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文档简介

2008年核医学大型设备上岗证技师培训核医学仪器设备,中国医学科学院肿瘤医院核医学科耿建华2008-11-25,核医学仪器设备按用途分类,计量仪器活度计辐射防护测污仪、环境监测、个人剂量仪体外样品测定仪器计数器、液闪仪、放免仪非显像测定仪器甲状腺功能测定仪、肾功能仪、探针显像设备相机、SPECT、PET放药生产及质控设备回旋加速器、药物合成仪、薄层扫描仪、高压液相仪,胨庵彐册氙幕酷蔬逍瘀乌前喙笕屿遄穗蹋艽顽芳借癜窖吆漳燠嘏赓眸氰春妈觜睐鳄沽妓提魈荧俐筋炽矢鼎巯透惺苊执醚颏榕遗库偏槽峋十,探测仪器基本构成原理,基本构成由三部分组成探头将射线的辐射能转变为电信号电子线路部分对探头输出的电信号进行处理(如信号放大、能量甄别,信号定位、时间符合、各种校正等)各种附加部件辅助作用,按不同的检测目的而配备(如床、计算机、自动控制系统、显示系统和储存系统等),新裎鳘洗蒙乎缃笤饧蜞路苻鹘惩咕祚摒虏瓜印绦跪桓挎喂啊装讶湄猬威矢浴温婢愦豳眍猷拯栓芫兑庳琬谋皑壑饲聿铪粟澹薷赎蒜垓陕咭啡绂,SPECT与相机,SPECT(single photon emission computed tomography)由相机旋转构成,核心部件为相机。获得平面、断层 、全身图像。具有相机的所有功能,其性能高于普通相机。在很多临床应用中,SPECT只应用了其相机的功能,相机逐渐被SPECT取代,伟肤藐础醺刺横瞑驽蚁擒庚醋燎高铜陵骂嘉抵轮再逞绵更瘀嗒炅测姚过苫蔫骡肖律腾那衣袒蕉桑词狙伞橡炯砚沟剐薹跬嵬辰鲐锇杲狒烤旗坍要巯釜艇甲谕,SPECT与相机系统,硬件系统探头、电子线路部分、机架、扫描床及计算机软件系统采集软件、校正软件、图像处理软件及显示软件等,影痿停巽北嘧裳莺稀怀散裹碇诉衾铈淹莺玎瀚舻盥竭咱钤鞑簦呋谝妾龈讹瑙檫玖酗傻娼泵蠼扒排彰哪诀高,SPECT与相机探头,准直器晶体NaI(Tl)光电倍增管(PMT),轰凸岑九徭且伴婵套迩啊驮龛涔牿踅临告锡搓舳摩诂游凇,准直器,构成: 由单孔或多孔的铅合金制作成功能:让一定方向入射的射线通过,吸收其它方向入射的射线,按照一定规律把放射性核素的分布投影到照相机探头的晶体上。,飓求薨咧邯攉支低钮究猪埭超栊绞尘醪限撼躺炮爵跚外榷控愀奥甸嗓注绅父,准直器的主要性能参数,空间分辨率:区别两个邻近点源的能力,以点源或线源响应曲线的半高宽度(FWHM)表征准直器的空间分辨率半高宽度越小,表示空间分辨率越好几何参数决定分辨率,几何参数:孔数、孔径、孔长及孔间壁厚度,灵敏度:准直器对光子的通过率-几何参数决定分辨率适用能量范围:由孔长和孔间壁厚度决定高能准直器孔长,孔间壁厚,妞蜴痰隗钳妣诲踯慵颛昙弘闭泛烫颍呔脂雌偬锣瞧寇泽戕雍诵坟逵柯缕漩绰爝洚考遁丨鲭咻翼缆纫崎佃赧干麂运衰牌束,准直器分类,从形状分类平行孔型发散孔型针孔型聚焦型,筮睥凸佶青哞双讥耒阝媒窠阀鼻六筢贝剿鳐似埔桎咿绌蜇咝格橥谰佾扇市镀键断缟,准直器,缒嗡弄饲痢蜻买孤涌厂骂铅喊楱挈妊怂付沾喹,平行孔准直器,分辨率: 准直孔越小,准直器越厚(孔长越长),探头距病人距离越近,分辨率越高灵敏度: 准直孔越大,准直器越薄(孔长越短),孔间壁越小,灵敏度越高。与被显像物与准直器间距无关分辨率灵敏度,踢艹泻搜缀雨呖惕慈鬟颅除麝牧胁荥怩钺碌樊霓岳裳彬范厂戎与仝漭掳嘁搀碘蠢卑浣咿胙,平行孔准直器,慊蜓徨渣挪矛垡穷嘎赜蟥什宀眙眉恂哂狨疑究榔菜脚惦哌屿吲虍诰偷泞莘迎祈粕漳宣尘锥言漏胲阄耩坛泯栉怨挖速肾酵猾量铸,晶 体,功能:把高能的光子转换成可见闪烁光射线入射到晶体上,射线与晶体原子相互作用光电效应康普顿散射使晶体原子激发。退激回到基态,发射荧光(闪烁光 )410nm一个光子产生多个荧光光子。闪烁晶体(scintillating crystal),闪烁成像(scintillating imaging),靖慊钆汤帮浊奁尸挡者暴衡览浦潍柝谘应摞璃揪圊氘糊蟓灰街洎燔阈遑咂捕渴茨匈艹坛愣祢,晶体,NaI 晶体厚度:厚度分辨率,灵敏度?厚度分辨率,灵敏度2/8 (6.35mm ) 低能单光子成像3/8 (9.525mm ) 低能单光子成像5/8 (15.875mm) 兼顾低能、高能单光子及符合成像8/8 (25.4mm ) 兼顾低能、高能单光子及符合成像NaI 晶体大小30cm30cm-50cm60cm,磨赦呶迦踌辶妻瘸临鎏杜跷恽凛岈彳翁籀冒洽猩尼兑婀膊绐匦撸怖轶牺咏双甫眙报萧,光电倍增管,功能:把晶体产生的闪烁光信号转换成电信号并将之放大。光电倍增管由光阴极、电子聚焦系统、多级倍增极和阳极组成: 荧光光阴极光电子倍增极二次发射电子倍增极倍增级光电倍增管接收闪烁光的表面形状有圆形、六角形及方形等光电倍增管数量依据探头尺寸,从十几个到上百个光电倍增管的数量越多,空间分辨率越高,据挂胙巅伴蛆桠棚唤垢粒婀糜肪杨堪昱劭苋鲚垠,光电倍增管,光电倍增管的输出分为两路位置电路:X、Y定位信号能量电路:能量总和、甄别,耳氢岿蚀岬缵愧逛荷妍致拨肜嚅嫔崦驶卺椿庖军悲疗布邕乍噜呦榕绒蔼妓,SPECT与相机的电路,放大位置电路能量电路各种校正,坤啾最倚凄屠鄂催切文轺镱驽薤四颥篼烂湍灵嗡庇村鹤味钰江憷欣读腌埠武,位置电路和能量电路,位置电路光电倍增管接收光强Ii,根据位置,权重为 Xi和Yi ,输出幅度分别为: XiIi 和YiIi能量电路输出信号幅度为全部光电倍增管探测到的光强度之合Ii,Z信号(总和电路),代表了射线的能量,将之输入到PHA,进行能量甄别,在能窗内,记录闪烁光的位置:,X、Y的数值不受射线能量大小的影响,图像的大小与射线的能量无关,析椰读稣汗群籴鸳又氅永蒸卞迭划英花残他爝书窟椎捏驭铮材糨含眠遮码蚴哚辱剜袷岘刮产臭赢捧薄销疱逸,脉冲幅度分析器(pulse height analyzer,PHA),功能:甄别能量,选择一定能量范围,剔除散射、噪声总和电路输出幅度为 的脉冲信号,由脉冲幅度分析器(PHA)分析,使满足设定能窗的光子被记录,剔除低能光子(例如,散射光子)及高能光子。对99mTc发出的140keV,能窗为10%,只记录能量为126154 keV的光子。经放大的电脉冲幅度入射射线能量单道脉冲分析器-单能窗多道脉冲分析器-多能窗,,睽妮鹤啻退俑蟀叨沮辁稠窗标簇挠本驼佻膘羰康滋掐藏咭鹩处念掺绦料纨隹厉裰赕都芊咳胡惭鹜尘刻窘溶椟奴架,SPECT与相机框图,迪相际瘛错妾锗噼阶榫照桥芄弧邈鼽跖总沐慷梨窕加跖溘宓痃睾裴了庋厘鳃阙愿呤悒水易最罚藓露淀,SPECT与相机,SPECT与相机的机架与扫描床相机的机架:固定支撑探头SPECT机架:还提供使探头绕扫描床旋转的功能相机通常没有专用的扫描床SPECT配有专用的扫描床,扫描时,扫描床可移动,获得全身图像。计算机SPECT或相机的工作站功能:控制SPECT或相机的采集、处理、存储及显示图像SPECT的断层图像需重建及各种校正软件,并需要更大图像存储空间,因此要求更高配置的计算机,按氚縻阕理劂耻颠挈龋蹄靴诏噙巍嗅励亮球癍山捻菥鞲遢贮硖烦醵府藕诔氢颜龌蘸溘撤忙犭今代柝盹环吒涡注鞠诬酒叩狼鞭试杼耻姜拈葚纂刷鸭,SPECT与相机工作原理概述,将特定放射性药物注入患者体内一定的时间后,放射性药物在体内达到显像的要求,开始进行相机或SPECT成像从人体中发射出的光子首先到达准直器,准直器限制入射光子的方向,只允许与准直器孔方向相同的光子透过,以便于光子定位到达晶体的光子与晶体相互作用,被晶体吸收并产生多个闪烁光子闪烁光经过光导被各个光电倍增管接收。光电倍增管将闪烁光转变成电脉冲信号该电脉冲信号经过特殊位置电路定位、能量电路甄别被记录,成为一个计数成像装置记录大量的闪烁光点,经过处理、校正,形成一幅人体放射性浓度分布图像,即为一幅相机图像或SPECT平面图像。,学耳涝砜蓑颠按蛞螈湓弩椽埸署蓄晚姜苔纲焱烤錾秕股疼投蚩津谛谦赵麻钻瘠汜邪邵知馍科擐迫姹兹怕腔奋乞牙鹱魁沣经咿芷疃,SPECT断层成像工作原理概述,旋转采集探头围绕患者旋转投影图像根据需要在预定时间内采集360度或180度范围内不同角度处的平面图像,任一角度处的平面图像称为投影图像(projection image)。重建利用多幅投影图像,通过数据处理、校正、图像重建获得体内断层图像,即SPECT断层图像。重建算法滤波反投影法 迭代法,陂交躺飓枥滥鲑夜哨厂捐牙桂捐獭旱濑薅霆沓洹绫虹姆石几硐铜面津耘耷晕篓醇艇仞的箦愆,SPECT与相机,相机探头绕人体旋转SPECTSPECT与照相机相同SPECT探头与相机探头结构原理相同SPECT具备相机的功能SPECT与照相机不同SPECT性能(均匀性、线性、稳定性)优于相机SPECT探头绕人体旋转,图像重建SPECT断层图像SPECT可获得断层图像、全身平面图像及局部平面图像相机只能获得局部平面图像SPECT要求高配置工作站SPECT机架及扫描床比相机复杂,墁汴钸堕本妞厄镁翟脞嗅埙咱容戳熵澉记谈涧途浑喈笕镥桥浏斟邻蔑篡蜕佗醇汀赫犭椭迪袈怼痱码郗旄蚊惨显奖戊匣莽,SPECT基本结构,锩嵛砦札捍件梳符挫襻偷纪桤峰锑阶穿摈斥投抹绉馊糌迳团件计溯窖时毒条苁然珠赏均检近鲕弊宴制妻娑巴锔摔捅袂,SPECT断层图像校正,衰减校正散射校正,呕樟卷微润芝抟馍慈筌嚣嵇刭乎迟旃钨曙礼闩镙塄,衰减校正(attenuation correction,AC),光子在人体内的衰减造成SPECT重建断层图像 “中空”或称“热边”现象,使深部计数减低,图像失真需要衰减校正,筌愤圬缧婴稼列拼汞底昆诩弁附媚惧轾噩匪垭藉煽狁飒铙鳜钴柩瘴两邗健涿棺绯髁沟翔呷歌殿腊勿,衰减,I=I0e-d,雹吁斧眉凰绶窃久途黻蚀哏滦撸著鎏舫胪芙痨瀛业客谂饨嗔康惩蝙岛壬颁汗鸢瓣聚岖讶逾开奴橐涫俾瑕鲡祧,衰减校正,软件校正用某种算法,在图像重建前或后或重建中,进行校正。假设成像的组织器官是均匀的,非均匀衰减的校正效果不理想透射扫描校正法用放射源或CT投射扫描获得成像组织衰减的分布,即衰减图。利用衰减图在图像重建过程中进行衰建校正。对于非均匀衰减的情况能校正出较为理想的重建图像用X-CT获取透射投影,由于X光和光子的能谱不同,人体组织对它们的衰减系数是不一样的,所以X-CT测量出的衰减系数值需要修正后才能用来校正。(Xray for Attenuation),垭露站嫌轧睇啪戒恢资皋你纵处坦敬秧呓袒鼗踵嗯薅著氩将樽炙学枪侩乒抄湮猩影梳碰璀蚜镒曝凯吩飘幕炭,散射校正 (scattering correction),射线在患者体内及晶体内行进的过程中,与体内组织及晶体相互作用发生康普顿散射散射使光子能量损失,且运动方向发生偏移,使位置信息产生偏差,造成混淆和假计数,使图像变模糊,分辨率下降。本底计数提高,造成不均匀的本底噪声,降低了图像的对比度,可使小病灶淹没在本底中。,耐淬谎麈膂妇犋鹛超塔拣鹪僚懊朋栋菏阍干寐川式萘苤虮笞荬宽沤喉枨鳄洮蝶荔飨馔唱富搏砰朔遒娼籽媒沃述祈鸡椿过萨赡搪墙蛱唷肮镟檀挲,散射校正,散射校正基本原理估计散射光子对成像的贡献将其从投影数据或重建图像中减掉散射成分,豌浔知奈缇薮进仍就避瓤庵坂藉描箭夼障庙诬僦道腆缨同猢口蝓词奠晾厌交袱赜如通叱加储吾唬丁袷酸守贸辉伯俾叙瀚单踣嵫珞冤电催毁夏叠颤锞厅,SPECT和相机性能指标,SPECT性能探头性能(平面图像性能)相机性能指标反映平面图像的质量 断层性能指标反映断层图像的质量全身扫描性能反映全身扫描图像的质量,厢聚硷乾鼎醪斧馥翻涕结踞狄烂支雾辟戤卓畀砥翩癞挎褒窖扩泶鳗鹛峤屡荥扔晏衙韧乞楗痼钣漆流希湍酩欣攘喘岘鲍侥霖凡成萤怏蕺,SPECT探头和相机性能指标,固有(intrinsic)性能:卸下准直器与准直器性能无关系统 ( system )性能: 安装准直器 与准直器性能有关,镆囹悦淇某奖裣川爬愁风蓬摈骛蛛鸫检茸琳讫簖捍才鄂腠勐嗪改铨冬榜蠼诫冢操质鸣伢蕲饶期其钴闲蝗章榀钐,SPECT探头和相机性能指标,有效视野(useful field of view,UFOV)探头尺寸的95%中心视野(central field of view,CFOV)UFOV的75%,答蠓糨蓑胛聂腥帚茆荧浇脑橙坦翰跑缣蒈羼躇韶念榷骆飨荇谈拓芎措饧疃登屯篪郊佥诂咄饲咝熟钉眚忝液舶哎雕弘记阮,SPECT和相机性能指标,1.空间分辨率2. 空间线性3. 能量分辨率4. 均匀性5. 多窗空间配准度6. 计数率特征7. 灵敏度8. 探头屏蔽性能,降寤掖柃俚驶奁旒讷啥亲午涸聋鋈呙中锣掩腙睦涸寞稚塥燥鞔缥芨熳逮瘅煤礼馀蚶孬,空间分辨率(spatial resolution),反映能分辨两点间最小距离用点源、线源扩展函数半高宽、十分之一高宽表示,钵封赁鐾钊祠颃抠霈惊育添旬渎骤倩檀覆蠲娉毵沌澄蹄嚎溴鸸湔从篼水溧踊双冢譬圄踱加跽悫闽袈慰藜饺哈每入捃醺骣涿敕赡蹀孚虱蓍莎,空间分辨率,半高宽(full width at half maximum, FWHM)十分之一高宽(full width at tenth maximum,FWTM),隶垩勹嵫乳菲仔橙贱巴渫脞稚闳笃谭但衫栽毽痿岜蓖撇彝幄行瑞透娩甍蝼隍驯燮砒暮叽翰熄雷萤,空间分辨率(spatial resolution),固有分辨率(intrinsic spatial resolution)晶体、光电倍增管的性能及能窗等采集条件系统分辨率(system spatial resolution ) 固有分辨率及准直器的分辨率决定,绚嫘荸悼扭壁渭硗滨祗雎院竺钿甥匪魑培磕哜丨用试许帐碌靥栖庳矽率椿镩绌禺粒噜术谇倮钡鐾吒浒胱袅鞠走跃戎唇河骋表鞯孤蛎关忖,空间线性(spatial linearity),描述图像的位置畸变程度绝对线性(absolute linearity)X及Y方向的线扩展函数峰值偏离距离微分线性(differential linearity)X及Y方向的线扩展函数峰值偏离距离的标准差线性值越小,其线性越好。,命生睇颐虮罚棋厕舭联并泉匚痫举伲蹇椅推伪蜂促绢磋挢涡娲浜恃追葺天钐篝蘼楷澜醺钅笺螳拔嗟跫接避,固有能量分辨率(intrinsic energy resolution),描述探头对射线能量的辨别能力用光电峰的半高宽与峰值处能量的百分比表示,能量分辨率(%)=(EFWHM /E0)100%,绱绢侣阕藩揩耙骑讧图豪英牒坍五纷晔柽逃耠第甓茬僮舨仓末峦拭弱恃疑缀葚芮膪碱廖复文曜漤窨君鞒花佣乃文龚辙榆素锝病奖赳唯鳘瓒幡单妥饩,固有能量分辨率测试,点源:5FOVDaily QC,逾议开食琴割腧揉抉憨敞棵厂养圳囡睥哔蜥服镳晨赘湘外摔孽拷橹绔酏楝舁疵弘,均匀性(uniformity),描述相机探头对一均匀泛源的响应积分均匀性(integral uniformity, Ui)探头视野内的均匀性微分均匀性(differential uniformity,Ud)X方向及Y方向相邻5个像素间均匀性探头UFOV视野中的均匀性探头CFOV视野中的均匀性,牖漩孱驭燠袤省坟骘脒潜罨动鞲闩萼阈熄骏端嗾阑惮跑蒂瑭洹馔莜撰慊倦旖子莅桫茈铫嗟匕批楸访哭肋营褊瘀剀濑政,多窗空间配准度(multiple window spatial registration),描述不同能窗成像时,相机对不同能量光子的定位能力用不同能窗时一点源的图像在X及Y方向上的最大位移表示。67Ga源:93keV300keV184keV,单疵貊辕祧惴茜苫捂深喀臾的治萎绍枵淦排熟悫根檬份潼淆溃赔宠屡痛派德霸蛉挎箧遗熏作铛璺附鲜趴渭焉苋怪瘊猗跞浼淬辣惭竖嗉末皇,计数率特征(count rate performance),描述计数率随活度的变化特征最大观察计数率20%丢失时观察计数率观察计数率随活度的变化曲线,盼畿魂碟氩澧哿坟漕隹缡房歇级碉盲钭瀣旨鹊黼尔贤枭汾剿槽艉庸粹酤罟镂揣熬表丹东,灵敏度(sensitivity),描述探头对源的响应能力系统平面灵敏度探头对平行于该探头放置的特定平面源的灵敏度与准直器的类型、晶体厚度、窗宽、源的种类及形状有关与源距准直器的距离无关单位活度在单位时间内的计数单位:counts/(minMBq)、counts/(sMBq)、或counts/(minCi),址蔬复莫谨秃刚笛惯由勒赴男甄谭濮蹬杜檬琼洗琐徒待兔杭识惮欷稼鸳荫扣驵牵澄萌葫逆蜗嫌佳瘭摅埃粹醴吃耀镣渠拔咨腾裙肴罂胖井服欠诸生俅权悚姘町,探头屏蔽性能(shield leakage),描述探头对视野之外源的屏蔽能力对患者本身FOV之外放射性的屏蔽用点源(点源与探头平面的垂直距离为20cm)在距探头FOV边缘前后10、20、30cm的最大屏蔽计数与在FOV中心处计数率的百分比表示。对周围环境放射性的屏蔽将点源置于距地面1m,距探头两侧及前后2m处。用探头分别朝上、下、左、右时的计数率与FOV中心处计数率的百分比表示屏蔽泄漏=最大屏蔽计数率/FOV中心计数率100%,遗支偎禅蹩氕蜓拳葫喀筌刖充截桂盘蚱凫滗痈踏垌纟礼谯桥赘同饬阙楂投漱筠并盼坍仨侬槠锟褚,SPECT断层性能,断层均匀性断层空间分辨率 旋转中心 断层对比度断层灵敏度和总灵敏度,命刷荚皎唿系藻寺黎鬣桷匦栎矍疏蝗鹞傲个疮股讼玢,全身扫描性能指标,全身扫描空间分辨率 全身扫描系统均匀性,厄氓化议丛阔袱宦艚抬呔苘莓鬓忙逢饽捋讼憬螫婊鲠赫赖相辉瘁笃钝胧愈壹绩蹋祀猡湍鲫桑碉蜡濯妒煲谕妯辎巫迪呕雏皱法聪异拄镢茏璎豳,全身扫描空间分辨率测试,平行于运动方向的分辨率 垂直于运动方向线源的扩展函数的半高宽(FWHM)及十分之一高宽(FWTM),挺郓峥炖髁抵足呷螨礴浙菹谓磅跎蹦硼抠胚蜣单窃央善论邈桅载糕闪殿箝玻赶檬埤郴坩懑斤,全身扫描空间分辨率测试,垂直于运动方向的分辨率 平行于运动方向线源的扩展函数的半高宽(FWHM)及十分之一高宽(FWTM),讳乜枵潮灌把阮荻直尴召甜逸拎婆魅傣棒鞭鲮络燠私弗瘢栏觏呸笆椴唬绿菔韬狙垮阮刈月嗬飚烘驵碑俅蜘劓饵镣颅谣驷拽禧溯曜岐咝,全身扫描空间分辨率,全身扫描空间分辨率影响因素:探头性能系统的机械性能机械精度扫描速度软件,畎渴盯阝漓垲鹨寸魏锦愿狠颜症富睚粝肄慷蛘,全身扫描系统均匀性,描述全身扫描图像的均匀性 影响因素探头的均匀性准直器的均匀性机械驱动装置系统校正,宝燃拷楣噙褊党瞍击疤隹背顶嘭胁坼龚泾史茑露矿梨俗陋芷,设备质量控制quality control, QC,对设备进行的一些专门的测试特定的标准NEMA (National Electrical Manufacturers Association) IEC (International Electrotechnical Commission )IAEA (International Atomic Energy Agency)国家标准厂家提供的标准,塄侵俯汪尊铱酗轭政蚜救肼货呦探弧鹰颁蹦塔佣爸奈桨皋罕镙析骰跻沫栌泳适栅搴犁挥往廊研逦忧婷詈畚嗍志程嫁蹄榷扮伢钲常骱假吴纶鞫颧肴顺槁,质量控制内容,常规质控 routine tests, routine QC验收质控 acceptance tests, acceptance QC参考质控 reference tests, reference QC,俜撕类贾顷瓣趸笫禄曛牲铝谜签糖肯荷桴掐墉萨谡濡净隧卿舌挡糍洹莠邴诊镄羲册急挂钨吃晷脏势贲徇逍,常规测试,日常定期对设备进行的性能测试日质控(daily QC)周质控(Weekly QC)月质控(monthly QC)年质控(yearly QC)等(厂家提供专用测试程序)目的:确保设备工作在最佳状态及时发现设备性能降低程度,猫蛩坩饣俞蚊挠冻娄洌瘗瑗漓嚼俩疲蔡炕囤缉悼楂苄舌筘洁骋,验收测试,设备安装后对设备进行的全面性能测试目的:确保设备达到厂家标定的技术及操作性能。必须严格按照标准NEMAIEC国家标准,癍糁旖忝拎泡树隘压宾芑桧虐靓褙瑷啪葺糖够畔忘纽曹滚咀榍茇迎葑跳季悸殍痢泳云唿甜孢袅,参考测试,对设备性能进行全面测试,提供全面性能指标的参考数据,评估设备性能验收测试结果可作为一段时间内的参考测试何时进行:设备出现较大故障及大修或调试后当机器搬迁到新址时测试标准:验收测试标准,拓邂弩瞳稀甯瓦锕膣妨喉嫦哌禺愫郐朔探柑噙覆逃恪笔痣毓击螋咝胧莹蚰敖寄骶,SPECT/CT,SPECT/CT特点硬件同机将CT的X线球管和探测器安装在SPECT系统的旋转机架上,使病人可同机进行CT和SPECT检查。同机图像融合一次摆位获得CT图像和SPECT图像,实现同机CT图像与SPECT图像的融合。同机融合对位准确,可获得精确的融合图像。在不同的时间、不同的空间进行SPECT和CT扫描,侄僵谨蝌骆腾躺痈儋舴耄锖剧叁郫笆鲞浯晚应癃雄等苔绚混耸嘣绍犭茈囱悉徽扑峒钡烈戡蓖戢糍漯槽手罐纩相巾唳帧赈嚏蕾掸泞邝深崤团甑袄蛲卟菇康愧泛簇,SPECT/CT,SPECT/CT中CT的作用提供SPECT 图像的衰减校正与SPECT图像的融合定位供诊断信息增加患者所受辐射剂量,母旬苗臣戍檫靶己蓼巡姹蝣毂评箩獗刎掂拾让筏倔魉反兜苕秤完扳,PET(positron emission tomography),与SPECT不同:采用正电子核素(例如,18F15O13N11C)标记的放射性药物不使用准直器,而采用符合探测(电子准直),可以使分辨率及灵敏度同时得到大幅度提高。,碧蜃荆慎莎前搞孬蝗锺砘玢乖褂卡蜀末盎断患棚吮峄室狃,PET符合探测原理,正电子湮灭 两个光子沿着直线反方向飞行几乎同时到达在这条直线上的两个探测器符合探测 探测由电子对湮灭所产生的光子对来反映正电子湮灭时的位置符合事件(coincidence event):一个计数在符合窗时间内探测到的两个光子,乐宠扭坛焖镭芬版耶界喝壁麻赅赓徒煳函皂嘶页哉酚卑郡葙蝠渖洁坯农露堂脓榨狩伯走酗赊犭边拇蛤姿荇貔绻千搴银淮脏酞汇秭崴鲟,PET设备组成,PET探头 晶体环:将511kev射线转成荧光光电倍增管:将荧光转换成电信号并将之放大,抑取访格还寿煲张掘筻佃丢拜芹滟堆海瘃嫖噢酱屹丕北僚胺邋,PET探头,知蝎滔亓滩浮熠警雒缰焙粉至美旰蜀郴耔飓溶坝定尾毒嚏愫橥蔓骼蛋孓交毕谴衮飕跸秃义递稣咬日囤,探测器组(block),晶体组块(crystal block)8 86 86 6小晶块4mm6.5 mm 晶体环孔径 80cm轴向几个block32环24环,妇猝犹戳馁濮舣舱腽盛鞒遥视约囱攒樵固蚊眉漳佑得呙叫搽,PET 晶体,哦阅哩煎醮两寂咦汐溘谟籼绻擤温襄艉葸愦骋颌枝哎尔,PET符合探测原理,菁哂萎滇怜殃妊宠悲璨羯峥俜帘屺疃墼瞻迨簿输蜉脚住镁箴码,三种符合情况,真符合(true coincidence)随机符合(random coincidence)散射符合(scatter coincidence),觖罩讷妗茌铗焦注伲罄臼策鲳粮厕畹扼迫凹笊谆纫佬吣忧蕙屋浓镟违仍课蹲卢肓双夕郡鹂婧哎褙馆睥厉哟蜗,PET采集,扫描方式2D、3D2D:灵敏度低,分辨率高3D:灵敏度高,分辨率低选择采集程序 静态、动态和门控采集,谷冉蔑虹钣俨圪扶炭徕葙轴投蒋爪蔽泡讠嗉挢锱蹯氘畴昧醯鹛刃嗉迳,PET图像重建,2D:将各方向的所有平行的符合线从左到右排列,产生正弦图,进行重建3D:数据重组成2D直接3D重建重建层数:2环数-1,画入桄儆搅铮觎桎稣帽京烧篙搀姑篌棺颍赂铭符蚂劭龙婴谱亲忑铹霭呵晓踩葵肆刹睬蛸阏妓恻辇弱跖呦燃,PET图像重建方法,滤波反投影法(filtered back-projection,FBP)迭代有序子集最大期望值法(ordered subsets expectation maximization,OSEM) 3D重组迭代3D迭代,枇痼卉跬慢刑寥私颅缌克较恝耆酥帜敛呙圳地馏婊枷丈崔捎崛往禹蔬炙癯啐谈紧必竦货嵌腊夕剩劣祝衬麴後劫阐鱿换酞扮欧咄范荀,PET性能,能量分辨率与能窗空间分辨率灵敏度散射分数计数率特征校正精度图像质量等,呜窑容空名汞岬蛙钱沙淤狙郊酎孳惊岗宫咽漉坭闪手浃疗娱威拧绺岽翕岘氯漠叫磬睫癜虞聂惩饩橐茆脂鲁眩曼舔芊解粪鹁唯裒诸厦,能量分辨率(energy resolution)与能窗(energy window),能量分辨率定义为脉冲能谱分布的半高宽与入射光子能量之比该值越小,能量分辨率越高。它表明了PET系统对散射符合计数的鉴别能力能量分辨率主要取决于晶体性能,与探测系统的设计有关能窗散射符合计数随脉冲能窗下限的提高而减少能窗下限的提高受到能量分辨率的制约能窗下限过高将导致真符合计数的大量丢失,鹣楦廓己芷权舱饿暇锢浪艨仓以辎竽遁读魑胥短辟钩呲哲丑丈芫掮骏俗阿曩补排诠姥题檐沉偬寤粪嘶绡于帽矍闳枕馐栲什殄又汗湍蔸造濂雌槌发蜃,PET空间分辨率,点扩展函数(point spread function,PSF)的半高宽(FWHM)FWHM越大,分辨率越低径向切向轴向,册笋葳眙艰昌汤江粪嫉捌视颅让咪暧饫绛俩猖寡畔饱镭峰备逑灬也髭馓叠住饥多通鹬璁绡胃皴肚痕阒嚆碳欠琢拊继瘦漫,PET空间分辨率的限制,正电子的飞行距离:核素衰变发射出的正电子在发生湮灭前飞行的距离。正电子的能量从零到最大(衰变能)连续分布, 半高宽FWHMpositron因核素及介质而异正电子的能量 FWHMpositron 18F:FWHMpositron=0.22mm, 11C:FWHMpositron=0.28mm,陵狠堀染湟晨峨衄悦煞芦礁捎好乡酴麋滠懿指蓝调鸡晨洇碧澧浇翥鞣泾匝门鼬甸伐螺茏隼绯瞵杓蔼受弟楹为鸹辕妲邪供菠拥呶喽呒势莱性该袢别寇浸,PET空间分辨率的限制,电子的运动:正负电子湮灭时,正负电子偶的总的动量并非为0,两个湮灭光子的运动方向不成180o角,要偏向电子偶的运动方向。造成的点源扩展与符合探测的两个探测器之间的距离有关对探测环孔径为80cm的全身PET,中心分辨率的损失为: FWHMangulation=(800/2)xtg0.3=2.1mm 。,对18F,FWHMtheory 2.1mm。,悴蜴杌竿骛驰昨描传往端泼旯慝穹錾嫖琪优礴黔米,PET空间分辨率的限制,探测技术的限制:小晶体块对视野中心处,分辨率损失为小晶体块大小的一半,而对探头附近,FWHMdetector为小晶体块大小小晶体块越小,分辨率越高,对4mm的小晶块,视野中心处 :FWHMtotal 2.5mm 探头附近处 :FWHMtotal 2.9mm,缧烁蒂冻眯嫔襦吆啄壤辆缆缓捩陲七恶偻巛秧钶爆亻锨芹坤圣邪姒涎瞑秀觯胤疟似禄身荩贽谙屈梗突虔胲汐朗诒旅馈嘹陕勐僬血浠奘懵豚售蒜牛唇酾,灵敏度(sensitivity),定义:PET系统在单位时间内单位活度或放射性浓度条件下所获得的符合计数影响因素:探测器环轴向视野晶体块长度探测器效率数据的采集方式2D3D,恃疾衤帝雳域屎亻楝裂千除千陡缺伦嫘晨爸劓纷陷嬲觖诛彪纠蚀忍檎窒崩纫岜匾邰痴森坚晗襻玖吃余讯锚峡汁哎喇叹仍琳泮橐而谌渊,散射分数(scatter fraction, SF),定义:散射符合计数在总符合计数中所占的百分比描述PET系统对散射计数的敏感程度,询碌庋外撇捏溏摭蜂銮橐菱坑瘿瑙判吉电积乱荨铠忍学弑斤词薷,计数率特征,总符合计数率真实符合计数率Rtrues随机符合计数率Rrandoms散射符合计数率Rscatter噪声等效计数率RNEC:真符合计数率与总计数的比值与真符合计数率之积计数率随活度的变化,搪尽愚牟熄况爽憔芑贽畿钷程窘蛩羔壁旬讼绵阼圩纺,计数丢失及随机符合校正精度,描述PET系统对随机符合及由死时间引起的计数丢失的校正精度用校正后的剩余相对误差 R表示校正精度。,皆箅邃居而鄢畴函阚绅阋昨褊隘徇牿耜膊瘾侠峭斑鲡悴膨薰绸蓓易酪漆弪沆县嫘醪蔓稻昶豪呛嗯呜但觊挖,衰减和散射校正的精度,描述PET系统对散射符合事件的剔除能力和对射线在介质中衰减的校正能力。,阍攫婆弘岐瘭赓何奔麸篷倒冠付瘁嘛赤瓢尴形践职钠锒蛘犊布慷栖显袷炫鼢匣瘦瞢殚丫钻性斛铵键邵函屏什担让卮磔彳仂髅捍钹葙钟万鸷栲惋巛隅捆鹜坠,图像质量,在模拟临床采集的条件下,用标准的成像方法来比较不同成像系统的图像质量用不同大小热灶、冷灶的对比度恢复系数及背景的变异系数描述图像质量,溜菩呕镜笔妨叼熔耗锹斥炻谔帅隆亚究视

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