核医学显像原理PPT课件
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核医学成像原理及设备课件
多模态成像技术
总结词
多模态成像技术是核医学成像的另一个重要 发展趋势，通过结合多种成像模式，能够提 供更全面的医学信息，有助于医生更全面地 了解患者的病情。
详细描述
多模态成像技术是利用多种成像模式进行医 学影像获取的方法。这种技术能够结合不同 模式的成像特点，提供更全面的医学信息， 有助于医生更全面地了解患者的病情，提高
和医学影像技术的不断发展，分子成像技术在核医学成像中的应用将越来越广泛。
06 核医学成像设备安全与防 护
辐射防护原则
辐射防护三原则
防护、隔离、减量。
辐射防护最优化
在满足诊断和治疗效果的前提下，尽量减少患者 和医务人员的辐射剂量。
剂量限值
根据不同人群和不同照射情况，设定合理的剂量 限值，确保辐射安全。
肿瘤治疗
核医学成像设备还可以用于肿瘤 的治疗，如放射性碘治疗甲状腺 癌、骨转移瘤的放射性核素治疗 等。
心血管疾病诊断
冠心病诊断
核医学成像技术可以检测心肌缺血和 心肌梗死，通过心肌灌注显像和代谢 显像等方法，评估心脏功能和诊断冠 心病。
心功能评估
核医学成像设备可以评估心脏功能， 通过放射性核素心室造影等技术，测 定心脏射血分数等指标，了解心脏的 收缩和舒张功能。
规定。
个人剂量监测
为医务人员配备个人剂量计，实时 监测和记录个人辐射剂量，保障医 务人员健康。
环境辐射监测
对核医学成像设备周围的环境进行 辐射监测，确保环境安全。
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感谢您的观看
核医学成像的优点
无创、无痛、无辐射，能 够提供人体生理和病理过 程的详细信息。
核医学成像的应用
在肿瘤、心血管、神经系 统等领域具有广泛的应用 价值。
核医学第9章 核医学显像技术原理
6、通透弥散 ： 进入体内的某些放射性药物借助简单的通透弥散作 用可使脏器和组织显像。 静脉注入放射性133Xe生理盐水后流经肺组织时放射 性惰性气体(133Xe)从血液中弥散至肺泡内可进行肺灌注 动态显影。
99mTcO -、99mTc-葡庚糖酸盐(99mTc-GH)等可以通过 4
破坏的血脑屏障弥散至颅内的病变区，引起局部放射性 浓聚的“热区”，可进行颅内占位性病变的定位诊断。
99mTc-葡庚糖酸盐(99mTc-GH)、201Tl和67Ga-柠檬酸盐
等可用于肺、脑、鼻咽部的恶性肿瘤显像以进行恶性肿 瘤的定位、定性诊断。
5、选择性排泄： 某些脏器对一些引入体内的放射性药物具有选择性 排泄功能，这类特定脏器的特定细胞具有选择性摄取代 谢产物并将其排除体外，这样一方面可显示脏器的形态， 另方面又可观察分泌、排泄功能和排泄通道。 静脉注入经肾小管上皮细胞分泌(131I-OIH)或肾小球 滤过(99mTc-DTPA)的放射性药物，动态显像可以显示肾 的形态以及尿路通畅情况。
根据影像获取的部位分 局部显像；指显影的范围仅显示身体的某一部位或 某一脏器，此法在临床医学中最为常用。
全身显像：显像装置沿体表从头至足作匀速移动， 将采集全身各部位的放射性显示成为一帧影像称全 身显像。
常用于全身骨骼显像、全身骨髓显像等，此法 主要用于探寻肿瘤转移灶或了解骨髓功能状况，其 优点是观察方便易于对称比较。
(三) 异常图像的分析 1. 静态图像分析要点 ① 位置(平面)：注意被检器官与解剖标志和毗邻器官之间 的关系，确定器官有无移位或反位；
② 形态大小：受检器官的外形和大小是否正常，轮廓是否 清晰完整；
③ 放射性分布：一般以受检器官的正常组织放射性分布为 基准，比较判断病变组织的放射性分布，是否增高或降 低(稀疏)、正常或缺损； ④ 对称性：对于脑、骨髓等对称性器官的图像进行分析时， 还应注意两侧相对应部位放射性分布是否一致。
核医学成像课件
核磁共振成像（MRI）
总结词
一种无辐射的成像技术
详细描述
利用磁场和射频脉冲使人体内的氢原子发生共振，从而产生信号并形成图像，主要用于脑部、关节和软组织疾病 的诊断。
X射线计算机断层成像（CT）
总结词
一种结构成像技术
详细描述
通过X射线扫描人体并利用计算机重建断层图像，能够清晰显示人体内部结构，广泛应用于肿瘤、骨 折和肺部疾病的诊断。
成本高
核医学成像技术通常需要昂贵 的设备和专业的技术人员，导
致其成本相对较高。
时间延迟
由于放射性物质的半衰期较长 ，核医学成像可能需要等待一
段时间才能获取图像。
空间分辨率有限
相对于其他医学成像技术，如 MRI和CT，核医学成像的空间
分辨率可能较低。
05 核医学成像的未来发展
技术创新与进步
新型探测器技术
核医学成像的分类
单光子发射计算机断层成像（SPECT）
利用单光子发射的射线进行成像，常用于心血管和脑部显像。
正电子发射断层成像（PET）
利用正电子发射的射线进行成像，具有高灵敏度和特异性的优点，常用于肿瘤、神经系统 和心血管疾病的诊断。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲对组织进行检测，能够提供高分辨率和高对比度的图像，常用于脑部 、关节和肌肉等软组织的显像。
核医学成像技术利用放射性核素发出的射线与人体组织相互 作用，产生信号并被显像仪器接收，经过处理后形成图像。
核医学成像的原理
01
放射性核素发出的射线与人体组 织中的原子相互作用，产生散射 和吸收，这些相互作用导致能量 损失和方向改变。
02
显像仪器通过测量这些散射和吸 收的射线，并利用计算机技术重 建图像，显示出人体内部结构和 功能。
核医学显像与临床 ppt课件
检查项目
1
恶性转移性骨肿瘤
（骨骼）全身骨显像
2
冠心病诊断
（心脏）运动负荷-静息心肌灌注显像
3
分侧肾功能测定、尿路梗阻、移植肾监 （肾脏）肾动态显像
测、单侧肾动脉高血压
4
肝血管瘤
（肝脏）肝血池断层显像
5
TIA、脑梗塞
6
下消化道出血
（脑）局部脑血流灌注断层显像 消化道出血显像
7
甲亢、甲低、亚急性甲状腺炎 、结节性甲 （甲状腺）甲状腺显像
大多数通过静脉注射或口服简单的引入体内，属于 无创性检查。
所用放射性核素物理半衰期短，显像剂化学量极微， 病人接受的辐射吸收剂量低，几乎不发生毒副作用， 是一种安全检查。
所显示脏器和病变的影像清晰度较差，影像细微结
构的显示。
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临床应用 临床常见病种与核医学ECT检查项目对照表
序号 疾病名称
2．检查摄片：拍片通知病人排尿、进食或其他 准备，这也是为了让检查更准确。
3．报告诊断。
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10
核医学显像是一种功能显像
脏器或组织正常：
正常摄取
异常：（疾病发展过程：细胞基因改变 -代谢改变-功能改变-形态学
改变 ）
✓
功能强,代谢活跃,血流丰富，摄取多，表现放射性浓聚
✓
功能差,代谢差, 血供差，摄取少， 表现放射性减低
γ射线
放射性核素自发的发射出γ射线
放射性核素标记到药物上成为放 射性药物。
NM/SPEC用T探测器探测药物在体内的部位
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探测器本身没有射线
9
检查流程
1．注射显像剂：注射后根据不同的检查，病人 等候的时间也不相同，有的只需数分钟； 有的要2-3小时,甚至1-2天后，为的是让注 射的显像剂能充分到达所需检查的部位。
核医学显像原理PPT课件
Image Fusion 11
临床病史:
70岁的男性连续4个月腹部及背部疼痛. 同时, 病人在前8周体重减轻了 31磅
CT
检查:
正常的胸部CT, 未见腺体异常, 团块或结节.
FDG 检查:
发现在纵膈右部有高代谢区, 提示有淋巴瘤或支气管肺癌.
图像融合的作用:
融合的图像使在CT上的一个极难发现的纵膈低衰减病变得以注意 . 这一发 现倾向于右纵膈淋巴瘤的诊断, 使医生能选择最恰当的治疗方案.
2019/4/17
阳性显像、阴性显像
静息显像、负荷显像
五
放射性核素显像特点
1.不仅反映形态，更反映功能,有助于疾病早期诊 断。
2.动、静态相结合，定性、定量相结合。
3.较高的特异性
4.辐射剂量低，无创检查，安全性高。
功能性显像： CT、MRI、超声显像属于解剖或结构显像，核显像以脏 器对显像剂的摄取功能变化为依据，属于功能性显像。
定量显像：
可以通过计算机的局部数据处理给出定量数据，更客 观的评价病变部位放射性的变化
化学或代谢显像：
核显像不但可以反映局部血流、细胞功能和放射性浓
集量的改变，而且反映细胞内分子水平的化学或代谢改 变，属分子生物学水平。
图像融合
SPECT/PET
衰减校正
同机 图像融合
CT
Decatur Memorial Hospital, NM-department, Oncology
放射性核素显像
一
基本原理
脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用：
不同的显像剂(放射性药物）在体内有其特殊的分 布和代谢规律，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，而显像剂中的放射性核素可发射出具 有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量仪器（γ相 机、SPECT、PET 、SPECT/CT、PET/CT等）可在体外被 探测、记录到这种放射性浓度差，从而在体外显示出 脏器、组织或病变部位的形态、位置、大小以及脏器 功能变化。
核医学影像ppt课件
它提供的脏器功能代谢信息是解剖图像所不能替代的。
23
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。
24
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。
1
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）。
16
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。
13
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 。
14
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
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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。
1
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）。
16
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 。
14
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
核医学显像-精品医学课件
57
58
正常脑断层
59
4、根据获取影像的时间分: 1、早期显像 2、延迟显像
60
1、早期显像 一般指显像剂引入体内后2小时内进行的显像称 早期显像。 主要反映脏器的血液灌注、血管床和早期功能， 常规显像一般采用此法。
61
2、延迟显像 显像剂引入体内2小时后进行的显像，或常规 显像后延迟一定时间进行再次显像称为延迟显 像。 一些病变组织因细胞吸收较差，早期显像本 底较高，不易检出，而适当的延迟显像可降低 本底，提高阳性检出率。
16
正 常 肝 胆 显 像
17
细胞吞噬
单核-巨噬细胞具有吞噬异物的功能，将放射性胶体 或小聚合人血清白蛋白等引入机体，则被单核-巨噬 细胞系统以异物吞噬，则富含单核-巨噬细胞的组织 可被显像。
直径<20nm的颗粒
骨髓
中等颗粒
肝
大颗粒（直径500-1000nm） 脾
18
正常肝显像
2、化学吸附和离子交换
能选择性聚集在特定脏器、组织，使其与邻近组织的 放射性分布形成一定浓度差，而显像剂中的放射性核 素发射出具有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量 仪器在体外探测、记录放射性浓度差，从而在体外显 示出脏器、组织的形态、位置、大小及功能变化。
11
二、显像剂被脏器聚集的机制
核素显像与其他以解剖形态学改变为基础的影像 在方法学上的区别是：
可观察形态、大小、位置、放射性等信息。
47
动态显像（dynamic imaging）
在显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度 动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动 态显像。
其不仅可以反映脏器的动脉血流灌注和组织内早 期血液分布情况，还可以进行定量分析。
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正常脑断层
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4、根据获取影像的时间分: 1、早期显像 2、延迟显像
60
1、早期显像 一般指显像剂引入体内后2小时内进行的显像称 早期显像。 主要反映脏器的血液灌注、血管床和早期功能， 常规显像一般采用此法。
61
2、延迟显像 显像剂引入体内2小时后进行的显像，或常规 显像后延迟一定时间进行再次显像称为延迟显 像。 一些病变组织因细胞吸收较差，早期显像本 底较高，不易检出，而适当的延迟显像可降低 本底，提高阳性检出率。
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正 常 肝 胆 显 像
17
细胞吞噬
单核-巨噬细胞具有吞噬异物的功能，将放射性胶体 或小聚合人血清白蛋白等引入机体，则被单核-巨噬 细胞系统以异物吞噬，则富含单核-巨噬细胞的组织 可被显像。
直径<20nm的颗粒
骨髓
中等颗粒
肝
大颗粒（直径500-1000nm） 脾
18
正常肝显像
2、化学吸附和离子交换
能选择性聚集在特定脏器、组织，使其与邻近组织的 放射性分布形成一定浓度差，而显像剂中的放射性核 素发射出具有一定穿透力的γ射线，利用放射性测量 仪器在体外探测、记录放射性浓度差，从而在体外显 示出脏器、组织的形态、位置、大小及功能变化。
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二、显像剂被脏器聚集的机制
核素显像与其他以解剖形态学改变为基础的影像 在方法学上的区别是：
可观察形态、大小、位置、放射性等信息。
47
动态显像（dynamic imaging）
在显像剂引入体内后，迅速以设定的显像速度 动态采集脏器的多帧连续影像或系列影像，称为动 态显像。
其不仅可以反映脏器的动脉血流灌注和组织内早 期血液分布情况，还可以进行定量分析。
核医学成像原理及设备ppt课件
一般来说，核医学成像系统只检测能量大干50kev的光子 （γ射线）。
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这种信息之所以重要是因为它无法由其他的成像技术提供
用放 射性 同位 素成 像
获得一些和相关病理变化的前兆 有关的生理和生化信息
可了解其生物学功能或者确定某些疾病所在位置
有效的放射性化学药物拥有的特性大致上分为三种：
▪ P E T / C T的问世, 为肿瘤诊断、 良恶性病 变的鉴别诊断提供了极重要的信息, P E T / C T已成肿瘤诊断和鉴别诊断不可缺少的方 法, 经多年应用, 已为肿瘤学家、 放疗学家 和内外科各类专家共识。
▪ P E T / C T的机型主要为 G E 、 S i e m e n s和 P h i l i p s公 司 的 D I S C O V E R Y 、 B I O G R A P H Y和G E ME N I , 分 别占 5 9 %、 3 2 %和 9%
23
γ照相机性能指标
▪ 分辨率 ▪ 灵敏度 ▪ 均匀性 ▪ 线性 ▪ 能量分辨率 ▪ 最大计数率 ▪ 死时间 ▪ 有效视野 ▪ 象限数
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γ照相机的临床应用
▪ 可对脏器进行平面显像、动态显像、门控 显像和全身显像。动态显像和门控显像主 要用于心脏血管检查，平面显像和全身显 像有甲状腺显像、脑显像、肺显像、肾脏 显像、肝胆显像和骨全身显像等。
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39
补充：生产正电子药物的加速器
▪ 拥有加速器的 P E T / C T单位,并能就 地生产除 1 8 F以外的其他正电子药物 , 如 1 1 C 、 1 3 N甚至 1 5 O等, 则能 进一步开展 1 1 C等显像, 对肿瘤的鉴 别诊断更有帮助 。
核医学成像 PPT
Yห้องสมุดไป่ตู้相
发射型计算机断层ECT
• ECT的本质是由在体外测量发自体内的射线 技术来确定在体内的放射性核素的活度。 • SPECT的放射性制剂都是发生衰变的同位素， 体外进行的是单个光子数量的探测。 • SPECT的成像算法与X-CT类似，也是滤波反 投影法。即由探测器获得断层的投影函数， 再用适当的滤波函数进行卷积处理，将卷 积处理后的投影函数进行反投影，重建二 维的活度分布。
正电子发射型计算机断层的技术优势
• PET省去了准直器，使探测效率即灵敏 度大为提高。这带来的直接好处是放射 性制剂用量大为减少，成像信号的信噪 比大为提高，相对照相和SPECT图像质 量更高，患者的安全性更高。 • PET图像空间分辨距离较SPECT提高近十 倍。 • 因为衰减校正更为精确，PET便于做定 量分析。 • PET多环检测技术可以获得大量容积成 像数据，从而以进行三维图像重建。
核医学成像可用于检测——
• 肿瘤 • 动脉瘤（血管壁的薄弱点） • 各种组织中的非正常或者不充足的血 流 • 血细胞混乱和器官的功能失常，如甲 状腺和肺的功能缺陷
——谢谢
原理
若将一定量的放射核素引入人体，它将 参与人体的新陈代谢，或者在特定的脏 器或组织中聚集。RNI的本质就是体内放 射活度分布的外部测量，并将测量结果 以图像的形式显示出来。它含有丰富的 人体内部功能性信息，因此，RNI以功能 性显像为主。
Y照相机
• 照相机是将人体内放射性核素分布 快速、一次性显像的设备。 • 它不仅可以提供静态图像也可以进 行动态观测，既可提供局部组织脏 器的图像，也可以提供人体人身的 照片。 • 图像中功能信息丰富，是诊断肿瘤 及循环系统疾病的重要装置。 • 照相机的探头也就是发射型计算机 断层（ECT）中的单光子发射型计 算机断层（SPECT）的探头。
第二章核医学显像与原理
4.阳性预测值（positive predictive value, PPV）即阳性结果事后概率；表 示所有阳性结果受检者患病的概率。
5.阴性预测值（negative predictive value, NPV）即阴性结果事后概率；表 示所有阴性结果受检者未患病的概率。
6.阳性试验似然比（positive likelihood ratio, +LR）是患者实验结果真阳性比例与健康人实 验结果假阳性比例的比值，即：敏感性/（1-特 异性）。表明结果阳性时，患病与不患病几率 的比值。比值越大（如>10），患病的概率越 大，实验越好。 7.阴性试验似然比（negative likelihood ratio, -LR）是患者实验结果假阴性比例与健康 人实验结果真阴性比例的比值，即：（1-敏感 性）/特异性。表明结果阴性时，患病与不患病 几率的比值。比值越小（如<0.1）。不患病的 概率越大，实验越好。
第二章 核医学显像原理与显像剂
第一节核医学显像的基本原理
一、核医学显像（nuclear medicine imaging）的定义： 经典解释为：将放射性核素及其标记化合 物引入人体，实现脏器、组织、病变的功 能性显像方法，也称放射性核素显像 （radionuclide imaging）。
二、核医学显像的基本原理
（三）显像体位的选择
针对不同部位脏器和不同的显像目的，选
择正确的体位对图像的质量非常重要。
（四）准直器和设备工作条件的选择
探测不同能量的γ射线应选用相应性能的 准直器。另外，根据显像器官和组织的深 浅、大小和厚度和显像的目的，选择高灵 敏度或高分辨率准直器。