核物理基础与核医学仪器课件：04-核医学射线测量仪器

1、核医学射线测量仪器,（一）核医学仪器基本构成和原理,核医学射线测量仪器主要由三部分组成。 一是射线探测器，利用射线和物质相互作用产生的各种效应，如电离电荷、荧光现象等，将射线的辐射能转变为电子线路部分能处理的电信号。常根据需要把探测器和最基本的电子线路，如前置放大器等封装在一起，形成一个独立的单元，这部分常称为探头。 二是电子线路部分，即根据不同的测量要求和探测器的特点而设计的分析和记录电信号的电子测量仪器，如放大器、脉冲幅度分析器、计数率计、计数器等。 三是各种附加部件，该部分在仪器中起辅助作用，如按不同的检测目的和需要而配备的电子计算机数据处理系统、自动控制系统、显示系统和储存系统等，进一

2、步完善了仪器的性能,（二）电子线路部分,1、 放大器 匹配和降噪：前置放大器 放大：稳定、可调的放大倍数,滤波 成形,2、 定时计数器（定标器） 记录预定时间内的脉冲数 3、 计数率仪 连续显示和记录脉冲计数率（单位时间内的脉冲数）,4、脉冲幅度鉴别器 构成： 电压幅度比较器 输入： 各种幅度的脉冲信号 输出： 恒定幅度的脉冲信号 条件： 输入的脉冲幅度大于预定的电压（阈值） 作用： 鉴别粒子能量是否大于阈值,5、 脉冲幅度分析器 构成： 两个电压幅度比较器 输入： 各种幅度的脉冲信号 输出： 恒定幅度的脉冲信号 条件： 输入脉冲幅度在下阈值和上阈值之间 作用： 分析粒子能量是否在能量窗内,脉

3、冲幅度分析示意,能量窗的设置,6、多道脉冲幅度分析器（Multichannel Analyzers ，MCA) 核心是模拟-数字转换（ ADC: Analog- to-Digital Converter）,（三）核医学仪器的系统分类,脉冲计数系统 脉冲幅度分析系统 平均水平探测系统 符合测量系统,脉冲计数系统,脉冲幅度分析系统,多道脉冲幅度分析系统,平均水平探测系统,符合测量系统,（四）核医学中射线的测量,平均水平探测系统 脉冲计数系统 脉冲幅度分析系统 （符合测量系统：PET）,射线测量原理,工作条件选择,目的 保证设备的参数适合于待测核素，实现核素选择功能 基本要求 探测效率高 稳定性好

4、易于操作 可变因素 光电倍增管的供电高压 放大器的放大倍数 脉冲幅度鉴别器的阈值 脉冲幅度分析器的阈值和道宽,不同工作条件下能谱的变化,下阈,上阈,计数率,电压,积分测量与微分测量,积分测量 微分测量,选择工作条件的方法,坪曲线法 优值方法 能量刻度法,坪曲线法,高压选择 放大倍数选择 阈值选择 道宽选择,本方法特点：直观、主观,优值方法（1）,优值的意义： 当NsNb 当NsNb,优值方法（2）,在高压、放大倍数、阈值中固定两个参数，变化一个参数，测得优值随这个参数的变化情况，找出其最大值。对其它参数组合重复测量优值，一系列优值中最大者对应的参数为工作参数。 特点：客观、工作量大,能量刻度法

5、,在适当的高压和放大倍数下，将单道脉冲幅度分析器阈值或窗中心旋钮的读数刻度为百keV或千keV。在测量不同的核素时，将旋钮调至其对应的能量即可。如刻度为百keV，则测量99mTc时旋至1.4，测量131I时旋至3.64。 特点：使用方便,（五）应用,1、放射性测量的类型 绝对测量 与绝对标准比较 活度相对比较,绝对测量 仅依赖被测物理量之外的条件 绝对测量是测定单位时间的衰变数，以确定放射性活度。绝对测量通常由专门机构用专用的仪器进行。,与绝对标准比较 如果有活度经过专门机构校正的核素标准源，则可用标准源来校正仪器，通过比较未放射源的计数率和标准源的计数率，获得未知源的活度。 依赖绝对测量的结

6、果,活度相对比较 在很多情况下活度的相对比值就有意义，不必知道绝对活度。例如器官摄取率的测定，只需计算器官的计数率和标准源的计数率之比。 依赖探测效率等条件的一致 探测效率随时间的变化 探测效率随空间的变化,2、 体外样品测量（in vitro） 计数器 井型闪烁探测器 探测效率较高 易于铅屏蔽，降低本底计数 液体闪烁计数器 医用核素活度计 比较,体外样品测量（2） 活度相对比较，如RIA 井型闪烁探测器+脉冲幅度分析器+.（ +自动换样机构） 探测效率高 晶体、核素 注意事项 样品体积和位置 样品活度（？）,3、体内测量（in vivo） 活度相对比较 准直器+固体闪烁探测器+脉冲幅度分析器. 注意事项 准直器选用、安装 射线衰减的影响 射线散射的影响 计数率特性,体内测量例1：甲状腺摄131I功能试验 患者空腹口服131I溶液210Ci，服后继续禁食1小时；于口服131I溶液后4