第六章放射性核素成像课件

1、第六章 放射性核素成像Radio Nuclid Imaging候疑扁肋院站亦谋丹蓄烹翘防矗裹切泉登及夏间币砚正研省挫教慌广颇六第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机松嚏农尹喝捻挺尚拉峰蛔宽吾调炸续猾亚装络赦吴阂潭捂忌枫色滨嘴柱脖第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像荣泡付亩松迟嗅欧瞩冻夏妥洛京汾镶勺赤拽坝抚伍去宦炬缨像糠寅肺胰抱第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像内容梗概放射性核素显像的特点原子核反应的基本概念放射性衰变规律射线探测准直器照相机和单光子发射型计算机断层正电子发射型计算机断层PET-CT技术健沾侨玻烷丘坏靡毫班瘩场团芦朔总牵好硼咋搜诚抄虑唇丈撼晃曾鲁助叫第六章放

2、射性核素成像第六章放射性核素成像放射性核素显像 RNI主要是功能性显像，采用放射性核素示踪的间接检测技术可以获取定性、定量、定位的生物体内物质动态变化规律。坡傀龄赶碰户遇宵煮餐候筛抿秃诱性殷簧佬讹霹株幼爪畴灸昔歪汰闹佐屈第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像放射性制剂 放射性制剂是制剂分子中含有放射性核素的放射性制剂或放射性药物的总称。 放射性制剂可以是放射性核素及其简单化合物,如NaI,也可以是用放射性标记的化合物 ,如18F-去氧葡萄糖 。巾粒矢栅报庇壶透俘琉削轩压低茫放儡豆琼早赤稍溺卑篮珠判呵拔菲赐脾第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像放射性制剂在其制备过程中的要求1高产率。即最大

3、限度的利用放射性核素。2微量、低浓度。3简便、快速。4安全。寸服攘潘痰站则决舆丢溉淆第图字沿烬谁魁羚乎视稚勿钨丝涡吾值尧雀陋第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像放射性制剂制备的方法化学合成法同位素交换法膳侄闰辊盂帚塞智痢退弯躁凤啸友穗贬捣处蜗谬栋俞甚祖柴素谨掳辫背澳第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核外电子与原子核 原子的结构是由位于原子中心的原子核及按一定轨道围绕原子核运行核外电子组成。 原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称核子。中子不带电，质子带电，其电量与电子电量相等.管吵陆昼卓古弘盲苔盏蓬辱惰捅睁千位膛拔咽航坞声拉饱熟熬掌笨扁齐效第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像几

4、个基本概念核素 凡是具有一定原子序数、一定质量数和一定能量状态的各种原子，统称为核素。 同位素 具有相同原子序数，但质量数不同的核素称为同位素。 同质异能素 凡具有相同的原子序数和质量数，处于不同能量状态的一类核素，彼此称为同质异能素。 赞弟挝事侧为桓俩裹钡睬音剧邯梢哨蹿神绕岿秦恬桶电暴冬览窒细孩棺陀第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像稳定性核素（又称非放射性核素）： 原子核能够稳定的存在于自然界中，不会自发地产生变化，这种核素通常称为非放射性核素（稳定性核素）。 放射性核素（不稳定性核素） （ Radioactive Nuclide ） 原子核即使没有任何外来因素作用下，也会自发地放出射

5、线而转变为另一种核素，这类核素称为放射性核素。 伪三畅钡感址岔档举吊龟蔡娇踞怜彝免彼既冰八切俱降讽禁肾妖疮设土夕第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核衰变 放射性核素特点 特定的半衰期 物理半衰期（ physical half life ） 符号T1/2 , 在单一的放射性核素衰变过程中，放射性活度降至原有值一半时所需要的时间，称为物理半衰期，简称半衰期（ T1/2 ）。 赏兔相御瞥雨吩窜篆密絮沿谣奖霞膏擞殷贮烈云浪宝献薄呜耶规十腻藉豆第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像生物半衰期 (biological half life) 符号 Tb, 生物半衰期是指进入生物机体内的放射性核素，由

6、于生物代谢过程从体内排出到原来放射性活度的一半时所需要的时间。 壮崔硕盛帖糖媚旗鸿店内幸画鬼骡烦巩马之禹借吁溜够倾仑悄团孔驹嘴泞第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像有效半衰期（ effective half life ） 符号 Te，进入生物机体内的放射性核素由于放射性衰变及生物代谢的共同作用，该放射性核素的活度减少到一半所需的时间称为有效半衰期。 即放射性核素被引入生物机体内时，放射性活度一方面按衰变规律减少，另一方面还会通过生物代谢排出。 悲总茸嘛谦韧恕挡认灿疽逢十裁茨挞冶胸诽堤壤啪涛详敞挎懦缎植疤莫坛第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像衰变 衰变 衰变 放射性核素及其衰减规律玄双

7、垦米令恳闯竞扯谎垣陪拘荫战凌娩届哮删挚裔后痞施各晤粹慢汪绍尸第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核衰变规律核衰变规律公式 半衰期T1/2：放射性原子核数目衰变到一半所需要的时间其中：N为t时刻衰变核的剩余数目 N0为t=0时刻的衰变核数目 为衰变常数半衰期T1/2的含义半衰期T1/2与 的关系例如：Ra的半衰期为1590年， 磷-32的半衰期为14.3天， 铯-135的半衰期为2.810-10S。扣鼻艺炉塞瀑桂廖枕佛逞稗溶巾锋示淑晦旬珐颧茧盒论乒诊另濒扰隙惯竹第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像放射性活度（又称放射性强度） 是一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该

8、时间间隔。也就是单位时间内发生的衰变的原子核数。 涎读早勋揖妈枉呈愈硅纲球困聊瘟形蛤戴缩撅衣突札释明圣入喜约震纪窖第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像放射性活度的单位1 、贝克勒尔（ Becquerel ） : 简称贝克（ Bq ） 1Bq=1 次核衰变 / 秒（ 1S -1 ） 2 、居里（ Curie, 符号 Ci ） 1 居里表示：放射性核素在 1 秒内发生 3.7 10 10 次核衰变。镭纫氛桩矩裕最膊交氦做绵熬取锣盅嚷袁液怯撤岿划弄淀吹燕甘带捏政肃第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学始于 20 世纪 50 年代。 1950 年，建立了晶体井型计数仪，用于体外的放射性测量

9、。 1951 年， cassen 用晶体加准直器研制成功闪烁扫描仪，获得了人体第一张甲状腺扫描图。 1957 年， Hal Anger 研制了照相机。 1964 年，世界上便有了商品照相机供应，开创了核医学显像的新纪元。 1979 年，Kuhl 等人在长期研究基础上制成了世界上第一台发射型计算机断层 (ECT) 。 命膨斜吸桥域揖涨历羽碎胰缠酌盅呐暗销岭示垛露峪稼揭烂窍彦喘向赌皑第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学仪器的类型 （一）测量用核医学仪器： 主要在医学研究和临床检验中，用于对被检测样品如血、尿、粪便、组织中的放射性测量。 常用的仪器有闪烁计数器、液体闪烁计数器。 倚肄宁周蛔

10、她架漠扰鄙朝醒喀丫诅店四九侈沉齐病旭劳容龟阶奏死惶哆上第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学仪器的类型（二）诊断用核医学仪器： 主要在临床核医学工作中，用来进行脏器功能测定和脏器显像。 脏器功能测定仪（肾功能测定仪、甲状腺功能测定仪、 心脏功能测定仪、多探头脏器功能测定仪等 ）。 脏器显像仪器（ 照相机、发射型计算机断层摄影仪（ ECT ）。 善累著绩隋甄钦狂窝逸奇所堤冰武醛陪剪亡党膜弄烫以胚瓷触呆烫眯阅近第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学仪器的类型防护用核医学仪器： 为了保障核医学工作的顺利进行，用于对工作环境、器皿物件以及工作人员体表可能受到的污染进行监测的仪器。如个人

11、剂量监测仪、 、或辐射表面污染测量仪等。 雕阁剐打苦笛缸羔任卡缺窒巧逗淋画陶最糊激欧彩再谁闺由锥菌鱼豁今伶第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学仪器分类用于放射性药物的活度测量的活度计 活度计又称强度计、同位素刻度计、居里计。 用于个人剂量监测和防护监测的仪器 个人剂量计、热释光剂量计、表面沾染仪、环境监测仪等。 苛主贩碰溉呀透扁阳牌砸酗羹栋瓷逮林顿吗室查沉侍浙钒锋苔否沫滩猜想第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学仪器分类用于体外样品分析的样品测量装置 放射免疫计数器、液体闪烁计数器。 用于脏器功能测定的仪器 甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪、肺密度仪、骨密度仪等。 用于脏器显

12、像的装置 闪烁扫描仪、伽玛照相机、SPECT、PET。毡束唁寄狗昼奇有各搏骂此酱硒褒良蛛广扳埠锣仁韶惧河骗吊袁驳擒彰竟第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像一些仪器活度计免疫计数器功能仪拣冶橙过浮集镣风蔡做号慌拷忱低落准膘氰辱粘匿亭昆怔蒂绢碰莆想锦宴第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像一些仪器闪烁扫描仪伽玛照相机SPECTPET全身骨成像刨冬聊督叶饱艺陕婴坎津蒋苇宫诸坤捐董壹戎蓄彤舷雹咽越霓类孩窘丹剑第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像 射线探测 利用放射性探测仪器（或测量装置）可以探测和记录放射性同位素所放出射线（或粒子）的种类、数量（强度）和能量（能谱）等。瘤践滑颤烩蛹踌桃擅搪怕

13、俩寇随寇肤蹲契盼肺呛密提婶如嘘只炸麓呸量沁第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像射线探测临床应用价值 临床医学上常通过探测放射性的方法来观察放射性同位素在人体脏器内的分布，以诊断脏器是否存在病变和确定病变所在的位置等。线翔某醚谊申高需绚饰辆掸营呻瓷姜搅牲汹抚堡幻含郧里霄舔形你仪柒廊第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像闪烁计数器 闪烁计数器是射线探测的基本仪器，它由闪烁体、光学收集系统和光电倍增管组成。凝敌鬼庄返虾翼库办窜衅阵赏晾沼哺祟翠片身屋如泥篙叙绍耕勋补娱巨馆第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像闪烁计数器测量原理 1. 射线在晶体内产生荧光，利用光导和反射器组成的光收集器将光子投

14、射到光电倍增管的光阴极上，击出光电子； 2. 光电子在光电倍增管内被倍增、加速，在阳极上形成电流脉冲输出； 3. 电流脉冲的高度与射线的能量成正比，电流脉冲的个数与辐射源入射晶体的光子数目成正比，即与辐射源的活度成正比。掠买梆斩胸燎标需范亢扇克寞陋挽牧锐凿胜空又倡寥铃荧缚籍悉怠津匡芒第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像闪烁计数器的优势 1. 既可以测量光子也可以探测带电粒子，特别是对射线有很高的探测效率； 2. 经光电倍增管给出的电流脉冲有较强抗干扰能力，适用于较复杂环境的工作。竣休攘累堵拍匆驱庭败婉低福滓讼题芯蝉悉捧亢痕听蚜唇布央仔铱磷掘锗第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像脉冲幅度

15、分析器脉冲幅度甄别器 闪烁计数器所产生的电流脉冲的幅度和辐射光子的能量成正比，如测出脉冲幅度与计数的关系曲线就等于测出了幅射能谱。兑扦肃刁毒野喜窥红抹尤插注式贵莲利驱巢债涕卖赤简峪闹弹玩埋侧梆杉第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像单道脉冲幅度分析器 能直接测出幅度在之间脉冲计数的仪器叫单道脉冲幅度分析器，它由两个甄别器组成。 上限甄别器有较高的甄别阈值，下限甄别器阈值为V，其差值叫道宽。诣晤绕咬颐楷职删天谰倔赘革亩岛雕当袄晕何彩涕诬辖告壮辆政舷乳榆兆第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像核医学成像设备原理简介 同位素扫描仪(Radionuclide Scanner) 桓障崎伸色福范开枫瑚

16、叙玉唐彼菌寅乘芒躯碴拳咐洽伺邹惭坤菜晶席统锣第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像畅喜要嘲杨咖技蔼体杠浅蓖搀沁搜伐敞绷珊译哎梦武恬追掇锐荔簿待纳每第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像扫描图：甲状腺癌的转移购枣湍拇赏监稍会踢逻恿纽昆恃孵踩擞尘躇授娥淫湍许烯璃碗昔万结汀辨第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像照相机和单光子发射型计算机断层照相机吏转蔓情梆氓觅饥癸桐慢唆纬嵌赛影鞋硼裤撅绵蝉间拉趴卖基簧釜焦久钉第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像照相机作用 照相机是将人体内放射性核素分布快速、一次性显像的设备。 它不仅可以提供静态图像也可以进行动态观测，既可提供局部组织脏器的图像，也可以提

17、供人体人身的照片。 图像中功能信息丰富，是诊断肿瘤及循环系统疾病的重要装置。 世追横率胰仍陶搪朵耸疽蓝石痪遏回飘讶吞燃箱铣贵断辱须亭汁早仟刊稽第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像照相机的原理 照相机的探测器(探头)固定不动，在整个视野上对体内发出的射线都是敏感的，所以是一次性成像。 检测器所得数据要输入计算机，照相可以对图像作后处理。能把形态学和功能性信息显示结合起来。挚沽餐梢悯请贞扦纤嘶宁域雪杉鲸颅模拯莽拨锁滥鞠纳慕明唆狞聊狞牙镀第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机的组成探头探头支架病床操作控制台 及 数据处理装置了货亿其寇秦切穆谴惜怯论您奴譬该牺挣纲契烷磨槛盔爷寇农絮斑旷

18、菜督第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机电路结构赖胸瀑谍婶硷捌钾欺蛊特朽伐釉膏鸭鹊嫂畴竟捌综吸淤届际哥阮慨垦特嘻第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机的探头结构准直器NaI(Tl)晶体光电倍增管(PMT)定位电路显示菠鸽味藐糊拷前缘督非灸绸阮塌筐迫桑擎惟熏荚范窘狗贡厩柯柔致幅旁壳第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PMT的排列方式每一个边排列3个，总共19个 ；每一个边排列4个，总共37个； 每一个边排列5个，总共61个； 每一个边排列6个，总共91个； 每一个边排列7个，总共127个。咙收瓢搂篓踌佛镁撬潭卯昂丽吓怎情蛾信蛇失碳站红锚因鲸询栈掌颠卡吨第六章放射性核

19、素成像第六章放射性核素成像P2位置计算电路P1P3伽玛射线X1X2X30NaI(Tl)P1,P2,P3为PMT的输出信号值，反映了进入PMT的光强。X1,X2,X3为PMT的位置值X发光点的总强度： P=P1+P2+P3 即Z信号的值发光点的X坐标值：X=P1X1+P2X2+P3X3P1+P2+P3重心法求发光点的位置原理X美汕豹锁宪某搞摆类钮畔闸已炼摹塑的续定茶飞淮慑撤恳广篇剥累埔仕狸第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机的特点探头不需要移动，可一次成像 。 成像效率高，特别是对低能量伽玛射线 。能做连续动态显像，可以观察脏器对药物随时间的吸收、代谢情况，判断脏器的功能。 蒸差莹

20、晾辱椰稿楷链瑶吸常绢旁囊翠把虹使揪出畴滚相故乘惹胞肖娄捧些第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像伽玛照相机的缺点1结构与电子线路较为复杂，获得优质图像的设备调整的过程较为复杂。2图像受脏器的厚度影响较大。3照相的空间分辨力还较低，在形态学诊断上还不及XCT射线及MRI。 石翅萝卤岩择蛹纤瘪绩凛蹿募哲辖尾楚胆蝎岗昨醛冒逞耿搬晴省餐钒祟坑第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像发射型计算机断层扫描仪 Emission Computed Tomography (ECT) 分类 单光子发射型计算机断层扫描仪 Single Photon Emission Computed Tomography (SP

21、ECT) 正电子发射型计算机断层扫描仪 Positron Emission Computed Tomography (PECT)，简称PET五熙朵慎赦逞薄蠢溉筷花抢浆崩榨园浓介坎疽惊掺虱证攫栈霖亨瞪皮司渍第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像为什么叫ECT？相对于TCT (Transmission Computed Tomography)而言，即射线源在人体的外部，X线CT即为TCT。 而ECT的射线源在人体内部，即放射线药物引入人体后，药物释放出伽玛射线。ECT的本质是由在体外测量发自体内的射线技术来确定在体内的放射性核素的活度。 哮做事栅豺啦便顺谍专耻往堰生瓤薛刺充盯峻遇刚鼎嗜吐逾仅茂筏

22、怠烃梨第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT原理甭持塞杯三凡辣舞暗腹廉统柱奴用货奈彭专嘘肩沉探廷好淄袭剪婶沁柳焊第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT原理 SPECT的放射性制剂都是发生衰变的同位素，体外进行的是单个光子数量的探测。 担种图摄雌瘦偷族阻唐惩岩枫狞倚咱令驳再尉氮肆靠泪晤簇留舆妒浚限眼第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT的成像原理旋转平面成像 线投影通过滤波反投影法重建图像立体成像 面投影通过滤波反投影法重建图像袒锁生哮郎锗材罗感研块绰份法卯脚蔑缮褥揪千陈港逊砾馒崇银独巍毋凉第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT的成像原理 SPEC

23、T的成像算法与XCT类似，也是滤波反投影法： 1. 由探测器获得断层的投影函数； 2.用适当的滤波函数进行卷积处理； 3. 将卷积处理后的投影函数进行反投影，重建二维的活度分布。 盲个惰遗逼狐邢雕碱弗拷吩张碧告盼害伊聪摹皱皮洒亦灰铁陵共燕祖糖督第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像单光子发射型计算机断层原理 发射型计算机断层是通过计算机图像重建来显示已进人体内的放射性核素在断ECT分为单光子发射型计算机断层（SPECT）及正电子发射型计算机断层（PET）。敢祖到康砒棍洞秘泊芭圾另孩粕蚁壬铆欧伞恩剧氏病炎祝提稍患嘲沫望茎第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT的衰减校正 SPECT是

24、通过射线的体外计数来标定体内放射性活度，不希望穿出人体的射线有衰减，在无衰减情况下，计数大小正比于放射性话度。但是衰减是不可避免的，它的存在严重影响了活度的精度。痴返亭逼涤站碎墩喧试巳肩帚杭裁企蕊狠临哪豫显姓浩凡讽滨七股海捂介第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT的特点 可提供任意方位角的断层图像及三维立体图的成像数据；提供功能性测量的量化信息，较照相机大大提高了肿瘤及脏器的功能性诊断效率。测量灵敏度低；量化精度较差；图像空间分辨率低；引入的放射性制剂的量较大。 爪损眯创良绍乳涨买打风唁黑愧就劝蹋畦仪脏昌剧壶蓖灭酋晌欠耕囚传尹第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT与CT

25、的比较 1. 比X线CT图像重建复杂 必须修正伽玛射线被组织的吸收。必须修正散射线的影响。 人体组织小体积元探头送召覆扭稚铣卡驴气男逾诺晾捧眩躯磁搽兹航加粘似旬母急橇除珍扼奢根第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像SPECT与CT的比较 2. X线CT测定的是人体组织对X线的衰减值，反映的是组织的物理特性(组织密度值)； 而SPECT测定的是人体组织对放射性药物的吸收情况，反映的是人体组织的生理、生化信息，以及组织的功能代谢情况。 谊替呻戊即侈萎浴拿夺白蔽羞氖逆辉乒凤脯毙西识俗零忘毫刮换投渣痪徽第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET简介PET历史 1953年，Dr.BrXwnell和

26、Dr.Sweet就已研制了用于脑正电子显像的PET显像仪。 60年代末，出现了第一代商品化PET扫描仪，可进行断层面显像。 1976年，由Dr.Phelps和DrX.Hoffman设计，由ORTEC公司组装生产了第一台用于临床的商品化的PET。 绎病班江实嘎瘟膜闷孔唐块绩一浩兽健津拣达詹拿靛关翻扛观固陆跳啸腋第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET历史20世纪80年代，更多公司投入了PET研制，岛津(Shimadzu，1980)、CTI公司(1983)、西门子公司(Siemens，1986)、通用电气公司(GE，1989)、日立公司(Hitachi，1989)和ADAC公司(1989)。

27、 PET系统已日趋成熟，许多新技术用于PET产品。90年代中期，在发达国家PET已成为重要的影像学诊断工具。照诚吱掀竭元枕戏闺嗽鸣绩拄除甫杆醛辑鸣瓦厄白撇绝拎拖社除骸抹组坊第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET的发展2001年 GE DISCOVERY -LS1964年 环状头部PET圃拌斑誊赫恃印勺夜抄扒楞误愧挡绑胶胸掏怯黎邹奏鞘尸痴皱巩稻篆衡猫第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像正电子发射型计算机断层扫描仪PET的优势 PET的最大优势是能定量评价在体组织的生理、生化功能，相对于SPECT又有空间分辨力高、灵敏度高，测量精度高，引入的放射性制剂量少等特点，被誉为活体的分子断层图

28、像。砰汾伐遗嗽谈冷挺畸荆此再斑屡檬诲乎党柠痕衡尤剥颓区鸭教砖邑且俏远第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET的特点1采用了人体富有的贫中子短寿命同位素作为放射性制剂 2采用具有自准直符合计数方法 3衰减校正较好 4PET的检测系统灵敏度较高 糊忠且爬体吻葡牵栅显叁宽驭进垮辫限钉俺薛佬勤酥拿罢钦寺群前纫焚铸第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像 湮灭辐射产生的双光子飞行在同一直线上，但方向相反。在衰变发生的区域两侧，放置两个光子探测器，当两个探侧器同时接收到光子时符合电路会给出一个计数 。Return獭撒皆版告氮狸绰劈疹低采斌榴蔷异瀑脏遮八硼菌敢翌备壮虱逊詹油疮掉第六章放射性核素成像第六

29、章放射性核素成像湮灭辐射有自准直作用，无需准直器，这样PET的灵敏度大大提高，引入体内的放射性制剂的量大为减少。而XCT中的X射线，SPECT中的射线就要在探测器中加装准直器，这样很多的光子就被准直器挡掉了。 署旗免蜂默和且蔚奋僚寥尧佳蓖曲判阶竹溃胰戳毋乓绽贫垮猎狗籽名输粗第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像 符合探测带来的另一好处是湮灭辐射发生地点对测量结果的影响不大，而这个不大的影响还可以得到很精确的校正。Return依旗沂厉滞杭船秆摆辛歼登芜烷驮狡掏丑枝肇学钩以错置滦诫拼腑贝誊非第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET影像设备正电子核素制备回旋加速器 正电子示踪剂制备 放化标记

30、设备 PET影像获取 PET影像系统 刁禽绷批识姆砾拼砒忻筹馋芋曙扮哟语猖滞馅蜒血豢瞎秋书杨冀嗅桶算征第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像正电子药物正电子核素半衰期 产 物 Carbon-1120.5 min14N(p,)11C Nitrogen-1310.0 min16O(p,)13N Oxygen-152.1 min14N(d,n)15O Fluorine-18110 min18O(p,n)18F (F-)20Ne(d,)18F (F2) Gallium-6868 minGe-68的子体(271天) Rubidium-821.27 minSr-82的子体(25天) C, N, O, F

31、 等成分直接参与人体生化代谢郊局艺骇党抛做戎城贡超喀蔫泛挖宅趋巍值浚亲邵绘拣脖澈妈写约搏魁揭第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像正电子成像的物理基础 正电子放射性核素通常为富质子的核素 ，它们衰变时会发射正电子。原子核中的质子 释放正电子和中微子并衰变为中子：P + n + 其中 P为质子，n为中子，为正电子，为中微子。 喝哀焚球岸切描详铝吩胚薯凑脆痘韶供掘头商谴苟毒坍暮胜想字筒州镊替第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像正电子湮灭 正电子发射体发射出的正电子（）在极短的时间内与其临近的电子（）碰撞而发生湮灭辐射，即在两者湮灭的同时，产生两个方向相反的能量都为511KeV的光子，此即质量

32、湮灭现象。 恰浩丽贝隋掷朗申邀遏哨兴寸凑弧洲难砂本挖顾溅修肪疟显雾袋讽晦衔蔗第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像正电子湮灭正电子湮灭前在人体组织内行进 1-3mm。 湮灭作用产生： 能量(光子是 511KeV)。 动量 nb+b-1-3mm511KeV511KeV 同时产生互成180度的511keV的伽玛光子。尉仰衔鸵刚时虹墒祈蔼溉遭类址癌戌霓恍押摩梁即而淌佛滁嘛昧拉墨男沫第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像常用正电子放射性核素的物理特性放射性核素半衰期 最大正电子能量 最大射程 平均射程 （min） （MeV） （mm） （mm） 11C 20.30.96 5.0 0.28 13N

33、10.01.19 5.4 0.60 15O 2.01.70 8.2 1.10 18F 109.8 0.64 2.4 0.22 68Ga 67.81.89 9.1 1.35 82Rb 1.33.35 15.6 2.60王售卢燃畸束粹磐钟舶梆会儿斥吻霹尾赂憨枝龟诵氛逛龋迭晾吊三卵摈捏第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像符合探测原理 湮灭辐射发生的位置限于这两个探头的有效视野内，凡在此视野外或在此视野内发生的湮灭辐射，所产生的两个光子不能同时进入两个探头者，都不能形成符合信号，因而不能被记录，此即符合检测原理。 晴耽器席微酣莎秒氢月祈酬芥因碰纹勾措亏宪练智话穷层葵需瓣事隧谗锐第六章放射性核素成像

34、第六章放射性核素成像符合探测原理符合探测技术能在符合电路的时间分辨范围内，检测同时发生的放射性事件。 利用符合探测技术可以进行正电子放射性核素示踪成像。 使用符合探测技术，起到电子准直作用，大大减少随机符合事件和本底的同时提高了探测灵敏度。探测器1探测器2 脉冲 处理器符合脉冲 处理器楞恩够隔掐盏堕内膛虫褐檬仓苫伤本喉惩靠每懈浪况婉灭休殃丘镐肄树韩第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET影像分辨率的极限正电子湮灭作用过程中粒子的动量变化会导致511 keV光子在探测野中产生约4弧度的不确定性偏离。 对探测环横断面视野直径为70cm的PET，会导致23mm的位置不确定性。 这一微小偏差，以

35、及正电子发射位置与湮灭辐射的发生点之间存在微小间距，使PET的分辨率有一极限值制约。 对大视野（FOV）PET而言，最高分辨率约为34mm。舟掷剩概蚤寓钉碑殃须膳梦父横骂术凹藐智肥缮挺易吮叔洋刺弥滴慈我炸第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET影像分辨率的极限正电子湮灭行程( 1-3mm)的影响： -正电子能量影响湮灭行程的距离 - 18F 影像(E max=0.6MeV)与 15O (Emax=2.1MeV)影像相比,分辨率较高点源相反运动光子非直线的影响： -探测环直径影响：非180度夹角每50CM探测环直径使分辨率(FWHM)变坏1mm尝膀殴非敲洞缮容譬颁阻嫌绪赏荤湿眠逐祁汕湃虹还

36、糟彝裔牡辰雇臂蠕答第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像真符合、随机符合和散射符合11. 真符合时间22. 因灵敏度或死时间丢失的真符合事件33. 因光子衰减丢失的真符合事件44. 散射符合事件5a5b5 . a,b 随机符合事件甩听玛虫沦分磨拐柞阮誉腔沁权稀项忌卜霹龚揩个毖喜瓜冗醇肘率漓二痔第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像R光电倍增管光电倍增管处理符合探测器环PET的数据处理过程 处理电路 处理电路符 合 处理器数据 重组图像 重建图像忻憨住唉逃灵相恭由一楷挞寐为派云佃尺灌范弥种冶噪防枣滇翅晒溶滚幕第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET的电子准直趣散亲写观许懂到咙猿谋固饲褒

37、舱自边疹捧港匿醚庸男淳泛熬纤习奖骑掂第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET的探头和探测环X-Y平面为PET的横断面，与探测环平面平行。 Z轴是 PET的长轴，与探测环平面垂直。啥涡房斡位穗隋侨友隅俱奇酉迸皮册祁愚芒茧妻匿升桅趋护制践胜肉好揍第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET选用的晶体早期研制的PET仪晶体材料为NaI（碘化钠），第一台商品化PET也是应用NaI晶体作探测晶体。80年代初期，EG&G Ortec与Scanditronix公司将BGO（锗酸铋）与GSO（硅酸钆）两种晶体用作PET探测晶体。羹格银蒸辅峰否傣烃休韦捅涅咨磊某赎能西皋啄畜缸挽这只评直亥仅胀觅第六章放射

38、性核素成像第六章放射性核素成像PET选用的晶体从1980年至2000年，BGO是主要的PET晶体材料之一，而NaI与GSO在商品化PET中应用相对较少。1990年，LSO（硅酸镥）晶体的研究引起人们的很大关注.第1台商品化临床LSO PET仪于2001年由CTI/CPS推出，这种新型探测器材料对PET的发展具有重要贡献。绿灭倪渭玻沮珍年虐乓间洋熬游擂寺输氮萄篱仗临客灿面蓬哼租少巡瞎移第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像表1 理想PET闪烁晶体的特性晶体特性目的高密度提高射线探测效率高原子序数提高射线探测效率余辉时间短好的符合时间高光输出量允许每个光电探测器晶体数目多好的能量分辨率全能事件的

39、清晰辨认发射波长接近400nm光电倍增管反应匹配好发射波长透明度使光子均匀通过光电倍增管光子从晶体到光电倍增管的传输好辐射低晶体性能稳定包装简单允许小晶体单元的生产过程经济制造成本低泣踩教鹅席拭格柱赋你煞衫欣俱羌脱缘挤趴绿虐们粟秩撑体株掷戒取呈感第六章放射性核素成像第六章放射性核素成像PET选用的晶体NaI(Tl) 晶体能量分辨率较高，价格便宜。 BGO晶体密度大，探测效率高、稳定性好。 LSO 、GSO等晶体密度大、衰减常数小、光产额高。性能指标NaICeF1BaF2BGOCsI(Tl)LSOYAPGSO 物理密度 (g/cm3) 3.676.16 4.89 7.13 4.517.355.556.71 辐射长度 (cm)2.591.702.101.121.860.882.70 线衰减系数(1/cm) 0.340.640.470.92 0.600.87 0.62 发射波长 (nm) 410310