第六章 核医学影像(RNI)
照相机
单光子发射型计算机断层
(SPECT)
(single photon emission computed tomography)
正电子发射型计算机断层
(PET)
(positron emission computed tomogr技术参数
1.灵敏度(sensitivity) 射线通过准直器的效率 准直器的探测效率 取决于准直器几何尺寸（孔径、长度、焦距）
2.空间分辨力
分辨两线源或点源的最小距离的倒数
定量评价
➢两线源分辨距离R
➢半高宽度(FWHM)
二、准直器的技术参数
2.空间分辨力
➢两线源分辨距离 R 两线源平行放置，用一带准直器探测器在垂直线源方向逐点探测计数，获 得探测计数与探测位置的响应曲线。
一、照相机原理
照相机构造原理
射线源
探头
位置信号 能量信号
照相示波器
1.探头 射线
“复眼”
准 直 器
闪 烁 体
电 阻 矩 阵
光 电 倍 增 管
Z 信号 位置 信号
1.探头
一、照相机原理
1.探头
一、照相机原理
电阻矩阵
光电倍增管的排列
一、照相机原理
2.位置信号和Z信号
闪烁点定位原理： ①靠闪烁点近的光电倍增管输出光电信号较强，反之则异 ②光电倍增管输出的位置信号同光电倍增管所处1）核医学影像技术方便且安全。 （2）核医学影像是一种功能显像，不是组织的密度变化。
第二节 射线探测
一、 射线能谱
二、闪烁计数器 三、脉冲幅度分析器
一、 射线能谱
每一种放射性核素都有自己特有的辐射能谱 测出 射线能谱，鉴定和分析放射性同位素
射线能谱 射线射在NaI(Tl)晶体上，产生光电子、康普顿散射电子等次级电子， 这些电子在 闪烁能谱仪中形成计数，得到脉冲高度分布曲线(脉冲高 度谱)
➢灵敏度高
10-14-10-18g
➢测量方法简便
放射性测量 射线直接体外测量
➢可用于生命活动过程的各个阶段 放射性示踪物质示踪量极少
不干扰机体正常生理生化过程
放射性核素产生的射线（主要是 射线）是电离辐射，过量照射会对 机体造成损伤，必须注意安全防护。
二、放射性制剂
放射性制剂(放射性药物) 核医学诊断、治疗
显影剂(imaging agent)
放射性核素
NaI中的131I
用放射性核素标记的化合物
氟18-脱氧葡萄糖(l8F-FDG)
仅有示踪和辐射粒子作用 性质由其标记的化合物决定
三、核医学影像及其技术特点
放射核素 引入人体
参与人体 新陈代谢
特定脏器 组织中聚集
以图像形式显示 （功能性显像）
放射性活度 分布的外部测量
线源相距较远
两个峰值
对应线源位置
(a)
线源距离恰可分辨
峰曲线叠加
一峰曲线最小值恰好落在 另一峰曲线最大值位置上
R (b)
二、准直器的技术参数
2.空间分辨力
➢半高宽度(FWHM)
带准直器探测器沿垂直线源方向逐点计数 获得的响应曲线最大值一半处的曲线宽度
相对D 计数率 do
F 准直器焦距 d0 准直器孔径 L 准直器宽度
照相机的组成
医学成像的物理原理 Perry Sprawls p408
第六章 核医学影像(RNI)
第一节 概述 第二节 射线探测 第三节 准直器 第四节 照相机和单光子发射型计算机断层原理 第五节 PET及其融合技术
第一节 概述
一、核素示踪 二、放射性制剂 三、核医学影像及其技术特点
一、核素示踪
焦点近限 焦点远限 分辨距离是最佳分辨距离两倍的两个点
焦点长度 焦点近限和焦点远限间的距离
二、准直器的技术参数
3.深度响应
脏器
焦点远限 焦点 焦点近限
准
直
器
闪烁体
准直器的深度响应
第四节 照相机和单光子发射型计算机断层原理
一、照相机原理 二、照相机性能指标及质量控制 三、单光子发射型计算机断层原理 四、单光子发射型计算机断层的技术优势 五、SPECT性能指标及质量控制
两个基本根据 ➢同一元素的同位素有相同化学性质，在生物体内生物化学变化过 程完全相同，生物体不能区别同一元素的各个同位素，可用放射性 核素来代替其同位素中的稳定性核素。
➢放射性核素衰变时发射射线，利用高灵敏度放射性测量仪器可对 其标记物质进行精确定性、定量及定位测量。
一、核素示踪
核素示踪技术的优越性
闪
烁
计
数
器 的
光学收集系统
组
成
反射层 光学耦合剂 光导
光电倍增管
光电倍增管
二、闪烁计数器
三、脉冲幅度分析器
脉
冲
幅
度
甄 别 器 原
计 数 率
理
计 数 率 密 度
• • •
时间 阈值 脉冲幅度
三、脉冲幅度分析器
2.单道脉冲幅度分析器
直接测出幅度在V~V+V之间脉冲计数
两个甄别器
上限甄别器阈值V+V
二、闪烁计数器
测量原理 射线晶体内产生荧光，光导和反射器组成的光收集器将光子投射到光电倍 增管光阴极上，击出光电子，光电子在光电倍增管内倍增、加速在阳极上形成 电流脉冲。
电流脉冲高度与射线能量成正比 电流脉冲个数与辐射源入射晶体的光子数成正比，即与辐射源的活
度成正比
二、闪烁计数器
闪烁体 （NaI(Tl)晶体）
L 100%
半高宽度 FWHM
F 50%
R R 焦平面
半高宽度FWHM 多孔聚焦式准直器结构
二、准直器的技术参数
3.深度响应 空间分辨距离R或FWHM是辐射源到准直器距离的函数，此
关系称为准直器深度响应(depth response)
最佳分辨距离 某一深度上的一个最小分辨距离，对应的深度称为准直 器的焦距F
计数率
一、 射线能谱
光电峰（或全能峰） 能量最大的峰
康普顿散射
99mTc的 射线能谱
能量(keV)
一、 射线能谱
临床医学测量 射线能谱主要意义 ➢测定放射性同位素特定能量射线的计数率
避免康普顿散射射线及其他射线干扰 提高诊断结果的准确性
➢检定放射性同位素或放射性药物
与标准比较
异常光电峰
混有杂质
由能谱仪抑制通过保探测器的不需要的脉冲
3.多道脉冲幅度分析器 多个脉冲分析器
下限甄别器甄别阈值V 差值V叫道宽。
一次测量得出一个单道脉冲幅度分析器多次测量的结果
第三节 准直器
一、准直器的作用 二、准直器的技术参数
医学成像的物理原理 Perry Sprawls
准直器的基本功能
低能和高能准直器的比较
一、准直器的作用
四种类型的准直器
医学成像场物理原理 汤乐民等 P192