工学核医学仪器与方法

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1、核医学仪器与方法核医学仪器与方法 Nuclear Medical Instrument and Method u绪论绪论绪论绪论u核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识u 照相机照相机照相机照相机u单光子发射计算机断层（单光子发射计算机断层（单光子发射计算机断层（单光子发射计算机断层（SPECTSPECT）u正电子发射计算机断层显像（正电子发射计算机断层显像（正电子发射计算机断层显像（正电子发射计算机断层显像（PETPET）u核医学仪器的质量控制核医学仪器的质量控制核医学仪器的质量控制核医学仪器的质量控制核医学（核医学（核医学（核医学（nucl

2、ear medicinenuclear medicine）是一门利用开放型放射）是一门利用开放型放射）是一门利用开放型放射）是一门利用开放型放射性核素进行诊断和治疗疾病的科学。诊断方法按放射性核性核素进行诊断和治疗疾病的科学。诊断方法按放射性核性核素进行诊断和治疗疾病的科学。诊断方法按放射性核性核素进行诊断和治疗疾病的科学。诊断方法按放射性核素是否引入受检者体内分为两类。不引入体内者称体外检素是否引入受检者体内分为两类。不引入体内者称体外检素是否引入受检者体内分为两类。不引入体内者称体外检素是否引入受检者体内分为两类。不引入体内者称体外检查法或体外核医学（查法或体外核医学（查法或体外核医学（查

3、法或体外核医学（in vitro nuclear medicinein vitro nuclear medicine），），），），具有代表性的是放射免疫分析具有代表性的是放射免疫分析具有代表性的是放射免疫分析具有代表性的是放射免疫分析（radioimmunoassayradioimmunoassay）。引入体内者则称为体内检）。引入体内者则称为体内检）。引入体内者则称为体内检）。引入体内者则称为体内检查法或体内核医学（查法或体内核医学（查法或体内核医学（查法或体内核医学（in vivo nuclear medicinein vivo nuclear medicine）。）。）。）。根据是否成

4、像又分为显像和非显像两种。利用放射性核素根据是否成像又分为显像和非显像两种。利用放射性核素根据是否成像又分为显像和非显像两种。利用放射性核素根据是否成像又分为显像和非显像两种。利用放射性核素实现脏器和病变显像的方法称作放射性核素显像实现脏器和病变显像的方法称作放射性核素显像实现脏器和病变显像的方法称作放射性核素显像实现脏器和病变显像的方法称作放射性核素显像（radionuclide imagingradionuclide imaging），这种显像有别于单纯形），这种显像有别于单纯形），这种显像有别于单纯形），这种显像有别于单纯形态结构的显像，是一种独特的功能显像，为核医学的重要态结构的显像，

5、是一种独特的功能显像，为核医学的重要态结构的显像，是一种独特的功能显像，为核医学的重要态结构的显像，是一种独特的功能显像，为核医学的重要特征之一。特征之一。特征之一。特征之一。绪论绪论绪绪绪绪 论论论论绪绪绪绪 论论论论核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 一、体内检查法的诊断原理和特点放射性核素或其标记物与一般天然元素或其化合物一样，在被引入人体之后，根据其化学及生物学特性有其一定的生物学行为。由于它们发射能穿透组织的核射线，用放射探测器可以很容易地在体表定量探测到它们的所在。经过大量试验，用统计学方法求出正常规律、正常值、变异范围和某些疾病的异常特点，便可根据这些规律和特点对某些疾

6、病进行诊断，对某些脏器的功能状态，甚至代谢状态，做出判断。1放射性核素功能检查原理给病人注射、口服或吸入相关放射性药物，测定有关脏器中或血、尿、粪中放射性的动态变化，以反映有关脏器功能的各种检查方法，统称脏器的放射性核素功能检查，这是一种临床常用的诊断技术。核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 2放射性核素显像原理放射性核素显像是利用脏器和病变组织对放射性药物摄取的差别，通过仪器来显示出脏器或病变组织影像的诊断方法。采用的方法有两种：一种是利用正常脏器有

7、选择性浓聚放射性药物的能力，而病变组织浓聚能力缺乏或减弱，在显像图上呈现为放射性缺损区或冷区，称为阴性显像。另一种是病变组织有选择性浓聚放射性药物的能力，而正常的脏器摄取能力缺乏或较差，在显像图上呈现为放射性浓聚区或热区，称为阳性显像。显像在方式上又分为静态显像和动态显像两种。静态显像，即在注入放射性药物后一定时间显示放射性药物在脏器或病变组织内的分布，主要用于检查器质性病变，特别是占位性病变(图11)；动态显像即在一定时间内多次显像，以动态观察放射性药物在脏器和病变组织内的分布，所得结果不仅可反映病变的部位，而且能反映病变部位的功能状态。(图12)核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点

8、核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 图11Tc甲状腺显像甲状腺左叶中极占位 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 图12TcDTPA3秒1帧，1至16帧正常肾动态显像核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 二、体外检查法的诊断原理二、体外检查法的诊断原理二、体外

9、检查法的诊断原理二、体外检查法的诊断原理体外检查方法主要是体外放射配体结合分析，是一体外检查方法主要是体外放射配体结合分析，是一体外检查方法主要是体外放射配体结合分析，是一体外检查方法主要是体外放射配体结合分析，是一种利用放射性标记的配体为标准剂，以竞争结合反应为种利用放射性标记的配体为标准剂，以竞争结合反应为种利用放射性标记的配体为标准剂，以竞争结合反应为种利用放射性标记的配体为标准剂，以竞争结合反应为基础，在试管内完成的微量生物活性物质检测技术基础，在试管内完成的微量生物活性物质检测技术基础，在试管内完成的微量生物活性物质检测技术基础，在试管内完成的微量生物活性物质检测技术,最有最有最有最

10、有代表性且应用最广泛的是放射免疫分析。它的原理是：代表性且应用最广泛的是放射免疫分析。它的原理是：代表性且应用最广泛的是放射免疫分析。它的原理是：代表性且应用最广泛的是放射免疫分析。它的原理是：利用放射性标记的被测物和血液、尿液或其它体液内的利用放射性标记的被测物和血液、尿液或其它体液内的利用放射性标记的被测物和血液、尿液或其它体液内的利用放射性标记的被测物和血液、尿液或其它体液内的被测物共同与限量的被测抗体竞争结合，用放射性探测被测物共同与限量的被测抗体竞争结合，用放射性探测被测物共同与限量的被测抗体竞争结合，用放射性探测被测物共同与限量的被测抗体竞争结合，用放射性探测器测得标记被测物被结合

11、的量，根据结合量与已知被测器测得标记被测物被结合的量，根据结合量与已知被测器测得标记被测物被结合的量，根据结合量与已知被测器测得标记被测物被结合的量，根据结合量与已知被测物量的函数关系，可计算出样品内被测物的量。物量的函数关系，可计算出样品内被测物的量。物量的函数关系，可计算出样品内被测物的量。物量的函数关系，可计算出样品内被测物的量。核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 三、放射性核素治疗原理三、放射性核素治疗原理三、放射性核素治疗原理三、放射性核素治

12、疗原理放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原理是通放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原理是通放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原理是通放射性核素治疗属于内照射治疗，其治疗原理是通过高度选择性聚集在病变部位的放射性核素或其标记物过高度选择性聚集在病变部位的放射性核素或其标记物过高度选择性聚集在病变部位的放射性核素或其标记物过高度选择性聚集在病变部位的放射性核素或其标记物所发射出的射程很短的所发射出的射程很短的所发射出的射程很短的所发射出的射程很短的粒子或粒子或粒子或粒子或 粒子，对病变进行集粒子，对病变进行集粒子，对病变进行集粒子，对病变进行集中照射，在局部产生足够的电离辐射生物学效应，达到

13、中照射，在局部产生足够的电离辐射生物学效应，达到中照射，在局部产生足够的电离辐射生物学效应，达到中照射，在局部产生足够的电离辐射生物学效应，达到抑制或破坏病变组织的目的，而邻近的正常组织和全身抑制或破坏病变组织的目的，而邻近的正常组织和全身抑制或破坏病变组织的目的，而邻近的正常组织和全身抑制或破坏病变组织的目的，而邻近的正常组织和全身辐射吸收剂量很低。辐射吸收剂量很低。辐射吸收剂量很低。辐射吸收剂量很低。核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点核医学的诊疗原理和特点 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备条件是放射性药物、放射性试剂、核医核医学的必备条件

14、是放射性药物、放射性试剂、核医学仪器和工作场所学仪器和工作场所一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物 凡需引入体内的放射性核素和放射性标记物称放凡需引入体内的放射性核素和放射性标记物称放射性药物（射性药物（radiopharmaceuticalsradiopharmaceuticals），须符合药用要求，），须符合药用要求，即安全、有效而性能稳定。按用途不同分为诊断用放即安全、有效而性能稳定。按用途不同分为诊断用放射性药物和治疗用放射性药物两种。射性药物和治疗用放射性药物两种。（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Es

15、sential Condition of Nuclear Medicine）核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物 1 1诊断用放射性药物诊断用放射性药物诊断用放射性药物诊断用放射性药物诊断用放射性药物用于显像者，称显像剂诊断用放射性药物用于显像者，称显像剂诊断用放射性药物用于显像者，称显像剂诊断用放射性药物用于显像者，称显像剂（imaging agentimaging agent），用于非显像检查的称示踪剂），用于非

16、显像检查的称示踪剂），用于非显像检查的称示踪剂），用于非显像检查的称示踪剂（tracer tracer）。这一类药物种类繁多，除各自应具有特殊）。这一类药物种类繁多，除各自应具有特殊）。这一类药物种类繁多，除各自应具有特殊）。这一类药物种类繁多，除各自应具有特殊的化学性质、纯度、生物学行为并符合无菌、无热源、的化学性质、纯度、生物学行为并符合无菌、无热源、的化学性质、纯度、生物学行为并符合无菌、无热源、的化学性质、纯度、生物学行为并符合无菌、无热源、化学毒性小等安全要求外，其发射的射线种类、能量和化学毒性小等安全要求外，其发射的射线种类、能量和化学毒性小等安全要求外，其发射的射线种类、能量和化

17、学毒性小等安全要求外，其发射的射线种类、能量和半衰期还必须适当。半衰期还必须适当。半衰期还必须适当。半衰期还必须适当。（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物 核射线中只有光子适用于体内检查法，因其穿透力较强，引入体内后能在体表探测到；同时它在体内

18、的电离密度较低，引起的电离辐射损伤较小。光子的物理半衰期满足检查所需的时间，一般以10小时左右为宜。超短的放射性核素不便应用，太长使受检查者接受不必要的辐射剂量，废物和污染也较难处理，故应尽量不用。自从1964年锝问世以来，由于它是纯光子发射体，可由钼-锝发生器(图13、图14)获得，能量为141keV,它的半衰期（T1/2）为6.02小时,且能标记多种化合物，几乎可用于所有脏器显像，因此成为目前显像最理想和最常用的放射性核素。铟的半衰期为100分钟，只发射光子，可标记多种化合物，亦由发生器获得，便于应用。但其光子能量为393keV，不适用于一般的照相机，可与扫描机配合进行脏器显像。（The

19、Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）图1-3钼锝发生器和标记药物核医学的必备物

20、质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）图1-4钼锝发生器示意图核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性

21、药物一、放射性药物 铟的半衰期为100分钟，只发射光子，可标记多种化合物，亦由发生器获得，便于应用。但其光子能量为393keV，不适用于一般的照相机，可与扫描机配合进行脏器显像。（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear Medicin

22、eThe Essential Condition of Nuclear Medicine）核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核素扫描机核素扫描机NSC-350核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）2治疗用放射性药物利用放射性药物治疗疾病主要依赖于其发射的射线在病变组织中产生的电离

23、辐射生物学效应。以半衰期较长的粒子为宜。粒子在组织中的电离密度大，在局部组织中所产生的生物学效应一般比相同物理当量的X线和光子大得多；同时由于它在组织内具有一定的射程，能保证有一定的作用范围，而对稍远的正常组织不造成明显损伤。磷是纯粒子发射体，粒子的能量为1711kev，在组织中的平均射程为4mm，半衰期为14.26天。碘(图15)发射两种粒子，能量分别为336keV和607keV，半衰期为8.04天，但同时发射能量为364KeV的光子，此光子既无明显治疗作用，又增加防护上的困难，故总的来看，碘并不是内照射治疗的理想核素，但目前还是唯一能够有效治疗甲状腺有关疾病的放射性核素。粒子和能量太弱的粒

24、子的有效照射范围太小，同时难以控制粒子可能造成的局部过度损伤，故一般不宜采用。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物一、放射性药物 2治疗用放射性药物（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）图1-5用铅罐贮存的I药物核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医

25、学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）二、放射性试剂二、放射性试剂二、放射性试剂二、放射性试剂 放射性试剂指不需引入人体的放射性核素和放射性标记放射性试剂指不需引入人体的放射性核素和放射性标记放射性试剂指不需引入人体的放射性核素和放射性标记放射性试剂指不需引入人体的放射性核素和放射性标记物。为便于测量和防护，以发射能量较低的物。为便于测量和防护，以发射能量较低的物。为便于测量和防护，

26、以发射能量较低的物。为便于测量和防护，以发射能量较低的 光子为宜，光子为宜，光子为宜，光子为宜，较长，便于一次购货供较长时间使用。目前最常用的是较长，便于一次购货供较长时间使用。目前最常用的是较长，便于一次购货供较长时间使用。目前最常用的是较长，便于一次购货供较长时间使用。目前最常用的是碘，碘，碘，碘，其其其其 光子的能量为光子的能量为光子的能量为光子的能量为35.5keV,35.5keV,为为为为60.260.2天。偶尔也有用天。偶尔也有用天。偶尔也有用天。偶尔也有用氢的，氢的，氢的，氢的，由于其发射的由于其发射的由于其发射的由于其发射的粒子能量极低，需特殊的放射性探测仪器测粒子能量极低，需

27、特殊的放射性探测仪器测粒子能量极低，需特殊的放射性探测仪器测粒子能量极低，需特殊的放射性探测仪器测量。量。量。量。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）二、放射性试剂二、放射性试剂二、放射性试剂二、放射性试剂 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备

28、物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器核医学诊疗工作中需用的各种放射性探测仪器，称为核医学仪核医学诊疗工作中需用的各种放射性探测仪器，称为核医学仪核医学诊疗工作中需用的各种放射性探测仪器，称为核医学仪核医学诊疗工作中需用的各种放射性探测仪器，称为核医学仪器。其基本部件大多是器。其基本部件大多是器。其基本部件大多是器。其基本部件大多是 闪

29、烁探测器。闪烁探测器。闪烁探测器。闪烁探测器。1 1 闪烁探测器的工作原理闪烁探测器的工作原理闪烁探测器的工作原理闪烁探测器的工作原理 闪烁探测器由碘化钠晶体，光电倍增管和前置放大器组成一个闪烁探测器由碘化钠晶体，光电倍增管和前置放大器组成一个闪烁探测器由碘化钠晶体，光电倍增管和前置放大器组成一个闪烁探测器由碘化钠晶体，光电倍增管和前置放大器组成一个 光子入射碘化钠晶体，能使一个晶体分子激发而产生闪烁荧光，此光子入射碘化钠晶体，能使一个晶体分子激发而产生闪烁荧光，此光子入射碘化钠晶体，能使一个晶体分子激发而产生闪烁荧光，此光子入射碘化钠晶体，能使一个晶体分子激发而产生闪烁荧光，此荧光射到光电倍

30、增管阴极，通过光电转换产生光电子，所产生的光荧光射到光电倍增管阴极，通过光电转换产生光电子，所产生的光荧光射到光电倍增管阴极，通过光电转换产生光电子，所产生的光荧光射到光电倍增管阴极，通过光电转换产生光电子，所产生的光电子数量与入射荧光光子的数量成正比。由于光电子在光电倍增管电子数量与入射荧光光子的数量成正比。由于光电子在光电倍增管电子数量与入射荧光光子的数量成正比。由于光电子在光电倍增管电子数量与入射荧光光子的数量成正比。由于光电子在光电倍增管电子数可增加电子数可增加电子数可增加电子数可增加105-108 105-108 倍，形成一个瞬间负电压脉冲，经前置放倍，形成一个瞬间负电压脉冲，经前置

31、放倍，形成一个瞬间负电压脉冲，经前置放倍，形成一个瞬间负电压脉冲，经前置放大器放大即可输送到电子测量仪器和大器放大即可输送到电子测量仪器和大器放大即可输送到电子测量仪器和大器放大即可输送到电子测量仪器和/或计算机进行处理和显示。可或计算机进行处理和显示。可或计算机进行处理和显示。可或计算机进行处理和显示。可见，一个见，一个见，一个见，一个 光子入射晶体发生一个闪烁事件，一个闪烁事件产生一个光子入射晶体发生一个闪烁事件，一个闪烁事件产生一个光子入射晶体发生一个闪烁事件，一个闪烁事件产生一个光子入射晶体发生一个闪烁事件，一个闪烁事件产生一个脉冲，因此记录这些脉冲数就是记录入射探测器的脉冲，因此记录

32、这些脉冲数就是记录入射探测器的脉冲，因此记录这些脉冲数就是记录入射探测器的脉冲，因此记录这些脉冲数就是记录入射探测器的 光子数量。光子数量。光子数量。光子数量。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器2 2动态功能测定仪动态功能测定仪动态功能测定仪

33、动态功能测定仪把某种与一定器官的生理学过程或代谢过程有关的把某种与一定器官的生理学过程或代谢过程有关的把某种与一定器官的生理学过程或代谢过程有关的把某种与一定器官的生理学过程或代谢过程有关的放射性核素或标记物引入体内，而从体外测量放射性在放射性核素或标记物引入体内，而从体外测量放射性在放射性核素或标记物引入体内，而从体外测量放射性在放射性核素或标记物引入体内，而从体外测量放射性在该器官中随时间变化的情况，以反映器官功能的技术称该器官中随时间变化的情况，以反映器官功能的技术称该器官中随时间变化的情况，以反映器官功能的技术称该器官中随时间变化的情况，以反映器官功能的技术称为动态功能测定。供器官和组

34、织动态功能测定的仪器称为动态功能测定。供器官和组织动态功能测定的仪器称为动态功能测定。供器官和组织动态功能测定的仪器称为动态功能测定。供器官和组织动态功能测定的仪器称为动态功能测定仪。为动态功能测定仪。为动态功能测定仪。为动态功能测定仪。(图图图图1 16 6、图图图图1 17 7)核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear

35、 Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器2 2动态功能测定仪动态功能测定仪动态功能测定仪动态功能测定仪图图图图1-61-6甲状腺功能测量仪甲状腺功能测量仪甲状腺功能测量仪甲状腺功能测量仪 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪

36、器三、核医学仪器2 2动态功能测定仪动态功能测定仪动态功能测定仪动态功能测定仪图图图图1-71-7肾图仪肾图仪肾图仪肾图仪 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器3 3 照相机照相机照相机照相机 照相机是一种大型放射性核素显像仪器。它成像所需时间

37、很短，照相机是一种大型放射性核素显像仪器。它成像所需时间很短，照相机是一种大型放射性核素显像仪器。它成像所需时间很短，照相机是一种大型放射性核素显像仪器。它成像所需时间很短，可自动连续拍摄照片，能显现核素分布的动态变化。可自动连续拍摄照片，能显现核素分布的动态变化。可自动连续拍摄照片，能显现核素分布的动态变化。可自动连续拍摄照片，能显现核素分布的动态变化。(图图图图1 18 8、图图图图1 19 9、图图图图1 11010)现代的现代的现代的现代的 照相机都配有功能完善的计算机数据处理系统。它的主照相机都配有功能完善的计算机数据处理系统。它的主照相机都配有功能完善的计算机数据处理系统。它的主照

38、相机都配有功能完善的计算机数据处理系统。它的主要任务是将图像信息采集到计算机中，进行数据平滑，使图像更清要任务是将图像信息采集到计算机中，进行数据平滑，使图像更清要任务是将图像信息采集到计算机中，进行数据平滑，使图像更清要任务是将图像信息采集到计算机中，进行数据平滑，使图像更清晰；提高图像显示的灰度层次或形成彩色图像；对图像的任一指定晰；提高图像显示的灰度层次或形成彩色图像；对图像的任一指定晰；提高图像显示的灰度层次或形成彩色图像；对图像的任一指定晰；提高图像显示的灰度层次或形成彩色图像；对图像的任一指定区域进行局部放大显示；在平面的脏器图像上显示出计数值的变化区域进行局部放大显示；在平面的脏

39、器图像上显示出计数值的变化区域进行局部放大显示；在平面的脏器图像上显示出计数值的变化区域进行局部放大显示；在平面的脏器图像上显示出计数值的变化规律，对兴趣区的边缘和内部计算率的变化梯度作详细处理，给出规律，对兴趣区的边缘和内部计算率的变化梯度作详细处理，给出规律，对兴趣区的边缘和内部计算率的变化梯度作详细处理，给出规律，对兴趣区的边缘和内部计算率的变化梯度作详细处理，给出有用的各种曲线，进行各种动态显示等。有用的各种曲线，进行各种动态显示等。有用的各种曲线，进行各种动态显示等。有用的各种曲线，进行各种动态显示等。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核

40、医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器3 3 照相机照相机照相机照相机图图图图1-8 1-8 照相机照相机照相机照相机 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition

41、 of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器3 3 照相机照相机照相机照相机图图图图1-91-9单探头单探头单探头单探头 照相机照相机照相机照相机 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nucle

42、ar Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器3 3 照相机照相机照相机照相机图图图图1-101-10可移动的可移动的可移动的可移动的 照相机照相机照相机照相机 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4单光子

43、发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪(single photon(single photon emission computed tomography;SPECT)(emission computed tomography;SPECT)(图图图图1 11111、图图图图1 11212、图图图图1 11313、图图图图1 11414)（1 1）工作原理）工作原理）工作原理）工作原理早期的断层仪属纵向断层，摄像时所取的断层面与身体的纵轴早期的断层仪属纵向断层，摄像时所取的断层面与身体的纵轴早期的断层仪属纵向断层，摄像时所取的断层面与身体的纵轴早期的断层

44、仪属纵向断层，摄像时所取的断层面与身体的纵轴平行，以获得纵向的断层图。这种技术所得影像比较模糊，分辩率平行，以获得纵向的断层图。这种技术所得影像比较模糊，分辩率平行，以获得纵向的断层图。这种技术所得影像比较模糊，分辩率平行，以获得纵向的断层图。这种技术所得影像比较模糊，分辩率较差，故使用受到限制。目前多数断层仪采用横向断层的工作方式，较差，故使用受到限制。目前多数断层仪采用横向断层的工作方式，较差，故使用受到限制。目前多数断层仪采用横向断层的工作方式，较差，故使用受到限制。目前多数断层仪采用横向断层的工作方式，其所取的断层面与身体的纵轴垂直。工作时不同方向对同一断层摄其所取的断层面与身体的纵轴

45、垂直。工作时不同方向对同一断层摄其所取的断层面与身体的纵轴垂直。工作时不同方向对同一断层摄其所取的断层面与身体的纵轴垂直。工作时不同方向对同一断层摄像，则核素在每一摄像上的像，则核素在每一摄像上的像，则核素在每一摄像上的像，则核素在每一摄像上的 投影投影投影投影 的部位不同。把这些投影综合起的部位不同。把这些投影综合起的部位不同。把这些投影综合起的部位不同。把这些投影综合起来分析，就可判断出核素在该断层中的确切部位。来分析，就可判断出核素在该断层中的确切部位。来分析，就可判断出核素在该断层中的确切部位。来分析，就可判断出核素在该断层中的确切部位。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的

46、必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4SPECTSPECT图图图图1-111-11单探头单探头单探头单探头SPECTSPECT核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（

47、The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4SPECTSPECT图图图图1-111-11单探头单探头单探头单探头SPECTSPECT核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential

48、Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4SPECTSPECT图图1-12双探头可变角双探头可变角SPECT 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4SPECTS

49、PECT图图图图1-131-13开放型可变角双探头开放型可变角双探头开放型可变角双探头开放型可变角双探头SPECTSPECT核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4SPECTSPECT图图图图1-141-14双探头符合电路双探头符合电路双探头

50、符合电路双探头符合电路XX线定位系统线定位系统线定位系统线定位系统 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪（2 2）仪器的基本结构）仪器的基本结构）仪器

51、的基本结构）仪器的基本结构发射计算机断层仪正处在发展过程，现有的仪器有多种不同的发射计算机断层仪正处在发展过程，现有的仪器有多种不同的发射计算机断层仪正处在发展过程，现有的仪器有多种不同的发射计算机断层仪正处在发展过程，现有的仪器有多种不同的结构。结构。结构。结构。SPECTSPECT机中，最简单的一种实际上就是可旋转机中，最简单的一种实际上就是可旋转机中，最简单的一种实际上就是可旋转机中，最简单的一种实际上就是可旋转360360度的度的度的度的 照照照照相机。缺点是完成一次断层的时间较长（相机。缺点是完成一次断层的时间较长（相机。缺点是完成一次断层的时间较长（相机。缺点是完成一次断层的时间较

52、长（15-3015-30分钟）不适宜作快分钟）不适宜作快分钟）不适宜作快分钟）不适宜作快速动态检查，并且灵敏度亦较低。对上述仪器的一种改进是采用两速动态检查，并且灵敏度亦较低。对上述仪器的一种改进是采用两速动态检查，并且灵敏度亦较低。对上述仪器的一种改进是采用两速动态检查，并且灵敏度亦较低。对上述仪器的一种改进是采用两个相对的大视野个相对的大视野个相对的大视野个相对的大视野 照相机，围绕受检者作同步旋转。时间有一定缩短，照相机，围绕受检者作同步旋转。时间有一定缩短，照相机，围绕受检者作同步旋转。时间有一定缩短，照相机，围绕受检者作同步旋转。时间有一定缩短，灵敏度也有适当提高。另一类改进的灵敏度

53、也有适当提高。另一类改进的灵敏度也有适当提高。另一类改进的灵敏度也有适当提高。另一类改进的SPECTSPECT机是采用一圈或数圈多机是采用一圈或数圈多机是采用一圈或数圈多机是采用一圈或数圈多晶体探测器，以代替单探头晶体探测器，以代替单探头晶体探测器，以代替单探头晶体探测器，以代替单探头 照相机，每圈探测器可排列成圆环状，照相机，每圈探测器可排列成圆环状，照相机，每圈探测器可排列成圆环状，照相机，每圈探测器可排列成圆环状，也可排列成正方形或三角形的环。进行断层摄影时，位于不同方位也可排列成正方形或三角形的环。进行断层摄影时，位于不同方位也可排列成正方形或三角形的环。进行断层摄影时，位于不同方位也

54、可排列成正方形或三角形的环。进行断层摄影时，位于不同方位的探测器同时摄投影的探测器同时摄投影的探测器同时摄投影的探测器同时摄投影 亦即每一方位都有多次亦即每一方位都有多次亦即每一方位都有多次亦即每一方位都有多次 投影投影投影投影。所以灵敏度较。所以灵敏度较。所以灵敏度较。所以灵敏度较高，所需时间也进一步缩短。高，所需时间也进一步缩短。高，所需时间也进一步缩短。高，所需时间也进一步缩短。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition o

55、f Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪（3 3）影像的进一步处理分析后的各个断层面的图像）影像的进一步处理分析后的各个断层面的图像）影像的进一步处理分析后的各个断层面的图像）影像的进一步处理分析后的各个断层面的图像以数学形式贮存在计算机的内存或磁盘中，需要时可随以数学形式贮存在计算机的内存或磁盘中，需要时可随以数学形式贮存在计算机的内存或磁盘中，需要时可随以数学

56、形式贮存在计算机的内存或磁盘中，需要时可随时取出作进一步处理和分析。时取出作进一步处理和分析。时取出作进一步处理和分析。时取出作进一步处理和分析。发射计算机断层仪目前虽推广应用于临床，但不论发射计算机断层仪目前虽推广应用于临床，但不论发射计算机断层仪目前虽推广应用于临床，但不论发射计算机断层仪目前虽推广应用于临床，但不论探测器本身，计算机软件或应用技术，都尚在不断发展探测器本身，计算机软件或应用技术，都尚在不断发展探测器本身，计算机软件或应用技术，都尚在不断发展探测器本身，计算机软件或应用技术，都尚在不断发展中，预期今后将不断提高。目前这种仪器的造价还较高，中，预期今后将不断提高。目前这种仪器

57、的造价还较高，中，预期今后将不断提高。目前这种仪器的造价还较高，中，预期今后将不断提高。目前这种仪器的造价还较高，有待努力降低成本，以利推广。有待努力降低成本，以利推广。有待努力降低成本，以利推广。有待努力降低成本，以利推广。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器4 4单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪单光子发射计算机断层仪核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医

58、学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5正电子发射计算机断层仪（正电子发射计算机断层仪（正电子发射计算机断层仪（正电子发射计算机断层仪（positron emission positron emission computed tomography;PETcomputed tomography;PET）PETPET机机机机(图图图图1 11515、图图图图1 11616、图图图图1 1

59、1717、图图图图1 11818)不需利用铅不需利用铅不需利用铅不需利用铅准直器对射线的来源作定位，而是利用两个相对应的探测器对湮没辐准直器对射线的来源作定位，而是利用两个相对应的探测器对湮没辐准直器对射线的来源作定位，而是利用两个相对应的探测器对湮没辐准直器对射线的来源作定位，而是利用两个相对应的探测器对湮没辐射的一对射的一对射的一对射的一对 光子作符合测量。最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测光子作符合测量。最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测光子作符合测量。最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测光子作符合测量。最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测器。每个晶体的视角包括环对面的多个晶体，根据

60、一个晶体与该晶体器。每个晶体的视角包括环对面的多个晶体，根据一个晶体与该晶体器。每个晶体的视角包括环对面的多个晶体，根据一个晶体与该晶体器。每个晶体的视角包括环对面的多个晶体，根据一个晶体与该晶体产生符合计数就可确定核素的产生符合计数就可确定核素的产生符合计数就可确定核素的产生符合计数就可确定核素的 投影投影投影投影 部位。这种探测器由于免除了铅部位。这种探测器由于免除了铅部位。这种探测器由于免除了铅部位。这种探测器由于免除了铅准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率。此外，非符合的准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率。此外，非符合的准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率。此

61、外，非符合的准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率。此外，非符合的射线不被记录，从而本底较低。许多晶体同时进行探测，亦即整个断射线不被记录，从而本底较低。许多晶体同时进行探测，亦即整个断射线不被记录，从而本底较低。许多晶体同时进行探测，亦即整个断射线不被记录，从而本底较低。许多晶体同时进行探测，亦即整个断层过程中每一晶体都多次收集射线。这些因素也使层过程中每一晶体都多次收集射线。这些因素也使层过程中每一晶体都多次收集射线。这些因素也使层过程中每一晶体都多次收集射线。这些因素也使PETPET机的灵敏度提机的灵敏度提机的灵敏度提机的灵敏度提高，每次断层的时间缩短高，每次断层的时间缩短高，每次

62、断层的时间缩短高，每次断层的时间缩短1-21-2分钟甚至更快。分钟甚至更快。分钟甚至更快。分钟甚至更快。PETPET机中最常用的探测器是锗酸铋晶体（机中最常用的探测器是锗酸铋晶体（机中最常用的探测器是锗酸铋晶体（机中最常用的探测器是锗酸铋晶体（BGOBGO）和氟化铯晶体。）和氟化铯晶体。）和氟化铯晶体。）和氟化铯晶体。核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Co

63、ndition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5PETPET图图图图1-15 GE1-15 GEPET PET 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5PETPET图图图图

64、1-161-16CPET CPET 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5PETPET核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物

65、质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condition of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5PETPET图图图图1-171-17GEGEPETPETCT CT 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件（The Essential Condition of Nuclear MedicineThe Essential Condit

66、ion of Nuclear Medicine）三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器三、核医学仪器5 5PETPET图图图图1-181-18SIENENSSIENENSPET/CT PET/CT 核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件核医学的必备物质条件内内 容容内内内内 容容容容核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识核医学的物理学基础知识（The Basic Knowledge of Nuclear MedicineThe Basic Knowledge of Nuclear Medicine）原子及原子核的组成和结构。原子及原子核的组成和结构。原子及原子核的组成和结构。原子及原子核的组成和结构。一、一、一、一、原子原子原子原子1 1 1 1、组成和结构（掌握）组成和结构（掌握）组成和结构（掌握）组成和结构（掌握）2 2 2 2、电子结合能和能级（熟悉）电子结合能和能级（熟悉）电子结合能和能级（熟悉）电子结合能和能级（熟悉）3 3 3 3、原子的发射（熟悉）原子的发射（熟悉）原子的发射（熟悉）原子的发射（熟悉）二、二、二、二、原