1 第八章 核医学成像设备
§8-1 概述
概念：是一种以脏器内外或脏器正常组织与病变组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变组织的显像方法。
一、核医学成像的过程和基本条件：
(1)、先把某种放射性同位素标记在药物上，形成放射性药物并引人人体内，当它被人体的脏器和组织吸收后，就在体内形成了辐射源。
(2)、用γ射线检测装置可以从体外检测体内放射性核素在衰变过程中放出的γ射线，从而构成放射性同位素在体内分布密度的图像。
由于放射性药物与一般天然元素或其他化合物一样，能够正常地参与机体的物质代谢，因此核医学成像的图像不仅反映了脏器和机体组织的形态，更重要的是提供了有关脏器功能及相关的生理、生化信息。
二、核医学成像的基本特点如下：
(1)、核医学成像是以脏器内、外，或脏器内各部分之间的放射性浓度差别为基础，显示的静态和动态图像，该图像不仅反映了人体组织、脏器和病变的位置、形态、大小，而且还提供了包括整体或局部组织功能，以及脏器功能的每个微小局部变化和差别。
(2)、核医学成像具有多种动态成像方式。由于脏器对放射性药物的摄取、吸收、排泄等作用，使脏器、病变的血流和功能情况得以动态且定量地显示出来，同时提供多种功能参数以反映机体及组织的血流功能、代谢和受体等方面的信息。
(3)、一些放射性核素具有向脏器或病变的特异性聚集，由此而获得的核素成像具有较高的特异性，可显示不同组织类型的肿瘤、各种神经受体、炎症、转移 2 灶等组织器官的影像。而这些单靠形态学检查常常难以实现。
三、核医学成像设备分类及特点
(一)、γ相机
1、组成：
(1)、闪烁探头：包括准直器、闪烁探测器、光电倍增管等。
(2)、电子线路：包括前置放大器、单脉冲高度分析器、校正电路等。
(3)、显示装置：示波器、照相机等。
(4)、附加设备：
2、特点：（见书P226）
(1)、通过连续显像，追踪和记录放射性药物通过某脏器的形态和功能进行动态研究；
1 影像核医学：是一门研究利用放射性核素示踪技术进行医学成像诊断疾病并探索其机制与相关技术理论的医学学科
2 同质异能素：原子核内质子数与中子数都相同但能级不同的核素互称为同质异能素
3 电离：带电粒子和物质原子中的电子发生相互作用，使轨道电子获得足够的能量脱离原子形成正负离子对的过程
4 激发：当核外轨道电子从入射的带电粒子所获得的能量比较小时只能使低能级的轨道电子跃迁到高能级轨道使整个原子处于能量较高的状态
5 散射：入射的带电粒子受到物质中原子核库仑电场的作用而改变运动方向损失能量的过程
6 湮没辐射：当β正与物质作用能量耗尽时和物质中的自由电子结合，正负电荷抵消，两个电子的静止能量转化为两个方向相反能量各位0.511Mev的两个γ光子，这一过程称为湮没辐射
7 韧致辐射：粒子在介质中受到的阻滞而急剧减速时能将部分能量转化为电磁辐射即X射线，它发生的概率与β负粒子的能量及介质的原子序数成正比
8 光电效应：γ光子与原子的内壳层轨道电子发生作用时，将其全部能量交给电子，使其脱离原子而成为自由电子，而γ光子被吸收，这种过程称为光电效应，脱离原子轨道的电子称为光电子
9 康普顿效应：X，γ光子与原子外壳层的电子发生非弹性碰撞，将部分能量传递给外壳层电子使之称为自由电子而本身发生Q角的偏转反射称为康普顿效应
10 电离辐射：能直接或间接引起物质电离的射线
11 比活度：单位质量物质的放射性活度
12 放射性核衰变：放射性核素能子发的发生核内结构或能级的变化，同时发射出某种射线而转变为另一种核素的现象
13 放射性核浓度：是指放射性药品中所要求的放射性核素，其活度占样品放射性总活度的百分比，它是反应反射性药品中是否含有或含有多少放射性杂质的重要指标
14 物理半衰期：某一放射性核素在衰变过程中原有的放射性活度减少至一半所需要的时间
15 生物半衰期（Tb）：指进入生物体内的放射性活度经由各种途径从体内排出原来一半所需要的时间
核医学成像设备
一、选择题
1． 碘在多少能级时衰减曲线发生跃变。 （ ）
A.25KeV B.30KeV C.33KeV D.35KeV
2． γ相机的准直器类型较多，下列哪个不是 γ相机的准直器。 （ ）
A. 针孔型 B. 笔型 C.扩散型 D.会聚型
3． 不属于核医学成像设备的仪器（ ）。
A. 照相机 B.单光子发射型计算机体层
C.正电子发射型计算机体层 D. DSA
4． 下面哪种设备需用闪烁晶体（ ）
A. 核磁系统 B.A 超
C.单光子发射型计算机体层 D.B 超
5． 属于核医学成像设备的是（ ）
A.r 相机 B.CR C.DR D.DSA
6． 下列是核医学成像设备的是（ ）
Ａ .ECT Ｂ .CT Ｃ.MRI Ｄ .DSA
7． 下列是核医学成像设备的是（ ）
Ａ .r 相机 Ｂ .CT Ｃ.MRI Ｄ .DSA
8． 下列属于核医学成像设备的是（ ）
A.MRI B.PET C.γ相机 D.SPECT E.DSA
9． 下列那一个不是核医学成像设备（ ）
A. γ相机 B.ECT C.PACS D.PET
10. γ相机闪烁晶体多由那种物质构成（ ）
A.NaI B.NaI （ T1) C.NaCL D.FeO
11. 准直器按灵敏度和分辨力可分类没有那种类型 ()
A. 高灵敏型 B.高分辨型 C.通用型 D. 复合型
12. PET 使用得准直方法称为（ ）
A. 准直器准直 B.电子准直 C.原子准直 D. 分子准直
13. 对正电子发射型计算机体层描述正确的是（ ）
A. 探测器接收到的是 X 射线 B.探测器接收到的是超声
科技情报开发与经济 ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２００７年第１７卷第１８期 文章编号：１００５－６０３３（２００７）１８—０１６２—０２ ＰＥＴ核医学成像原理分析 王亚丽 （山西长城微光器材股份有限公司，山西太原，０３００１２） 摘要：分析了ＰＥＴ（正电子计算机断层扫描）的成像原理、结构和性能指标，阐述了 ＰＥＴ在核医学成像领域中的应用。 关键词：ＰＥＴ；医学成像；空间分辨率；时间分辨率 中图分类号：Ｒ４４５ 文献标识码：Ａ ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）即正电子发射断层扫描仪，是当 今世界最高层次的核医学技术，也是当前医学界公认的最先进的大型医 疗诊断成像设备之一，已成为肿瘤、心、脑疾病诊断的不可缺少的重要方 法。它是一种有较高特异性的功能显像和分子显像仪，除显示形态结构 外，它主要是在分子水平上提供有关脏器及其病变的功能信息，适合于 快速动态研究，具有多种动态显像方式。 许多疾病在解剖结构发生改变之前早已出现功能变化。此时在以解 剖结构改变为基础的ＸＣＴ，ＭＲＩ上尚不能发现任何病变，而ＰＥＴ采用了 一些有特殊物理和生化特眭的同位素，如：“ｃ，“Ｎ， Ｏ， ＳＦ等，其特点是能 够释放正电子，与体内代谢产物结合，与生命过程密切相关，半衰期短、 代谢快、对人体无损伤。将这些发射正电子的放射性同位素标记在示踪 化合物上，再注射到研究对象体内，这些示踪化合物就可以对活体进行 生理和生化过程的示踪，显示生物物质相应生物活动的分布、数量及时 问变化，以达到研究人体病理和生化过程的目的。 ＰＥＴ技术被称为“活体生化成像”，它可以从分子水平洞察人体内代 谢物的活动及生理、生化变化，可以更早期、灵敏、准确地诊断和指导治 疗多种疾病。 ＰＥＴ是在分子水平上利用影像技术研究人体心脏和受体功能的最 先进的手段，它在新药开发、研究等领域中已显示出卓越的性能。 １ ＰＥＴ成像原理 正电子断层扫描仪将人体代谢所必需的物质如：葡萄糖、蛋白质、核 酸、脂肪酸等标记上具有正电子放射性的短寿命核素，制成显像剂（如氟 代脱氧葡萄糖）注入人体后进行扫描成像。因为人体不同组织的代谢状 态不同，所以这些被核素标记了的物质在人体的各种组织中的分布也不 同。如在高代谢的恶性肿瘤组织中分布较多，这些特点能通过图像反映 出麋，从而甜好霜 进柠穆断和 析 经过你记丁１匕电亍放射仕饭意的蓟物往射八人件，它衣空时广：三【ｊ的 正电亍在人体组织中运动很短距离后（一般 ｌ ｎｍ１）和电了相遇而湮没， 产生两个能量为５１ １ ｋｅＶ的相反方向发射的 光子。根据人体不同部位 吸收标记化合物能力的不同，同位素在人体内各部位的浓聚程度不同， 湮没反应产生光子的强度也不同，测量两个 光子就可以确定电子对湮 收稿日期：２００７—０３—１３ 没的位置、时间和能量信息。由于恶性肿瘤组织新陈代谢旺盛，吸收放射 性药物比一般组织多，ＰＥＴ通过测量放射性药物的密度分布就可以确定 恶性肿瘤组织的分布情况。 ＰＥＴ分子成像表达了生物学过程细胞分子水平上在活体中的显示 和测量，能分析生物系统且不扰乱生物系统，还能对与疾病有关的分子 改变进行量化后成像。ＰＥＴ用核谱学方法探测湮没辐射光子，可以得到 有关物质微观结构的信息，它提供了一种非破坏性探测手段。 ２ ＰＥＴ的主要性能指标 ２．１空间分辨率 空间分辨率表明ＰＥＴ对空间的两个“点”的分辨能力。一个理想的放 射性点源放在ＰＥＴ的ＦＯＶ中，ＰＥｔ 所得到的放射性分布图像并不是一 个点，而是有一定扩展，所得到的是一个“球”，球的大小反映了ＰＥＴ的空 问分辨能力。分辨率定义为该点源的扩展函数的半宽高。ＰＥＴ为三维成 像，所以其分辨率用三个互相垂直方向上的半高宽来表示，即轴向分辨 率（沿着探测器圆圈中心轴方向）、径向分辨率（沿中心轴任一半径方向） 和切向分辨率（和在中心轴垂直平面任一半径的方向）。 空间分辨率主要取决于环形探测器的位置分辨。因为探测器为闪烁 探测器，闪烁探测器单元的几何尺寸代表位置灵敏度，因此，从这方面讲 闪烁品体单元的几何尺寸越小越好。另外，点源放在视场ＦＯＶ中不同位 置，其分辨率稍有不同，距ＦＯＶ中心越远，其分辨率越差，这是由探测器 视差误差，即在ＦＯＶ中不同位置点源对探测器位置灵敏单元的不同视角 造成的。 ２＿２灵敏度 ＰＥＴ探测灵敏度常用单位体积内单位辐射剂量情况下探测器探测 到的事例来表示。灵敏度越高表明在一定统计误差要求下，对特定脏器 的放射佳强度要求越低；Ｉ Ｔ的灵敏度足匾生决定莱种试验注射剂量千Ⅱ 散｛Ｉ；采朵日 闩 短的垂变仕算依据 一。 影响灵敏度的主要因素有：第～，整个探测器被测物体所张的立体 角。这个立体角扣除丁探测器ｑｊ非灵敏区晶体之间间隔所造成的死角郎 分。第二，探测器本身的探测效率，即探测器响应事例数与人射事例数的 比例。第三，系统时间窗、能苗窗大小。第四，系统的死时问。 Ｔｈｅ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｉｌ Ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｒｃｈａｒｄｓ ｉｎ Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ ａｎｄ Ｓｏｍｅ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ＳＯＮＧ Ｂｉｎ，ＷＡＮＧ Ｑｉａｎｇ，ＣＡＩ Ｈｏｎｇ—ｂｉｎｇ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｃｈａｒｄｓ ｉｎ Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｄｖａｎｃｅｓ ｓｏｍｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｅ，ａＳｕｒｅｓ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｏｒｃｈａｒｄ；ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ；ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
