第六章放射性核素成像课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第六章放射性核素成像课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六 放射性 核素 成像 课件
- 资源描述:
-
1、伽玛照相机伽玛照相机内容梗概内容梗概n放射性核素显像的特点n原子核反应的基本概念n放射性衰变规律n射线探测n准直器n照相机和单光子发射型计算机断层n正电子发射型计算机断层nPET-CT技术放射性核素显像核外电子与原子核核外电子与原子核 原子的结构是由位于原子中心的原子的结构是由位于原子中心的原子核及按一定轨道围绕原子核运原子核及按一定轨道围绕原子核运行核外电子组成。行核外电子组成。原子核是由质子和中子组成,质原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称核子。中子不带电,子和中子统称核子。中子不带电,质子带电,其电量与电子电量相等质子带电,其电量与电子电量相等.几个基本概念核素核素 凡是具有一定原子
2、序数、一定质量数和凡是具有一定原子序数、一定质量数和一定能量状态的各种原子,统称为核素。一定能量状态的各种原子,统称为核素。同位素同位素 具有相同原子序数,但质量数不同的核具有相同原子序数,但质量数不同的核素称为同位素。素称为同位素。同质异能素同质异能素 凡具有相同的原子序数和质量数,处于凡具有相同的原子序数和质量数,处于不同能量状态的一类核素,彼此称为同质不同能量状态的一类核素,彼此称为同质异能素。异能素。稳定性核素(又称非放射性核素):原子核能够稳定的存在于自然界中,原子核能够稳定的存在于自然界中,不会自发地产生变化,这种核素通常称为不会自发地产生变化,这种核素通常称为非放射性核素(稳定性
3、核素)。非放射性核素(稳定性核素)。放射性核素(不稳定性核素)(Radioactive Nuclide)原子核即使没有任何外来因素作用下原子核即使没有任何外来因素作用下,也会自发地放出射线而转变为另一种核,也会自发地放出射线而转变为另一种核素,这类核素称为放射性核素。素,这类核素称为放射性核素。核衰变 放射性核素特点 特定的半衰期 物理半衰期(physical half life)符号T1/2,在单一的放射性核素衰变过程中,放射性活度降至原有值一半时所需要的时间,称为物理半衰期,简称半衰期(T1/2)。生物半衰期(biological half life)符号 Tb,生物半衰期是指进入生物机体
4、内的放射性核素,由于生物代谢过程从体内排出到原来放射性活度的一半时所需要的时间。有效半衰期(有效半衰期(effective half life effective half life)符号 Te,进入生物机体内的放射性核素由于放射性衰变及生物代谢的共同作用,该放射性核素的活度减少到一半所需的时间称为有效半衰期。即放射性核素被引入生物机体内时,放射性活度一方面按衰变规律减少,另一方面还会通过生物代谢排出。衰变衰变 衰变衰变 衰变衰变 放射性核素及其衰减规律放射性核素及其衰减规律MeVHeRnRa88.4422228622688MeVSP71.132163215MeVCN19.1136137 Tc
5、Tcm9999核衰变规律核衰变规律核衰变规律公式核衰变规律公式 半衰期半衰期T1/2:放射性原子核数目衰变到一半所需要的时间放射性原子核数目衰变到一半所需要的时间teNN0其中:N为t时刻衰变核的剩余数目 N0为t=0时刻的衰变核数目 为衰变常数2/1002TeNNN693.02ln2/1T半衰期半衰期T T1/21/2的含义的含义半衰期半衰期T T1/21/2与与 的关系的关系例如:例如:RaRa的半衰期为的半衰期为15901590年,年,磷磷-32-32的半衰期为的半衰期为14.314.3天,天,铯铯-135-135的半衰期为的半衰期为2.82.81010-10-10S S。放射性活度(又
6、称放射性强度)是一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔。也就是单位时间内发生的衰变的原子核数。放射性活度的单位放射性活度的单位1、贝克勒尔(Becquerel):简称贝克(Bq)1Bq=1 次核衰变/秒(1S-1)2、居里(Curie,符号 Ci)1 居里表示:放射性核素在 1 秒内发生 3.7 10 10 次核衰变。核医学始于 20 世纪 50 年代。1950 年,建立了晶体井型计数仪,用于体外的放射性测量。1951 年,cassen 用晶体加准直器研制成功闪烁扫描仪,获得了人体第一张甲状腺扫描图。1957 年,Hal Anger 研制了照相机。1964 年,世
7、界上便有了商品照相机供应,开创了核医学显像的新纪元。1979 年,Kuhl 等人在长期研究基础上制成了世界上第一台发射型计算机断层(ECT)。核医学仪器的类型核医学仪器的类型 (一)测量用核医学仪器:主要在医学研究和临床检验中,用于对被检测样品如血、尿、粪便、组织中的放射性测量。常用的仪器有闪烁计数器、液体闪烁计数器。核医学仪器的类型核医学仪器的类型(二)诊断用核医学仪器:主要在临床核医学工作中,用来进行脏器功能测定和脏器显像。脏器功能测定仪(肾功能测定仪、甲状腺功能测定仪、心脏功能测定仪、多探头脏器功能测定仪等)。脏器显像仪器(照相机、发射型计算机断层摄影仪(ECT)。核医学仪器的类型核医学
8、仪器的类型防护用核医学仪器:为了保障核医学工作的顺利进行,用于对工作环境、器皿物件以及工作人员体表可能受到的污染进行监测的仪器。如个人剂量监测仪、或辐射表面污染测量仪等。核医学仪器分类核医学仪器分类用于放射性药物的活度测量的活度计用于放射性药物的活度测量的活度计 活度计又称强度计、同位素刻度活度计又称强度计、同位素刻度计、居里计。计、居里计。用于个人剂量监测和防护监测的仪器用于个人剂量监测和防护监测的仪器 个人剂量计、热释光剂量计、表个人剂量计、热释光剂量计、表面沾染仪、环境监测仪等。面沾染仪、环境监测仪等。核医学仪器分类核医学仪器分类n用于体外样品分析的样品测量装置用于体外样品分析的样品测量
9、装置 n放射免疫计数器、液体闪烁计数器。放射免疫计数器、液体闪烁计数器。n用于脏器功能测定的仪器用于脏器功能测定的仪器 n甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪甲状腺功能仪、肾功能仪、心功能仪、肺密度仪、骨密度仪等。、肺密度仪、骨密度仪等。n用于脏器显像的装置用于脏器显像的装置 n闪烁扫描仪、伽玛照相机、闪烁扫描仪、伽玛照相机、SPECTSPECT、PETPET。一些仪器一些仪器活度计活度计功能仪功能仪一些仪器一些仪器闪烁扫描仪闪烁扫描仪伽玛照相机伽玛照相机SPECTSPECTPETPET全身骨成像全身骨成像 射线探测射线探测 利用放射性探测仪器(或测量装置)可以探测和记录放射性同位素所放出射线(或
10、粒子)的种类、数量(强度)和能量(能谱)等。射线探测临床应用价值 临床医学上常通过探测放射性的方法来观察放射性同位素在人体脏器内的分布,以诊断脏器是否存在病变和确定病变所在的位置等。闪烁计数器闪烁计数器 闪烁计数器是射线探测的基本仪器,它由闪烁体、光学收集系统和光电倍增管组成。闪烁计数器测量原理闪烁计数器测量原理 1.射线在晶体内产生荧光,利用光导和反射器组成的光收集器将光子投射到光电倍增管的光阴极上,击出光电子;2.光电子在光电倍增管内被倍增、加速,在阳极上形成电流脉冲输出;3.电流脉冲的高度与射线的能量成正比,电流脉冲的个数与辐射源入射晶体的光子数目成正比,即与辐射源的活度成正比。闪烁计数
11、器的优势闪烁计数器的优势 1.既可以测量光子也可以探测带电粒子,特别是对射线有很高的探测效率;2.经光电倍增管给出的电流脉冲有较强抗干扰能力,适用于较复杂环境的工作。脉冲幅度分析器脉冲幅度分析器脉冲幅度甄别器 闪烁计数器所产生的电流脉冲的幅度和辐射光子的能量成正比,如测出脉冲幅度与计数的关系曲线就等于测出了幅射能谱。单道脉冲幅度分析器 能直接测出幅度在之间脉冲计数的仪器叫单道脉冲幅度分析器,它由两个甄别器组成。上限甄别器有较高的甄别阈值,下限甄别器阈值为V,其差值叫道宽。核医学成像设备原理简介核医学成像设备原理简介 同位素扫描仪同位素扫描仪(Radionuclide Scanner)(Radi
12、onuclide Scanner)扫描图:甲状腺癌的转移扫描图:甲状腺癌的转移照相机和单光子发射型计算机断层照相机和单光子发射型计算机断层照相机照相机作用 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,是诊断肿瘤是诊断肿瘤及循环系统疾病的重要装置及循环系统疾病的重要装置。伽玛照相机的组成伽玛照相机的组成探头探头探头支架探头支架病床病床操作控制台操作控制台 及及 数据处理装置数据处理装置伽玛照相机电路结构伽玛照相机电路结构伽伽玛玛照照相相机机的的探探头头结结构构准直器准直器
13、NaI(Tl)NaI(Tl)晶体晶体光电倍增管光电倍增管(PMT)(PMT)定位电路定位电路显示显示PMT的排列方式的排列方式每一个边排列每一个边排列3 3个,总个,总共共1919个个 ;每一个边排列每一个边排列4 4个,总个,总共共3737个;个;每一个边排列每一个边排列5 5个,总个,总共共6161个;个;每一个边排列每一个边排列6 6个,总个,总共共9191个;个;每一个边排列每一个边排列7 7个,总个,总共共127127个。个。P2P2位置计算电路位置计算电路P1P1P3P3伽玛射线伽玛射线X1X1X2X2X3X30 0NaI(Tl)NaI(Tl)P1,P2,P3P1,P2,P3为为P
14、MTPMT的输的输出信号值出信号值,反映了,反映了进入进入PMTPMT的光强。的光强。X1,X2,X3X1,X2,X3为为PMTPMT的的位置值位置值X X发光点的总强度:发光点的总强度:P=P1+P2+P3 P=P1+P2+P3 即即Z Z信号的值信号的值发光点的发光点的X X坐标值:坐标值:X=P1X1+P2X2+P3X3P1X1+P2X2+P3X3P1+P2+P3P1+P2+P3X X伽玛照相机的特点伽玛照相机的特点探头不需要移动,可一次成像探头不需要移动,可一次成像 。成像效率高,特别是对低能量伽玛成像效率高,特别是对低能量伽玛射线射线 。能做连续动态显像,可以观察脏器能做连续动态显像
15、,可以观察脏器对药物随时间的吸收、代谢情况,对药物随时间的吸收、代谢情况,判断脏器的功能。判断脏器的功能。伽玛照相机的缺点伽玛照相机的缺点发射型计算机断层扫描仪发射型计算机断层扫描仪 Emission Computed Tomography(ECT)分类分类 单光子发射型计算机断层扫描仪单光子发射型计算机断层扫描仪 Single Photon Emission Computed Tomography(SPECT)正电子发射型计算机断层扫描仪正电子发射型计算机断层扫描仪 Positron Emission Computed Tomography(PECT),简称简称PET为什么叫为什么叫ECT?
16、相对于相对于TCT(Transmission Computed Tomography)而言,即而言,即射线源在人体的外部,射线源在人体的外部,X线线CT即为即为TCT。而而ECT的射线源在人体内部,即放的射线源在人体内部,即放射线药物引入人体后,药物释放出伽射线药物引入人体后,药物释放出伽玛射线。玛射线。ECTECT的本质是由在体外测量发自体内的本质是由在体外测量发自体内的的射线技术来确定在体内的放射性射线技术来确定在体内的放射性核素的活度。核素的活度。SPECT原理原理SPECTSPECT原理原理 SPECTSPECT的放射性制剂都是发生的放射性制剂都是发生 衰变的同位素衰变的同位素,体外进
17、行的是单个光子数量的探测。SPECT的成像原理的成像原理旋转旋转平面成像平面成像 线投影通过滤波反投影法重建图像线投影通过滤波反投影法重建图像立体成像立体成像 面投影通过滤波反投影法重建图像面投影通过滤波反投影法重建图像SPECTSPECT的成像原理的成像原理 SPECT的成像算法与XCT类似,也是滤波反投影法:1.由探测器获得断层的投影函数;2.用适当的滤波函数进行卷积处理;3.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。单光子发射型计算机断层原理单光子发射型计算机断层原理 发射型计算机断层是通过计算机图像重建来显示已进人体内的放射性核素在断ECT分为单光子发射型计算机断层(SPE
展开阅读全文