核医学成像设备PPT教案.pptx

核医学成像设备
内容提要
概论
物理基础
Γ照相机
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概论
利用γ射线作为探测手段，通过脏器内外或脏器内的正常与病变组织之间的放射性浓度差别揭示人体的代谢和功能信息。
先让人体接受某种放射性药物，这些药物聚集在人体某个脏器中或参与体内某种代谢过程
对脏器组织中的放射性核素的浓度分布和代谢进行成像
核医学影像不仅能得到人体脏器的解剖图像，还可得到生理、生化、病理过程等功能图像。
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设备的历史和分类
核医学的起源可以追溯到20世纪初，1948年Ansell和Rotblat研制出了逐点扫描的核医学成像装置，并用于甲状腺的测量。Anger在50年代研制出了商业化的γ相机。70年代Kuhl等人完成了SPECT的商业化。PET的思想在1951年由Wrenn等人提出，60年代末期出现临床应用的设备。核医学成像设备的分类
γ照相机亦称闪烁照相机，是对体内脏器中的放射性核素分布进行一次成像，并可进行动态观察的核医学仪器。
发射型计算机断层(emission computed tomography, ECT) 是在体外从不同角度来采集体内某脏器放射性分布的二维影像，而后经计算机数据处理重建，并显示出三维图像。可以分为SPECT和PET
PET是目前成像最为精确的核医学设备。
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核医学成像的特点
诊断依据是人体内的放射性强度分布
可以探测生理参数，进行癌症的早期诊断
缺点是空间分辨率不够，不能精确地确定病灶的解剖位置
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新发展
为了克服核医学设备分辨率不高的缺点，研究人员将SPECT、PET与CT结合在一起，解决核医学图像不清楚的缺陷,同时采取X-CT图像进行全身能量衰减校正。
由于放射性药物的特异性成像，借助核素标记， PET可以在分子水平的微观研究和宏观的整体研究中建立起一座桥梁，被称为分子影像。
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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。
常用半衰期T1/2描述放射性核素的衰变
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放射性药物的生产
核医学成像过程中使用的放射性核素均为人工制造，加速器、核反应堆及核素产生器是常见的三种生产放射性核素的途径。
将稳定核素的材料放置在核反应堆的堆芯附近照射。照射时间根据半衰期大小设定，取出照射后的材料，用化学分离的方法分出相关核素。用于生产出半衰期比较长的放射性核素。
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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
这种装置被人们俗称为“母牛”
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回旋加速器
利用磁场使运动中的带电离子回转，并利用电极间交错变换的正负电场，使离子在回转过程中不断地获得能量。
用激发电离气体的方式形成离子源
离子经一偏压电压吸引进入加速器内部的真空腔
带电离子受到磁场的磁力作用，开始旋转
外加在加速腔上的交变电极间产生垂直于B，以频率ν=ω/2π变化的强电场
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