核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用課件

第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用1教學(xué)目標(biāo)：熟悉核醫(yī)學(xué)的成像原理以及其作用與功能

；掌握成像的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)以及在全身各系統(tǒng)疾病檢查和診斷中的應(yīng)用價(jià)值與選擇原則

；了解主要的核醫(yī)學(xué)新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用

。教學(xué)目標(biāo)：2第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)是研究同位素及核輻射的醫(yī)學(xué)應(yīng)用及理論基礎(chǔ)的科學(xué)核醫(yī)學(xué)最重要的特點(diǎn)是能提供身體內(nèi)各組織功能性的變化，而功能性的變化常發(fā)生在疾病的早期核醫(yī)學(xué)顯像具有簡(jiǎn)單、靈敏、特異、無創(chuàng)傷性、安全、易于重復(fù)、結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)38.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備簡(jiǎn)介核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是指探測(cè)并顯示放射性核素藥物(俗稱同位素藥物)體內(nèi)分布圖像的設(shè)備。核醫(yī)學(xué)影像檢查ECT與CT、MRI等相比，能夠更早地發(fā)現(xiàn)和診斷某些疾病。

核醫(yī)學(xué)顯像屬于功能性的顯像，即放射性核素顯像。8.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備簡(jiǎn)介核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是指探測(cè)并顯示放射性48.1.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展概況核醫(yī)學(xué)儀器伴隨著核醫(yī)學(xué)這門學(xué)科的飛快的速度向前發(fā)展。核醫(yī)學(xué)儀器與核醫(yī)學(xué)本身是共生的,它滲透在整個(gè)核醫(yī)學(xué)治療的過程中,無論是過去單功能的測(cè)量?jī)x還是現(xiàn)在綜合大型檢測(cè)儀,以及最新發(fā)展起來的各種治療儀都推動(dòng)核醫(yī)學(xué)的發(fā)展。8.1.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展概況核醫(yī)學(xué)儀器伴隨著核醫(yī)學(xué)這門51.核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展歷史1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾在研究鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)，鈾礦能使包在黑紙內(nèi)的感光膠片感光，這是人類第一次認(rèn)識(shí)到放射現(xiàn)象，也是后來人們建立放射自顯影的基礎(chǔ)。1898年，馬麗·居里與她的丈夫皮埃爾·居里共同發(fā)現(xiàn)了鐳，此后又發(fā)現(xiàn)了钚和釷等許多天然放射性元素。1923年，物理化學(xué)家Hevesy應(yīng)用天然的放射性同位素鉛-212研究植物不同部分的鉛含量，后來又應(yīng)用磷-32研究磷在活體的代謝途徑等，并首先提出了“示蹤技術(shù)”的概念。1926年，美國波士頓內(nèi)科醫(yī)師布盧姆加特（Blumgart）等首先應(yīng)用放射性氡研究人體動(dòng)、靜脈血管床之間的循環(huán)時(shí)間，在人體內(nèi)第一次應(yīng)用了示蹤技術(shù)。1.核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展歷史61951年，美國加州大學(xué)的卡森（Cassen）研制出第一臺(tái)掃描機(jī)，通過逐點(diǎn)打印獲得器官的放射性分布圖像，促進(jìn)了顯像的發(fā)展。1957年，安格（HalO.Anger）研制出第一臺(tái)γ照相機(jī)，稱安格照相機(jī)，使得核醫(yī)學(xué)的顯像由單純的靜態(tài)步入動(dòng)態(tài)階段，并于60年代初應(yīng)用于臨床。1959年，他又研制了雙探頭的掃描機(jī)進(jìn)行斷層掃描，并首先提出了發(fā)射式斷層的技術(shù)，從而為日后發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層掃描機(jī)—ECT的研制奠定了基礎(chǔ)。1972年，庫赫博士應(yīng)用三維顯示法和18F-脫氧葡萄糖（18F-FDG）測(cè)定了腦局部葡萄糖的利用率，打開了18F-FDG檢查的大門。他的發(fā)明成為了正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（SPECT）的基礎(chǔ)，人們稱庫赫博士為“發(fā)射斷層之父”。1951年，美國加州大學(xué)的卡森（Cassen）研制出第一臺(tái)掃72.當(dāng)前核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用概況目前廣泛使用的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（SPECT），已從單探頭、雙探頭和三探頭，直至現(xiàn)在發(fā)展為帶衰減校正的能進(jìn)行符合線路成像的SPECTPET-CT的出現(xiàn)使醫(yī)學(xué)影像技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及與核醫(yī)學(xué)技術(shù)的相互融合，形成核醫(yī)學(xué)又一個(gè)新的分支學(xué)科—分子核醫(yī)學(xué)（molecularnuclearmedicine）把兩種設(shè)備的圖像融合起來進(jìn)行分析2.當(dāng)前核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用概況83.SPECT與PET-CT的區(qū)別核醫(yī)學(xué)中把應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助斷層技術(shù)進(jìn)行顯像的設(shè)備統(tǒng)稱為ECT，它是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重要組成部分。ECT的中文名稱為發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像，是其英文名稱縮寫而成（EmissionComputedTomography）。ECT實(shí)際上又包括兩大類設(shè)備即SPECT和PET-CT3.SPECT與PET-CT的區(qū)別9SPECT并不是一種很新的設(shè)備，其由Kuhl等人于1979年研制成功。經(jīng)過多年不斷的改進(jìn)，SPECT技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，產(chǎn)生了許多不同型號(hào)、不同檔次的產(chǎn)品，但是其顯像的基本原理沒有變化，總體上仍屬于比較低端的核醫(yī)學(xué)設(shè)備。目前國內(nèi)很多三級(jí)以上醫(yī)院都已經(jīng)配備SPECT，數(shù)量達(dá)300臺(tái)以上，主要用于全身骨骼、心肌血流、腦血流、甲狀腺等顯像。SPECT并不是一種很新的設(shè)備，其由10ECT的另一類設(shè)備PECT是以發(fā)射正電子的放射性核素做為發(fā)射體，稱為正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像，其英文名稱為positronemissioncomputedtomography，即我們通常所說的PET。PET是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最先進(jìn)的顯像設(shè)備，被視為核醫(yī)學(xué)史上劃時(shí)代的里程碑，是最高水平核醫(yī)學(xué)的標(biāo)志。ECT的另一類設(shè)備PECT是以發(fā)射正11PET所應(yīng)用的顯像劑如C-11、N-13，O-15等都是人體組織的基本元素，易于標(biāo)記到各種生命必須的化合物、代謝產(chǎn)物或類似物上而不改變它們的生物活性，且可以參與人體的生理、生化代謝過程，因而能夠深入分子水平反映人體的生理、生化過程，從功能、代謝等方面前面評(píng)價(jià)人體的功能狀態(tài)，達(dá)到早期診斷疾病、指導(dǎo)治療的目的。定性準(zhǔn)確和一次性完成全身顯像的特點(diǎn)極大地促進(jìn)了其在腫瘤、腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及心臟病等方面的應(yīng)用。我國于1995年由山東淄博萬杰醫(yī)院引進(jìn)國內(nèi)第一臺(tái)PET，其后增長(zhǎng)較為緩慢。PET所應(yīng)用的顯像劑如C-11、N12PET的先進(jìn)性顯而易見，但其最大的缺點(diǎn)是解剖結(jié)構(gòu)顯示不夠清晰。因此人們嘗試把擅長(zhǎng)功能顯像的PET與擅長(zhǎng)顯示解剖結(jié)構(gòu)的全身CT結(jié)合起來，于是在2000年世界上第一臺(tái)同機(jī)一體化PET/CT在美國CTI公司研制成功，被美國《時(shí)代》雜志評(píng)選為年度最偉大的發(fā)明創(chuàng)造。由于PET/CT是目前最先進(jìn)的PET與最好的多排螺旋CT的完美組合，達(dá)到了一加一大于二的效果，一舉成為目前最豪華的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備。PET與CT的同機(jī)組合極大地提高了臨床醫(yī)生對(duì)PET的認(rèn)知度，所以一經(jīng)問世便在世界范圍內(nèi)高速增長(zhǎng)。2002年第一臺(tái)PET/CT在國內(nèi)安家落戶，目前PET/CT在國內(nèi)已經(jīng)呈獻(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)。PET的先進(jìn)性顯而易見，但其最大的缺13總體上講，SPECT與PET相比二者可以說具有本質(zhì)的區(qū)別，數(shù)據(jù)表明，SPECT的最高探測(cè)效率僅為PET的1%-3%左右，圖像質(zhì)量遠(yuǎn)不能與PET/CT相比，診斷效能上差距較大。二者一種是普及型的低端產(chǎn)品，價(jià)格較低；一種是世界上公認(rèn)的最高檔次的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備，價(jià)格昂貴、投資巨大，很難普及和推廣。總體上講，SPECT與PET相比二者14PET/CT和其他檢查的區(qū)別：?jiǎn)渭僗線CT成像的基礎(chǔ)是根據(jù)人體組織對(duì)外源性X線的吸收程度不同來判斷人體組織器官的結(jié)構(gòu)改變情況；磁共振檢查是將人體置入外加磁場(chǎng)內(nèi)，然后探測(cè)人體內(nèi)組織成分的磁信號(hào)變化情況；而PET檢查是探測(cè)人體內(nèi)物質(zhì)（或藥物）代謝功能的動(dòng)態(tài)變化。三者的成像原理有本質(zhì)的區(qū)別。而我們目前使用的PET/CT是PET和CT兩種技術(shù)的完美結(jié)合，相互補(bǔ)充。PET/CT這種技術(shù)的組合可以大大提高臨床診斷的準(zhǔn)確性（如需要對(duì)體內(nèi)單個(gè)孤立性小病灶進(jìn)行良惡性鑒別診斷和手術(shù)前定位等），包括精確的定位和定性等，是其他檢查不能比擬的。PET/CT和其他檢查的區(qū)別：158.1.2核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備功能1.γ相機(jī)γ相機(jī)是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中最基本、最實(shí)用，而且最重要的一種。γ相機(jī)，又稱閃爍照相機(jī)（ScintillationCamera），是一種能對(duì)臟器中的放射性核素分布進(jìn)行一次成像和連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察的儀器。該儀器主要由四部分組成，即閃爍探頭、電子學(xué)線路、顯示記錄裝置以及附加設(shè)備。γ相機(jī)可同時(shí)記錄臟器內(nèi)各個(gè)部份的射線，以快速形成一幀器官的靜態(tài)平面圖像，同時(shí)因其成像速度快，亦可用于獲取反映臟器內(nèi)放射性分布變化的連續(xù)照片，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可觀察臟器的動(dòng)態(tài)功能及其變化，因此γ相機(jī)既是顯像儀又是功能儀。提高γ相機(jī)性能的關(guān)鍵是增加它采集的信息量,特別是斷層采集

8.1.2核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備功能1.γ相機(jī)162.ECT發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層（EmissionComputedtomography，ECT）是利用儀器探測(cè)人體內(nèi)同位素動(dòng)態(tài)分布成像，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和斷層重建，來獲得臟器或組織的橫斷面、矢狀面以及冠狀面的三維圖像的。它可以做功能、代謝方面的影像觀察，是由電子計(jì)算機(jī)斷層（CT）與核醫(yī)學(xué)示蹤原理相結(jié)合的高科技技術(shù)。ECT分為兩大類，一類是以發(fā)射單光子的核素為示蹤劑的，即單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT）；而另一類是以發(fā)射正電子的核素為示蹤劑的，即正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（positronemissiontomography，PET）。2.ECT17（1）SPECTSPECT實(shí)際上就是一個(gè)探頭可以圍繞病人某一臟器進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)的γ相機(jī)，在旋轉(zhuǎn)時(shí)每隔一定角度（通常是5.6°或6°）采集一幀圖片，然后經(jīng)電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，將圖像疊加，并重建為該臟器的橫斷面、冠狀面、矢狀面或任何需要的不同方位的斷層、切面圖像。近年來為提高診斷的靈敏度、分辨率和正確性，同時(shí)縮短采集時(shí)間，雙探頭的SPECT也相繼應(yīng)用于臨床中。SPECT同時(shí)也具有一般γ相機(jī)的功能，可以進(jìn)行臟器的平面和動(dòng)態(tài)（功能）顯像。（1）SPECT18（2）PETPET是目前在分子水平上進(jìn)行人體功能顯像的最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，它的空間分辨率明顯優(yōu)于SPECT。PET的基本原理是利用加速器生產(chǎn)的超短半衰期同位素，如氟-18、氮-13、氧-15、碳-17等作為示蹤劑注入人體，參與體內(nèi)的生理生化代謝過程。這些超短半衰期同位素是組成人體的主要元素，利用它們發(fā)射的正電子與體內(nèi)的負(fù)電子結(jié)合釋放出一對(duì)伽瑪光子，被探頭的晶體所探測(cè)，得到高分辨率、高清晰度的活體斷層圖像，以顯示人腦、心臟、全身其它器官以及腫瘤組織的生理和病理的功能及代謝情況。PET在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用主要集中于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、腫瘤三大領(lǐng)域。PET-CT檢查記（2）PET198.1.3核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備主要指標(biāo)及性能要求

1.核醫(yī)學(xué)成像安全指標(biāo)（1）常用輻射量及其單位①放射性活度（radioactivity）簡(jiǎn)稱活度，專用單位名稱是貝可勒爾（Becquerel），符號(hào)為Bq，其中1Bq＝1次衰變/秒。②照射劑量（exposuredose）dq的值是在質(zhì)量為dm空氣中，由光子釋放的全部電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中完全被阻止時(shí)所產(chǎn)生的離子總電荷的絕對(duì)量。X=dQ/dm.③吸收劑量（absorbeddose）定義為dε除以dm所得的商，其中dε是致電離輻射給予質(zhì)量為dm的受照射物質(zhì)的平均能量。吸收劑量的單位是焦耳·千克-1，專名是戈[瑞]（gray），符號(hào)gy。8.1.3核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備主要指標(biāo)及性能要求

1.核醫(yī)學(xué)20照射量x與吸收劑量d是兩個(gè)意義完全不同的輻射量。照射量只能作為x或γ射線輻射場(chǎng)的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領(lǐng)；而吸收劑量則可以用于任何類型的電離輻射，反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。對(duì)于同種類、同能量的射線和同一種被照物質(zhì)來說，吸收劑量是與照射量成正比的。照射量x與吸收劑量d是兩個(gè)意義完全不同21④當(dāng)量劑量相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同樣程度的生物效應(yīng)，因?yàn)樯镄?yīng)受到輻射類型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類和個(gè)體生理差異等因素的影響。為了比較不同類型輻射引起的有害效應(yīng)，在輻射防護(hù)中引進(jìn)了一些系數(shù)，當(dāng)吸收劑量乘上這些修正系數(shù)后，就可以用同一尺度來比較不同類型輻射照射所造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或產(chǎn)生機(jī)率。把乘上了適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)后的吸收劑量稱為當(dāng)量劑量（equivalentdose），用符號(hào)h表示。當(dāng)量劑量只限于防護(hù)中應(yīng)用。④當(dāng)量劑量22（2）人體輻射的生物學(xué)效應(yīng)當(dāng)人體受輻射作用時(shí)，根據(jù)照射劑量、照射方式的不同，人體所產(chǎn)生的生物效應(yīng)也不同。放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。它有α、β、γ三種輻射形式。α輻射只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大；β輻射是高速電子，皮膚沾上后燒傷明顯；γ輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠(yuǎn)。宇宙、自然界能產(chǎn)生放射性的物質(zhì)不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核電站事故泄漏的放射性物質(zhì)才能大范圍地對(duì)人員造成傷亡。（2）人體輻射的生物學(xué)效應(yīng)23放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進(jìn)入體內(nèi)，引起內(nèi)輻射，y輻射可穿透一定距離被機(jī)體吸收，使人員受到外照射傷害。內(nèi)外照射形成放射病的癥狀有：疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時(shí)還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率，影響幾代人的健康。一般講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴(yán)重，致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)越大。放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化24（3）核醫(yī)學(xué)成像的相關(guān)安全指標(biāo)在核醫(yī)學(xué)診斷中，對(duì)受檢者的檢查項(xiàng)目、使用的放射性活素與每次檢查使用的最大放射性活度核醫(yī)學(xué)成像首先要滿足其相關(guān)安全指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上要提高核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量，提高診斷率。（3）核醫(yī)學(xué)成像的相關(guān)安全指標(biāo)251腿部或者手臂進(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量；8建筑材料每年所產(chǎn)生的輻射量；10乘飛機(jī)時(shí)遭受的輻射量；60人體內(nèi)的輻射量；700大腦掃描的核輻射量；5000每年的工作所遭受的核輻射量；10000患癌癥的可能性為1／130；60000~100000出現(xiàn)各種輻射疾?。?00000~450000掉頭發(fā)，血液發(fā)生嚴(yán)重病變，一些人在2至6周內(nèi)死亡；450000~80000030天內(nèi)將進(jìn)入垂死狀態(tài)。核輻射對(duì)人體的危害取決于受不同輻射的時(shí)間以及輻射量。1腿部或者手臂進(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量；8建筑材料每年所產(chǎn)生262.核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量指標(biāo)（1）γ照相機(jī)的圖像質(zhì)量指標(biāo)①空間分辨率：空間分辨率表示γ照相機(jī)探頭分辨兩個(gè)點(diǎn)源或線源最小距離的能力。分為固有分辨率和系統(tǒng)空間分辨率。②平面源靈敏度：平面源靈敏度指某一采集平面對(duì)平行于該面放置的特定平面源的靈敏度。平面源靈敏度主要用來測(cè)試和檢驗(yàn)儀器是否正常工作和比較各種準(zhǔn)直器的計(jì)數(shù)效率。靈敏度明顯下降反映γ照相機(jī)有問題，靈敏度增高則是有污染等因素造成。③空間線性：空間線性描述γ照相機(jī)的位置變化。④最大計(jì)數(shù)率：最大計(jì)數(shù)率反映γ照相機(jī)對(duì)高計(jì)數(shù)率的響應(yīng)特性。2.核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量指標(biāo)27（2）SPECT的圖像質(zhì)量指標(biāo)SPECT除了包含γ照相機(jī)的所有圖像質(zhì)量指標(biāo)外，根據(jù)SPECT的斷層顯像特點(diǎn)，增加了針對(duì)斷層影像的質(zhì)控項(xiàng)目。

①斷層均勻性：保證斷層圖像的均勻性，不僅要把γ照相機(jī)探頭本身的均勻性調(diào)節(jié)好，還要加大計(jì)數(shù)，加準(zhǔn)直器和散射媒質(zhì)。②旋轉(zhuǎn)中心：SPECT的旋轉(zhuǎn)中心是一個(gè)虛設(shè)的機(jī)械點(diǎn)，它位于旋轉(zhuǎn)軸上，應(yīng)是機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)、γ照相機(jī)探頭電子坐標(biāo)和計(jì)算機(jī)圖像重建坐標(biāo)共同的重合點(diǎn)。任何不重合表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)軸傾斜和旋轉(zhuǎn)中心漂移。

③斷層厚度：SPECT斷層厚度指軸向空間分辨率，又稱為z軸方向的空間分辨率。

④斷層靈敏度和總靈敏度：斷層靈敏度和總靈敏度是指SPECT的計(jì)數(shù)效率。斷層靈敏度定義為被放射性濃度除以斷層內(nèi)總計(jì)數(shù)值?？傡`敏度為所有斷層計(jì)數(shù)和被放射性濃度除以所有斷層計(jì)數(shù)。（2）SPECT的圖像質(zhì)量指標(biāo)28（3）PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)除上述與γ照相機(jī)和SPECT的指標(biāo)相同外，還包含能量分辨率、空間分辨率、系統(tǒng)靈敏度等。 ①能量分辨率：是用來衡量PET精確分辨光電事件能力的一個(gè)參數(shù)。 ②空間分辨：是指PET能分辨出的兩個(gè)點(diǎn)源或線源間的最小距離，即探測(cè)器在X、Y、Z三個(gè)方向能分辨最小物體的能力。包括橫向分辨率和軸向分辨率。 ③固有計(jì)數(shù)率：包括最大計(jì)數(shù)率和死時(shí)間，最大計(jì)數(shù)率是PET在單位時(shí)間內(nèi)所能探測(cè)或記錄到γ射線的最大值，反映了PET對(duì)入射γ射線的響應(yīng)能力；死時(shí)間是描述PET對(duì)兩個(gè)γ入射事件的分辨能力，即能分辨出兩個(gè)γ事件的最小時(shí)間間隔。 ④系統(tǒng)靈敏度：是指單位時(shí)間內(nèi)、單位輻射劑量條件下獲得的符合計(jì)數(shù)，以單位活度的計(jì)數(shù)率表示。（3）PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)298.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.1SPECT的結(jié)構(gòu)SPECT(SinglePhotonEmissionComputedTomography)，是單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像,SPECT系統(tǒng)一般由六部分組成：探頭（旋轉(zhuǎn)型γ照相機(jī)）、機(jī)架、斷層床、控制臺(tái)、計(jì)算機(jī)（包括接口）和光學(xué)照相系統(tǒng)。GE公司生產(chǎn)的SPECT設(shè)備及結(jié)構(gòu)

8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.308.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.2SPECT設(shè)備特點(diǎn)與成像新技術(shù)1.SPECT設(shè)備的特點(diǎn)SPECT是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的一種，兼具核醫(yī)學(xué)和CT兩種影像設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，具備對(duì)人體生理、生化、功能、代謝等信息的多維顯像方式，可以有效的提高病變的檢測(cè)率。其主要特點(diǎn)如下：（1）使用的示蹤劑適應(yīng)面廣，特異性高，放射性小，不干擾人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。（2）時(shí)域解像精度不到千分之一秒。（3）保留了γ照相機(jī)全部平面顯像的性能（4）分層臟器功能可以觀察到臟器功能動(dòng)態(tài)變化，化學(xué)物質(zhì)在臟器內(nèi)代謝分布、血管量的變化、腫瘤免疫及受體定位等信息。8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.318.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.2SPECT設(shè)備特點(diǎn)與成像新技術(shù)2.SPECT成像新技術(shù)影響SPECT成像質(zhì)量的因素有很多，如人體組織的衰減，運(yùn)動(dòng)對(duì)成像造成的影響等。隨著新技術(shù)的進(jìn)展，這些問題逐步得以解決。（1）衰減校正技術(shù)（AttenuationCorrection，AC）（2）多探頭及圓柱形探頭的SPECT系統(tǒng)8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.328.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.3SPECT的臨床應(yīng)用SPECT能顯示臟器或病變的血流、功能和代謝的改變，有利于疾病的早期診斷及特異性診斷，在臨床當(dāng)中的應(yīng)用十分廣泛。1． SPECT診斷的應(yīng)用范圍：（1）骨骼顯像（2）心臟灌注斷層顯像（3）甲狀腺顯像（4）局部腦血流斷層顯像（5）腎動(dòng)態(tài)顯像及腎圖檢查（6）其它SPECT顯像的主要臨床應(yīng)用2. SPECT典型病歷8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.338.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.1PET的結(jié)構(gòu)PET掃描系統(tǒng)主要由掃描儀、顯像床、電子柜、操作與分析工作站和影像硬拷貝工作站等組成。1. PET掃描儀PET掃描儀的外形類似CT，為一個(gè)柱狀的支架，掃描視野位于支架的中央，為一個(gè)環(huán)狀、筒形的空洞。掃描儀由探測(cè)器、射線屏蔽裝置、棒源、符合事件探測(cè)及符合事件處理系統(tǒng)等組成2.電子柜電子柜主要由陣列處理器組成，用于貯存符合事件處理系統(tǒng)傳來的光子信號(hào)，并在工作站指令指導(dǎo)下通過重建將其轉(zhuǎn)化為圖像。3.操作與分析工作站操作與分析工作站通過人機(jī)對(duì)話控制掃描儀、顯像床及電子櫥進(jìn)行圖像采集、重建處理等，并對(duì)重建后圖像重新切層和進(jìn)行圖像顯示、圖像分析和定量計(jì)算等。8.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.1348.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2PET的性能特點(diǎn)1.PET顯像的特點(diǎn)（1）靈敏度高、分辨率強(qiáng)（2）示蹤劑具有生物活性（3）放射性損傷較?。?）系統(tǒng)復(fù)雜，費(fèi)用昂貴8.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2P358.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2PET的性能特點(diǎn)2.PET與CT、MRI的比較PET主要測(cè)量體內(nèi)化學(xué)變化及新陳代謝，而CT或MRI主要用來觀察人體組織與結(jié)構(gòu)，因此，在區(qū)分癌癥與良性組織，以及區(qū)分惡性或非惡性組織時(shí)，PET比CT或MRI有效。PET也經(jīng)常和CT及MRI透過“影像融合”的方式更清楚的看到在三維空間里正確的癌組織位置。CTPET透視斷層TCT（外源）X射線空間分辨<1mm解剖結(jié)構(gòu)成像發(fā)射斷層ECT（內(nèi)源）γ射線空間分辨<5mm功能代謝成像8.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2P368.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2PET的性能特點(diǎn)3.PET-CTPET-CT即PET與CT的同機(jī)融合。它既具有多層螺旋CT高空間分辨率、顯示解剖結(jié)構(gòu)清晰的特點(diǎn)；同時(shí)也具有PET的功能代謝成像的優(yōu)勢(shì)，因此可以早期發(fā)現(xiàn)病變，尤其是惡性腫瘤。PET-CT一次檢查即可獲得全身的代謝和形態(tài)信息。應(yīng)用PET-CT設(shè)備，經(jīng)過多維立體的影像顯示，使患者猶如一個(gè)透明人，醫(yī)生能夠一目了然的發(fā)現(xiàn)病變并確定病變的位置與性質(zhì)。

a.CT成像b.PET成像c.PET-CT成像8.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.2P378.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.3PET的臨床應(yīng)用1.PET臨床應(yīng)用（1）癌癥（2）神經(jīng)疾?。?）心血管疾病2.PET-CT的臨床應(yīng)用（1）在腫瘤學(xué)方面，主要用于腫瘤定性、分期、分型等早期診斷和鑒別，治療方案的選擇和療效監(jiān)測(cè)等;（2）在心臟系統(tǒng)疾病方面，主要用于隱性、高危和疑難冠心病診斷，心肌存活檢測(cè)、介入治療前后監(jiān)測(cè)等;（3）在心臟系統(tǒng)疾病方面，主要用于隱性、高危和疑難冠心病診斷，心肌存活檢測(cè)、介入治療前后監(jiān)測(cè)等;8.3正電子發(fā)射斷層成像（PET）設(shè)備與應(yīng)用8.3.3388.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.1核醫(yī)學(xué)技術(shù)新進(jìn)展1.核醫(yī)學(xué)顯像系統(tǒng)進(jìn)展2.核心臟病學(xué)

3.核腫瘤學(xué)

8.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.1核醫(yī)學(xué)技術(shù)新進(jìn)398.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.2PET和SPECT設(shè)備新技術(shù)PET設(shè)備新技術(shù)SPECT設(shè)備新技術(shù)8.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.2PET和SPE408.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.3核醫(yī)學(xué)分子影像技術(shù)發(fā)展前景分子影像技術(shù)可以提高臨床診治疾病的水平2.分子影像技術(shù)可明確疾病的分期、分型，提示腫瘤的惡性程度

3.分子影像技術(shù)提供獨(dú)特的診斷能力

4.分子影像技術(shù)推動(dòng)了臨床醫(yī)學(xué)認(rèn)識(shí)的更新

5.分子影像技術(shù)是連接分子生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁

8.4核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備新技術(shù)進(jìn)展8.4.3核醫(yī)學(xué)分子影像41本章小結(jié)核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分，是對(duì)人體無創(chuàng)傷、安全而有效的診斷和治療方法，能提供身體內(nèi)各組織功能性的變化，提早的發(fā)現(xiàn)患者病情。具有簡(jiǎn)單、靈敏、特異、無創(chuàng)傷性、安全、易于重復(fù)、結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)，核醫(yī)學(xué)的任務(wù)是用核技術(shù)診斷、治療和研究疾病。核醫(yī)學(xué)，是一門新興的學(xué)科，具有很多的先進(jìn)性和優(yōu)越性。核醫(yī)學(xué)設(shè)備也是非常先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備，到目前為止，造價(jià)還是很昂貴的，這在某些方面限制了核醫(yī)學(xué)的廣泛應(yīng)用。希望大家在學(xué)習(xí)了本章之后，能夠在這一領(lǐng)域當(dāng)中投入一些精力，為這一新領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，造福人類。本章小結(jié)核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分42第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用43教學(xué)目標(biāo)：熟悉核醫(yī)學(xué)的成像原理以及其作用與功能

；掌握成像的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)以及在全身各系統(tǒng)疾病檢查和診斷中的應(yīng)用價(jià)值與選擇原則

；了解主要的核醫(yī)學(xué)新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用

。教學(xué)目標(biāo)：44第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)是研究同位素及核輻射的醫(yī)學(xué)應(yīng)用及理論基礎(chǔ)的科學(xué)核醫(yī)學(xué)最重要的特點(diǎn)是能提供身體內(nèi)各組織功能性的變化，而功能性的變化常發(fā)生在疾病的早期核醫(yī)學(xué)顯像具有簡(jiǎn)單、靈敏、特異、無創(chuàng)傷性、安全、易于重復(fù)、結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)第8章核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與應(yīng)用核醫(yī)學(xué)，又稱原子（核）醫(yī)學(xué)458.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備簡(jiǎn)介核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是指探測(cè)并顯示放射性核素藥物(俗稱同位素藥物)體內(nèi)分布圖像的設(shè)備。核醫(yī)學(xué)影像檢查ECT與CT、MRI等相比，能夠更早地發(fā)現(xiàn)和診斷某些疾病。

核醫(yī)學(xué)顯像屬于功能性的顯像，即放射性核素顯像。8.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備簡(jiǎn)介核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是指探測(cè)并顯示放射性468.1.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展概況核醫(yī)學(xué)儀器伴隨著核醫(yī)學(xué)這門學(xué)科的飛快的速度向前發(fā)展。核醫(yī)學(xué)儀器與核醫(yī)學(xué)本身是共生的,它滲透在整個(gè)核醫(yī)學(xué)治療的過程中,無論是過去單功能的測(cè)量?jī)x還是現(xiàn)在綜合大型檢測(cè)儀,以及最新發(fā)展起來的各種治療儀都推動(dòng)核醫(yī)學(xué)的發(fā)展。8.1.1核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展概況核醫(yī)學(xué)儀器伴隨著核醫(yī)學(xué)這門471.核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展歷史1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾在研究鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)，鈾礦能使包在黑紙內(nèi)的感光膠片感光，這是人類第一次認(rèn)識(shí)到放射現(xiàn)象，也是后來人們建立放射自顯影的基礎(chǔ)。1898年，馬麗·居里與她的丈夫皮埃爾·居里共同發(fā)現(xiàn)了鐳，此后又發(fā)現(xiàn)了钚和釷等許多天然放射性元素。1923年，物理化學(xué)家Hevesy應(yīng)用天然的放射性同位素鉛-212研究植物不同部分的鉛含量，后來又應(yīng)用磷-32研究磷在活體的代謝途徑等，并首先提出了“示蹤技術(shù)”的概念。1926年，美國波士頓內(nèi)科醫(yī)師布盧姆加特（Blumgart）等首先應(yīng)用放射性氡研究人體動(dòng)、靜脈血管床之間的循環(huán)時(shí)間，在人體內(nèi)第一次應(yīng)用了示蹤技術(shù)。1.核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展歷史481951年，美國加州大學(xué)的卡森（Cassen）研制出第一臺(tái)掃描機(jī)，通過逐點(diǎn)打印獲得器官的放射性分布圖像，促進(jìn)了顯像的發(fā)展。1957年，安格（HalO.Anger）研制出第一臺(tái)γ照相機(jī)，稱安格照相機(jī)，使得核醫(yī)學(xué)的顯像由單純的靜態(tài)步入動(dòng)態(tài)階段，并于60年代初應(yīng)用于臨床。1959年，他又研制了雙探頭的掃描機(jī)進(jìn)行斷層掃描，并首先提出了發(fā)射式斷層的技術(shù)，從而為日后發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層掃描機(jī)—ECT的研制奠定了基礎(chǔ)。1972年，庫赫博士應(yīng)用三維顯示法和18F-脫氧葡萄糖（18F-FDG）測(cè)定了腦局部葡萄糖的利用率，打開了18F-FDG檢查的大門。他的發(fā)明成為了正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（SPECT）的基礎(chǔ)，人們稱庫赫博士為“發(fā)射斷層之父”。1951年，美國加州大學(xué)的卡森（Cassen）研制出第一臺(tái)掃492.當(dāng)前核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用概況目前廣泛使用的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（SPECT），已從單探頭、雙探頭和三探頭，直至現(xiàn)在發(fā)展為帶衰減校正的能進(jìn)行符合線路成像的SPECTPET-CT的出現(xiàn)使醫(yī)學(xué)影像技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及與核醫(yī)學(xué)技術(shù)的相互融合，形成核醫(yī)學(xué)又一個(gè)新的分支學(xué)科—分子核醫(yī)學(xué)（molecularnuclearmedicine）把兩種設(shè)備的圖像融合起來進(jìn)行分析2.當(dāng)前核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用概況503.SPECT與PET-CT的區(qū)別核醫(yī)學(xué)中把應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助斷層技術(shù)進(jìn)行顯像的設(shè)備統(tǒng)稱為ECT，它是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重要組成部分。ECT的中文名稱為發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像，是其英文名稱縮寫而成（EmissionComputedTomography）。ECT實(shí)際上又包括兩大類設(shè)備即SPECT和PET-CT3.SPECT與PET-CT的區(qū)別51SPECT并不是一種很新的設(shè)備，其由Kuhl等人于1979年研制成功。經(jīng)過多年不斷的改進(jìn)，SPECT技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，產(chǎn)生了許多不同型號(hào)、不同檔次的產(chǎn)品，但是其顯像的基本原理沒有變化，總體上仍屬于比較低端的核醫(yī)學(xué)設(shè)備。目前國內(nèi)很多三級(jí)以上醫(yī)院都已經(jīng)配備SPECT，數(shù)量達(dá)300臺(tái)以上，主要用于全身骨骼、心肌血流、腦血流、甲狀腺等顯像。SPECT并不是一種很新的設(shè)備，其由52ECT的另一類設(shè)備PECT是以發(fā)射正電子的放射性核素做為發(fā)射體，稱為正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像，其英文名稱為positronemissioncomputedtomography，即我們通常所說的PET。PET是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最先進(jìn)的顯像設(shè)備，被視為核醫(yī)學(xué)史上劃時(shí)代的里程碑，是最高水平核醫(yī)學(xué)的標(biāo)志。ECT的另一類設(shè)備PECT是以發(fā)射正53PET所應(yīng)用的顯像劑如C-11、N-13，O-15等都是人體組織的基本元素，易于標(biāo)記到各種生命必須的化合物、代謝產(chǎn)物或類似物上而不改變它們的生物活性，且可以參與人體的生理、生化代謝過程，因而能夠深入分子水平反映人體的生理、生化過程，從功能、代謝等方面前面評(píng)價(jià)人體的功能狀態(tài)，達(dá)到早期診斷疾病、指導(dǎo)治療的目的。定性準(zhǔn)確和一次性完成全身顯像的特點(diǎn)極大地促進(jìn)了其在腫瘤、腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及心臟病等方面的應(yīng)用。我國于1995年由山東淄博萬杰醫(yī)院引進(jìn)國內(nèi)第一臺(tái)PET，其后增長(zhǎng)較為緩慢。PET所應(yīng)用的顯像劑如C-11、N54PET的先進(jìn)性顯而易見，但其最大的缺點(diǎn)是解剖結(jié)構(gòu)顯示不夠清晰。因此人們嘗試把擅長(zhǎng)功能顯像的PET與擅長(zhǎng)顯示解剖結(jié)構(gòu)的全身CT結(jié)合起來，于是在2000年世界上第一臺(tái)同機(jī)一體化PET/CT在美國CTI公司研制成功，被美國《時(shí)代》雜志評(píng)選為年度最偉大的發(fā)明創(chuàng)造。由于PET/CT是目前最先進(jìn)的PET與最好的多排螺旋CT的完美組合，達(dá)到了一加一大于二的效果，一舉成為目前最豪華的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備。PET與CT的同機(jī)組合極大地提高了臨床醫(yī)生對(duì)PET的認(rèn)知度，所以一經(jīng)問世便在世界范圍內(nèi)高速增長(zhǎng)。2002年第一臺(tái)PET/CT在國內(nèi)安家落戶，目前PET/CT在國內(nèi)已經(jīng)呈獻(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)。PET的先進(jìn)性顯而易見，但其最大的缺55總體上講，SPECT與PET相比二者可以說具有本質(zhì)的區(qū)別，數(shù)據(jù)表明，SPECT的最高探測(cè)效率僅為PET的1%-3%左右，圖像質(zhì)量遠(yuǎn)不能與PET/CT相比，診斷效能上差距較大。二者一種是普及型的低端產(chǎn)品，價(jià)格較低；一種是世界上公認(rèn)的最高檔次的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備，價(jià)格昂貴、投資巨大，很難普及和推廣?？傮w上講，SPECT與PET相比二者56PET/CT和其他檢查的區(qū)別：?jiǎn)渭僗線CT成像的基礎(chǔ)是根據(jù)人體組織對(duì)外源性X線的吸收程度不同來判斷人體組織器官的結(jié)構(gòu)改變情況；磁共振檢查是將人體置入外加磁場(chǎng)內(nèi)，然后探測(cè)人體內(nèi)組織成分的磁信號(hào)變化情況；而PET檢查是探測(cè)人體內(nèi)物質(zhì)（或藥物）代謝功能的動(dòng)態(tài)變化。三者的成像原理有本質(zhì)的區(qū)別。而我們目前使用的PET/CT是PET和CT兩種技術(shù)的完美結(jié)合，相互補(bǔ)充。PET/CT這種技術(shù)的組合可以大大提高臨床診斷的準(zhǔn)確性（如需要對(duì)體內(nèi)單個(gè)孤立性小病灶進(jìn)行良惡性鑒別診斷和手術(shù)前定位等），包括精確的定位和定性等，是其他檢查不能比擬的。PET/CT和其他檢查的區(qū)別：578.1.2核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備功能1.γ相機(jī)γ相機(jī)是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中最基本、最實(shí)用，而且最重要的一種。γ相機(jī)，又稱閃爍照相機(jī)（ScintillationCamera），是一種能對(duì)臟器中的放射性核素分布進(jìn)行一次成像和連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察的儀器。該儀器主要由四部分組成，即閃爍探頭、電子學(xué)線路、顯示記錄裝置以及附加設(shè)備。γ相機(jī)可同時(shí)記錄臟器內(nèi)各個(gè)部份的射線，以快速形成一幀器官的靜態(tài)平面圖像，同時(shí)因其成像速度快，亦可用于獲取反映臟器內(nèi)放射性分布變化的連續(xù)照片，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可觀察臟器的動(dòng)態(tài)功能及其變化，因此γ相機(jī)既是顯像儀又是功能儀。提高γ相機(jī)性能的關(guān)鍵是增加它采集的信息量,特別是斷層采集

8.1.2核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備功能1.γ相機(jī)582.ECT發(fā)射式計(jì)算機(jī)斷層（EmissionComputedtomography，ECT）是利用儀器探測(cè)人體內(nèi)同位素動(dòng)態(tài)分布成像，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和斷層重建，來獲得臟器或組織的橫斷面、矢狀面以及冠狀面的三維圖像的。它可以做功能、代謝方面的影像觀察，是由電子計(jì)算機(jī)斷層（CT）與核醫(yī)學(xué)示蹤原理相結(jié)合的高科技技術(shù)。ECT分為兩大類，一類是以發(fā)射單光子的核素為示蹤劑的，即單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT）；而另一類是以發(fā)射正電子的核素為示蹤劑的，即正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（positronemissiontomography，PET）。2.ECT59（1）SPECTSPECT實(shí)際上就是一個(gè)探頭可以圍繞病人某一臟器進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)的γ相機(jī)，在旋轉(zhuǎn)時(shí)每隔一定角度（通常是5.6°或6°）采集一幀圖片，然后經(jīng)電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，將圖像疊加，并重建為該臟器的橫斷面、冠狀面、矢狀面或任何需要的不同方位的斷層、切面圖像。近年來為提高診斷的靈敏度、分辨率和正確性，同時(shí)縮短采集時(shí)間，雙探頭的SPECT也相繼應(yīng)用于臨床中。SPECT同時(shí)也具有一般γ相機(jī)的功能，可以進(jìn)行臟器的平面和動(dòng)態(tài)（功能）顯像。（1）SPECT60（2）PETPET是目前在分子水平上進(jìn)行人體功能顯像的最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，它的空間分辨率明顯優(yōu)于SPECT。PET的基本原理是利用加速器生產(chǎn)的超短半衰期同位素，如氟-18、氮-13、氧-15、碳-17等作為示蹤劑注入人體，參與體內(nèi)的生理生化代謝過程。這些超短半衰期同位素是組成人體的主要元素，利用它們發(fā)射的正電子與體內(nèi)的負(fù)電子結(jié)合釋放出一對(duì)伽瑪光子，被探頭的晶體所探測(cè)，得到高分辨率、高清晰度的活體斷層圖像，以顯示人腦、心臟、全身其它器官以及腫瘤組織的生理和病理的功能及代謝情況。PET在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用主要集中于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、腫瘤三大領(lǐng)域。PET-CT檢查記（2）PET618.1.3核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備主要指標(biāo)及性能要求

1.核醫(yī)學(xué)成像安全指標(biāo)（1）常用輻射量及其單位①放射性活度（radioactivity）簡(jiǎn)稱活度，專用單位名稱是貝可勒爾（Becquerel），符號(hào)為Bq，其中1Bq＝1次衰變/秒。②照射劑量（exposuredose）dq的值是在質(zhì)量為dm空氣中，由光子釋放的全部電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中完全被阻止時(shí)所產(chǎn)生的離子總電荷的絕對(duì)量。X=dQ/dm.③吸收劑量（absorbeddose）定義為dε除以dm所得的商，其中dε是致電離輻射給予質(zhì)量為dm的受照射物質(zhì)的平均能量。吸收劑量的單位是焦耳·千克-1，專名是戈[瑞]（gray），符號(hào)gy。8.1.3核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備主要指標(biāo)及性能要求

1.核醫(yī)學(xué)62照射量x與吸收劑量d是兩個(gè)意義完全不同的輻射量。照射量只能作為x或γ射線輻射場(chǎng)的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領(lǐng)；而吸收劑量則可以用于任何類型的電離輻射，反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。對(duì)于同種類、同能量的射線和同一種被照物質(zhì)來說，吸收劑量是與照射量成正比的。照射量x與吸收劑量d是兩個(gè)意義完全不同63④當(dāng)量劑量相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同樣程度的生物效應(yīng)，因?yàn)樯镄?yīng)受到輻射類型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類和個(gè)體生理差異等因素的影響。為了比較不同類型輻射引起的有害效應(yīng)，在輻射防護(hù)中引進(jìn)了一些系數(shù)，當(dāng)吸收劑量乘上這些修正系數(shù)后，就可以用同一尺度來比較不同類型輻射照射所造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或產(chǎn)生機(jī)率。把乘上了適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)后的吸收劑量稱為當(dāng)量劑量（equivalentdose），用符號(hào)h表示。當(dāng)量劑量只限于防護(hù)中應(yīng)用。④當(dāng)量劑量64（2）人體輻射的生物學(xué)效應(yīng)當(dāng)人體受輻射作用時(shí)，根據(jù)照射劑量、照射方式的不同，人體所產(chǎn)生的生物效應(yīng)也不同。放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。它有α、β、γ三種輻射形式。α輻射只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大；β輻射是高速電子，皮膚沾上后燒傷明顯；γ輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠(yuǎn)。宇宙、自然界能產(chǎn)生放射性的物質(zhì)不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核電站事故泄漏的放射性物質(zhì)才能大范圍地對(duì)人員造成傷亡。（2）人體輻射的生物學(xué)效應(yīng)65放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進(jìn)入體內(nèi)，引起內(nèi)輻射，y輻射可穿透一定距離被機(jī)體吸收，使人員受到外照射傷害。內(nèi)外照射形成放射病的癥狀有：疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時(shí)還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率，影響幾代人的健康。一般講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴(yán)重，致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)越大。放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化66（3）核醫(yī)學(xué)成像的相關(guān)安全指標(biāo)在核醫(yī)學(xué)診斷中，對(duì)受檢者的檢查項(xiàng)目、使用的放射性活素與每次檢查使用的最大放射性活度核醫(yī)學(xué)成像首先要滿足其相關(guān)安全指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上要提高核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量，提高診斷率。（3）核醫(yī)學(xué)成像的相關(guān)安全指標(biāo)671腿部或者手臂進(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量；8建筑材料每年所產(chǎn)生的輻射量；10乘飛機(jī)時(shí)遭受的輻射量；60人體內(nèi)的輻射量；700大腦掃描的核輻射量；5000每年的工作所遭受的核輻射量；10000患癌癥的可能性為1／130；60000~100000出現(xiàn)各種輻射疾病；200000~450000掉頭發(fā)，血液發(fā)生嚴(yán)重病變，一些人在2至6周內(nèi)死亡；450000~80000030天內(nèi)將進(jìn)入垂死狀態(tài)。核輻射對(duì)人體的危害取決于受不同輻射的時(shí)間以及輻射量。1腿部或者手臂進(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量；8建筑材料每年所產(chǎn)生682.核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量指標(biāo)（1）γ照相機(jī)的圖像質(zhì)量指標(biāo)①空間分辨率：空間分辨率表示γ照相機(jī)探頭分辨兩個(gè)點(diǎn)源或線源最小距離的能力。分為固有分辨率和系統(tǒng)空間分辨率。②平面源靈敏度：平面源靈敏度指某一采集平面對(duì)平行于該面放置的特定平面源的靈敏度。平面源靈敏度主要用來測(cè)試和檢驗(yàn)儀器是否正常工作和比較各種準(zhǔn)直器的計(jì)數(shù)效率。靈敏度明顯下降反映γ照相機(jī)有問題，靈敏度增高則是有污染等因素造成。③空間線性：空間線性描述γ照相機(jī)的位置變化。④最大計(jì)數(shù)率：最大計(jì)數(shù)率反映γ照相機(jī)對(duì)高計(jì)數(shù)率的響應(yīng)特性。2.核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量指標(biāo)69（2）SPECT的圖像質(zhì)量指標(biāo)SPECT除了包含γ照相機(jī)的所有圖像質(zhì)量指標(biāo)外，根據(jù)SPECT的斷層顯像特點(diǎn)，增加了針對(duì)斷層影像的質(zhì)控項(xiàng)目。

①斷層均勻性：保證斷層圖像的均勻性，不僅要把γ照相機(jī)探頭本身的均勻性調(diào)節(jié)好，還要加大計(jì)數(shù)，加準(zhǔn)直器和散射媒質(zhì)。②旋轉(zhuǎn)中心：SPECT的旋轉(zhuǎn)中心是一個(gè)虛設(shè)的機(jī)械點(diǎn)，它位于旋轉(zhuǎn)軸上，應(yīng)是機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)、γ照相機(jī)探頭電子坐標(biāo)和計(jì)算機(jī)圖像重建坐標(biāo)共同的重合點(diǎn)。任何不重合表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)軸傾斜和旋轉(zhuǎn)中心漂移。

③斷層厚度：SPECT斷層厚度指軸向空間分辨率，又稱為z軸方向的空間分辨率。

④斷層靈敏度和總靈敏度：斷層靈敏度和總靈敏度是指SPECT的計(jì)數(shù)效率。斷層靈敏度定義為被放射性濃度除以斷層內(nèi)總計(jì)數(shù)值?？傡`敏度為所有斷層計(jì)數(shù)和被放射性濃度除以所有斷層計(jì)數(shù)。（2）SPECT的圖像質(zhì)量指標(biāo)70（3）PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)除上述與γ照相機(jī)和SPECT的指標(biāo)相同外，還包含能量分辨率、空間分辨率、系統(tǒng)靈敏度等。 ①能量分辨率：是用來衡量PET精確分辨光電事件能力的一個(gè)參數(shù)。 ②空間分辨：是指PET能分辨出的兩個(gè)點(diǎn)源或線源間的最小距離，即探測(cè)器在X、Y、Z三個(gè)方向能分辨最小物體的能力。包括橫向分辨率和軸向分辨率。 ③固有計(jì)數(shù)率：包括最大計(jì)數(shù)率和死時(shí)間，最大計(jì)數(shù)率是PET在單位時(shí)間內(nèi)所能探測(cè)或記錄到γ射線的最大值，反映了PET對(duì)入射γ射線的響應(yīng)能力；死時(shí)間是描述PET對(duì)兩個(gè)γ入射事件的分辨能力，即能分辨出兩個(gè)γ事件的最小時(shí)間間隔。 ④系統(tǒng)靈敏度：是指單位時(shí)間內(nèi)、單位輻射劑量條件下獲得的符合計(jì)數(shù)，以單位活度的計(jì)數(shù)率表示。（3）PET的圖像質(zhì)量指標(biāo)718.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.1SPECT的結(jié)構(gòu)SPECT(SinglePhotonEmissionComputedTomography)，是單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像,SPECT系統(tǒng)一般由六部分組成：探頭（旋轉(zhuǎn)型γ照相機(jī)）、機(jī)架、斷層床、控制臺(tái)、計(jì)算機(jī)（包括接口）和光學(xué)照相系統(tǒng)。GE公司生產(chǎn)的SPECT設(shè)備及結(jié)構(gòu)

8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.728.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.2SPECT設(shè)備特點(diǎn)與成像新技術(shù)1.SPECT設(shè)備的特點(diǎn)SPECT是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的一種，兼具核醫(yī)學(xué)和CT兩種影像設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，具備對(duì)人體生理、生化、功能、代謝等信息的多維顯像方式，可以有效的提高病變的檢測(cè)率。其主要特點(diǎn)如下：（1）使用的示蹤劑適應(yīng)面廣，特異性高，放射性小，不干擾人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。（2）時(shí)域解像精度不到千分之一秒。（3）保留了γ照相機(jī)全部平面顯像的性能（4）分層臟器功能可以觀察到臟器功能動(dòng)態(tài)變化，化學(xué)物質(zhì)在臟器內(nèi)代謝分布、血管量的變化、腫瘤免疫及受體定位等信息。8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.738.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.2SPECT設(shè)備特點(diǎn)與成像新技術(shù)2.SPECT成像新技術(shù)影響SPECT成像質(zhì)量的因素有很多，如人體組織的衰減，運(yùn)動(dòng)對(duì)成像造成的影響等。隨著新技術(shù)的進(jìn)展，這些問題逐步得以解決。（1）衰減校正技術(shù)（AttenuationCorrection，AC）（2）多探頭及圓柱形探頭的SPECT系統(tǒng)8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.748.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.3SPECT的臨床應(yīng)用SPECT能顯示臟器或病變的血流、功能和代謝的改變，有利于疾病的早期診斷及特異性診斷，在臨床當(dāng)中的應(yīng)用十分廣泛。1． SPECT診斷的應(yīng)用范圍：（1）骨骼顯像（2）心臟灌注斷層顯像（3）甲狀腺顯像（4）局部腦血流斷層顯像（5）腎動(dòng)態(tài)顯像及腎圖檢查（6）其它SPECT顯像的主要臨床應(yīng)用2. SPECT典型病歷8.2單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）設(shè)備與應(yīng)用8.2.75