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它提供的脏器功能代谢信息是解剖图像所不能替代的。
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图像融合是指将多源信道所采集到的关于同一目
标的图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，
最后综合成同一图像以供观察或进一步处理。
简单来说，医学图像融合就是将解剖结构成像与
功能成像两种医学成像的优点结合起来的，为临床提
供更多、更准确的信息。
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第六章
核医学影像(RNI)
核医学影像(RNI)： 通过探测引入人体内的放射性核素直接或间接 放射出γ射线，利用计算机辅助进行图像重建，从 而对病灶进行定位和定性。也称为放射性核素显像。
它是核医学诊断中的重要技术手段。
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示踪原理（即放射性核素或其标记化合物应用于示踪 的基本根据）：
1、同一元素的同位素在生物体内有相同的化学变化和
而另一类是以发射正电子的核素为示踪剂的，即正电
子发射计算机断层显像仪（positron emission tomography，PET）。
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SPECT实际上就是一个探头可以围绕病人某一脏器进 行360°旋转的γ相机。在体外通过探头绕人体的旋转， 获得从多角度、多方位采集的一系列投影图像，再通过图 像重建和处理，可获得各方向记录脏器组织中放射性分布 的断层影像。
γ照相机不仅可以快速形成器官的静态平面图像，同时 因其成像速度快（目前可以做到每秒20帧画面），所以，也 可观察脏器的动态功能及其变化。也就是说它不仅可以提供 静态图像，而且也可以进行动态观测。
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γ照相机主要由探头、支架、电子线路、计算 机和显示系统组成 。
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γ探头是照相机的核心，它由准直器、闪烁体、光 电倍增管、电阻矩阵等部件组成。 探头的作用是用准直器把人体内分布的放射性核素 辐射的γ射线限束、定位，用多个光电倍增管将由γ射 线在闪烁体激起的荧光转化为电脉冲，再将这些电脉冲 转化为控制像点位置的位置信号和控制像点亮度的Z信 号。 光 准 闪 电 直 烁 倍 器 体 增 管

主要由四部分组成： 闪烁探头 电子学线路 显示记录装置 附加设备。
平面γ照相机探头
探测器由准直器，闪烁晶体，光电倍增管等组成
• NaI晶体的直径大于60cm或者面积大于55cm×45cm，厚 度为0.96cm。 • 多采用一块大直径的NaI(Tl)晶体和37-91个按一定形状 （例如正六角形）排列分布的光电倍增管相耦合 • 光电倍增管的数目根据晶体和光电倍增管的大小决定。 • 光耦合的方法是在光电倍增管与NaI晶体之间加入硅油以 减少光的反射，或者采用光导，以求尽量多地将晶体中的 荧光引导至光阴极。
γ事件定位
根据光电倍增管读出的信号，计算出该事件在闪 烁晶体内的作用位置（x,y坐标），将该作用点的 坐标再通过准直器还原到物体表面，最终得到物 体中放射性核素的分布。
问题：由于晶体面积大，光电倍增管数目多，荧光光子各
向同性，某个γ事件在晶体上所激发的荧光会被全部的光 电倍增管所采集。
电阻加权定位
物理基础
• 核素是由一定数量的质子和中子构成的束缚态体 系，对应于一定的原子核能态。 • 放射性核素的衰变方式有：衰变（射线）、 衰变（正电子和电子）和衰变（射线）等。 • 放射性现象是由原子核内部的变化引起的，与核 外电子的状态无关，对放射性核素加温、加压或 者加磁场都不能抑制或明显改变射线的发射。
核素产生器
从半衰期较长的母体核素中，分离出由母体核素 衰变产生的、半衰期较短的、适合临床应用的子 体核素的装置。
• 母体核素由核反应堆或加速器生产，注入装有吸附剂的层 析柱内 • 母体核素不断衰变为子体核素，由于化学性质不同，子体 核素可以选用适当的洗脱剂从层析柱上洗脱。 • 子体核素洗脱后，未衰变的母体核素仍然在层析柱中继续 衰变，不断产生子体核素

SPECT的图像是反映放射性药物在体内的断层 分布图
放射性药物能够选择性聚集在特定脏器、组织 或病变部位，使其与邻近组织之间的放射性分 布形成一定程度浓度差
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（三）SPECT与CT的异同：
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四、正电子发射型计算机断层仪
(positron emission tomography，PET) （一）探测原理：
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（二）探测系统：
1、闪烁探头：将光子转换成可见光 锗酸铋(BGO)晶体 硅酸镥(LSO)晶体、硅酸钆(GSO)晶体
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2、脉冲处理：将探头传过来的电信号转换成时间信号， 经过数字化、常分鉴别器处理后的脉冲信号用于符合电 路信号处理。
低能鉴别器、高能鉴别器 3、符合电路系统：通过符合电路系统处理获得湮灭反应 产生的信号后，就能确定有无正负电子符合事件发生。
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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。 同一幅图像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。 PET、CT单独能实现的，PET/CT一定能实现；
PET/CT能实现的， PET或CT单独不一定能实现。
三维采集：取消环间隔，在所有的环内进行符合计算 计数率高，散射严重，分辨率低。
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PET系统流程图：
回旋加速器
产生同位素
化学合成同位素示踪剂
PET扫描器
注入人体
进行PET扫描
采集得到投影原始数据
重建获得浓度分布图像
动态建模及功能图像生成算法
计算机系统
获得功能图像
精临品文床档分析诊断
（四）校正技术：

正电子湮灭
两个光子沿着直线反方向飞 行
几乎同时到达在这条直线上 的两个探测器
符合探测
探测由电子对湮灭所产生的 γ光子对来反映正电子湮灭 时的位置
符合事件(coincidence event)：一个计数
在符合窗时间内探测到的两 个光子
PET/CT是一个全新的系统
不是简单的“PET+CT”
活度计
液体闪烁计数器
探针
表面污染检测仪
Radiation Protection
放射卫生防护
常用辐射剂量单位
照射量 (exposure dose)
表示射线空间分布的辐射剂量，即在离放 射源一定距离的物质受照射线的多少，以X 射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生 的电荷量来表示。
国际单位为库仑/千克(C/kg），简写为 C·（kg）-1。传统的单位是伦琴(roentgen, R)。
核显像仪器
核显像仪器经历了四个发展阶段：线形扫描机、γ相机、 单光子发射计算机断层（single photo emission computed tomography, SPECT）、正电子发射计算机断 层仪(positron emission computed tomography, PET) ；由逐点线形扫描到一次成像；静态成像到动态 成像；局部成像到全身成像；平面成像到断层成像。
是一台高性能的γ照相机的基础上增加 1.支架旋转的机械部分 2.断层床 3.图像重建（reconstruction）软件 使探头能围绕躯体旋转360°或180°，从多角度、 多方位采集一系列平面投影像，通过图像重建和 处理，可获得
横断面（transverse section） 冠状面（coronal section） 矢状面（sagittal section）

无创无痛
核医学影像检查通常是无创、无痛、无辐射的，对患者的 身体损伤较小。
多模式成像
核医学影像可以结合多种成像模式，如单光子发射计算机 断层成像（SPECT）和正电子发射断层成像（PET），提 供更丰富的诊断信息。
定量分析
核医学影像能够进行定性和定量分析，有助于医生更准确 地评估病情。
缺点
辐射剂量
核医学影像有助于心脑血 管疾病治疗效果的评估和 预后判断。
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详细描述
通过核医学影像技术，可 以监测心脑血管疾病在治 疗过程中的变化情况，评 估治疗效果，为调整治疗 方案提供依据。同时，核 医学影像还可以用于心脑 血管疾病复发的监测和预 后判断。
神经系统疾病诊断案例
01 总结词
核医学影像在神经系统疾病诊 断中具有重要价值，能够提供 准确的定位和定性信息。
详细描述
核磁共振成像是一种基于原子核磁性的医学影像技术，利用射频脉冲激发人体内的氢原子核，通过测量其共振频 率和弛豫时间来获取影像。该技术无辐射，具有高分辨率和多参数成像的特点，能够提供丰富的组织结构和功能 信息。
正电子发射断层扫描
总结词
无创、高灵敏度、定量检测
详细描述
正电子发射断层扫描是一种利用正电子标记的示踪剂进行医学影像的技术，通过检测示踪剂在体内的 分布和代谢来反映器官和组织的生理和病理状态。该技术无创、高灵敏度，能够实现定量检测，广泛 应用于肿瘤、心血管和神经系统等疾病的研究和诊断。
内分泌系统
核医学影像在内分泌系统疾病 的诊断和治疗中具有重要作用 ，如甲状腺疾病、肾上腺疾病 等。
其他应用
除了上述应用外，核医学影像 还应用于神经科学、移植医学
、骨关节疾病等多个领域。
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