低能準(zhǔn)直器孔徑最小，空間分辨率最高；中能次之；高能最差 光電倍增管 光電倍增管由光陰極、倍增極和陽極組成，這些電極

5、被封裝在真空的玻璃管中。 閃爍光子作用在光陰極上時(shí)由于光電效應(yīng)可產(chǎn)生出電子 電子倍增是通過一系列倍增極所構(gòu)成的倍增系統(tǒng)完成 從陽極上得到的電子流與入射到光電倍增管光陰極上的閃爍光強(qiáng)度成正比 SPECT單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT) SPECT通常由探測器、機(jī)架、床、控制臺、計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備組成影像的重建和處理是控制臺和計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)之一。顯像的主要臨床應(yīng)用顯像的主要臨床應(yīng)用 、骨骼顯像。 、心臟灌注斷層顯像 、甲狀腺顯像 、局部腦血流斷層顯像 、腎動態(tài)顯像及腎圖檢查。 SPECT的基本本成像原理照

6、相機(jī)探頭的每個(gè)靈敏點(diǎn)探測沿一條投影線(Ray)進(jìn)來的光子，其測量值代表人體在該投影線上的放射性之和。在同一條直線上的靈敏點(diǎn)可探測人體一個(gè)斷層上的放射性藥物，它們的輸出稱作該斷層的一維投影(Projection)。圖中各條投影線都垂直于探測器并互相平行，故稱之為平行束，探測器的法線與X軸的交角稱為觀測角(View)。照相機(jī)是二維探測器，安裝了平行孔準(zhǔn)直器后，可以同時(shí)獲取多個(gè)斷層的平行束投影，這就是平片。平片表現(xiàn)不出投影線上各點(diǎn)的前后關(guān)系。要想知道人體在縱深方向上的結(jié)構(gòu)，就需要從不同角度進(jìn)行觀測。 正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像（Positron

7、 Emission Computed Tomography），是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù)。 PET是目前惟一可在活體上顯示生物分子代謝、受體及神經(jīng)介質(zhì)活動的新型是目前惟一可在活體上顯示生物分子代謝、受體及神經(jīng)介質(zhì)活動的新型影像技術(shù)，影像技術(shù)，現(xiàn)已廣泛用于多種疾病的診斷與鑒別診斷、病情判斷、療效評價(jià)、現(xiàn)已廣泛用于多種疾病的診斷與鑒別診斷、病情判斷、療效評價(jià)、臟器功能研究和新藥開發(fā)等方面。臟器功能研究和新藥開發(fā)等方面。 （1）靈敏度高。）靈敏度高。 （2）特異性高。）特異性高。 （3）全身顯像。）全身顯像。 （4）安全性好。）安全性好。 PET檢查儀的原理檢查儀的原理一些短壽命的物質(zhì)，

8、在衰變過程中釋放出一個(gè)正電子，在一些短壽命的物質(zhì)，在衰變過程中釋放出一個(gè)正電子，在行進(jìn)行進(jìn)1到到3厘米后遇到一個(gè)電子后發(fā)生湮滅，從而產(chǎn)生方向基本厘米后遇到一個(gè)電子后發(fā)生湮滅，從而產(chǎn)生方向基本相反的一對相反的一對511KeV的能量。這些信息，通過高度靈敏的照相機(jī)的能量。這些信息，通過高度靈敏的照相機(jī)捕捉，并經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行散射和隨機(jī)信息的校正后，我們可以得捕捉，并經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行散射和隨機(jī)信息的校正后，我們可以得到在生物體內(nèi)聚集情況的三維圖像。到在生物體內(nèi)聚集情況的三維圖像。 核醫(yī)學(xué)成像的特點(diǎn) 診斷依據(jù)是人體內(nèi)的放射性強(qiáng)度分布 可以探測生理參數(shù)，進(jìn)行癌癥的早期診斷 缺點(diǎn)是空間分辨率不夠，不能精確地確定病灶的解剖位置 新發(fā)展 為了克服核醫(yī)學(xué)設(shè)備分辨率不高的缺點(diǎn)，研究人員將SPECT、PET與CT結(jié)合在一起，解決核