核医学影像设备-课件.ppt

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1、第七章第七章 现代生物医学影像设备现代生物医学影像设备 第四节第四节 核医学影像设备核医学影像设备姓名：姓名：7.4 7.4 核医学影像设备核医学影像设备7.4.17.4.1 核医学影像设备概述核医学影像设备概述7.4.2 7.4.2 闪烁闪烁相机相机7.4.3 7.4.3 单光子发射计算机断层设备单光子发射计算机断层设备 7.4.4 7.4.4 正电子发射型计算机断层设备正电子发射型计算机断层设备7.4.1 7.4.1 核医学影像设备概述核医学影像设备概述1 1、核医学影像设备概念、核医学影像设备概念2 2、核医学影像设备发展历史、核医学影像设备发展历史3 3、核医学影像设备分类、核医学影像

2、设备分类4 4、射线能谱射线能谱核医学概念核医学概念 （1）核医学）核医学：即原子（核）医学，是研究同位素及核辐射的医学应用及理论基础的科学。核医学就是利用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。核医学最重要的特点是能提供身体内各组织功能性的变化，而功能性的变化常发生在疾病的早期，能够更早地发现和诊断某些疾病。核医学显像特点：核医学显像特点：具有简单、灵敏、特异、无创伤性、安全、易于重复、结果准确等特点。2 2、核医学影像设备发展简史、核医学影像设备发展简史1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀矿时发现，铀矿能使包在黑纸内的感光胶片感光，这是人类第一次认识到放射现象，也是后来人们建立放

3、射自显影的基础。科学界为了表彰他的杰出贡献，将放射性物质的射线定名为“贝克勒尔射线”。1898年，马丽居里与她的丈夫皮埃尔居里共同发现了镭，此后又发现了钚和钍等许多天然放射性元素。1923年，物理化学家Hevesy应用天然的放射性同位素铅-212研究植物不同部分的铅含量，发现了某些元素受X光照射后会发出独特的射线，为X-线射荧光分析法奠定了基础；后来又应用磷-32研究磷在活体的代谢途径等，并首先提出了“示踪技术”的概念。1926年，美国波士顿内科医师布卢姆加特（Blumgart）等首先应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，在人体内第一次应用了示踪技术，有“临床核医学之父”之称。赫维

4、西1934年EnricoFermi发明核反应堆，生产第一个碘的放射性同位素。1936年JohnLawrence首先用32P磷治疗白血病，这是人工放射性同位素治疗疾病的开始。1937年Herz首先在兔进行碘128I半衰期（半衰期T1/225分）的甲状腺试验，以后被131I（8.4天）替代。反应堆费米Fermi 1957年，安格（HalO.Anger）研制出第一台照相机，称安格照相机，使得核医学的显像由单纯的静态步入动态阶段，并于60年代初应用于临床。1959年，他又研制了双探头的扫描机进行断层扫描，并首先提出了发射式断层的技术，从而为日后发射式计算机断层扫描机ECT的研制奠定了基础。50年代，钼

5、99Mo-锝99mTc(99Mo-99mTc)发生器的出现。最早的伽玛相机钼99Mo-锝99mTc(99Mo-99mTc)发生器 70年代单光子断层仪的应用和80年代后期正电子断层仪进入临床应用，使影像核医学在临床医学中的地位有了显著提高；1972年，库赫博士应用三维显示法和18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG）测定了脑局部葡萄糖的利用率，打开了18F-FDG检查的大门。他的发明成为了正电子发射计算机断层显像（PET）和单光子发射计算机断层显像（SPECT）的基础，人们称库赫博士为“发射断层之父”。单光子发射型计算机断层扫描仪正电子发射计算机断层显像(PET)4 4、射射线能能谱 测出射线能谱可

6、以用来鉴定和分析放射性同位素。利用闪烁能谱仪可测出射线能谱，其探头内接收射线的闪烁体通常是碘化钠（铊激活）晶体NaI(Tl)。射线射在NaI(Tl)晶体上可以产生光电子、康普顿散射电子等次级电子，这些电子都会在闪烁能谱仪中形成计数，从而获得脉冲高度分布曲线，就可以确定射线的能谱。7.4.2 7.4.2 闪烁闪烁 相机相机1 1、相机的基本组成及原理相机的基本组成及原理2 2、相机定位网络的设计相机定位网络的设计3 3、相机成像原理相机成像原理4 4、相机的性能指标相机的性能指标 7.4.2 7.4.2 闪烁 相机相机 相机是将人体内放射性核素分布快速、一次性显像和连续动态观察的设备，它不仅可以

7、提供静态图像，而且可提供动态图像，了解血液和代谢过程，图像中功能信息丰富，是诊断肿瘤及循环系统疾病的重要设备。1 1、相机的基本相机的基本组成及原理成及原理 工作原理：工作原理：受检查者注射放射性同位素标记药物后，放射性核素浓聚在被检脏器内，该脏器就成了一个立体射线源，射线通过准直器射在NaI(Tl)晶体上，立即产生闪烁光点，闪烁光点发出的微弱荧光被光导耦合至光电倍增管，输出电流脉冲信号，经过后续电子线路处理形成一定能量的脉冲在显示屏上显示出一个个闪烁的光点，经过一定时间积累便形成一幅闪烁图像，图像可用照相机拍摄下来，就完成了一次检查。7.4.2 7.4.2 闪烁闪烁 相机相机 组成组成（1）

8、探头：）探头：探头是照相机的核心，其性能的好坏决定了整台机器性能机图像性能的好坏，它包括准直器、闪烁晶体、光电包括准直器、闪烁晶体、光电倍增管、前置放大电路、光导和定位网倍增管、前置放大电路、光导和定位网络电路络电路。作用:是把人体内分布的放射性核素辐射的射线限束、定位射线限束、定位，利用多个光电倍增管将由射线在闪烁晶体激起的荧荧光转化为电脉冲光转化为电脉冲，再将这些电脉冲转化电脉冲转化为控制像点位置的位置信号和控制像点为控制像点位置的位置信号和控制像点亮度的亮度的Z信号。信号。（a）由19个光电倍增管构成的闪烁相机探头（a）由）由19个光电倍增管构成的闪烁个光电倍增管构成的闪烁 相机探头相机

9、探头 （1 1）探头）探头 准直器准直器准直器准直器功功能能：引入放射性制剂的人体中的射线是各向同性的，记录射线的闪烁计数器会接收2立体角内的射线，这样导致所形成的核素显像是模糊混乱的，不能形成反应放射性核素数量在人体脏器内的分布图像，也就不能获得脏器的形态图像。如图所示：（1 1）探头）探头 准直器准直器准直器准直器 为了建立放射性核素与图像空间对应关系，必须局限于某一空间单元的射线能进入闪烁计数器，其他区域的射线不能进入，因此需要准直器起决定脏器所发射射线位置的作用，排除对成像起干扰作用的射线，是重要的成像部件。如图所示：（1 1）探头）探头 准直器准直器准直器准直器 材材料料及及类类型型

10、：准直器用能吸收射线的高密度物质制成，通常采用铅（吸收作用大），且易加工，目前有针孔型、平行多孔型、张角型（扩散型）和聚焦孔型（会聚型）等，其中平行多孔准直器是最常用的。(1)、针孔形 (2)、平行孔形(3)、扩散型 (4)、会聚型 （1 1）探头）探头 准直器准直器 平行多孔准直器根据核素能量分为平行多孔准直器根据核素能量分为高能、中能和高能、中能和低能低能三类：三类：A：低能准直器适用于能量小于150keV（千电子伏特）的射线，厚度约为，孔数为20000-40000孔；B:中能准直器适用于核素能量为150-410keV的射线，厚度约为，孔数为8000-16000孔；C:高能准直器适用于能量

11、大于410keV的射线，厚度大于，孔数为1000-4000孔；准直器准直器 （1 1）探头）探头 准直器准直器准直器准直器准直器的技术参数：准直器的技术参数：A A：灵敏度：灵敏度：射线通过准直器的效率（射向准直器的射线只有一部分通过准直器，其余部分被准直器吸收）。主要取决于准直器的几何参数（准直器的孔径、长度、焦点距离等）B:B:空间分辨力：空间分辨力：显像装置能分辨两线源或点源的最小距离的倒数称为装置的空间分辨力。定量评价分辨力有三种方法：两线源分辨距离R；半峰宽度FWHM;调制传递函数。（1 1）探头）探头 闪烁晶体闪烁晶体闪烁晶体闪烁晶体:普通放射性核元素产生的射线为高能量、短波长的光

12、子，它不能直接被晶体后面的光电倍增管接收，因此需要闪烁晶体起波长转换的作用。闪烁晶体是由一定量的闪烁物质加以少量激活物质以适当的方式组成。当快速带电粒子通过闪烁体时，使闪烁体的原子或分子电离或激发，在它的复合或退激时即发生荧光。当中性粒子（如光子）通过晶体时，与闪烁晶体发生各种效应（如光大效应、康普顿散射）产生次级带电粒子产生荧光。（1 1）探头）探头 闪烁晶体闪烁晶体闪烁晶体闪烁晶体:NaI NaI（TITI）晶体的优点：）晶体的优点：A：密度大，=/cm3，荧光反应作用截面积大，对射线阻止本领高，即吸收效率高，探测效率高可达20%-30%。B：发光效率高，晶体透明度高C：荧光闪烁衰减时间短

13、，约0.23-0.25s，所以时间分辨率很高，约10-6s，适合于高计数率工作。D:NaI（TI）晶体产生荧光光子的数量与入射射线能量之间线性好，且范围较宽，而且发射光谱（在410nm处有最大强度）与光电倍增管光阴极的光谱（在400nm波长处有最大光电发射）响应匹配很好，提高了光电转换效率。E：制备较为方便，大小形状（圆形、方形、矩形）可满足临床应用要求。NaINaI（TITI）晶体的缺点：）晶体的缺点：易潮解，所以必须密闭封装。（1 1）探头）探头 光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管 光电倍增管是一个将光子转换成电子的真空光电器件。其内部由光阴极K、聚焦极F、二次发射倍增系统（D1、D

14、2、D3也称为联极）组成。其工作过程为当闪烁晶体产生的光子入射到光电倍增管光阴极上便产生光电子，光电子经聚焦极进入倍增系统，使电子得到倍增，最后在阳极收集电子，形成阳极电流和电压。阳极收集的电子总数与光阴极发射的光电子数成正比，而光电子数与闪烁晶体发射荧光光子数成正比，即电流脉冲幅度与入射射线的能量成正比。图：光电倍增管工作原理示意图各各部部分分作作用用：光阴极材料为锑、钾、铯，在400nm波长处有最大的光电发射，与闪烁晶体有很好的匹配，而且稳定度较高；聚焦极在光阴极和第一倍增极之间，是光阴极产生的光电子尽可能多的集中到第一倍增极的有效面积上；二次倍增系统由若干倍增极组成，工作时各电极一次加上

15、递增电位，从光阴极发射的光电子经聚焦极入射到第一倍增极上，产生一定数量的二次电子，这些二次电子在电场加速作用下又打在下一个倍增极上，数量得到倍增，依次倍增下去，直到电子流被阳极收集。（1 1）探头）探头 光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管 相机中光电倍增管是在闪烁晶体之后排成六角形的多个光电倍增管，其数目有19、37、61、91等规格。每一个光电倍增管阳极给出一个电流脉冲信号到电阻网络。注：每一个边排列3个，总共19个；若每一个边排列4个，总共37个；若每一个边排列5个，总共61个；若每一个边排列6个，总共91个 （1 1）探头）探头 前置放大和定位网络前置放大和定位网络前置放大和定位网

16、络前置放大和定位网络 每个光电倍增管的输出分别经过一个前置放大器后加到定位网络上，产生与光子位置相对应的四个位置信号X+X-Y+Y-。（2 2）电子线路部分电子线路部分 相机电子线路部分主要由能量信号通道和位置信号通道两个部分组成。（2 2）电子线路部分电子线路部分 能量信号通道产生Z脉冲Z=X+X-+Y+Y-，该信号称为脉冲总和信号，然后进入脉冲高度分析器（脉冲幅度分析器），确定该信号是否在所选定能量区，这样可以消除绝大部分散射的射线和天然本底（天然本底是指天然本底辐射，包括宇宙射线和自然界中天然放射性核素发出的射线），使只有与所选能量射线相应的Z脉冲信号能通过而送到显示示波器的输入端，控制

17、像点的亮度。位置通道通过对X+X-Y+Y-处理得到X=(X+-X-)/Z,Y=(Y+-Y-)/Z的位置信号，这就是闪烁光点的位置。（2 2）电子线路部分电子线路部分 脉脉冲冲幅幅度度分分析析器器：所产生电流脉冲的的幅度和辐射光子的能量成正比，如测出脉冲幅度和计数的关系曲线就等于测出了辐射能谱。我们可以设计一种只允许一定幅度（称为甄别阈值）脉冲通过的电路，通过的脉冲送到计数器中记录，即脉冲幅度甄别器。脉冲幅度低于阈值的脉冲予以剔除，逐渐改变甄别阈值的大小就可以得到计数率随甄别阈值的变化曲线即辐射能谱，如图所示：图：脉冲幅度甄别器原理单道脉冲幅度高度分析器 （3 3）显示系统显示系统 显示系统由示

18、波器和照相机组成，照相机可以对准显示荧光屏进行摄影。目前相机的显示系统都由微型计算机的显示器实现。2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 定位网络是确定光子入射到闪烁晶体中位置的重要电路，定位精度的高低将直接影响被监测脏器中病变的位置，常用定位网络有电阻加权、电容加权和延迟线加权三种，最常用的是电阻加权定位网络。电阻加权定位网络的设计：2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 （1 1）位置信号）位置信号X X，Y Y的数学模型的数学模型图：19个光电倍增管排成六角形的相机探头 如 图 所 示 19个光电倍增管排成六角形的相机探头，定位网络采用电阻加权矩阵。2 2、相机定位网相机定位网络的的设计

19、 设第i个倍增管的中心坐标为（xi，yi），闪烁点的位置为（x，y），d为光导的厚度。根据照度公式，第i个光电倍增管接收来自（x，y）闪烁点的光强与下式成正比：如果第i个光电倍增管输出脉冲为Zi，则Zi=GNi（G为该倍增管的倍增系数，Ni为第i个光电倍增管光阴极输出的光子数）2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 在相机中，若一个光子入射到闪烁晶体中，入射到（x，y）点，则该点产生的光被所有的光电倍增管所接收，不过其接收光量随倍增管与闪烁点的距离不同而有所差异。若光子正好落在晶体中心，则X+=X-，Y+=Y-；若光子落在第三象限，则X-，Y-比X+，Y+绝对值大，这时X=X+-X-0，Y=Y

20、+-Y-0 为了确定X向和Y向的位置，将每个光电倍增管产生的脉冲用线性分压器分成两部分，即 2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 在相机中，若一个光子入射到闪烁晶体中，入射到（x，y）点，则该点产生的光被所有的光电倍增管所接收，不过其接收光量随倍增管与闪烁点的距离不同而有所差异。若光子正好落在晶体中心，则X+=X-，Y+=Y-；若光子落在第三象限，则X-，Y-比X+，Y+绝对值大，这时X=X+-X-0，Y=Y+-Y-0 为了确定X向和Y向的位置，将每个光电倍增管产生的脉冲用线性分压器分成两部分，即 而总强度：Z=Z1+Z2+Z19 2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 由于光导厚度d很小，

21、我们先讨论单个光电倍增管看看hi，vi的意义，设闪烁点在第i个光电倍增管上，可得：说明hi，vi与各个光电倍增管的坐标成正比。实际上，我们将X,Y分成X-，Y-，X+，Y+四个分量，并用它们之间的差表示光点的位置，所以有hi+，vi+，hi-，vi-四个系数，从光电倍增管的位置可以直接定出这四个系数。2 2、相机定位网相机定位网络的的设计 （2 2）电阻矩阻矩阵的确定的确定 实际上，我们将X,Y分成X-，Y-，X+，Y+四个分量，并用它们之间的差表示光点的位置，所以有hi+，vi+，hi-，vi-四个系数，从光电倍增管的位置可以直接定出这四个系数。19个光电倍增管的电阻矩阵定位网络如图所示，图

22、中中心是第10号管子，若光点正好落在中心，则P10产生的信号最大，P1，P3，P8，P12，P17，P19位置相同接收的荧光量最小且相等，其余18个管子的相应的加权电阻随各管子位置坐标而定，其系数如图所示，可以确定所有管子的系数。采用电阻分压，并取10号管的四个电阻都为4.42k，则整个电阻网络的电阻值为：3 3、相机成像原理相机成像原理 相相机机把把人人体体脏脏器器内内的的放放射射性性核核素素的的三三维维分分布布变变成成一一张张二二位分布的图像或照片位分布的图像或照片，其成像原理包括以下步骤：，其成像原理包括以下步骤：1.1.I(X,Y,Z)I(X,Y,Z)S(X,Y)S(X,Y)转转 换换

23、：是 将 体 内 放 射 性 三 维 分 布I(X,Y,Z)转换成NaI（TI）晶体中闪烁点的二维分布S(X,Y)；2.2.S(X,Y)S(X,Y)C(n1C(n1，n2n2，nm)nm)变变换换：将闪烁图中每一点的X,Y坐标变换成m个光电倍增管的光电子数代码(n1，n2，nm)，或变换成光电倍增管阳极输出代码（G1n1，G2n2，Gmnm），其中Gi代表光电倍增管的倍增系数，ni是代表光阴极产生的光电子数。一般调节光电倍增管，使得G1=G2=Gm=G；3.3.C(n1C(n1，n2n2，nm)nm)D1(X-D1(X-，Y-Y-，X+X+，Y+)Y+)：光电倍增管输出通过电阻加权网络变换成闪

24、烁图中每一点的四个定位参数X-，Y-，X+，Y+；3 3、相机成像原理相机成像原理 相相机机把把人人体体脏脏器器内内的的放放射射性性核核素素的的三三维维分分布布变变成成一一张张二二位分布的图像或照片，其成像原理包括以下步骤：位分布的图像或照片，其成像原理包括以下步骤：4.D1(X4.D1(X-，Y Y-，X X+，Y Y+)D2(XD2(X，Y)Y)：通过相加和归一化将四个定位参数变换成闪烁点在闪烁图中的坐标X,Y；5.D2(X5.D2(X，Y)Y)P(XP(X，Y)Y)：对应于每个闪烁点坐标X,Y，在显示器上显示出一个光点，P(X,Y)是显示器上光点的坐标，于是便可得到一张反映脏器的二维图像

25、。6.D2(X6.D2(X，Y)Y)M(DM(DX X，D DY Y)：将X,Y的电压进行A/D转换，变成计算机可接收的数字信号量DX，DY，然后由计算机对其进行处理，也可以得到脏器的二维图像。4、相机的性能指相机的性能指标 （1 1）图图像分辨率：像分辨率：主要受三个方面的影响 反射性核素药物的影响，主要是射线能量的大小（能量越高，相机本征分辨率越高），由于同一用核素99mTc，因此一般情况不考虑此影响；准直器分辨率Rg的影响，一般情况下为7mm-10mm；相机本征分辨率（也叫固有分辨率）Ri的影响，一般情况下约为3.5mm；平行孔准直器的相机总的分辨率：4、相机的性能指相机的性能指标 （2

26、）灵敏度：）灵敏度：准直器是影响灵敏度的首要因素，在满足屏蔽的条件下，准直器孔多而密，则灵敏度高；其次是闪烁晶体的厚度，厚度越厚，则灵敏度越高，但是本征分辨率下降。（3）均匀性：）均匀性：描述相机对入射事件响应的一致性或把整个视野范围内的信息灵敏度一致性的衡量尺度称为图像的均匀性。将视野分成许多面积相等的小区域，分别探测其效率。假设探测的最大计数率为Cmax，最小的计数率为Cmin，则图像均匀度，一般情况下，不校正时均匀性在10%，经过校正后可达4%-5%；4、相机的性能指相机的性能指标 （4）线性度：）线性度：描述相机对入射事件（在有效视野内）的原有分布进行再显的能力，反映对原有事件分布的位

27、置畸变程度，线性度不好脏器图像将失真。闪烁晶体中央至闪烁光子作用的距离D，与显示图像屏幕相应亮度折合到闪烁晶体中央的实测距离R之差相对于该距离的比值定义为相机线性度：（5）能量分辨率：）能量分辨率：表示相机对放射性核素中产生光电效应那部分事件的鉴别能力，通常定义为能谱响应的半宽度与峰值之比：，一般情况下与射线能量有关，能量越高，分辨率越好。4、相机的性能指相机的性能指标 （6 6）最最大大计计数数率率：相机能够记录的最大计数率，反应了相机对入射事件的响应能力。（7 7）死死时时间间：描述相机对两个相邻入射事件能够分辨的能力，能分辨开的最小时间间隔定义为死时间。（8 8）有有效效视视野野：相机平

28、均均匀度不超过10%的视野。标准型相机有效视野为左右，大视野相机为35左右。7.4.3 7.4.3 单光子发射计算机断层单光子发射计算机断层 （SPECTSPECT）1 1、SPECT结构与工作原理结构与工作原理2 2、SPECT的优势与特点的优势与特点3 3、SPECT诊断的应用范围诊断的应用范围7.4.3 7.4.3 单光子发射计算机断层单光子发射计算机断层 （SPECTSPECT）SPECT实际上就是一个探头可以围绕病人某一脏器进行360旋转的相机，在旋转时每隔一定角度（通常是5.6或6）采集一帧图片，然后经电子计算机自动处理，将图像叠加，并重建为该脏器的横断面、冠状面、矢状面或任何需要

29、的不同方位的断层、切面图像。由于疾病的发生首先是组织器官的代谢和功能改变，随后才有组织器官的解剖形态学改变，SPECT能显示脏器或病变的血流、功能和代谢的改变，有利于疾病的早期诊断及特异性诊断，在临床当中的应用十分广泛，是核素显像技术中继扫描机和相机问世后的又一次突破。例如：SPECT骨扫描一次成像显示全身骨骼，比X光、CT早36个月发现肿瘤骨转移灶，灵敏度高达95%。1、SPECTSPECT结构与工作原理构与工作原理 SPECTSPECT结构结构：SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)，是单光子发射计算机断层显像,SPECT系统一般

30、由六部分组成：探头（旋转型照相机）、机架、断层床、控制台、计算机（包括接口）和光学照相系统，在高性能 相机上增加了支架旋转的机械部分、断层床、图像重建软件。1、SPECTSPECT工作原理工作原理 利用放射性同位素作为示踪剂，将该示踪剂注入人体内，使该示踪剂浓聚在被测脏器上，从而使该脏器称为射线源；在体外用绕人体旋转的探测器记录脏器组织中放射性的分布，探测器旋转一个角度可得到一组数据，旋转180和/或360旋转可得到人体各个角度的多组数据，根据这些数据可以建立该断层的平面图形，计算机以轴向截面的方式重建成像。2 2、SPECTSPECT的的优势与特点与特点SPECT与与 相机比较，有三个优势：

31、相机比较，有三个优势：（1）SPECT可以得到真正的三维立体信息，即由许多二维断层图像重叠而成的三维图像，而相机只能得到二维重叠图像；（2）SPECT提供了全定量的分析手段，相机测得的放射性活度是单位面积的迭加信息；SPECT可得到单位体积的放射性浓度，能反应脏器深度方面的活性差异。（3）SPECT改变了脏器深度方面的空间分布率，而一般相机对表浅部位容易探测，在深部就很困难，深部信息重叠在一起，很难分辨。2 2、SPECTSPECT的的优势与特点与特点SPECT与XCT都是断层成像设备，区别有以下几点：1.XCT为透射式成像设备，射线源在体外；SPECT是发射式成像设备，射线源在人体内部；2.

32、XCT空间分辨率较高，可以达到小于0.5mm，因此图像清晰；SPECT图像分辨率只有4mm左右，图像清晰度不如XCT;3.XCT射线源是X射线；SPECT射线源是射线；4.XCT测得的图像是反映脏器形态；SPECT测得的图像可反映脏器的结构和功能；5.XCT与SPECT图像重建方面均采用滤波反投影的重建方法；6.SPECT比XCT便宜，约为XCT的1/3.3 3SPECTSPECT诊断的断的应用范用范围：临临床上常用于下列床上常用于下列检查检查：（1）、全身骨显像；（2）、骨三相显像；（3）、局部骨断层显像；（4）、甲状腺显像；（5）、甲状旁腺显像；（6）、异位甲状腺显像；（7）、131I全身

33、显像；（8）、肾功能显像；（9）、肾上腺髓质显像；（10）、脑血流灌注显像（11）、脑静态显像；（12）、脑肿瘤显像；（13）、肺肿瘤显像；（14）、乳腺肿瘤显像；（15）、甲状腺肿瘤显像；（16）、心功能显像；（17）、心肌血流灌注断层显像；（18）、肺灌注显像；（19）、异位胃粘膜探查；（20）、消化道出血显像等7.4.47.4.4正电子发射型计算机断层显像正电子发射型计算机断层显像 PET1 1、PET检查仪的原理检查仪的原理2 2、PET检查的优点检查的优点3 3、PET诊断的应用范围诊断的应用范围7.4.47.4.4正电子发射型计算机断层显像正电子发射型计算机断层显像 PET最近各医

34、院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖，简称FDG。其机制是，人体不同组织的代谢状态不同，在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖代谢旺盛，聚集较多，这些特点能通过图像反映出来，从而可对病变进行诊断和分析。正电子发射型计算机断层显像（PositronEmissionComputedTomography），是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是，将某种物质，一般是生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素（如F18，碳11等），注入人体后，通过对于该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。1、PETPET工作原理工作原理 一些短寿

35、命的物质，在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反（180度）的一对能量为511KeV的光子（basedonpairproduction）。这对光子，通过高度灵敏的照相机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正。经过对不同的正电子进行相同的分析处理，我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。2 2、PETPET的的优势 PET是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术动的新型影像技术，现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能

36、研究和新药开发等方面。（1）灵敏度高）灵敏度高。PET是一种反映分子代谢的显像，当疾病早期处于分子水平变化阶段，病变区的形态结构尚未呈现异常，MRI、CT检查还不能明确诊断时，PET检查即可发现病灶所在，并可获得三维影像，还能进行定量分析，达到早期诊断，这是目前其它影像检查所无法比拟的。（2）特异性高。）特异性高。MRI、CT检查发现脏器有肿瘤时，是良性还是恶性很难做出判断，但PET检查可以根据恶性肿瘤高代谢的特点而做出诊断。（3）全身显像。）全身显像。PET一次性全身显像检查便可获得全身各个区域的图像。（4）安安全全性性好好。PET检查需要的核素有一定的放射性，但所用核素量很少，而且半衰期很

37、短（短的在12分钟左右，长的在120分钟左右），经过物理衰减和生物代谢两方面作用，在受检者体内存留时间很短。一次PET全身检查的放射线照射剂量远远小于一个部位的常规CT检查，因而安全可靠。3 3PETPET诊断的断的应用范用范围：（1）肿肿瘤病人瘤病人:目前PET检查85%是用于肿瘤的检查，因为绝大部分恶性肿瘤葡萄糖代谢高，FDG作为与葡萄糖结构相似的化合物，静脉注射后会在恶性肿瘤细胞内积聚起来，所以PET能够鉴别恶性肿瘤与良性肿瘤及正常组织，同时也可对复发的肿瘤与周围坏死及瘢痕组织加以区分，现多用于肺癌、乳腺癌、大肠癌、卵巢癌、淋巴瘤，黑色素瘤等的检查，其诊断准确率在90%以上。这种检查对于

38、恶性肿瘤病是否发生了转移，以及转移的部位一目了然，这对肿瘤诊断的分期，是否需要手术和手术切除的范围起到重要的指导作用。据国外资料显示，肿瘤病人术前做PET检查后，有近三分之一需要更改原订手术方案。在肿瘤化疗、放疗的早期，PET检查即可发现肿瘤治疗是否已经起效，并为确定下一步治疗方案提供帮助。有资料表明，PET在肿瘤化疗、放疗后最早可在24小时发现肿瘤细胞的代谢变化。3 3PETPET诊断的断的应用范用范围：（2）神经系统疾病神经系统疾病和精神病患者和精神病患者:可用于癫痫灶定位、老年性痴呆早期诊断与鉴别、帕金森病病情评价以及脑梗塞后组织受损和存活情况的判断。PET检查在精神病的病理诊断和治疗效

39、果评价方面已经显示出独特的优势，并有望在不久的将来取得突破性进展。在艾滋病性脑病的治疗和戒毒治疗等方面的新药开发中有重要的指导作用。（3）心血管疾病患者）心血管疾病患者:能检查出冠心病心肌缺血的部位、范围，并对心肌活力准确评价，确定是否需要行溶栓治疗、安放冠脉支架或冠脉搭桥手术。能通过对心肌血流量的分析，结合药物负荷，测定冠状动脉储备能力，评价冠心病的治疗效果。3 3PETPET诊断的断的应用范用范围：虽然虽然PET有以上诸多的优点，但仍存在如下不足：有以上诸多的优点，但仍存在如下不足：（1）对肿瘤的病理性质的诊断仍有一定局限性，如，对于炎症的特异性不好。（2）检查者需要有较丰富的经验，尤其对是对不同体形不同诊断需要的患者采用何种检查体位，注射多少核素等问题需要积累经验，另外读片者有时候必须同时兼具发射科和核医学科的知识。（3）检查费用昂贵，目前做一次全身PET检查需花费一万元左右，不易推广。