大四下學(xué)期課件-影像核醫(yī)學(xué)儀器

核醫(yī)學(xué)探測(cè)儀器張兆國(guó)NuclearMedicineInstrumentation核醫(yī)學(xué)探測(cè)儀器包含內(nèi)容γ閃爍計(jì)數(shù)器顯像儀器功能測(cè)定儀其他

概述

Definition(定義

)：在醫(yī)學(xué)中用于探測(cè)和記錄放射性核素放出射線的種類、能量、活度、隨時(shí)間變化的規(guī)律和空間分布的儀器，統(tǒng)稱為核醫(yī)學(xué)儀器，用于治療疾病的核儀器也可稱為核醫(yī)學(xué)儀器。常用儀器：各種放射性探測(cè)儀器，顯像儀器，計(jì)量?jī)x，防護(hù)用儀器等

影像核醫(yī)學(xué)顯像儀器發(fā)展歷程1951年美國(guó)加州大學(xué)的Cassen研制出第一臺(tái)閃爍掃描機(jī)。1952年美國(guó)Pennsylvania（賓夕法尼亞）大學(xué)一年級(jí)醫(yī)學(xué)生DavidKuhl設(shè)計(jì)了掃描機(jī)光點(diǎn)打印法。1957年Anger研制出第一臺(tái)γ照相機(jī)。1959年DavidKuhl又用雙探頭的掃描機(jī)進(jìn)行斷層掃描，并進(jìn)一步研制和完善斷層顯像儀器。1979年，Kuhl等研制出SPECT。PETSPECT-CT,PET-CTPET-MRIγ閃爍計(jì)數(shù)器

結(jié)構(gòu)與原理：為能量轉(zhuǎn)換器，其作用是將探測(cè)到的射線能量轉(zhuǎn)化為可以記錄的電脈沖信號(hào)。主要由晶體-NaI(TI);光電倍增管（PMT)；前置放大器組成。γ閃爍計(jì)數(shù)器過(guò)程：1、光子-閃爍晶體-光電效應(yīng)-電子數(shù)倍增-電子流2、一個(gè)入射光子-產(chǎn)生一個(gè)閃爍事件-產(chǎn)生一個(gè)脈沖應(yīng)用：主要用于血、尿等各類組織樣品及體外分析標(biāo)本的放射性測(cè)量。

顯像儀器——γ照相機(jī)結(jié)構(gòu)組成：探頭，機(jī)架，電子學(xué)線路，計(jì)算機(jī)，顯示系統(tǒng)。其中探頭是γ照相機(jī)的核心，其性能好壞決定了整臺(tái)機(jī)器性能及圖像性能好壞。應(yīng)用：各種臟器靜態(tài)現(xiàn)象，快速連續(xù)動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，附有特殊裝置，可以進(jìn)行全身顯像。顯像儀器——γ照相機(jī)探頭組成：準(zhǔn)直器定向準(zhǔn)直晶體波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器光電倍增管光電轉(zhuǎn)換器顯像儀器——γ照相機(jī)準(zhǔn)直器分類：孔的形狀：針孔型，平行孔型，發(fā)散型，會(huì)聚型，斜孔型。能量范圍：低能（小于150Kev)，中能(150-350Kev），高能（大于350Kev）。靈敏度及空間分辨力：高靈敏，高分辨，通用型。顯像儀器——γ照相機(jī)晶體主要參數(shù)：主要參數(shù)指標(biāo)為形狀、大小、厚度及材質(zhì)等。晶體越薄，空間分辨力越好；晶體越厚，對(duì)高能射線探測(cè)效率越高。常用材料：晶體-NaI(TI)，不同材料有不同發(fā)光時(shí)間及探測(cè)效率。發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（ECT）單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（SPECT）正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（PET）單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（SPECT）組成：在高性能γ照相機(jī)基礎(chǔ)上增加了增加了機(jī)架旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部分、斷層床和圖像重建軟件。原理：探頭圍繞受檢對(duì)象或部位呈180和（或）360度旋轉(zhuǎn)，從多角度、多方位采集一系列平面投影像，經(jīng)計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)重建獲得斷層面、冠狀面和矢狀面影像。目前已發(fā)展到雙探頭、三探頭，并且增加了新的功能。應(yīng)用：各種臟器動(dòng)靜態(tài)斷層現(xiàn)象及全身顯像。One-headSPECTTwo-headSPECTSiemenstri-headSPECTGEtwo-headSPECTSPECT顯像正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（PET）結(jié)構(gòu)與原理：主要由探測(cè)系統(tǒng)（晶體，電子準(zhǔn)直，符合線路，飛行技術(shù)），計(jì)算接處理系統(tǒng)，圖像顯示和斷層床等組成。發(fā)射β＋放射性核素經(jīng)湮滅輻射產(chǎn)生兩個(gè)能量相同、方向相反的511Kev的γ光子同時(shí)入射至互成180度環(huán)繞人體的多個(gè)探測(cè)器而被接收，把這些γ光子對(duì)按不同角度分組，可獲得放射性核素分布在各個(gè)角度的投影。常用發(fā)射正電子核素有：氟，氧，氮等。SiemensPET正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀（PET）應(yīng)用：動(dòng)靜態(tài)斷層現(xiàn)象、定量分析，是腫瘤、神經(jīng)、心血管疾病診斷與臨床醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用的重要設(shè)備。目前最先進(jìn)的PET采用的探頭多環(huán)型、模塊和3D結(jié)構(gòu)。探頭晶體除外經(jīng)典的鍺酸鉍，已推出硅酸镥，硅酸G和混合型晶體。SPECT-PET在雙探頭SPECT基礎(chǔ)上除去準(zhǔn)直器，加以符合探測(cè)電子學(xué)線路進(jìn)行雙光子探測(cè)?，F(xiàn)象時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。圖像質(zhì)量較PET差。不能進(jìn)行PET定量計(jì)算及動(dòng)態(tài)顯像。SPECT-CT低毫安級(jí)定位CT。提高SPECT空間分辨能力。CT-PET可配備16排螺旋CT－圖像融合可達(dá)32環(huán)探測(cè)器，上萬(wàn)個(gè)探測(cè)器 GANTRYRINGPETBrainMetabolismImagingCT-PETfusionPET-MRIImagingFusionComparisonofECTandCT,MRIECT主要反映臟器或組織的功能、血流與代謝，同時(shí)也反映其形態(tài)，但分辨率較CT,MRI差。

CT,MRI主要反映解剖學(xué)形態(tài)變化，分辨率較好，有時(shí)也反映其功能變化，但仍然建立在形態(tài)基礎(chǔ)之上。

ECT顯像時(shí)不同臟器顯像需不同藥物，同一臟器不同目的顯像，也要用不同藥物。

CT,MRI檢查時(shí)，任何臟器較單純，均只有普通平掃和增強(qiáng)。治療用核儀器β射線敷貼器

32P和90Y等前列腺治療儀等。

放射防護(hù)儀器

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)儀:

袖珍劑量?jī)x、膠片劑量計(jì)、熱釋光劑量?jī)x。表面污染監(jiān)測(cè)儀:

探測(cè)a、β、γ射線污染,以每計(jì)數(shù)/s讀出。場(chǎng)所劑