醫(yī)學成像技術-第6節(jié)課件

1、6.6 camera和SPECT 照相機成像特點：一種基礎的全身成像系統(tǒng)，將藥物分布快速、一次性顯像，常用于腫瘤及循環(huán)系統(tǒng)疾病的診斷；全身或局部組織臟器的功能成像，能將形態(tài)學與功能學信息結(jié)合顯示；顯像時間短，可自動連續(xù)拍攝，能顯現(xiàn)放射性藥物分布的動態(tài)變化。在臨床的重要應用之一為全身骨掃描。核醫(yī)學診斷中，主要用于腦、心、腎等器官的動態(tài)功能研究，診斷腦、甲狀腺、肺、肝、腎及骨骼等部位腫瘤和其他疾病。構(gòu)造原理如右圖： 性能指標及質(zhì)量控制優(yōu)缺點類型下一頁照相機的核心。探頭的性能好壞決定了整臺機器性能的好壞，決定圖像質(zhì)量的好壞。 作用：.把人體內(nèi)分布的放射性核素輻射的射線限束、定位用光電倍增管將由射線在

2、閃爍體激起的熒光轉(zhuǎn)化為電脈沖 將電脈沖轉(zhuǎn)化為控制像點位置的位置XY信號和像點亮度的Z信號。 準直器：根據(jù)被檢者大小選擇平行、發(fā)散、會聚或針孔型 閃爍體：碘化鈉晶體，晶體越薄， 照相機的空間分辨力越高 光電倍增管：每個光電陽極給出一個電流脈沖信號到電阻矩陣 電阻矩陣：列數(shù)=4 行數(shù)=光電管數(shù) 每個光電管給出的電流都要形成4個位置信號探頭照相機探測射線的原理 照相機探測射線的原理與掃描機和其它計器是一樣的，采用閃爍探測法。注入人體的放射性核素發(fā)射出的射線首先經(jīng)過準直器準直，然后打在碘化鈉晶體上，碘化鈉晶體產(chǎn)生的閃光由一組光電倍增管收集。任何一次閃爍均將在各個光電倍增管上產(chǎn)生不同的響應。響應的強弱與

3、光電倍增管距閃爍點的位置有關，距閃爍點愈近，產(chǎn)生的響應愈強，將所有光電倍增管的響應加起來可以產(chǎn)生位置和能量信號。位置信號確定了閃爍事件發(fā)生的位置，能量信號則確定哪些閃爍事件該啟輝，哪些閃爍事件不該啟輝。有了位置和啟輝信號，在顯示器上就可以顯示一個閃爍點，眾多的閃爍點就可以構(gòu)成一幅圖像。以P10和P19為例sx(10)=x-i-x+ i=4.42 i-4.42 i=0sy(10)= y- i-y+ i=4.42 i-4.42 i=0sx(19)=x-i-x+ i=8.87 i-2.94 i0sy(19)= y- i-y+ i=2.37 i-33 i0 位置線路由光電倍增管和電阻矩陣所構(gòu)成。位置線

4、路設計的核心是給每一個光電倍增管加上一個與距離成比例的權重電阻。x- x+ y- y+ 減法器XY信號控制像點位置x- x+ y- y+ 加法器脈沖分析器示波器Z輸入端控制像點亮度位置信號和能量信號的獲得 照相機+線性計數(shù)率儀計數(shù)率轉(zhuǎn)化為直流電壓信號XY記錄儀繪制放射性活度隨時間變化曲線，顯示臟器功能狀況返回功能測定的實現(xiàn) 優(yōu)點： 1.短時間自動連續(xù)顯象；通過連續(xù)顯像，追蹤和記錄放射性藥物通過某臟器的過程，可對臟器的形態(tài)和功能進行動態(tài)研究。 2.操作簡便，時間短， 20幀/秒，探測器對整個視野體內(nèi)發(fā)出射線敏感，一次照像即可，由于顯像迅速，便于多體位、多部位觀察。適用于兒童和老人。 3.配置一定

5、附加裝置可進行功能檢查、斷層或全身成像，能把形態(tài)學和功能學信息顯示結(jié)合起來。獲得定量數(shù)值，進行定量診斷。所得數(shù)據(jù)輸入計算機，可以進行圖像后處理。 4.適用于多臟器聯(lián)合顯像 缺點： 1.結(jié)構(gòu)與電子線路復雜，設備調(diào)整過程復雜。 2.圖像受臟器的厚度影響較大。 3.圖像空間分辨率低。返回優(yōu)缺點照相機有許多類型。常用的有以下幾種：（一）移動式照相機 移動式照相機主要用于核心臟病學，它可以推到病房及急救部門對病人進行搶救使用。這種照相機專為使用99mTc、201T1低能放射性核素而設計，晶體小而薄，探頭輕、體積小。主機與計算機合為一整體。移動式照相機不適用于高能放射性核素，對大臟器顯像由于視野偏小也不適

6、用。（三）全身顯像照相機 由探頭和床的配合運動，在顯示器上得到一幅縮小的全身放射性分布圖像的照相機稱全身顯像照相機。全身顯像有兩種移動方式，探頭移動或床移動。全身顯像由四部分組成：探頭移動機構(gòu)，位置編碼線路，圖像衰減及顯示跟蹤。掃描速度及掃描長度可以任意選擇，也可以通過信息密度調(diào)節(jié)掃描速度。位置編碼線路控制探頭運動的行程和終止。返回發(fā)射型計算機斷層（ECT）定義：通過圖像重建，顯示進入人體的放射性核素在斷層上的分布?？娠@示無其他部位干擾的斷層圖像（形態(tài)）活體生理、生化功能和代謝情況（功能）。本質(zhì)：體外測量發(fā)自體內(nèi)的射線，確定體內(nèi)的放射型核素的活度分類： 1.單光子發(fā)射型計算機斷層 single

7、 photon emission computed tomography 2.正電子發(fā)射型計算機斷層 SPECT的原理成像的本質(zhì)與方法數(shù)據(jù)的衰減校正主要技術優(yōu)勢及缺點返回 圖像采集是保證斷層圖像質(zhì)量的基礎，為了使圖像采集精確可靠，采集前 應仔細擺好病人位置，使被檢查的斷層臟器在任何方位都置于探頭的視野內(nèi)，最好位于視野中心； 注意采集時間：為了提高統(tǒng)計精度在病人耐受的情況下采集時間適當加長，平均總的采集時間為min左右。例如腦血流斷層時共采集幀，每幀采集時間為s，則總采集時間為min； 還應注意對準直器的選擇：一般用平行孔準直器，但由于圖像數(shù)據(jù)采集時病入體表與探頭之間有一定距離，空間分辨有一定損

8、失，為了補償空間分辨損失以采用低能高分辨準直器為宜，如廠家提供的技術資料中，有不同臟器斷層推薦采用的準直器類型，則可據(jù)此選用。 返回校正的意義：X-CT中射線穿透人體存在衰減，但其原理正是利用衰減計算線性衰減系數(shù)的相對值，即CT值；SPECT是通過射線的體外計數(shù)來標定體內(nèi)放射性活度，無衰減(理想)時，計數(shù)大小放射性活度。所以不希望有衰減。校正方法:尚未找到較好的校正法 平均衰減校正法 ： 如果人體或臟器為一等密度衰減體，此時衰減只與光子所經(jīng)路徑長短有關。假定人體為一橢圓，確定橢圓的圓心、長短軸后，即可根據(jù)指數(shù)衰減公式構(gòu)造成一個斷層的衰減圖，其本質(zhì)給出了射出光子通量與所經(jīng)路徑的關系，按此關系對斷層圖像上各像素進行信號強度的補償返回數(shù)據(jù)的衰減校正采集密度： 信號采集點在空間上的密度。步進式，間隔角度越小越大，反映圖像細節(jié)的能力越強，但采集過頻則檢查、成像耗時長。信息量 光子的總記錄量，信息量體內(nèi)放射性活度，越高，統(tǒng)計噪聲越小，數(shù)據(jù)可靠性強，信噪比高，像素矩陣的大小： 視野一定，矩陣越大，體素越小，SPECT靈敏度下降，信噪比下降?？臻g分辨力： 影響因素多；探頭旋轉(zhuǎn)半徑大，探頭與病人的距離增加，分辨力下降，返回優(yōu)勢： 1.可建立任意方位的斷層圖像提供建立三維圖像的信息 2.可進行量化診斷，診斷率比照相機有了顯著的提高 3.受臟器大小、厚度的影響比照相機降低，對深層組織的探測能力提高。