医学影像仪器ppt课件
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医院影像设备ppt课件
磁共振成像的优点
任意方向成像。能得到其它成像技术所不能接近或难 以接近部位的图像。
软组织有极好的分辨力。 对子宫、关节(软骨，韧带)、肌肉等部位的检查优于 CT。
神经系统成像
正常颈椎成像
神经系统成像
椎间盘向后突出，硬膜囊受压
CT、磁共振成像部位
部位\设备
头 脊柱 胸 腹 盆腔 四肢关节 急诊 √ √
使用特性
多用于配合现有X线机进行升级 升级较简单、成本较低 检查费用低，但是耗时较长（几分钟）
市场二甲及以下医院 村和基层X射线产品分类
——DR， Digital radiography
数字化X线成像（Digital radiography，DR）
（1）X线管；（2）限束器； （3）诊断床 （4）滤线栅 （5）成像方式 DR：探测器
A，B超， 彩超
二、X线成像及设备基础
X线的发现 X线产生的条件 X线的基本特性 X线吸收与成像 X射线设备分类
传统X线拍片机，DR，CR
数字胃肠机 DSA
移动小C、牙科机
乳腺机
X线的产生
1895年，德国科学家伦琴发现了具有很 高能量，肉眼看不见，但能穿透不同物质， 能使荧光物质发光的射线。因为当时对这 个射线的性质还不了解，因此称之为X射 线。 为纪念发现者，后来也称为伦琴射线，现 简称X线（X-ray）。
DR
直接成像，成像环节少； 平板探测器作为X线检测器
图像分辨率
图像分辨率相对差， 不能满足动态器官和结构的显 示
大 IP板替代胶片盒，费用较低， 多台X线机可同时使用， 无需改变现有设备。 一分钟以上
无光学散射而引起的图像模 糊，其清晰度主要由像素尺 寸大小决定
医学影像设备学第二章 ppt课件
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8、标称有效焦点的国际标注方法是：（ ）
A、1.0 B、1.0mm C、1.0*1.0 D、 1.0mm*1.0mm
9、X线管对焦点的要求说法正确的是：（ ）
A、实际焦点大、有效焦点大 B、实际焦 点大、有效焦点小
C、实际焦点小、有效焦点大 点小、有效焦点小
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D、实际焦
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10、管电流的大小取决于：（ ）
1）灯丝：发射电子，螺 旋管状钨丝，分为单焦点 和双焦点(大、小焦点)。
灯丝电压越高，灯丝温度越高，发射电子数量就 越大，调节灯丝加热电压即可实现管电流的调节 。为了延长灯丝寿命，灯丝加热方式通常采用预 热增温式。
2）聚焦槽：又名阴极头、聚焦罩、集射 罩，对阴极灯丝发射的电子进行聚焦。 见图2-5
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(5)高压发生器：作用_____________。 (6)滤线器摄影床：作用_____________， 结构________________________。 (7)立位摄影架：作用_____________。
ppt课件
38
2、荧光屏透视X线机结构
(1)控制台：作用_____________，画出台面结构 的示意图，并写出各自的名称。
A、灯丝 B、阳极罩 C、阳极柄 D、聚 焦槽
5、固定阳极X线管中用于吸收二次电子的是结 构是：（ ）
A、灯丝 B、阳极罩 C、阳极柄 D、阳 极靶
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ห้องสมุดไป่ตู้30
6、阴极灯丝的材料是：（ ） A、铜 B、铁 C、钨 D、铅
7、固定阳极X线管靶面材料通常是：（ ） A、铜 B、铁 C、钨 D、铅
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(2)X线管头：作用_____________，结构 ________________________。
医学影像ppt课件大全最新版
呼吸系统疾病应用
肺癌
通过CT、PET/CT等影 像技术，可以实现肺癌 的早期发现和准确分期， 为手术和放化疗提供指 导。
慢性阻塞性肺疾病
利用肺功能检查和CT等 技术，可以全面评估肺 部结构和功能状态，指 导慢性阻塞性肺疾病的 治疗和管理。
肺动脉高压
通过超声心动图和CTPA 等技术，可以准确诊断 肺动脉高压并评估其严 重程度，为临床治疗提 供依据。
04 医学影像技术在临床应用
神经系统疾病应用
脑肿瘤
通过CT、MRI等影像技术，可以清晰显示肿瘤的位置、大小、形态 及与周围组织的关系，为手术提供精确的导航。
脑血管疾病
利用DSA、MRA等血管成像技术，可以准确诊断动脉瘤、血管畸形 等脑血管疾病，为介入治疗提供重要依据。
癫痫
通过PET、SPECT等功能影像技术，可以定位癫痫病灶，为手术治疗 提供指导。
利用X射线旋转扫描 和计算机重建技术生 成横断面图像。
MRI成像原理
利用磁场和射频脉冲 使人体组织产生信号， 通过接收和处理这些 信号生成图像。
超声成像原理
利用超声波在人体组 织中的反射和传播特 性生成图像。
核医学成像原理
利用放射性核素标记 的药物在人体内的分 布和代谢情况生成图 像。
02 常见医学影像检查方法
战略建议
加强医学影像技术研发和创新，提高自主创新能 力。
加强医学影像技术标准和规范建设，推动数据共 享和交流。
未来发展方向预测与战略建议
加强医学影像技术专业人才培养和引进，打造高素质人才队伍。
加强医学影像技术应用推广和转化，促进产业升级和经济发展。
医学影像数据安全与伦理问题
06
探讨
数据安全保护措施及法规遵守情况分析
医学影像设备学第4章 数字X线设备ppt课件
数字图像硬件框图
第四节 数字减影血管造影设备
二、影响图像质量的因素
1．成像方式 （1）脉冲方式：采用间歇X线脉冲来形成掩模像和 造影像，每秒摄取数帧影像，脉冲持续时间一般大 于视频信号一帧的时间。由于曝光X线脉冲的脉宽较 大（例如100ms左右）它主要用于脑血管、颈动脉 、肝动脉、四肢动脉等活动较缓慢的部位。
第二节 计算机X线摄影设备
四、读取装置
（一）结构 1.暗盒型读取装置：将IP置入常规X线摄影暗盒类似
的盒内，它可替代常规摄影暗盒在任何X线机上使 用。 2.无暗盒型读取装置：IP在X线曝光后直接被传送到 激光扫描和潜影消除处理，供重复使用。
第二节 计算机X线摄影设备
（二）读取装置原理：
第二节 计算机X线摄影设备来自第二节 计算机X线摄影设备
5.天然辐射的影响 来自建筑物上固定装置、天然放射性元素、宇宙射 线、IP板上微量放射性元素。 IP不仅对X线敏感，对其他电磁波也敏感，如紫外 线、γ射线、α射线β射线及电子线等。 长期存放会产生小黑斑。 使用前必须激光擦除。
第二节 计算机X线摄影设备
（四）使用注意事项 1.选用较大得IP来记录X线影像，大大减少胶片尺寸 的选择次数。 2.IP再次使用时，最好重作一次光照射，以消除潜 影。 3.由于IP的荧光物质对X线得敏感度高，要求很好的 屏蔽。
目录
一、基本结构 二、 影响图像质量的因素 三、对X线机的要求 四、X线管及探测器支撑装置 五、导管床 六、高压注射器 七、数字系统 八、DSA系统的特殊功能 九、图像质量参数及检测 十、日常维护与保养
第四节 数字减影血管造影设备 一、基本结构
❖不含对比剂的影像称为掩模像（mask image） 或蒙片，注入对比剂后得到的影像称为造影像或 充盈像。
医学影像设备学概论PPT课件
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（五）热成像设备
所有物体都会发出红外线能量。物体越热，其分子就愈加活 跃，它所发出来的红外线能量也就越多。
热成像设备通过测量体表的红外信号和体内的微波信号 实现人体成像。红外辐射能量与温度有关，因此又可以说， 热成像就是利用温度信息成像。
举例：１．“慧眼HW-05人体温度红外热图像仪”
在华中科技大学研制成功。可在1秒钟的瞬间，立即显示人 体热图像和最高体表温度，温度分辨率可达到0.06℃，甚至 牙痛等局部发热的症状也能显像。
只X线管。 ３．20世纪10~20年代，出现了常规X线机。 X线管、高压变压器和相关的仪器、设备以及人工对
比剂的不断开发利用，尤其是体层装置、影像增强 器、连续摄影、快速换片机、高压注射器、电视、 电影和录像记录系统的应用 到20世纪60年代中、末期，已形成了较完整的像仪开发出了一种非血糖值测量的对糖尿病 人代谢功能进行评估的新方法，该方法可以在健康人体检中 应用，筛选出糖尿病发病的高危险人群，从而可以进行糖尿 病发病的早期预报，这是目前用其他方法还不能实现的 。
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医用热成像设备一般包括红外成像、 红外照相、红外摄像和光机扫描成像等。
通过调节磁场，用电子方式确定的，因此能
完全自由地按照要求选择层面；②MRI对软
组织的对比度比X-CT优越，能非常清楚地显
示脑灰质与白质；③MR信号含有较丰富的有
关受检体生理、生化特性的信息，而X-CT只
能提供密度测量值；④MRI无电离辐射。目
前，尚未见到MR对人. 体危害的报道。
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MRI的缺点：①成像时间较长；②植入 金属的病人，特别是植入心脏起搏器的病人， 不能进行MRI检查；③设备购置与运行的费 用较高。
医学影像技术仪器使用教案课件
医学影像技术仪器发展趋势
高分辨率、高灵敏度、高帧率
智能化、自动化、网络化
便携式、小型化、低成本
绿色环保、低辐射、低功耗
医学影像技术仪器未来展望
应用发展趋势：多模态、多功能、个性化
技术发展趋势：智能化、数字化、网络化
设备发展趋势：小型化、便携化、一体化
发展趋势：人工智能、深度学习、大数据分析
THANK YOU
医学影像技术在基础医学研究中的应用
医学影像技术在临床研究中的应用
医学影像技术在生物医学研究中的应用
医学影像技术仪器维护保养
PART 04
医学影像技术仪器日常维护保养
软件升级：定期升级仪器的软件，确保设备性能稳定
安全防护：确保仪器放置在安全的环境中，避免受到外界干扰
记录维护：每次维护保养后，都要做好记录，便于跟踪和管理
操作规范：严格按照仪器的使用说明书进行操作，避免误操作导致仪器损坏
更换耗材：定期更换仪器的耗材，如灯泡、胶片等
安全防护：确保仪器放置在安全、稳定的环境中，避免受到外界干扰
定期检查：定期对仪器进行性能检查，确保其正常运行
清洁保养：定期对仪器进行清洁保养，保持其清洁卫生
医学影像技术仪器发展趋势与展望
PART 05
汇报人：XX
医学影像技术仪器使用教案课件
汇报人：XX
目录
01
医学影像技术仪器概述
02
医学影像技术仪器使用方法
03
医学影像技术仪器应用领域
04
医学影像技术仪器维护保养
05
医学影像技术仪器发展趋势与展望
医学影像技术仪器概述
PART 01
医学影像技术仪器定义
医学影像技术仪器：用于医学诊断和治疗的设备，通过产生和检测电磁波、声波、光波等信号来获取人体内部结构和功能的图像。
高分辨率、高灵敏度、高帧率
智能化、自动化、网络化
便携式、小型化、低成本
绿色环保、低辐射、低功耗
医学影像技术仪器未来展望
应用发展趋势：多模态、多功能、个性化
技术发展趋势：智能化、数字化、网络化
设备发展趋势：小型化、便携化、一体化
发展趋势：人工智能、深度学习、大数据分析
THANK YOU
医学影像技术在基础医学研究中的应用
医学影像技术在临床研究中的应用
医学影像技术在生物医学研究中的应用
医学影像技术仪器维护保养
PART 04
医学影像技术仪器日常维护保养
软件升级：定期升级仪器的软件，确保设备性能稳定
安全防护：确保仪器放置在安全的环境中，避免受到外界干扰
记录维护：每次维护保养后，都要做好记录，便于跟踪和管理
操作规范：严格按照仪器的使用说明书进行操作，避免误操作导致仪器损坏
更换耗材：定期更换仪器的耗材，如灯泡、胶片等
安全防护：确保仪器放置在安全、稳定的环境中，避免受到外界干扰
定期检查：定期对仪器进行性能检查，确保其正常运行
清洁保养：定期对仪器进行清洁保养，保持其清洁卫生
医学影像技术仪器发展趋势与展望
PART 05
汇报人：XX
医学影像技术仪器使用教案课件
汇报人：XX
目录
01
医学影像技术仪器概述
02
医学影像技术仪器使用方法
03
医学影像技术仪器应用领域
04
医学影像技术仪器维护保养
05
医学影像技术仪器发展趋势与展望
医学影像技术仪器概述
PART 01
医学影像技术仪器定义
医学影像技术仪器：用于医学诊断和治疗的设备，通过产生和检测电磁波、声波、光波等信号来获取人体内部结构和功能的图像。
《医学影像学课件》- PPT高清完整版
《医学影像学课件》- PPT高清 完整版
探索医学影像学的世界，介绍各种影像技术、影像学地图的制作与解析，以 及现代医学影像学的创新发展趋势。
医学影像学概述
初步了解医学影像学的定义、应用领域以及影像学在临床医学中的重要作用。
放射学基础知识
介绍医学影像学中的基本放射学概念和原理，了解X射线和其他放射线的特点。
探索腹部影像学地图的制作和解析，包括腹部超声和腹部CT的应用。来自骨科影像学地图制作与分析
学习骨科影像学地图的制作和解析方法，包括骨骼X射线和骨骼CT的应用。
泌尿生殖系统影像学地图制作 与分析
了解泌尿生殖系统影像学地图的制作和解析方法，包括腹部超声和腹部CT的 应用。
影像学检查方法介绍
探索不同影像学检查方法，如X射线、CT扫描、MRI等，以及它们在临床医学 中的应用。
脑部影像学地图制作与分析
学习如何制作和解析脑部影像学地图，包括头部CT和头部MRI的应用。
胸部影像学地图制作与分析
了解胸部影像学地图的制作和解析方法，包括胸部X射线和胸部CT的应用。
腹部影像学地图制作与分析
探索医学影像学的世界，介绍各种影像技术、影像学地图的制作与解析，以 及现代医学影像学的创新发展趋势。
医学影像学概述
初步了解医学影像学的定义、应用领域以及影像学在临床医学中的重要作用。
放射学基础知识
介绍医学影像学中的基本放射学概念和原理，了解X射线和其他放射线的特点。
探索腹部影像学地图的制作和解析，包括腹部超声和腹部CT的应用。来自骨科影像学地图制作与分析
学习骨科影像学地图的制作和解析方法，包括骨骼X射线和骨骼CT的应用。
泌尿生殖系统影像学地图制作 与分析
了解泌尿生殖系统影像学地图的制作和解析方法，包括腹部超声和腹部CT的 应用。
影像学检查方法介绍
探索不同影像学检查方法，如X射线、CT扫描、MRI等，以及它们在临床医学 中的应用。
脑部影像学地图制作与分析
学习如何制作和解析脑部影像学地图，包括头部CT和头部MRI的应用。
胸部影像学地图制作与分析
了解胸部影像学地图的制作和解析方法，包括胸部X射线和胸部CT的应用。
腹部影像学地图制作与分析
医学影像设备管理课件
人工智能技术在医学影像领域的应 用越来越广泛，能够辅助医生进行 疾病诊断和治疗方案的制定。
医学影像设备的市场发展趋势
市场规模持续扩大
随着人们健康意识的提高和医疗保健投入的增加，医学影像设 备市场的规模正在不断扩大。
国产设备占比逐渐提高
随着技术的不断进步，国产医学影像设备的市场占有率正在逐渐 提高，打破了进口设备的垄断地位。
辐射安全的管理与监督
建立辐射安全管理制度
制定辐射安全管理制度和操作规程 ，明确各级人员的职责和义务。
定期检查和监测
对辐射设备和工作场所进行定期检 查和监测，确保其符合国家有关标 准和规定。
培训和教育
对工作人员进行辐射安全培训和教 育，提高其对辐射安全的意识和技 能。
事故报告和处理
建立事故报告和处理制度，及时报 告和处理辐射事故，避免事态扩大 和造成不必要的损失。
个患者的受照剂量和潜在照射危险都在控制之下。
辐射防护的措施和方法
屏蔽防护
距离防护
使用重金属材料对电离辐射进行屏蔽，以减 少或避免人员受到辐射。
增加与辐射源的距离，以减少所受的辐在辐射源周围进行工作时，尽量减少工作时 间，以减少所受的辐射剂量。
为工作人员提供防护服、防护眼镜、防护手 套等个人防护用品，以减少辐射对人体的伤 害。
数据处理
对收集到的数据进行处理和分析，提取有 用的信息。
数据存储
将处理后的数据存储在可靠的数据库或系 统中，以便后续查询和分析。
数据报告
定期生成质控数据报告，向上级主管部门 汇报设备的性能状况和使用情况等。
05
医学影像设备的应用与发展趋势
医学影像设备在临床诊断中的应用
X线成像设备
X线成像设备是医学影像诊断中最基础的设备，能 够清晰地显示出骨骼和部分软组织结构。
医学影像设备的市场发展趋势
市场规模持续扩大
随着人们健康意识的提高和医疗保健投入的增加，医学影像设 备市场的规模正在不断扩大。
国产设备占比逐渐提高
随着技术的不断进步，国产医学影像设备的市场占有率正在逐渐 提高，打破了进口设备的垄断地位。
辐射安全的管理与监督
建立辐射安全管理制度
制定辐射安全管理制度和操作规程 ，明确各级人员的职责和义务。
定期检查和监测
对辐射设备和工作场所进行定期检 查和监测，确保其符合国家有关标 准和规定。
培训和教育
对工作人员进行辐射安全培训和教 育，提高其对辐射安全的意识和技 能。
事故报告和处理
建立事故报告和处理制度，及时报 告和处理辐射事故，避免事态扩大 和造成不必要的损失。
个患者的受照剂量和潜在照射危险都在控制之下。
辐射防护的措施和方法
屏蔽防护
距离防护
使用重金属材料对电离辐射进行屏蔽，以减 少或避免人员受到辐射。
增加与辐射源的距离，以减少所受的辐在辐射源周围进行工作时，尽量减少工作时 间，以减少所受的辐射剂量。
为工作人员提供防护服、防护眼镜、防护手 套等个人防护用品，以减少辐射对人体的伤 害。
数据处理
对收集到的数据进行处理和分析，提取有 用的信息。
数据存储
将处理后的数据存储在可靠的数据库或系 统中，以便后续查询和分析。
数据报告
定期生成质控数据报告，向上级主管部门 汇报设备的性能状况和使用情况等。
05
医学影像设备的应用与发展趋势
医学影像设备在临床诊断中的应用
X线成像设备
X线成像设备是医学影像诊断中最基础的设备，能 够清晰地显示出骨骼和部分软组织结构。
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生物医学工程讲义
核医学成像设备（-）
• 概论 • 物理基础 • Γ照相机
内容提要
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
频率ν=ω/2π变化的强电场
医用回旋加速器
• 把两个呈字母D形的盒子相对放置，就可得到交 变的加速电场。
• 理想在人体内病灶的位置上吸附比例应大
于正常组织。
γ射线与物质的相互作用
• γ射线与物质原子中的束缚电子发生作用时, 把全部能量传 递给某个束缚电子, 使其脱离原子发射出去而光子本身则 消失, 这种作用过程叫做光电效应，而发射出来的电子称 为光电子。
• 准直器常用钨铅合金制作，包含圆形、方形或者六角形的 小孔，覆盖在整个NaI晶体表面。
• 常用半衰期T1/2描述放射性核素的衰变
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。
• PET是目前成像最为精确的核医学设备。
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
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。
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
• 入射γ光子与原子核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部 分能量转移给电子，使其反冲出来，同时散射光子的能量 和运动方向发生改变，该作用过程被称为康普顿散射。
• γ光子在靶物质原子的原子核库仑场作用下，光子转化为 一对正负电子。 这种作用过程叫做电子对产生。
• γ射线通过物质时, 是强度逐渐减弱的过程，而能量保持不 变，故γ射线无射程可言。
• 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。
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。
• 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。
准直器
准直器的功能是将被拍物体中某一空间区域内， 沿特定方向发射的γ射线投影到成像平面的相应面 积元上，吸收其它方向的γ射线。
• 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
录
光电倍增管
• 光电倍增管由光阴极、倍增极和阳极组成，这些 电极被封装在真空的玻璃管中。
• 闪烁光子作用在光阴极上时 由于光电效应可产生出电子 • 电子倍增是通过一系列
倍增极所构成的倍增系统完成 • 从阳极上得到的电子流与 入射到光电倍增管光阴极 上的闪烁光强度成正比
照相机
γ照相机是记录和显示被拍照的物体中γ射线活度分 布的一次成像照像系统。
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
• 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。
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
• 这种装置被人们俗称为“母牛”
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
射线的探测技术
用于探测射线的探测器包括有固体、气体和液体 探测器，最常用的是固体闪烁探测器。
• 入射的光子在闪烁晶体中发生光电效应、康普顿散射或 电子对效应，把能量传给电子
• 电子通过电离或激发作用将能量沉积在晶格中 • 晶体发生退激，释放出被沉积的能量，一部分以可见光的
形式释放出来 • 用光电倍增管将闪烁体发出的微弱光转变成电子，进行记
核医学成像设备（-）
• 概论 • 物理基础 • Γ照相机
内容提要
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
频率ν=ω/2π变化的强电场
医用回旋加速器
• 把两个呈字母D形的盒子相对放置，就可得到交 变的加速电场。
• 理想在人体内病灶的位置上吸附比例应大
于正常组织。
γ射线与物质的相互作用
• γ射线与物质原子中的束缚电子发生作用时, 把全部能量传 递给某个束缚电子, 使其脱离原子发射出去而光子本身则 消失, 这种作用过程叫做光电效应，而发射出来的电子称 为光电子。
• 准直器常用钨铅合金制作，包含圆形、方形或者六角形的 小孔，覆盖在整个NaI晶体表面。
• 常用半衰期T1/2描述放射性核素的衰变
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。
• PET是目前成像最为精确的核医学设备。
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
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。
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
• 入射γ光子与原子核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部 分能量转移给电子，使其反冲出来，同时散射光子的能量 和运动方向发生改变，该作用过程被称为康普顿散射。
• γ光子在靶物质原子的原子核库仑场作用下，光子转化为 一对正负电子。 这种作用过程叫做电子对产生。
• γ射线通过物质时, 是强度逐渐减弱的过程，而能量保持不 变，故γ射线无射程可言。
• 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。
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。
• 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。
准直器
准直器的功能是将被拍物体中某一空间区域内， 沿特定方向发射的γ射线投影到成像平面的相应面 积元上，吸收其它方向的γ射线。
• 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
录
光电倍增管
• 光电倍增管由光阴极、倍增极和阳极组成，这些 电极被封装在真空的玻璃管中。
• 闪烁光子作用在光阴极上时 由于光电效应可产生出电子 • 电子倍增是通过一系列
倍增极所构成的倍增系统完成 • 从阳极上得到的电子流与 入射到光电倍增管光阴极 上的闪烁光强度成正比
照相机
γ照相机是记录和显示被拍照的物体中γ射线活度分 布的一次成像照像系统。
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
• 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。
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
• 这种装置被人们俗称为“母牛”
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
射线的探测技术
用于探测射线的探测器包括有固体、气体和液体 探测器，最常用的是固体闪烁探测器。
• 入射的光子在闪烁晶体中发生光电效应、康普顿散射或 电子对效应，把能量传给电子
• 电子通过电离或激发作用将能量沉积在晶格中 • 晶体发生退激，释放出被沉积的能量，一部分以可见光的
形式释放出来 • 用光电倍增管将闪烁体发出的微弱光转变成电子，进行记