第2章--核医学仪器设备

第二章核医学仪器设备,第一节核医学仪器分类及原理,一、设备分类1、活度计2、放射防护仪器3、显像设备4、计数和功能测定仪器（非显像测定仪器）5、体外分析仪器,二、射线探测的基本原理,1、射线探测的基本原理是以射线与物质相互作用为基础并根据使用目的而设计，概括其原理主要有：（1）、电离作用：通过探测器收集和计量射线电离时产生的大量+、-离子，反映射线的性质和活度。收集电离电荷的探测器常由电离室或者计数管组成。（2）、荧光作用：闪烁体接受射线能量而进入激发态，当激发态的原子退回至低能态时可发出荧光，探测器收集、计量，从而反映射线的能量和数量。（3）、感光作用：射线可使感光材料感光，通过感光强弱反映射线的强度。,2、射线探测基本构成（1）、探头：利用射线和物质相互作用产生的各种效应，将射线的辐射转变为电信号。（2）、电子线路部分：对探头输出电信号进行处理（3）、各种附加部件：按照需要、目的配备的数据处理系统、自动控制系统、显示系统等,3、探测的工作原理（1）、闪烁探测（2）、气体电离探测（3）、半导体探测（4）、感光效应（5）、热释光剂量仪,第二节SPECT与照相机,一、仪器组成SPECT与照相机系统均由软件及硬件系统组成。硬件系统由探头、电子线路部分、机架、扫描床及计算机组成。软件系统由采集软件、矫正软件、图像处理器软件及显示软件等组成。,1、SPECT与照相机的探头：核心部分，探测从给人体发出的射线。探头由准直器、晶体、光电倍增管组成。（1）、准直器：目前常用的是平行孔准直器和针孔准直器。（2）、晶体：目前常用的晶体是NaI(Tl)晶体。（3）、光电倍增管2、电路3、扫描床4、计算机,二、工作原理概述SPECT的基本本成像原理是：首先病人需要摄入含有半衰期适当的放射性同位素药物，在药物到达所需要成像的断层位置后，由于放射性衰变，将从断层处发出光子，位于外层的照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的光子，通过闪烁体将探测到的高能射线转化为能量较低但数量很大的光信号，通过光电倍增管将光信号转化为电信号并进行放大，得到的测量值代表人体在该投影线上的放射性之和。在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的放射性药物，它们的输出称作该断层的一维投影(Projection)。图中各条投影线都垂直于探测器并互相平行，故称之为平行束，探测器的法线与X轴的交角称为观测角(View)。照相机是二维探测器，安装了平行孔准直器后，可以同时获取多个断层的平行束投影，这就是平片。平片表现不出投影线上各点的前后关系。要想知道人体在纵深方向上的结构，就需要从不同角度进行观测。可以证明，知道了某个断层在所有观测角的一维投影，就能计算出该断层的图像。从投影求解断层图像的过程称作重建(Reconstruction)。这种断层成像术离不开计算机，所以称作计算机断层成像术(ComputedTomography，CT)。CT设备的主要功能是获取投影数据和重建断层图像。,三、断层图像的重建SPECT常用的是1、滤波反投影法2、迭代法：核医学图像重建的首选方法。,四、仪器性能指标1、相机性能指标：5点2、SPECT断层性能指标：3点,主要临床应用骨骼显像心脏灌注断层显像甲状腺显像局部脑血流断层显像肾动态显像及肾图检查阿尔茨海默症早期诊断,第四节PET/CT,PET全称正电子发射计算机断层显像仪与SPECT不同点：PET采用正电子核素标记的放射性药物PET不适用准直器一、工作原理1、正电子衰变与湮灭2、符合探测,二、设备结构1、探头2、闪烁晶体3、光电倍增管三、性能指标4点四、图像的采集从射线来源角度，从空间，从时间，从部位,具体应用1.癫痫定位2.脑肿瘤定性和复发判断3.痴呆早期诊断4.脑受体研究：帕金森病的脑受体分析5.脑血管疾病：6.药物研究7.高级健康体检,第七节核医学成像仪器的质量控制,分为两类：性能指标测试和常规及预防性维护后者属于技师的常规工作一、SPECT部分1、能峰