第八章 核医学成像设备 (2).pptVIP

* * * * * * * * * * * * 1.采用具有自准直符合计数方法 一、正电子发射型计算机断层原理 3.PET的检测系统 一、正电子发射型计算机断层原理 正电子成像的基本原理 正电子放射性核素是易于标记各种生命必需的化合物及其代谢产物，如： 引入人体的放射性核素参与人体代谢，反映了人体组织器官的机能和代谢状态。 正电子与人体组织的电子相结合而湮灭，转换成一对方向相反、能量为511Kev的γ光子。 从各个角度收集γ光子，进行图像重建。 临床应用的正电子放射核数： 使用回旋加速器生产； 常用： ，半衰期短。 湮灭符合探测装置 符合事件测定区 PET的电子准直 湮灭γ光子对只有在两个互成180度的探测器的FOV立体角内才能被探测。 利用湮灭辐射的特点和两个相对探测器的符合来确定闪烁事件位置和时间的方法称电子准直。 PET的结构 PET的数据采集 正电子湮灭作用产生的湮灭γ光子同时击中探测器环上对称位置上的两个探测器。 每个探测器接收到γ光子后产生一个定时脉冲，这些定时脉冲分别输入符合线路进行符合甄别，挑选真符合事件 符合线路设置了一个时间常数很小的时间窗（通常≤15ns），同时落入时间窗的定时脉冲被认为是同一个正电子湮灭事件中产生的γ光子对，从而被符合电路记录。时间窗排除了很多散射光子的进入。 符合探测原理 符合探测技术能在符合电路的时间分辨范围内，检测同时发生的放射性事件。 利用符合探测技术可以进行正电子放射性核素示踪成像。 使用符合探测技术，起到电子准直作用，大大减少随机符合事件和本底的同时提高了探测灵敏度。  ??正电子穿过人体组织时主要是通过与电子产生的库仑作用损耗其动能。 ??正电子的静止质量与电子相同，每次库仑作用后正电子都可能产生一个较大的方向变化，因此会在人体组织内沿着曲折的路径损耗其动能。 ??湮灭作用过程中粒子的动量的变化会导致511keV光子在探测野中产生约4‰弧度的不确定性偏离。 ?? ??这一微小偏差，以及正电子发射位置与湮灭辐射的发生点之间存在微小间距，使PET的触发总有一定时间差异。 ?? 真符合、随机符合和散射符合 ??符合线路是探测同时发生的闪烁事件。 ??两个探测器的触发总有一定时间差异，这时间差异称为符合线路的分辨时间。 ??在分辨时间内进入两个探测器的不同位置的γ光子也会被记录下来。这种不是由湮灭作用产生的符合称为随机符合。 ??γ光子在飞行过程中还会产生康普顿散射，γ光子与吸收物质的一个电子作用，改变了电子动能的同时使γ光子改变飞行方向，这样就有可能与其它飞行的γ光子同时进入两个相对的探测器，并发生符合探测。这种符合 称为散射符合 符合探测原理 PET的电子准直 PET的电子准直 湮灭γ光子对只有在两个互成180o的探测器的FOV立体角内才能被探测。 利用湮灭辐射的特点和两个相对探测器的符合来确定闪烁事件位置和时间的方法称电子准直。 PET-CT缺点 PET系统复杂，价格昂贵，且运行和维修成本都很高。 由于正电子同位素的半衰期很短，有的只有几十分钟甚至十几分钟，往往来不及运输，所以必须就地建造加速器和快速制造这些短半衰期标记的药品的实验室。 目前主要存在的问题是敏感性高，特异性不足，存在假阳性和假阴性，我们正在积极开发新药物，将更准确地为临床服务。 CT与PET比较 正电子发射断层成像（PET）设备与应用 PET与CT、MRI的比较 PET主要测量体内化学变化及新陈代谢，而CT或MRI主要用来观察人体组织与结构，因此，在区分癌症与良性组织，以及区分恶性或非恶性组织时，PET比CT或MRI有效。PET也经常和CT及MRI透过“影像融合”的方式更清楚的看到在三维空间里正确的癌组织位置。 CT PET 透视断层TCT（外源） X射线 空间分辨1mm 解剖结构成像 发射断层ECT（内源） γ射线 空间分辨5mm 功能代谢成像 PET/CT的特点 CT与PET硬件、软件同机融合 解剖图像与功能图像同机融合 同一幅图象既有精细的解剖结构又有丰富生理、生化分子功能信息 可用于肿瘤诊断、治疗及预后随诊全过程 高灵敏度、高特异性、高准确性 PET、CT单独能实现的，PET/CT一定能实现；PET/CT能实现的，PET或CT单独不一定能实现 PET-CT融合示意图 CT图像 何处有病灶？ PET-CT融合示意图 PET图像 病灶在何处？ a. CT成像 b. PET成像 c. PET-CT成像 PET-CT融合示意图 * * * * * * * 准直器位于晶体之前，是探头中首先和γ射线相接触的部分。准直器的性能在很大成度上决定了探头的性能。准直器能够