成像理论第九章05-08

第五节γ照相机核医学影像诊断仪起源于20世纪50年代1951年美国用钙化钨晶体扫描机获得人类第1张甲状腺扫描图1952年碘化钠晶体扫描机应用临床1958年美国研制出第一台γ照相机γ照相机对体内脏器中的放射性核素分布进行一次成像，并可进行动态观察优点：①～④γ照相机结构：准直器、NaI(Tl)晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成象装置等组成。准直器、晶体和光导、光电倍增管矩阵等构成可单独运动的部分，称为闪烁探头。一、γ照相机的成像原理（一）γ照相机的基本原理核医学显像：利用病变组织与正常组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变组织成像核医学显像基本条件：①～②γ相机探测原理γ相机探测原理γ相机探头(detector)准直器(collimator)：限制入射γ射线的方向晶体(crystal)：将γ射线转成荧光光电倍增管(photomultipliertube,PMT)：将荧光转换成电信号并将之放大定位电路：确定闪烁点（γ射线入射点）的位置。电子线路放大器、脉冲幅度分析器PHA、各种校正等显示装置软件控制采集、校正、图像处理等1.探头周围铅屏蔽2.准直器固定结构3.准直器孔4.NaI

晶体

5.光电倍增管

γ相机探头射线位置计算第六节单光子发射型计算机断层成像发射型计算机体层（ECT）1、单光子发射型计算机断层（SPECT）：利用能发射γ光子的核素成像2、正电子发生型计算机断层（PET）:用β﹢衰变核素成像SPECT

singlephotoemissioncomputedtomographyγ相机---发射，平面图像（透射，X平片）SPECT---发射，断层图像（透射，CT）γ相机探头绕人体旋转，图像重建——SPECT一、单光子发射型计算机体层成像原理双探头SPECT探测原理图像重建基本原理1）未知矩阵3）由射线和列方程

X1+X2=30X3+X4=70X1+X3=40X2+X4=60X1+X4=50X2+X3=504）求解方程得矩阵值307050604050X1X2X3X4304010202）测量射线和—投影图象重建算法两类：变换反投影法(间接法)：滤波反投影法FBP

、反投影滤波法、卷积滤波法;迭代法(直接法)：逐次近似法、序列子集期望值最大法（Theordered-subsetexpectationmaximum，OSEM）第七节正电子发射型计算机断层成像PET扫描的最终目的是获得示踪剂在体内的空间分布（一）正电子放射性核素正电子发射体发射正电子，在组织中与负电子相互碰撞发生湮灭辐射，同时产生两个方向相反、能量相同的γ光子。正电子在组织中只能瞬态存在，故不能直接测量，只能探测γ光子电子对湮灭（二）PET探测原理第一个探测器探测到一个511Kev光子第二探测器在规定时间内（0-15nSec）探测到另外一个511Kev的光子——确定有一个湮灭发生，同时记录一个计数PET探测原理SPECT与PET的区别探测信号:SPECT:单光子（99mTc、131I）PET:双光子（15O、11C、13N、18F）空间定位:SPECT:准直器+位置电路PET:符合探测电路空间分辨率:SPECT:8~12mmPET:3~5mm灵敏度:PET(尤其3D时)>SPECT扫描时间:PET(尤其3D时)<SPECT21第八节正电子发射断层与计算机断层成像（PET/CT）PET/CT是把两种影像技术有机结合在一起，进行图像融合。一、PET/CT图像采集一、PET/CT成像PET/CT从物理结构上分为CT系统和PET系统PET/CT的发展历史1953年正电子探测脑肿瘤1963年发射断层1973年Hounsfield发明CT1976年PET用于临床1991年螺旋CT问世1995年Townsend研制PET/CT2000年PET/CT在北美放射学会问世2001年PET/CT用于临床PET/CT的特点CT与PET硬件、软件同机融合解剖图像与功能图像同机融合同一幅图象既有精细的解剖结构又有丰富生理、生化分子功能信息可用于肿瘤诊断、治疗及预后随诊全过程高灵敏度、高特异性、高准确性CT图像兼做衰