第八章-核医学成像原理与设备

2020/5/31，1，nuclearmedicaliconstrument，伽玛相机，人体骨骼的全身伽玛成像，第8章核医学成像，2020/5/31，2，主要内容，核医学成像的物理基础核伽马射线检测装置可以在体外检测体内放射性核素衰变过程中释放的伽马射线。核医学成像的基本条件：放射性药物(标记和物质)核医学成像设备。2020/5/31，4，核医学成像的特征：根据器官内外或器官各部分之间放射性核素浓度的差异显示静态或动态图像。多种动态成像方法。放射性核素对器官或病变组织有一定的聚集。总之，可以做解剖影像，还可以提供器官和病变的功能和分子水平的信息。2020/5/31，5，核医学成像设备分类和特性，2020/5/31，6，相机：配置：1，闪烁探针；2、电子电路；3、显示记录装置；4、其他设备。特征：1，连续成像；2、成像时间短；2020/5/31，7，单光子发射型计算机体层设备(SPECT)可以利用伽马射线诊断感兴趣的人体区域，收集并计数各种角度发射的伽马光子，然后利用X-CT中使用的图像重建方法在人体一层获得放射性浓度分布，从而获得多维体层图像或三维图像。与X-CT的区别：图像粗糙，空间分辨率低。发射体层照片；2020/5/31，8，正电子发射计算机体层装置(PET)使用发射正电子的放射性核素；测量消光辐射产生的光子。优点：空间分辨率高，标准4-5毫米，最佳3毫米。2020/5/31，9，核医学成像的物理基础，稳定核素和不稳定核素：当原子核不能被外力作用时，原子核的组成和能量水平不变的话，稳定核素。如果要使核稳定，必须通过核的内部结构或能量准位调整，这种核素就称为不稳定核素。2020/5/31，10，核衰变和放射性：调整核内能量本位和结构的过程称为核衰变。核衰变的同时发出一条或多条射线，这种射线称为放射性(衰变、衰变、衰变等)。核衰变过程中的放射性强度：核衰变过程中的核数：2020/5/31，11，核素物理半衰期：任意放射性核数衰减到原来的一半所需的时间，其物理半衰期核素的生物半衰期：核素流入人体后放射性药物排泄，分泌，使体内的量减少到原来的一半所需的时间，2020/5/31，12，相机，2020/5/31，13，光电倍增管的阵列，每边3个，共19个每边4个，共37个每边5个，共61个每边6个，共91个准直器类型：(1)、针孔(2)、平行孔形状(3)、扩散类型(4)、收敛、2020/5/31，16、性能参数：空间分辨率：区分两个相邻点源r值越小，空间分辨率越高。灵敏度：准孔更大，灵敏度更高。准直仪越厚，孔之间的壁越厚，灵敏度越低。准直仪的灵敏度和空间分辨率很难同时考虑这两个方面。适用的能量范围：与孔之间的壁厚有关。2020/5/31，17，单光子发射计算机体层设备singlephotone mission计算机图形学利用引入人体的单光子放射性核素发射的伽马射线，在体外测量分布浓度，将其转换为电信号，通过计算机辅助重建图像，获得体层图像。什么是单光子？2020/5/31，18，SPECT基本结构和工作原理，分类：多探针环(扫描类型):结构类似于x射线CT，由无数探针环包围，同时在每个方向分别检测伽马线。相机类型：探针固定：探针旋转：2020/5/31，19，基本成像原理，2020/5/31，20，探测器，稍微，2020/5/31，21，旋转机架，2020/5/31，24，正电子和正电子放射性核素，正电子放射性核素通常是富含质子的核素，在衰变时放出正电子。原子核的质子释放正电子和中微子，以中子衰变。p n 其中p是质子。n是中子，是正电子，是中微子。正电子的质量等于电子，电量等于电子的功率，但符号相反。2020/5/31，25，临床应用用正电子放射核数：使用回旋加速器生产；一般：半衰期短。2020/5/31，26，正电子消亡前人体组织内1-3毫米的移动。产生消亡作用：能量(光子为511KeV)。同时生成180度511keV的光子。正电子消亡，2020/5/31，27，正电子成像的基本原理是，正电子放射性核素进入人体的放射性核素参与人体代谢，反映人体组织器官的功能和代谢状态，轻松标记生命所需的化合物及其代谢产物。正电子与人体组织中的电子结合消失，转换成一对相反方向、能量为511Kev的光子。从各个角度收集光子，执行图像重建。2020/5/31，28，消失仅在两个探测器的FOV三维角度内检测，事件测量区域匹配，2020/5/31，29，PET的电子准直，消失光子对彼此成180度。利用消光辐射的特性和两个相对探测器的一致性来确定闪烁事件的位置和时间的方法称为电子时准。20