核医学成像设备
核医学成像原理及设备
放射性同位素的制备与选择
制备方法
放射性同位素可以通过核 反应、核裂变、核转变等 方式进行制备。
同位素选择
选择适当的同位素能够更 好地满足成像的需求，如 选择半衰期适中的同位素。
放射性同位素应用
放射性同位素广泛应用于 癌症诊断、心血管疾病评 估等核医学成像领域。
接收器的设计与选择
接收器是核医学成像中获取射线信息的关键组件，其设计和选择直接影响成 像的质量和准确性。
继续改进成像设备和放 射性同位素的安全性和 剂量控制，降低患者和 医护人员的辐射风险。
3 多模态成像
结合不同的成像技术， 如核医学成像和磁共振 成像，实现更全面和准 确的诊断结果。
核医学成像原理及设备
核医学成像是一种利用放射性同位素技术进行人体内部器官功能和病理状态 诊断的显像方法。
核医学成像相关概念
核医学成像通过测量放射性同位素的发射和吸收来获得对生物体内部结构和 功能的信息。
原子核放射性衰变
核医学成像靠探测和记录放射性同位素衰变产生的射线，通过分析射线的特 性来获得图像信息。
成像设备的工作原理
1
数据采集
成像设备通过接收器采集射线信息，并将其转化为数字信号。
2
图像重建
利用计算机算法对采集的射线信息进行处理和重建，生成最终的成像结果。
3
图像显示
将重建后的图像显示在监视器上，供医生进行诊断和分析。
核医于脑部功能评估、脑血流灌 注显像等领域。
心脏成像
核医学成像可以用于评估心脏功能、心肌灌注 以及诊断心脏疾病等。
骨骼成像
核医学成像可以帮助检测骨骼疾病、骨转移等。
甲状腺成像
核医学成像可以用于甲状腺结节检查和功能评 估等。
医学影像设备基础试题库
第一部份一、判断题1．CT机以横断体层成数字图像,它的密度分辨率和空间分辨率均要高于传统的X 线胶片图像. □2．CR糸统可以根据诊断的需要控制某个区域图像的对比度。
□3．激光内镜既是影像诊断设备又是影像治疗设备,为医学界所青睐。
□4．核医学成像设备，通过有选择地测量摄入人体内的放射性核素所放射的X射线，实现人体成像。
□5．磁共振的磁场强度越高,信噪比越高,图像质量就必定越好。
□6．X-CT发展至今,通常认为经历了5代,后一代的CT机在技术和性能上一定比前一代更先进。
□7．PET采用电子准直方法，所以没有铅淮直器。
□8．医学影像设备的导向是完成介入治疗的关键。
□答案1.×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √;二、回答问题1. 常规X机对哪些器官的诊断中仍占重要的或主导的地位答：X线机，作为医学影像设备大家庭中的一名老成员，至今仍是有效的临床检查设备之一；它在综合影像诊断中特别是对肺、骨骼、胃肠道和心血管的诊断中仍占重要的或主导的地位2.CT图像和普通X线的图像相代有哪些显著特牲和优点答：CT以横断面体层成像无前后影像重叠，不受层面上下组织的干扰;同时密度分辨率显著提高;还能以数字图像形式(CT值)作定量分析。
3.磁共振是怎样的一种医学设备,在哪些方面有较为显著的优点.在那些器官和部位应用效果最好答：磁共振成像(MRI)设备，是一种崭新的非电离辐射式医学成像设备。
MRI设备的密度分辨率高，此外它还有一些特殊的优点：①MR成像剖面的定位完全是通过调节磁场，用电子方式确定的，因此能完全自由地按照要求选择剖面图；②MR对软组织的对比度比X线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；④MR还有一个特殊的本领，它能在活体组织中探测体内的化学性质。
迄今，MRI已广泛用于全身各系统，其中以中枢神经、心血管系统、肢体关节和盆腔等效果最好。
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第1章概论1、1895年11月8日，伦琴发现X射线。
2、现代医学影响设备可分为影像诊断设备和医学影像治疗设备。
3、现代医学影像设备可分为：①X线设备，包括X线机和CT。
②MRI设备。
③US设备。
④核医学设备。
⑤热成像设备。
⑥医用光学设备即医用内镜。
第2章 X线发生装置1、X线发生装置由X线管、高压发生器和控制台三部分组成。
2、固定阳极X线管主要由阳极、阴极和玻璃壳组成。
3、阳极：主要作用是产生X线并散热，其次是吸收二次电子和散乱射线。
4、阳极头：由靶面和阳极体组成。
靶面的作用是承受高速运动的电子束轰击，产生X线，称为曝光。
5、阳极帽：可吸收50-60%的二次电子，并可吸收一部分散乱射线，从而保护X线管玻璃壳并提高影像清晰度。
6、固定阳极X线管的阳极结构包括：阳极头、阳极帽、可伐圈、阳极柄。
7、固定阳极X线管的主要缺点：焦点尺寸大，瞬时负载功率小。
优点：结构简单，价格低。
8、阴极：作用是发射电子并使电子束聚焦。
主要由灯丝、聚焦罩、阴极套和玻璃芯柱组成。
9、在X线成像系统中：对X线成像质量影响最大的因素之一就是X线管的焦点。
10、N实际焦点：指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击面积，呈细长方形。
11、N有效焦点：是实际焦点在X线投照方向上的投影。
实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影，称为标称焦点。
12、一般固定X线管的靶角为15°-20°。
13、有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高。
14、软X线管的特点：①X线输出窗的固有滤过率小。
②在低管电压时能产生较大的管电流。
③焦点小。
15、结构：与一般X线管相比，软X线管的结构特点是：①玻窗②钼靶③极间距离短。
16、软X线管的最高管电压不超过60kv。
17、X线管常见的电参数有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大管电流、最长曝光时间、容量、标称功率、热容量。
18、N容量：他是X线管在安全使用条件下，单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负荷量。
医学影像设备分类
医学影像设备分类医学影像设备分为两大类：医学影像诊断设备和医学影像治疗设备。
一、医学影像诊断设备1、X线成像设备：有普通X线机、数字X线摄影设备、X-CT等。
特点：•信息载体：X线•检测信号：透过X线•获得信息：吸收系数•显示信息：物体组成密度•影像特点：形态学•信号源：X线管•探测器：•安全性：有辐射2、MRI设备特点•信息载体：电磁波•检测信号：MR信号•获得信息：质子密度、T1、T2、流速等•显示信息：物体组成、生理、生化变化•影像特点：形态学•信号源：氢质子•探测器：射频线圈•安全性：无辐射，但有强磁场3、超声成像设备•回波类A型：幅度显示，B型：切面显示，C型：亮度显示，M型：运动显示，P型：平面目标显示等。
•透射类超声CT特点•信息载体：超声波，大于0.15MHz•检测信号：反射回波•获得信息：密度、传导率•显示信息：组织弹性及密度变化•影像特点：线性动态•信号源：压电换能器•探测器：压电换能器•安全性：安全4、核医学成像设备• 相机：显像和功能•SPECT：具有γ相机的全部功能，增加了体层成像•PET：使用FDG-18 氟葡萄糖特点•信息载体：γ射线•检测信号：511keV湮灭光子(PET)•获得信息：RI分布•显示信息：标志物的不同浓度•影像特点：生理学•信号源：摄取标志物•探测器：闪烁计数器•安全性：有辐射5、热成像设备•信息载体：红外线、微波•检测信号：红外线•获得信息：组织温度•显示信息：组织血流、神经活动等•影像特点：生理学•信号源：组织器官•探测器：温度传感器•安全性：安全6、内窥镜•光导纤维内窥镜•电子内窥镜：由内镜、光源、视频处理、显示、记录等组成。
CCD（Charges Coupled Device）•超声内镜二、医学影像治疗设备•介入放射学系统：Interventional radiology•立体定向放射外科SRS：Stereotactic Radiosugery•立体定向放射治疗SRT：Stereotactic Radiotherapy•X-刀、γ刀。
简述spect设备及主要临床应用
简述spect设备及主要临床应用SPECT设备及主要临床应用单光子发射计算机体层成像（Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）是一种核医学影像技术，通过向患者体内注射放射性示踪剂，利用γ射线成像方法，对人体内部的器官、生理功能以及病变进行检测和诊断。
SPECT技术在医疗领域有着广泛的应用，可以为医生提供宝贵的信息，帮助他们准确诊断疾病，制定有效治疗方案。
SPECT设备主要由闪烁晶体、光电倍增管、数据采集系统、计算机和显示器等组成。
在SPECT扫描过程中，患者通过静脉注射放射性示踪剂，随后SPECT设备会在特定的时间内进行成像，记录示踪剂的分布情况。
根据γ射线的发射，SPECT设备可以测量患者体内的活动量，并通过计算得出三维断层图像，显示器上呈现出各个器官的代谢情况和功能状态。
SPECT技术在临床上有着多种应用。
首先，SPECT技术可以用于心血管疾病的诊断。
通过SPECT扫描，医生可以观察心脏的血流情况，评估心肌的灌注和收缩功能，帮助诊断冠心病、心肌梗塞等心血管疾病。
其次，SPECT技术在神经系统疾病的诊断中也有重要的应用。
例如，通过SPECT扫描可以检测脑部血流灌注情况，辅助诊断脑卒中、脑瘤、帕金森病等神经系统疾病。
此外，SPECT技术还可用于骨病变的检测、甲状腺功能的评估、肿瘤的定位等多个领域。
总的来说，SPECT设备作为一种重要的核医学影像技术，具有高灵敏度、高特异性、无创伤等优点，被广泛用于临床诊断和治疗中。
随着医学技术的不断发展，SPECT技术将在未来的医疗领域发挥越来越重要的作用，为患者的健康和生命质量提供更加全面和有效的保障。
医学影像设备 ECT设备(SPECT)
1895 X-Ray
4D U/S
PET
SPECT-PET/CT
Nano-Tech
Handheld Laboratories
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脑部不摄取放射性血流灌注显像剂是脑死亡的有 力证据。该项诊断具有法律效率 。
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疾病的发生发展时序及各种影像的诊断能力
表达异常
代谢异常
功能异常 f - MR
结构改变
MR/C T
性药物发出的γ光子成像；放射 药物可选择性聚集在特定的组织 器官或病变部位中，使该脏器或 病变与邻近组织之间有放射性浓 度差，构成一副反应人体器官组 织功能的解剖图像。
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三、S P E C T 特 点
a、同时显示脏器和病变的功能 及解剖结构；
其他影像检查无 法替代！！！
b、可进行活体的分子水平研究（分子核
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（physical half life） （biological half life）
（effective half life）
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基本概念-核衰变
• 核衰变规律：N=N0e-λt • 衰变常数λ：单位时间核衰变的几率。 • 放射性活度（radioactivity）：
单位时间内原子核的衰变数量。 • 单位：贝克(Bq), 居里(Ci)
图像融合型的设备已成为主流！
8
5%
4%
10%
24% 18%
39%
骨
心肌
甲状腺
肾
肿瘤
其它
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一 核物理基础
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基本概念
–核素 (nuclide) ：凡核内具有相同的质子数 （P）、中子数（N） 以及相同能量状态的 原子为同一种核素。
核医学中的ECT、SPECT、PET的名字分析
核医学影像设备的几个英汉互译概念的总结核医学影像设备是目前医院内兴起的检查设备。
在英汉互译中有些误用的情况，现在做一下总结。
核医学影像设备包括很多种。
国家标准分类如下：编码代号6835医用核素设备分类编号6833-02.2管理类别Ⅱ类品名举例骨密度仪、伽玛照相机、肾功能仪、甲状腺功能测定仪、核素听诊器、心功能仪、闪烁分层摄影仪、放射性核素透视机、γ射线探测仪分类名称放射性核素诊断设备编码代号6834医用核素设备分类编号6833-02.1管理类别Ⅲ类品名举例ECT、正电子发射断层扫描装置（PECT）、单光子发射断层扫描装置（SPECT）、放射性核素扫描仪分类名称放射性核素诊断设备在这里我们看到，ECT和单光子发射断层扫描装置不是一个含义！但是在369百科检索中，我们看到一个异常！“发射单光子计算机断层扫描仪Emission Computed Tomography，”即ECT！Emission，翻译是“emission [i'miʃən]n.散发，发射，射出，发出；尤指(光、热、声音、液体、气味等的)发出，射出，散发(无线电波的)发射【电子学】(电子的)放射，辐射，发射【医学、生物学】排出，遗泄，泄出；尤指遗精发出物，发射物，射出物，散发物排泄物，身体内射出(或排出)的液体电子流可见，这个概念里并不是专指“单光子发射”单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)Single-Photon来源：德国MaxPlanckInstituteofQuantumOptics的物理学家们研制出了仅仅生成一个原子制成的单光子(Single-Photon)生成器，他们把极冷的铷原子放在一个真空室并在一侧放置了激光脉冲仪，由此形成光子源，产生质量好的光子。
PET呢？正电子发射断层显像(Positron Emission Tomography)。
核医学成像设备分类、特点及核医学成像过程简介
核医学成像设备分类、特点及核医学成像过程简介核医学成像设备是指探测并显示放射性核素药物(俗称同位素药物) 体内分布图像的设备。
核医学成像是一种以脏器内外或脏器正常组织与病变组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变组织的显像方法。
核医学成像检查ECT与CT、MRI等相比，能够更早地发现和诊断某些疾病。
核医学成像属于功能性的显像，即放射性核素显像。
一、核医学成像设备分类及特点核医学成像设备(一)、相机1、相机组成：(1)、闪烁探头：包括准直器、闪烁探测器、光电倍增管等。
(2)、电子线路：包括前置放大器、单脉冲高度分析器、校正电路等。
(3)、显示装置：示波器、照相机等。
(4)、相机附加设备。
2、特点：(1)、通过连续显像，追踪和记录放射性药物通过某脏器的形态和功能进行动态研究;(2)、由于检查时间相对较短，方便简单，特别适合儿童和危重病人检查;(3)、由于显像迅速，便于多体位、多部位观察;(4)、通过对图像相应的处理，可获得有助于诊断的数据或参数。
核医学成像设备(二)、单光子体层成像设备(SPECT)1、成像原理：利用照相机围绕着诊断感兴趣的人体区域，采集各种不同角度上放射出的光子并计数，然后利用X-CT中所使用的图像重建方法，得到人体某一体层上的放射性药物浓度的分布，即可得到多层面的各方位的体层图像或三维立体像。
目前SPECT核医学成像设备的能量测量范围为50~600keV，空间分辨率6~11mm。
2、与X-CT的区别：(1)、图像粗造，空间分辨率低。
(2)、属发射型体层摄影;核医学成像设备(三)、正电子发射体层成像设备(PET)1、使用发射正电子的放射性核数，如：等都是人体组织的基本元素，易于标记各种生命。
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第十章 核医学成像设备
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学习目标
1. 掌握γ照相机探测器的结构及工作原理； 2. 熟悉SPECT和PET的基本结构和工作原理。
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主要内容
一、核医学成像设备概述； 二、γ照相机； 三、单光子发射型计算机体层设备； 四、正电子发射型计算机体层设备。
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三 单光子发射型计算机体层设备
工作原理：
人体
探测器 放射线总和1
放射线总和2
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三 单光子发射型计算机体层设备
工作原理：
已知各方向的平面投影值
体层平面内个像素灰度值 滤波反投影法
h计算机体层设备
SPECT与CT比较：
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二 γ照相机
工作原理：
位置信息 能量信息
荧光→电流 传导荧光 射线→光子 空间定位选择
射线
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三 单光子发射型计算机体层设备
分类：
SPECT
扫描机型 结构类似第二代CT γ照相机型 可旋转平移的γ照相机
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三 单光子发射型计算机体层设备
基本结构：
ECT用放射性药物：
放射性核素
标记
引入特定化合物 的分子结构中
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一 概述
核医学成像特点： ①图像信息多元化 ②早期诊断价值 ③定位、定性、定量和定期诊断 ④细胞和分子水平显像 ⑤无创性检查方法
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二 γ照相机
基本结构：
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探测器电子线路 显示记录装置
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一 概述
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一 概述
放射性核素：
衰变
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α衰变
衰 变
β衰变
γ衰变
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衰变 稳定
γ射线
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一 概述
放射性核素：
参与新 陈代谢
衰变
射线
核医学成像设备→测量放射线→以图像显示
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一 概述
历史回顾： 20世纪50年代初
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课程小结
一、核医学成像设备概述； 二、γ照相机； 三、单光子发射型计算机体层设备； 四、正电子发射型计算机体层设备。
请认真阅读本章小结，完成课后思考题。
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①图像重建技术与放射线探测技术相似； ②所探测的放射线性质相同； ③重建图像参数和诊断依据不同； ④图像构成成分不同； ⑤SPECT在扫描层厚选择上优于CT。
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四 正电子发射型计算机体层设备
基本结构：
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四 正电子发射型计算机体层设备
工作原理：
正电子核素注射→与负电子碰撞→产生两个反向γ 光子→湮没符合探测装置
逐点扫描成像的闪烁扫描机
20世纪50年代中 γ照相机问世 一次成像
20世纪70年代后 计算机技术应用于γ照相机
1976年
自主生产γ照相机
20世纪70年代末 第一台头部SPECT 更新换代 二维→三维
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一 概述
ECT用放射性核素：
①产生中等能量γ射线 ②有合适物理半衰期 ③合适化学价态和较强化学活性 ④对人体无毒无害