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第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 目录 一、基本结构与工作原理 二、探测器 三、机架 四、检查床 五、控制台和计算机 六、外围设备 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 一、基本结构与工作原理 （一）基本结构 探测器（探头）、旋转机架、检查床、图像采集控制台和图像处理的计算机工作站以及外围辅助设备。 （二）工作原理 多探头型（亦称扫描机型）和γ照相机型。 单探头 双探头 三探头 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 二、探测器 （一）探测原理 由准直器、NaI（Tl）闪烁晶体、光电倍增管（PMT）、前置放大器和计算电路等组成。 传统SPECT实际上与γ相机的探测器相同。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 二、探测器 （二）技术进展 采用新型准直器（PMT）。 优势： 降低探头和SPECT机架整体的重量； 提高了SPECT系统分辨率和图像的信噪比； 在SPECT探测器整体性能提高的基础上，大幅提高分辨率：如配置LEHR准直器后SPECT系统分辨率可达到7.5mm（使用NEMA推荐的重建方法）。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 二、探测器 （二）技术进展 采用碲锌镉（CdZnTe，CZT）半导体探测器。 原理：当具有电离能力的射线和CZT晶体作用时，晶体内部产生电子和空穴对，并且数量和入射光子的数量成正比。带负电的电子和带正电的空穴朝不同的电极运动，形成的电荷脉冲经过前置放大变成电压脉冲，其强度与入射光子的能量呈正比。前置放大输出的信号经过后续电路处理，然后进行图像重建。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 二、探测器 （二）技术进展 CZT半导体探测器的优势： 对γ射线探测具有极高的系统灵敏度。 可以直接将γ射线转化成电信号，具有更高的探测效率和能量分辨率（10 keV～6 MeV）。 采用较厚的CZT晶体阵列（至少6mm）和小尺寸像素面元电极设计的面元阵列探测器，能同时得到好的能谱特性和高的空间分辨率，提高系统灵敏度从而减少放射性示踪剂的用量，缩短扫描时间，提高图像信噪比。 高度集成化后可减轻整个SPECT设备探头的重量。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 二、探测器 （二）技术进展 采用碲锌镉（CdZnTe，CZT）半导体探测器。 物理量 传统结构（晶体+PMT） CZT半导体探测器 有效原子数 50 49（平均） 晶体密度/（g/cm3） 3.67 5.78 能量分辨率/（140keV） 9%~12% 5%~6% 分辨率 4~8mm 2mm 灵敏度 高于传统技术8~10倍 基于CZT探测器SPECT的性能 心脏专用SPECT 心脏专用SPECT 探头是采用半环状（180°）排列的CZT半导体探测器； 心肌断层显像时，探头无需旋转，避免了运动伪影，提高了仪器的性能； 空间分辨率明显提高： 固有空间分辨率由4～8mm提高到2.46mm； 能量分辨率由9.5～12％提高到?6.2％。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 乳腺专用?显像仪 乳腺专用?显像仪 探头是采用两个互成180°的平板CZT半导体探测器构成； 采用99mTc-MIBI等为显像剂，对乳腺进行显像检查。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 三、机架 由机械运动组件、机架运动控制电路、电源保障系统、机架手控盒及其运动状态显示器、实时监视器等组成。 （一）旋转结构 圆环型机架SPECT旋转机架的主要形式。 悬臂形机架。 悬吊式机架。 龙门型机架。 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 三、机架 （二）运动形式 1.运动方式： 探头及其悬臂以机架机械旋转轴为中心，作顺时针或逆时针的圆周或椭圆或人体轮廓的运动，检查床与导轨垂直，主要适用于断层采集； 探头及其悬臂沿圆周运动，半径方向作向心或离心直线运动，可以使探头在采集数据时尽可能贴近病人，缩短旋转半径，提高空间分辨率，也称身体轮廓红外探测扫描； 探头沿自身中轴作顺时针和逆时针倾斜或直立运动，主要适用于双探头呈90o方式进行180o心肌血流灌注断层显像或兼顾双探头时的质量控制的数据采集中。 2.控制方式：手动和自动。 “轮廓跟踪技术” 第三节 单光子发射型计算机断层扫描仪 三、机架 （三）功能 根据操作控制命令，完成不同采集条件所需要的机架的各种运动； 把心电R波触发信号以及探头的位置信号、角度信号等通过模数转换器(analog-digital converter，ADC)传输给计算机，并接受计算机控制进行各种动作； 保障整个系统(探头、机架、检查床、采集计算机及其辅助设备等)的供电，提供稳定的各种规格的高低压电源。 机架运动的