医学影像设备学第8章 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。
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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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。
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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。
医学影像设备学整理资料
第一章 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。
4、 第二章 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。
钨靶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。
影响焦点大小的因素：取决于聚焦罩的形状、宽度和深度。
减小，球管容量减小10、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。
11、一般固定X 线管的靶角为15°-20°。
减小，投射方向x 线量减小12、有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高13、旋转阳极X 线管阳极 ：主要由靶面、转子、转轴和轴承14、旋转阳极的作用：较好地解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾。
最大优点：瞬时负载功率大、焦点小。
缺点：较固定x 线管，主要依靠热辐射进行散热，散热效率低。
15、金属陶瓷大功率X 线管（特殊X 线管）：消除钨沉积层的影响，延长X 线管的寿命。
磁共振成像设备
二、低温技术
3. 冷头、氦压缩机和冷水系统三者关系
三、超导环境的建立与失超保护
（一）超导环境的建立 MR 磁体超导环境的建立通常需要下述步骤： 1. 真空绝热层 最后用涡轮分子泵抽至约 0.001Pa。即:真空度大约为99.999 999%。 2. 磁体预冷 用致冷剂将液氮、液氦容器内的温 度分别降至其工作温度的过程。 3. 超导环境的建立 当容器内温度已初步降至 4.2K，再在磁体液氦容器中灌注液氦。 （二）励磁 在磁体电源的控制下逐渐给超导线圈施加电流， 从而建立预定磁场的过程。
二、主磁体的种类与特点
（1）永磁体的优点：结构简单价格低，目前场强可 达到0.7T，消耗功率极小，维护费用低，杂散磁场小。 （2）永磁体的缺点： 磁场强度较低，不能满足快速 扫描和临床磁共振波谱研究的需要。永久磁体的磁 场稳定性和均匀性也较差。 3.永磁体的恒温控制 多数永磁体的温度系数为负值， 磁场强度与温度成反比。因此，要将磁体置于恒温 室内并设一对控制磁场漂移的线圈，则磁场强度很 易保持稳定。
选择其他断面（如矢状面或冠状面），只要让 梯度磁场随x或y作线性变化，即在x或y方向加上 线性梯度磁场即可。
二、MRI的基本结构
分类：根据主磁场的产生方法，可分为永磁型、
常导(阻抗)型、混合型和超导型等四种；根据
其用途分为介入型和通用型两大类。
基本结构：它包括主磁体系统、梯度磁场系统、
性物质。
一、使用注意事项
3. 金属异物 体内有金属异物的病人，不宜进行
MR检查。
4. 监护、抢救设备 一般的监护抢救设备无法在
核医学成像设备
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。
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。
• 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。
• 准直器可以分为低能（小于150KeV）、中能（150300KeV）和高能（300-600KeV）三种，低能准直器孔径 最小，空间分辨率最高；中能次之；高能最差
3
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。
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
SPECT
单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)
正电子发射型计算机断层扫描仪
第八章磁共振成像设备
空对间带分有辩心力脏较(起四低搏)；器磁或共体振内成带有像铁的磁局性限物质性的病人
不能进行检查；危重症病人不能进行检查； 对钙化的显示远不如CT，难以对病理性钙化为特 征的病变作诊断； 常规扫描信号采集时间较长，使胸、腹检查受到 限制； 对质子密度低的结构，如肺、皮质骨显示不佳； 设备昂贵。
第八章磁共振成像设备
(二) 主 要 用 途
特别适合于中枢神经系统、头颈部、肌肉关节 系统以及心脏大血管系统的检查，也适于纵隔、 腹腔、盆腔实质器官及乳腺的检查。 中枢神经系统，MRI已成为颅颈交界区、颅底、 后颅窝及椎管内病变的最佳检查方式。 对于脑瘤、脑血管病、感染疾病、脑变性疾病 和脑白质病、颅脑先天发育异常等均具有极高 的敏感性，在发现病变方面优于CT； 对于脊髓病变如肿瘤、脱髓鞘疾病、脊髓空洞 症、外伤、先天畸形等，为首选方法。磁矩发 生共振，那么使用一个振幅为B1，而且与作 进动的自旋同步（共振）的射频场，当射频 磁场B1的作用方向与主磁场B0垂直，可使磁化 向量M偏离静止位置作螺旋运动，或称章动， 即经射频场的力迫使宏观磁化向量环绕它作 进动。
第八章磁共振成像设备
如果各持续时间能使宏观磁化向量旋转90º角， 他就落在与静磁场垂直的平面内。可产生横 向磁化向量Mxy。如果在这横向平面内放置一 个接收线圈，该线圈就能切割磁力线产生感 生电压。当射频磁场B1撤除后，宏观磁化向 量经受静磁场作用，就环绕它进动，称为 “自由进动”。
第八章磁共振成像设备
在实际情况下，信号是从大量空间位置点收 集的，信号由许多频率复合组成。利用数学 分析方法，如富里叶变换，就不但能求出各 个共振频率，即相应的空间位置，还能求出 相应的信号振幅，而信号振幅与特定空间位 置的自旋密度成比例。所有核磁共振成像方 法都以这原理为基础。