《核医学影像》PPT课件.ppt
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1、1第六章第六章 核医学影像核医学影像第六章第六章 核医学影像核医学影像(RNI)法国物理学家居里夫妇法国物理学家亨利.贝克勒尔第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理2第六章第六章 核医学影像核医学影像约里奥-居里法国核物理学家约里奥-居里法国核物理学家和化学家第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理第六章第六章 核医学影像核医学影像(RNI)3第六章第六章 核医学影像核医学影像照相单光子发射型计算机断层(singlephotonemissioncom
2、putedtomography)(SPECT)正电子发射型计算机断层(positronemissioncomputedtomography)(PET)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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理第六章第六章 核医学影像核医学影像(RNI)4第六章第六章 核医学影像核医学影像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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理第六章第六章 核医学影像核医学影像(RNI)5
3、第六章第六章 核医学影像核医学影像第一节概述三、核医学影像及其技术特点一、核素示踪二、放射性制剂第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理6第六章第六章 核医学影像核医学影像一、核素示踪两个基本根据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。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。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第五节 PET及其
4、融合技术 计算机断层原理7第六章第六章 核医学影像核医学影像核素示踪技术的优越性灵敏度高测量方法简便射线直接体外测量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可用于生命活动过程的各个阶段 放射性测量10-14-10-18g一、核素示踪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。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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理8第六章第六章 核医学影像核医学影像二、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(imagingagent)RNI影像诊断NaI中的131I氟
5、l8F脱氧葡萄糖仅有示踪和辐射粒子作用性质由其标记物决定第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理9第六章第六章 核医学影像核医学影像三、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 放射性活度分布的外部测量 以图像形式显示(功能性显像)半衰期短核素数量少灵敏度高(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。特点第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理10第六章第六章 核医学影像
6、核医学影像第二节射线探测一、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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理11第六章第六章 核医学影像核医学影像射线射在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)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闪烁体碘化钠(NaI(Tl)晶体光电峰能量最大的峰(或全能峰)表示核素的特征一、射线能谱第一节 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第五节 P
7、ET及其融合技术 计算机断层原理12第六章第六章 核医学影像核医学影像99mTc的射线能谱一、射线能谱 能量能量(keV)记数率记数率第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理13第六章第六章 核医学影像核医学影像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检定放射性同位素或放射性药物提高诊断结果的准确性避免康普顿散射射线及其他射线干扰与标准比较异常光电峰混有杂质一、射线能谱第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理14第六章第六章 核
8、医学影像核医学影像二、闪烁计数器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。测量原理第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理15第六章第六章 核医学影像核医学影像闪烁体(NaI(Tl)晶体)光电倍增管闪烁计数器的组成二、闪烁计数器光学收集系统反射层光学耦合剂光导第一节 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
9、第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理16第六章第六章 核医学影像核医学影像二、闪烁计数器光电倍增管第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理17第六章第六章 核医学影像核医学影像三、脉冲幅度分析器1.脉冲幅度甄别器每一种放射性核素都有自己特有的辐射能谱。闪烁计数器产生的电流脉冲幅度和辐射光子能量成正比,测出脉冲幅度与计数关系曲线就等于测出辐射能谱。高于阈值的脉冲通过并计数,剔出低于阈值的脉冲,逐步改变甄别阈值大小可以得到计数率随甄别阈值的变化曲线。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第
10、五节 PET及其融合技术 计算机断层原理18第六章第六章 核医学影像核医学影像三、脉冲幅度分析器时间脉冲幅度甄别器原理脉冲幅度计数率密度阈值计数率第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理19第六章第六章 核医学影像核医学影像2.单道脉冲幅度分析器3.多道脉冲幅度分析器直接测出幅度在VV+V之间脉冲计数两个甄别器差值V叫道宽。下限甄别器甄别阈值V上限甄别器阈值V+V多个脉冲分析器一次测量得出一个单道脉冲幅度分析器多次测量的结果三、脉冲幅度分析器第一节 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第五节 PE
11、T及其融合技术 计算机断层原理20第六章第六章 核医学影像核医学影像第三节准直器一、准直器的作用二、准直器的技术参数第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理21第六章第六章 核医学影像核医学影像一、准直器的作用准直器(collimator)仅局限于某一空间单元的射线能进入闪烁计数器,其他区域射线不得进入,排除干扰成像的射线,建立放射性核素与图像的空间对应关系。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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理22第六章第六章 核医学影像核医学影像准直器(coll
12、imator)仅局限于某一空间单元的射线能进入闪烁计数器,其他区域射线不得进入,排除干扰成像的射线,建立放射性核素与图像的空间对应关系。一、准直器的作用第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理23第六章第六章 核医学影像核医学影像准直器(collimator)一、准直器的作用 准直器可以做成平行多孔型、发散型、会聚型或针孔型,起限制探测器视野的作用,起到放大和缩小图像的作用。准直器用能吸收射线的高密度物质制成,通常采用铅。准直器在闪烁计数器中闪烁体的前、侧面。准直器构造上与X射线摄影的滤线器相仿。第一节 概述第二节 射线探
13、测第三节 准直器第四节 照相机和单光子发射型第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理24第六章第六章 核医学影像核医学影像一、准直器的作用视野(FOV)射线在准直器的作用下直接射入晶体的区域视野以外射线不能到达的区域屏蔽区第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理25第六章第六章 核医学影像核医学影像视野(FOV)射线在准直器的作用下直接射入晶体的区域视野以外射线不能到达的区域屏蔽区一、准直器的作用第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理26第六章第六
14、章 核医学影像核医学影像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调制传递函数(MTF)两线源分辨距离R半峰宽度(FWHM)二、准直器的技术参数 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理27第六章第六章 核医学影像核医学影像两线源分辨距离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。线源相距较远两个峰值对应线源位置线源距离恰可分辨峰曲线叠加一峰曲线最
15、小值恰好落在另一峰曲线最大值位置上二、准直器的技术参数 2.空间分辨力(a)(b)R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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理28第六章第六章 核医学影像核医学影像2.空间分辨力二、准直器的技术参数 半峰宽度(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F准直器焦距d0准直器孔径L准直器宽度多孔聚焦式准直器结构DdoLF焦平面焦平面R R半峰宽度FWHM100%50%半峰宽度FWHM相对计数率第一节 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第五节 PET及其融合技术
16、 计算机断层原理29第六章第六章 核医学影像核医学影像二、准直器的技术参数 2.空间分辨力系统将实物对比度MS转成图像对比度MI的传递效果调制传递函数第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理30第六章第六章 核医学影像核医学影像系统将实物对比度MS转成图像对比度MI的传递效果二、准直器的技术参数 2.空间分辨力调制传递函数第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理31第六章第六章 核医学影像核医学影像l空间频率较低投影函数为周期变化的矩形波l空间频率增大
17、投影函数是周期变化近似正弦或余弦波图像边缘清晰MTF 1l图像完全不能分辨MTF0图像边缘模糊MTF12.空间分辨力空间频率一条铅条和一条空隙的宽度为空间周期,其倒数叫空间频率。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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理二、准直器的技术参数 32第六章第六章 核医学影像核医学影像空间频率二、准直器的技术参数 MTF曲线MTF空间频率数()线对/毫米2.空间分辨力第一节 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第五节 PET及其融合技术 计算机断层原理33第六章第六章 核医学影像核医学影像3.深度响应分辨
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