核医学物理考试解剖.doc

第一章 有 效、安 全、人性化 核医学采用放射性同位素来进行疾病的诊断、治疗及研究。它是核技术与医学相结合的产物。 核医学成像的特点：? 通过在体外探测射线，达到观察药物分子在活体中被摄取、输运、 代谢及排出过程的目的。 获得病人的生理学和脏器功能方面的信息，揭示细胞中的新陈代谢过程，洞悉疾病的发病原因和药物的作用机制。 核医学成像以分子、 代谢、功能的显像为特点，成为影像医学不可缺少的组成部分。 早期诊断、精确诊断、愈后诊断 第二章 放射性同位素：在自然界中处于不稳定状态，会通过发生衰变，释放粒子和能量而转换为另一种稳定核素 正负电子对湮灭： 正电子在物质中运动一段路程，与周围物质的原子发生碰撞，迅速损失能量，一般在几个毫米内就接近停止。? 正电子与普通电子发生湮灭反应，其质量转化为能量，以两个近似相反方向运动的511keV的湮灭光子的形式释放出来。 同质异能素：一种核素可以处于不同的能态。其中能量最低的状态称为基态，其它状态称为激发态或亚稳态。 处在不同能量状态的核素互称同质异能素 医学放射性核素的制备方法： 利用放射性核素发生器? 利用半衰期长的母体放射性核素，经过衰变产生适合临床诊断用的、半衰期短的子体放射性核素 放射性药物：放射性核素 = 放射性药物 （131I-）;放射性核素 + 标记物 = 放射性药物 放射性药物的选择要求:能量适中、半衰期适中、价格合理、无化学毒性、化学标记特性良好 临床使用的放射性核素：正电子衰变类放射性核素：11C（20.3m）、 13N（10m）、15O（123s）、 18F（110m）可用于正电子显像。 内照射治疗用的放射性药物，以半衰期较长的β-粒子为宜。目前常用的治疗用放射性核素是131I 和 32P。 光电效应：γ光子与原子壳层电子相互作用，把能量全部交给电子，使之成为自由电子的过程。 γ光子丧失全部能量后消失。 康普顿散射：γ光子与原子最外壳层电子发生碰撞，将部分能量交给电子，使之脱离原子核的缚，从原子中逸出。 光子运动方向改变，能量减少。 电子对生成：能量大于1.022MeV （2m0c2）的光子经过原子核场，转化为一个正电子和一个负电子，γ光子消失。 光子发生一次康普顿散射，在物质中最大可沉积的能量是多少？ 散射光子的最小能量θ=180°，此时电子能量最大。 第三章 辐射探测器：气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器 荧光光子能量小于禁带宽度，不被重复吸收 光电器件 光电倍增管(PMT)：玻璃壳（真空腔）、光阴极、 聚焦电极、打拿极、电荷收集阳极 传统的辐射探测器信号读出电路系统： 前放电路作用：?探测器电荷或电流信号转换为电压信号，阻抗匹配?探测器输出信号放大，提高信噪比 成形电路作用：?使缓慢衰减脉冲变窄，减少堆积?调理信号至适于A/D转换 能量测量，信号能量可以通过以下参数测量：脉冲最大幅值、脉冲面积、脉冲宽度常用测量方法：峰值探测+模数转换 时间测量 第五章 γ 相机以“计数式”的方式累计大量γ 事件，形成闪烁图像。? 重要参数：采集总计数、采集时间、注射活度、系统探测效率 准直器? γ 照相机只能使用吸收准直器成像。? 准直器只让沿准直孔前进的γ光子到达NaI晶体，向其他方向发射的γ光子则被准直器吸收掉。? 把人体中三维的放射源分布投影成平面图像，成像准直器用铅、钨等重金属吸收物质制成。 按照准直孔的排列可分为：(A)平行孔准直器：像与物等大。(B)扩散型准直器：对大物体成缩小的像(C)汇聚型准直器：对小物体成放大的像。(D)针孔准直器：倒立像，大小取决于物/像距 空间特性 ：对成像物体的空间鉴别能力和图像畸变大小 空间分辨率：γ相机对物体细节的鉴别能力 点扩展函数的半高宽半高宽作为表示空间分辨率的参数要分辨图像上的两个点源，它们的距离至少应保证两个点扩展函数在半高处刚好重叠。 如果假设准直器具有理想的准直效果，点源所发射的单向γ光子在闪烁晶体上形成的点扩展函数PSFi(r)反映固有空间分辨率特性 如果假设探测器具有理想的固有空间分辨率，点源的点扩展函数PSFg(r)反映准直器的几何空间分辨率特性。 影响固有空间分辨率的因素：闪烁信号幅度的统计涨落、PMT位置响应函数的特性 能量特性：能量分辨能力和不同能量光子的定位偏差 。 能量分辨率：表示对γ光子能量的鉴别精度 用放射性核素固有能谱中光电峰的FWHM来量度。影响能量分辨率的主要因素：闪烁光子的统计涨落 计数特性 ：对γ事件的响应能力。 灵敏度：反映系统对γ光子的探测效率 用放射性核素固有能谱中光电峰的FWHM来量度。影响能量分辨率的主要因素：闪烁光子的统计涨落