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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》
第二章核医学仪器
核医学仪器是指在医学中用于探测和记录放射性核素放出射线的种类、能
量、活度、随时间变化的规律和空间分布等一大类仪器设备的统称，它是开展核
医学工作的必备要素，也是核医学发展的重要标志。根据使用目的不同，核医学
常用仪器可分为脏器显像仪器、功能测定仪器、体外样本测量仪器以及辐射防护
仪器等，其中以显像仪器最为复杂，发展最为迅速，在临床核医学中应用也最为
广泛。
核医学显像仪器经历了从扫描机到γ照相机、单光子发射型计算机断层仪
（singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT）、正电子发射型计算机断
层仪（positronemissioncomputedtomography，PET）、PET/CT、SPECT/CT及
PET/MR的发展历程。1948年Hofstadter开发了用于γ闪烁测量的碘化钠晶体；
1951年美国加州大学Cassen成功研制第一台闪烁扫描机，并获得了第一幅人的
甲状腺扫描图，奠定了影像核医学的基础。1957年HalAnger研制出第一台γ照
相机，实现了核医学显像检查的一次成像，也使得核医学静态显像进入动态显像
成为可能，是核医学显像技术的一次飞跃性发展。1975年M.M.Ter-Pogossian
等成功研制出第一台PET，1976年JohnKeyes和RonaldJaszezak分别成功研制
第一台通用型SPECT和第一台头部专用型SPECT，实现了核素断层显像。PET
由于价格昂贵等原因，直到20世纪90年代才广泛应用于临床。近十几年来，随
着PET/CT的逐渐普及，实现了功能影像与解剖影像的同机融合，使正电子显像
技术迅猛发展。同时，SPECT/CT及PET/MR的临床应用，也极大地推动了核医
学显像技术的进展。
第一节核射线探测仪器的基本原理
一、核射线探测的基本原理
核射线探测仪器主要由射线探测器和电子学线路组成。射线探测器实质上是
一种能量转换装置，可将射线能转换为可以记录的电脉冲信号；电子学线路是记
吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》
录和分析这些电脉冲信号的电子学仪器。射线探测的原理是基于射线与物质的相
互作用产生的各种效应，主要有以下三种。
1．电离作用射线能引起物质电离，产生相应的电信号，电信号的强度与
射线的种类、能量及射线的量存在一定关系，记录并分析这些电信号即可得知射
线的种类及放射性活度。如，电离室（ionizationchamber）、盖革计数器
（Geiger-Müllercounter）等。
2．荧光现象带电粒子能使闪烁物质发出荧光。γ光子在闪烁体中通过产
生光电子、康普顿电子和电子对激发闪烁物质发出荧光。荧光光子经过光电倍增
管转换为电信号并被放大，由后续的电子学单元分析、记录下来。如，闪烁计数
器等。
3．感光作用射线可使感光材料中的卤化银形成潜影，在进行显影处理时，
将潜影中的感光银离子还原为黑色的金属银颗粒，感光材料形成黑色颗粒的数量
与射线的量成正比。根据感光材料产生黑影的灰度及位置判断放射性存在的量及
部位。如，放射自显影等。
二、核射线探测器的种类
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