核医学仪器影像班.ppt

核医学仪器,中国医科大学附属盛京医院核医学科,于树鹏,核医学显像仪器的发展历程,扫描机 1951年美国加州大学Cassen 照相机 1958年H.Anger SPECT 1979年 Kuhl等 PET 2001年时代周刊21世纪最 具有创意且已商业化的三大发明 SPECT/PET SPECT/CT; PET/CT PET/MRI,闪烁探测器 （ scintillation detector ）,闪烁探测器实际上是一种能量转换器，其作用是将探测到的射线能量转换成可以记录的电脉冲信号。主要部件由晶体（crystal ） 碘化钠（铊），NaI（Tl） 、光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）和前置放大器组成 。,扫描机,照相机（ camera）,照相机是核医学最基本的显像仪器，它由探头及支架、电子线路、计算机操作和显示系统组成 。探头是照相机的核心，其性能的好坏决定了整台机器性能机图像性能的好坏。,探头的构成,准直器 定向准直 晶体 波长转换器 光电倍增管 光电转换器,准直器(collimator)的分类,孔的形状： 针孔型、平行孔型、发散型、会聚型及斜孔型。 能量范围：低能（ 350Kev）。 灵敏度和空间分辨：高灵敏、高分辨及通用型。,晶体,晶体的主要参数指标为形状、大小、厚度以及材质等。 晶体越薄，相机的空间分辨越好；晶体越厚，对高能射线的探测效率越高。 最常用的晶体材料是碘化钠（铊）。不同材料有不同的发光时间及探测效率。,单道脉冲幅度高度分析器,照相机的成像原理,single photo emission computed tomography 单光子发射型计算机断层仪,SPECT成像原理,是一台高性能的照相机的基础上增加了支架旋转的机械部分、断层床和图像重建（reconstruction）软件，使探头能围绕躯体旋转360o或180o，从多角度、多方位采集一系列平面投影像。通过图像重建和处理，可获得横断面（transverse section）、冠状面（coronal section）和矢状面（sagittal section）及其它斜断面的断层影像。,由已知不同方向的投影值来求物体内各点的分布称图像重建。SPECT成像原理即将通过探头的旋转得到的各角度投影图像利用图像重建的方法重建出各方向的断层图像。 目前常用的图像重建方法为滤波反投影法（FBP filtered backprojection）。对于一些不完全角度投影可以采用迭代法（OSEM）重建图像。,positron emission tomography 正电子发射型计算机断层仪,PET成像原理,引入人体内的发射正电子的放射性核素及其标记物发射出的粒子在体内经湮灭辐射产生两个方向相反和能量均为511Kev的光子同时入射至互成180环绕人体的多个探测器通过符合探测(coincidence detection)而被接收，把这些光子对按不同角度分组，就得到放射性核素在不同角度的投影。再通过图像重建即可得到各断面的断层图像。,PET的特点,多环及模块结构探头。 经典晶体为锗酸铋（BGO），现发展出硅酸镥（LSO）、硅酸钆（GSO）等新晶体。 仪器探测灵敏度及空间分辨率较SPECT有明显增高。 常用的正电子核素为人体基本元素，真正的生理生化断层。 可进行准确的定量计算。,SPECTPET,GE Millennium VG,SPECTPET的特点,在双探头SPECT仪器基础上除去准直器，加以符合探测电子学线路进行双光子探测。 显像时间相对较长。 图像质量较PET为差。 不能进行PET的定量计算及动态显像。 较适合目前中国“初级阶段”国情。,SPECT/CT,GE Discovery VH,GE infinia VC,SPECT/CT的特点,最早由GE公司所创，称为Hawkeye技术。 低毫安级定位CT，非诊断CT，但可用于衰减校正(attenuation correction AC)。 明显提高SPECT的空间分辨能力。有利于病灶的准确定位。,PET/CT,SIEMENT biography 一 16HR PET/CT,GE discovery-ST PET/CT,解剖图像,功能图像,融合图像,PET/CT的特点,2000年PET/CT 在RANA正式问世，导致当年FUSION成最流行词语。 明显提高PET的空间定位准确性。 诊断性CT子系统可以大大增加诊断信息量，与PET的功能显像互补，提