1、核仪器核仪器电离作用电离作用荧光现象荧光现象感光作用感光作用第一节 核探测仪器的基本原理一、放射性探测的基本原理一、放射性探测的基本原理二、放射性探测器的种类二、放射性探测器的种类（一）闪烁型探测器（一）闪烁型探测器3.光电倍增管光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）2.光导（光导（lightguide）：）：硅油，有机玻璃硅油，有机玻璃1.闪烁体(scintillator)：NaI（Tl），），BGO，GSO，LSO光电倍增管工作原理光电倍增管工作原理（二）电离型探测器 电离室（ionization chamber），正比计数器（proportional counte
2、r）盖革计数器（Geiger-Muller counter）（三）半导体探测器 碲锌镉（Cadmium-Zinc-TellurideCadmium-Zinc-Telluride，CZT）（四）感光材料探测器 感光材料核医学仪器 在医学中用于探测和记录放射性核素放在医学中用于探测和记录放射性核素放出射线的种类、能量、活度、随时间变出射线的种类、能量、活度、随时间变化的规律和空间分布的仪器，统称为核化的规律和空间分布的仪器，统称为核医学仪器医学仪器Company Logo 常用探测仪器常用探测仪器 v体外样本测量仪器体外样本测量仪器 闪烁计数器闪烁计数器 液体闪烁计数器液体闪烁计数器 活度活度计计
3、v临床诊断仪器临床诊断仪器 SPECT PET SPECT PET 功能测定仪功能测定仪v防护和剂量仪器防护和剂量仪器 表面污染监测仪表面污染监测仪 场所剂量监测仪场所剂量监测仪 个人剂个人剂量监测仪量监测仪Company Logo 闪烁探测器 闪烁闪烁探测器探测器 实质上是能量转换器，将射线能转换为电脉实质上是能量转换器，将射线能转换为电脉冲信号冲信号，即放射能，即放射能 光能光能 电能电能 分为固体闪烁探测器和液体闪烁探测器分为固体闪烁探测器和液体闪烁探测器 射线射线 激发闪烁体分子激发闪烁体分子 受激闪烁体受激闪烁体分子分子回回复基态时发出荧光复基态时发出荧光 PMTPMT接受光信号并转
4、换为接受光信号并转换为电信号，电信号的数目与高度分别与射线的电信号，电信号的数目与高度分别与射线的活度和能量成正比活度和能量成正比Company Logo 电离探测器电离探测器v原理：在密闭的装满空气的圆柱形管中，原理：在密闭的装满空气的圆柱形管中，射线使空气分子产生电离。在电场作用下，射线使空气分子产生电离。在电场作用下，正离子向阴极，电子向阳极。收集所形成正离子向阴极，电子向阳极。收集所形成的电脉冲的次数和电量强弱信号，就可以的电脉冲的次数和电量强弱信号，就可以反映射线的活度和能量。反映射线的活度和能量。v分类分类 电离室电离室 正比计数器正比计数器 盖革计数器盖革计数器Company L
5、ogo 半导体探测器半导体探测器探测原理：探测原理：v射线与射线与CZTCZT晶体作用时，晶体内部产生电子和空穴晶体作用时，晶体内部产生电子和空穴对，产生的电子和空穴对的数量和入射光子的能对，产生的电子和空穴对的数量和入射光子的能量成正比。量成正比。v带负电的电子和带正点的空穴分别向正负电极移带负电的电子和带正点的空穴分别向正负电极移动，形成的电脉冲，其强度与入射光子的能量成动，形成的电脉冲，其强度与入射光子的能量成正比。正比。v用于心脏专用型用于心脏专用型SPECT SPECT 乳腺乳腺SPECT SPECT 小动物小动物PETPET等。等。Company Logo 感光材料探测器感光材料探
6、测器探测原理：探测原理：射线可使感光材料感光。根据感光材料产生黑影射线可使感光材料感光。根据感光材料产生黑影的灰度及位置判断射线的量及部位。主要用于实的灰度及位置判断射线的量及部位。主要用于实验核医学的放射自显影。验核医学的放射自显影。Company Logo 核探测仪器的基本结构核探测仪器的基本结构v 辐射探测器（辐射探测器（radiation detector radiation detector）利用射线和物质相互作用产生的各种效应利用射线和物质相互作用产生的各种效应将射线的辐射能转变为电子线路部分能处理的电将射线的辐射能转变为电子线路部分能处理的电信号。信号。v 电子学单元电子学单元
7、根据不同的测量要求和探测器的特点而设根据不同的测量要求和探测器的特点而设计的分析和记录电信号的电子测量仪器。计的分析和记录电信号的电子测量仪器。v 数据处理系统数据处理系统 按不同的检测目的和需要而配备的计算机数按不同的检测目的和需要而配备的计算机数据处理系统、自动控制系统、显示系统和储存系据处理系统、自动控制系统、显示系统和储存系统等。统等。Company Logo 核射线测量仪器的组成框图核射线测量仪器的组成框图核射线核射线闪烁体闪烁体光导光导光电倍增管光电倍增管前置放大器前置放大器主放大器主放大器脉冲高度分析器脉冲高度分析器记录装置记录装置工作电源工作电源Company Logo 核医学
8、核医学仪器仪器发展简史发展简史井型晶体闪烁计数器井型晶体闪烁计数器 闪烁扫描机闪烁扫描机1974197919571950195019511951照相机照相机 PETSPECT2001 PET/CTSPECT/CT闪烁扫描机Company Logo 显像仪器 Scanner 机械移动配合逐点打印方式记录 Camera 一次获得平面静态或动态影像 ECT：Emission computed tomography 发射式计算机断层 Company Logo 放射性核素扫描仪Company Logo Scanner逐行扫描、探测、打印记录放射性信号Company Logo 甲状腺扫描甲状腺扫描肝扫描肝
9、扫描肺扫描肺扫描脑扫描脑扫描部分脏器的扫描部分脏器的扫描 图象图象Company Logo 核医学显像仪器与核医学显像仪器与X线显像仪器的区别线显像仪器的区别 第二节第二节 照相机照相机1957年，由Hal Anger研制成功，因此，也称为Anger型照相机(-Camera)Company Logo 照相机结构v探测器（探头）探测器（探头）准直器：铅或铝钨合金准直器：铅或铝钨合金闪烁晶体：闪烁晶体：NaINaI（TlTl）光电倍增管光电倍增管v电子学线路电子学线路前置放大器、主放大器、脉冲高度分析器等前置放大器、主放大器、脉冲高度分析器等Company Logo 电子学线路电子学线路显示装置显
10、示装置PHAPHAPMTPMT晶体晶体准直器准直器计算电路计算电路光导光导 照相机结构示意图照相机结构示意图 CameraCompany Logo 准直器准直器 由铅或铅钨合金从中央打孔或者是四周合拢形成的装置，由铅或铅钨合金从中央打孔或者是四周合拢形成的装置，放于病人与晶体之间。放于病人与晶体之间。保证保证照相机的分辨率和定位的准确照相机的分辨率和定位的准确 Company Logo 晶体晶体v NaINaI（TlTl）掺铊碘化钠。）掺铊碘化钠。v 作用是把经准直器进入的射线能量转换成作用是把经准直器进入的射线能量转换成荧光光子。荧光光子。v TlTl元素在这里仍作激活剂用，减少信号失元素在
11、这里仍作激活剂用，减少信号失真，增加探测效率。真，增加探测效率。Company Logo NaINaI晶体柱晶体柱各种型号的光电倍增管各种型号的光电倍增管Company Logo 光电倍增管光电倍增管&脉冲幅度分析器脉冲幅度分析器v光电倍增管光电倍增管v 为数众多的光电倍增管均匀地排列在晶体的后面，紧为数众多的光电倍增管均匀地排列在晶体的后面，紧贴着晶体。贴着晶体。v 数量多少与定位的准确性有关。数量多少与定位的准确性有关。v脉冲幅度分析器脉冲幅度分析器 v 有选择性地记录从晶体和光电倍增管输送来的电脉冲有选择性地记录从晶体和光电倍增管输送来的电脉冲信号。信号。v 排除本底及其他干扰信号。排除
12、本底及其他干扰信号。Company Logo 信号分析和数据处理系统信号分析和数据处理系统 包括电子学线路和计算机。电子学线路除脉冲幅度分析器外还有前置放大器、主放大器及均匀性校正电路、位置线路等。Company Logo 照相机工作原理照相机工作原理v探测到探测到 光子经电子学线路分析形成脉冲信号，经光子经电子学线路分析形成脉冲信号，经计算机采集计算机采集,处理处理,最后以不同灰度或色阶显示二最后以不同灰度或色阶显示二维脏器显影或放射性分布。维脏器显影或放射性分布。应用：各种脏器静应用：各种脏器静态显像，快速连续态显像，快速连续动态显像，附有特动态显像，附有特殊装置，可进行全殊装置，可进行全
13、身显像。身显像。Company Logo Gamma Scintillation Camera The main instrument for nuclear medicine imaging is the large field of gamma camera.First developed in 1956 by Hal Anger this device has become the main imaging tool of nuclear medicine.Company Logo 脑脑r r照相照相肝胆系统肝胆系统r r照相照相肝脏肝脏r r照相照相肾脏肾脏r r照相照相甲状腺甲状腺r
14、 r照相照相部分脏部分脏 器的器的照照相图片相图片Company Logo 第三节 SPECT及SPECT/CT一、一、SPECTSPECTSPECT：Single Photon Emission Computed TomographySingle Photon Emission Computed Tomography单光子发射型电子计算机断层单光子发射型电子计算机断层照照相机与电子计算机技术相结合发展起来的一种核医学显像照照相机与电子计算机技术相结合发展起来的一种核医学显像 检查仪器，在检查仪器，在照相机平面显像的基础上，应用电子计算机技术照相机平面显像的基础上，应用电子计算机技术 增加了断
15、层显像功能增加了断层显像功能主要提供组织器官的功能和代谢变化信息主要提供组织器官的功能和代谢变化信息组成：探测器（探头）、机架、检查床和图像采集处理工作站组成：探测器（探头）、机架、检查床和图像采集处理工作站探头是探头是SPECTSPECT的核心部件，探头数通常为的核心部件，探头数通常为1313个个Company Logo 照相机成像固有缺点1、微小的病变、深在的病变或放射性浓度改变较小的病变，常可被其前后的放射性掩盖而难以显示2、不便于对病变进行三维定位3、不能对放射性分布进行精确的定量计算Sigle photon emission computed tomography（SPECT）Pos
16、itron emission computed tomography（PET）Company Logo SPECT工作原理v 探头围绕受检对象或部位呈探头围绕受检对象或部位呈180180 和和/或或360360 旋旋转，从多角度、多方位采集一系列平面投影像，转，从多角度、多方位采集一系列平面投影像，经计算机图像处理系统重建获得横断层面、冠状经计算机图像处理系统重建获得横断层面、冠状面和矢状面影像。面和矢状面影像。Company Logo SPECT成像特点vSPECTSPECT的图像是反映放的图像是反映放射性药物在体内的断层射性药物在体内的断层分布图分布图v放射性药物能够选择性放射性药物能够选
17、择性聚集在特定脏器、组织聚集在特定脏器、组织或病变部位，使其与邻或病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分近组织之间的放射性分布形成一定程度浓度差布形成一定程度浓度差 Company Logo SPECTv旋转型旋转型 照相机计算机断层技术照相机计算机断层技术v从单探头发展到双探头和三探头从单探头发展到双探头和三探头v符合线路符合线路SPECT，用于，用于PET成像成像Company Logo （一）（一）单探头单探头SPECTCompany Logo （二）（二）双探头双探头SPECTCompany Logo （三）三探头（三）三探头SPECTCompany Logo （四）双探头符合线路断层
18、显像仪（四）双探头符合线路断层显像仪Company Logo 二、SPECT/CT（一）（一）SPECT/CTSPECT/CT SPECT和CT两种成熟技术相结合形成的一种新的核医学显像仪器实现了SPECT功能代谢影像与CT解剖形态学影像的同机融合 一次显像检查可分别获得SPECT图像、CT图像及SPECT/CT融合图像可以采用X线CT图像对SPECT图像进行衰减校正（二）（二）SPECTSPECT与与CTCT结合的两种方式结合的两种方式SPECT和CT位于同一机架：在SPECT探头机架上安装一个X线球管，对侧安装探测器SPECT与CT位于不同的机架：在SPECT机架后再并排安装一个高档螺旋C
19、TCompany Logo SPECT/CTCompany Logo 三、SPECT的图像采集（一）采集方式（一）采集方式静态采集与动态采集静态采集与动态采集平面采集与断层采集平面采集与断层采集局部采集与全身采集局部采集与全身采集门控采集门控采集（二）断层采集（二）断层采集SPECTSPECT探头绕患者旋转探头绕患者旋转180180360360每隔一定角度（每隔一定角度（3 36 6）采集）采集1 1帧图像帧图像获得靶器官各个方向的放射性分布信息获得靶器官各个方向的放射性分布信息经过电子计算机重建断层图像。经过电子计算机重建断层图像。Company Logo 由已知不同方向的物体投影值求该物体
20、内各点的分布称为由已知不同方向的物体投影值求该物体内各点的分布称为图像重建，也就是利用物体在多个轴向投影图像重建目标图图像重建，也就是利用物体在多个轴向投影图像重建目标图像的过程。像的过程。（一）滤波反投影法（filtered backprojection，FBP）滤波(Filter)，反投影(Backprojection)。滤波：Ramp，Hann，Hanning，Butterworth 重建方法：重建方法：四、四、SPECTSPECT的图像重建的图像重建Company Logo 反投影重建反投影重建v按照投影方向把按照投影方向把投影数据反投向投影数据反投向来的方向。来的方向。Company
21、 Logo 滤波反投影重建滤波反投影重建v用滤波函数去除用滤波函数去除反投影重建图像伪反投影重建图像伪影。影。Company Logo （二）迭代重建法（二）迭代重建法给待求断层图像赋予一个初始估计值给待求断层图像赋予一个初始估计值根据初始值计算出理论投影值根据初始值计算出理论投影值将它和实测投影值进行比较，计算出每将它和实测投影值进行比较，计算出每个像素的修正量，对初始图像进行修正个像素的修正量，对初始图像进行修正然后再根据新的断层图像估计值计算理然后再根据新的断层图像估计值计算理论投影值，与实测投影值比较，再次修正论投影值，与实测投影值比较，再次修正断层图像估计值。断层图像估计值。接着是第
22、三次循环、第四次循环接着是第三次循环、第四次循环。Company Logo 衰减校正方法衰减校正方法为什么要进行衰减校正？为什么要进行衰减校正？在探头的对侧设置放射源，利用放射源发射出的在探头的对侧设置放射源，利用放射源发射出的射线由患者体外穿射线由患者体外穿透人体，在透人体，在SPECTSPECT探头上成像。探头上成像。在同一台在同一台SPECTSPECT上同时获得透射上同时获得透射(transmission)(transmission)图像和发射图像和发射(emission)(emission)图像，从透射图像求得被显像部位的三维衰减系数分布图，对发射型断图像，从透射图像求得被显像部位的三
23、维衰减系数分布图，对发射型断层图像进行衰减校正。层图像进行衰减校正。目前，目前，SPECT/CTSPECT/CT可采用可采用X X线进行图像衰减校正。线进行图像衰减校正。显像用放射性核素显像用放射性核素射线的能量主要在射线的能量主要在80500keV80500keV之间之间人体组织的衰减人体组织的衰减(Attenuation)(Attenuation)对投影值有较大影响。对投影值有较大影响。SPECTSPECT断层重建算法忽略了组织对断层重建算法忽略了组织对射线的衰减作用，使图射线的衰减作用，使图 像定量不准，出现伪影。像定量不准，出现伪影。图像衰减校正图像衰减校正(Attenuation C
24、orrection(Attenuation Correction，AC)AC)是解决人体衰减的主要方法。是解决人体衰减的主要方法。五、图像的衰减校正Company Logo 空间分辨率2空间线性4均匀性3 1平面源灵敏度3 3六、SPECT的质量控制和性能评价最大计数率5Company Logo 固有能量分辨率7其他：断层均匀性、空间分辨率、断层厚度、断层灵敏度等 9多窗空间位置重合性3 6旋转中心3 8显像系统的综合评价109Company Logo 第四节第四节 PETPET、PET/CTPET/CT及图像融合技术及图像融合技术一、PET PET:Positron Emission com
25、puted Tomography 正电子发射型电子计算机断层Company Logo （一）PET的组成 机架（Gantry）、扫描床、电子柜、操作工作站、分析工作站及打印设备等。Company Logo 1.机架 探测器环、棒源（pin source）、射线屏蔽装置、事件探测系统（the event detection system）、符合线路（the coincidence circuitry）及激光定位器等组成。主要功能为数据采集。Company Logo （1 1）探测器环）探测器环若干个晶体排列而成，是决定PET性能的最重要部分。探头晶体的材料不同，接收光子并转化为可见光的性能也有差
26、异。晶体主要有：锗酸铋（bismuth germinate，BGO）硅酸钆（gadolinium orthosillicate，GSO）硅酸镥（lutetium oxyorthosillicate，LSO）LYSO等。临床型PET（C-PET）采用NaI（Tl）晶体，但现在已经趋于淘汰。56 Cassettes Assembled to Form Detector Ring 碘化钠晶体探测器示意图Company Logo （2）棒源（）棒源（pin source）将68锗（68Ge）均匀地封装在中空的小棒内；也有使用半衰期较长的137Cs。作用：对PET扫描仪进行质量控制 透射扫描进行图像衰减
27、校正（3）隔板（）隔板（speta）隔板包括2部分：一部分是探测器环两边的厚铅板，作用是屏蔽探测器外的射线；另一部分为厚度为1mm的环状钨板，位于探测器环与环之间，将轴向视 野分隔成若干环，钨隔板的作用是屏蔽其他环视野如射的光子对，与准 直器的作用相似；3D采集时，将钨隔板撤出显像视野，取消屏蔽作用。目前，仅有3D采集模式的PET已经无隔板。Company Logo 5.打印设备打印设备 4.操作工作站及分析工作站操作工作站及分析工作站 3.电子柜电子柜 2.扫描床扫描床Company Logo PET :MechanismCompany Logo 常用正电子发射体常用正电子发射体v18F T
28、1/2=110minv11C T1/2=20.4minv13N T1/2=9.96 minv15O T1/2=2.04minCompany Logo 示踪剂类型示踪剂类型 显示的生物过程显示的生物过程H H2 2O O 血流量血流量CO CO 血容量血容量COCO2 2 氧利用率氧利用率乙酸乙酸 氧化代谢速率氧化代谢速率2-2-脱氧葡萄糖脱氧葡萄糖 （FDG)FDG)葡萄糖代谢葡萄糖代谢 （“世纪分子世纪分子”）氨基酸氨基酸 蛋白质代谢，蛋白质代谢，肿瘤增殖，神经介质肿瘤增殖，神经介质 神经递质神经递质 神经活动神经活动/调节调节特异性配体特异性配体 受体密度、亲和力受体密度、亲和力 神经活动
29、神经活动/调节调节酶活性物质酶活性物质 酶浓度、活性酶浓度、活性核酸核酸 DNADNA合成合成,细胞增殖细胞增殖Company Logo （三）PET采集的计数类型单个计数真符合计数随机符合计数散射符合计数 Company Logo 2D采集与3D采集示意图（四）PET图像采集1.发射扫描发射扫描2D采集和3D采集静态采集和动态采集门控采集局部采集和全身采集Company Logo 2透射扫描透射扫描是利用棒源围绕身体旋转，采集放射性源从体外透射人体后 所剩余的光子。透射扫描和空白扫描的结果相结合可以计算得到组织 的衰减系数。透射扫描的主要目的是对发射扫描进行衰减校正。作用：对发射扫描进行衰减
30、校正3早期显像和延迟显像早期显像（early imaging）延迟显像（delayed imaging）双时相显像（dual-time point imaging）Company Logo 滤波反投影法OSEM法滤波反投影与OSEM法图像质量比较（五）图像重建滤波反投影法（filtered back-projection）有序子集最大期望值法（ordered subsets expectation maximization，OSEM）Company Logo 4.归一化校准归一化校准（normalization calibration）5.井型计数器校准井型计数器校准（well counter
31、 calibration）3.光电倍增管增益调节光电倍增管增益调节（PMT Single Update gain adjustment）2.符合计时校准符合计时校准（coincidence Timing calibration）1.空扫空扫（blank scan）（六）（六）PETPET的质量控制的质量控制Company Logo （七）（七）PETPET的性能评价标准的性能评价标准美国电器制造商协会（National Electric Manufacturers Association，NENA）于1994年制定了PET性能评价标准及测试方法NEMA NU 2-1994，2001年对其进行了
32、更新，更新后版本为NEMA NU 2-2001。国际电工委员会（International Electronic Committee，IEC）于1998年制定了IEC61675-1 PET性能评价标准，此外，日本、澳大利亚、新西兰等国家也制定了相应的标准。我国2003年颁布了放射性核素成像设备性能和测试规则第一部分：正电子发射断层成像装置（GB/T18988.1-2003/IEC61675-1：1998）。PET的性能评价需要使用标准模型进行测试，测定结果与使用的模型有关，使用的模型不同，结果也有差异。目前，国际上多采用NEMA标准。PET性能参数测试主要包括空间分辨率、灵敏度、探测器效率、噪
33、声等效计数率、时间和能量分辨率等。Company Logo PETPET与与SPECTSPECT比较比较vPETPET灵敏度较灵敏度较SPECTSPECT提高提高10102020倍并改善空倍并改善空间分辨率间分辨率vPETPET显像所用的正电子发射体是组成人体的显像所用的正电子发射体是组成人体的固有元素固有元素vPETPET容易进行衰变校正和定量分析容易进行衰变校正和定量分析Company Logo 二、二、PET/CTPET/CTPET/CTCT数据可用于数据可用于PET图像的透射衰减校正图像的透射衰减校正显像检查时间大大减少。显像检查时间大大减少。同时获得全身同时获得全身PET、CT及及P
34、ET/CT图像。图像。实现了实现了PET（功能）与（功能）与CT（形态）图（形态）图像同机融合像同机融合举例：卫星云图与地图举例：卫星云图与地图Company Logo （一）（一）PET/CT的结构及功能的结构及功能 由PET和多排螺旋CT组合而成同一个机架内有PET探测器、CT探测器和X线球管共用同一个扫描床、图像采集和图像处理工作站可以采用X线CT图像对PET图像进行衰减校正Company Logo PET/CTPET/CT是一个全新的系统是一个全新的系统PET影像（功能）CT影像（形态）一体化的机架系统一体化的机架系统一体化的检查床一体化的检查床一体化的操作工作站系统一体化的操作工作站
35、系统不是简单的不是简单的“PET+CT”PET+CT”Company Logo PET/CT图图Company Logo CT扫描扫描&PET扫描扫描PET采集，发射扫描与前面所述的PET图像采集相同采用棒源进行的透射扫描可由X线CT扫描代替CT扫描：扫描：通常先进行通常先进行CT扫描扫描CT扫描的目的：衰减校正、解剖定位、CT诊断仅用于衰减校正和解剖定位，可采用低毫安/秒设置，减少病人辐射剂量用于CT诊断，建议采用标准毫安/秒设置，以优化CT 扫描的空间分辨率调节球管的电流将病人受到的辐射剂量最小化。（二）PET/CT的图像采集Company Logo PET/CT包括PET和CT应当分别对
36、PET和CT进行性能评价，再对PET/CT整体进行性能评。PET的性能评价如前所述。CT性能测试按我国国家质量技术监督局与国家卫生部于1998年12月7 日颁布的X射线计算机断层摄影装置影像质量保证检测规范（GB/T17589-1998）进行。检测项目共有9项，包括定位光精度、层厚偏 差、CT值、噪声、均匀性、高对比分辨率、低对比分辨率、CT剂量指 数、诊断床定位精度。PET/CT整机的性能测试主要是采用PET图像与CT图像进行融合精度 评价。目前，尚无权威机构制定的标准测试方法。（三）（三）PET/CTPET/CT的性能评价的性能评价Company Logo PET、PET/CT及图像融合技
37、术v图像融合技术是将来自相同或不同成像方式的图像进行一定的变换处理，使其之间的空间位置、空间坐标达到匹配的一种技术。PET/CTPET/CT以以PETPET特特性为主，同时性为主，同时将将PETPET影像叠加影像叠加在在CTCT图像上，图像上，使得使得PETPET影像更影像更加直观，解剖加直观，解剖定位更加准确。定位更加准确。Company Logo PET/CT PET/MRIPET/CT PET/MRI图像融合技术图像融合技术vPETPET图像缺陷图像缺陷 无功能组织不显像，导致无功能组织不显像，导致PETPET图像缺少高图像缺少高分辨解剖参照分辨解剖参照 不同组织往往有相似的示踪剂摄取不
38、同组织往往有相似的示踪剂摄取 导致导致PETPET图像结构对比度低图像结构对比度低vPETPET功能图像功能图像+CT MRI+CT MRI高分辨解剖图像高分辨解剖图像 PET/CT PET/MRI PET/CT PET/MRI图像融合技术图像融合技术PET/CT PET/MRI图像融合技术图像融合技术Company Logo 18F-FDG PET肿瘤显像的临床评价 男性，78岁，左肺鳞癌。(a):CT显示等密度病灶。(b):PET显示病灶呈边缘高代谢及中心坏死。(c):CT与PET 融合图像，肺门淋巴结转移被PET显示 Company Logo ECTECT与与XCTXCT比较比较Comp
39、any Logo SPECT显像Company Logo 核医学显像仪器与核医学显像仪器与X线显像仪器的区别线显像仪器的区别 Company Logo 第五节 功能测定仪器甲状腺功能测定仪 甲状腺功能测定仪 肾功能测定仪 多功能测定仪 探针Company Logo 甲功仪Company Logo 肾功仪Company Logo 多功能测定仪Company Logo 探针探针Company Logo 治疗用核仪器 射线敷贴器射线敷贴器 3232P P和和9090Y Y等等 前列腺治疗仪等前列腺治疗仪等。Company Logo 第六节第六节 体外样本测量仪器体外样本测量仪器Company Log
40、o 放射性样本计数测量仪器放射性样本计数测量仪器v 闪烁计数器：测闪烁计数器：测 射线，如放免仪射线，如放免仪v液体闪烁计数器：测低能液体闪烁计数器：测低能 射线射线 特点：放射性样品溶于闪烁液或附着于固特点：放射性样品溶于闪烁液或附着于固体支持物，浸于闪烁液中测量。需作淬灭体支持物，浸于闪烁液中测量。需作淬灭校正。校正。v活度计：测放射性样品的绝对活度活度计：测放射性样品的绝对活度Company Logo Sample counters and well counters相对测量：相对测量：ScintillationScintillation Counter Counter Scintill
41、ationScintillation Counter Counter 获得获得cpmcpm或或cps cps 绝对测量：绝对测量：RadionuclideRadionuclide dose calibrator dose calibrator (活度计活度计)获得获得BqBq或或mCimCi Company Logo 免疫计数器Company Logo 液体闪烁计数器Company Logo 活度计Company Logo 第第七节七节 放射防护仪器放射防护仪器 个人剂量监测仪个人剂量监测仪:袖珍剂量仪、胶片剂量袖珍剂量仪、胶片剂量计、热释光剂量仪计、热释光剂量仪 表面污染监测仪表面污染监测仪
42、:探测探测a a、射线污染射线污染,以每计数以每计数/s s读出读出 场所剂量监测仪场所剂量监测仪:直接获得辐射场强度直接获得辐射场强度 ,rad/h,Gy/hrad/h,Gy/h.Company Logo 辐射剂量监测仪表面污染监测仪Company Logo 便携式剂量仪热释光个人剂量仪Company Logo 一、半导体探测器与一、半导体探测器与SPECT（一）半导体探测器（一）半导体探测器碲锌镉（碲锌镉（Cadmium-Zinc-TellurideCadmium-Zinc-Telluride，CZTCZT）:最新研制的半导体探测器最新研制的半导体探测器探测效率高、能量分辨率好探测效率高、
43、能量分辨率好CZTCZT探测器可以直接将探测器可以直接将 射线转化成电信号射线转化成电信号探测原理：探测原理：射线和CZT晶体作用时晶体内部产生带负电荷的电子和带正电荷的空穴对产生的电子和空穴对的数量和入射光子的量成正比电子和空穴向不同的电极运动形成电荷脉冲经过前放大变成电压脉冲经过再放大，由后续电子学线路处理进行图像重建第八节 核医学仪器研究进展Company Logo （二）心脏专用（二）心脏专用SPECTSPECT探头是采用半环状（探头是采用半环状（180180）排列的）排列的CZTCZT半导体探测器半导体探测器心肌断层显像时，探头无需旋转，避免了运动伪影，提高了仪器的性能心肌断层显像时
44、，探头无需旋转，避免了运动伪影，提高了仪器的性能空间分辨率明显提高：空间分辨率明显提高：固有空间分辨率由48mm提高到2.46mm；能量分辨率由9.512提高到6.2。心脏专用SPECTCompany Logo CZT半导体探测器的心脏专用SPECT/CT（三）心脏专用（三）心脏专用SPECT/CTSPECT/CT实现了实现了SPECTSPECT功能代谢影像与功能代谢影像与CTCT解剖形态学影像的同机融合解剖形态学影像的同机融合是两种医学影像技术的有机整合是两种医学影像技术的有机整合Company Logo 乳腺专用显像仪（四）乳腺专用（四）乳腺专用 显像仪显像仪探头是采用两个互成探头是采用两
45、个互成180180的平板的平板CZTCZT半导体探测器构成半导体探测器构成采用采用99m99mTc-MIBITc-MIBI等为显像剂，对乳腺进行显像检查等为显像剂，对乳腺进行显像检查Company Logo 1.PET探测器：探测器：NaI(Tl)，BGO，LSO，GSO，半导体探测器等，半导体探测器等 2.飞行时间技术（飞行时间技术（time of flight，TOF）3.晶体深度效应校正技术晶体深度效应校正技术4.CT：2排、4排、8排、16排、64排PET/CT二、PET/CT及PET/MRI技术的进展Company Logo PET/MRI2.PET/MRI一体机，真正意义上的一体机
46、，真正意义上的PET/MRI。PET/MRI一体机的研发需要设计一种既能在磁场一体机的研发需要设计一种既能在磁场 中正常工作，又不影响中正常工作，又不影响MR成像，还要能承受射频成像，还要能承受射频 场影响的场影响的PET探测模块。探测模块。1.PET和和MRI分开置于两边，中间共分开置于两边，中间共用一个扫描床，分别扫描用一个扫描床，分别扫描PET和和MRI后进行图像融合后进行图像融合PET和和MRI两种组合模式两种组合模式Company Logo PET/MRIPET/MRICompany Logo PET-MRI Imaging FusionCompany Logo 基于核医学临床诊断技
47、术发展起来的基于核医学临床诊断技术发展起来的专门用于小动物的断层显像装置专门用于小动物的断层显像装置小动物小动物PETPET（Micro-PETMicro-PET）小动物小动物SPECTSPECT（Micro-SPECTMicro-SPECT）双功能显像仪器：双功能显像仪器：Micro-PET/CTMicro-PET/CT、Micro-SPECT/CTMicro-SPECT/CT三功能显像仪器：三功能显像仪器：Micro-PET/SPECT/CTMicro-PET/SPECT/CT三、小动物核医学显像仪三、小动物核医学显像仪Company Logo micro-PETCompany Logo micro-PET/CTCompany Logo micro-SPECT/CTCompany Logo micro-PET/SPECT/CTCompany Logo 思考题思考题v 放射性探测的基本原理放射性探测的基本原理v 核医学探测仪器的工作原理核医学探测仪器的工作原理v 常用的核医学探测仪器有那些常用的核医学探测仪器有那些v ECT和和XCT的主要区别的主要区别v 比较比较SPECT和和PET的异同的异同v PET/CT的优点的优点 Company Logo
