《现代影像学诊断》PPT课件

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1、核技术与核医学陈英茂解放军总医院核医学科2006年10月21日中国人民解放军总医院什么是核医学？核医学的定义：核医学是核技术与医学相结合的学科核医学的任务是用放射性核素及核技术来诊断、治疗及研究疾病。核医学涉及的学科：核物理、核电子、核探测、计算机控制及图像处理、数学、放射化学、医学的各科等基因突变☻表达失控☻代谢异常☻功能失调结构改变症状体征DiseaseisnotaTHING,butaPROCESS现代医学认为：疾病的发生起源于基因改变→表达物改变→代谢改变→形态改变现代医学影像技术名称成像参数性质X

2、线CT衰减系数、CT值解剖结构B超超声波反射解剖结构MRI质子密度、T1、T2、解剖、功能化学位移SPECT放射性浓度代谢功能PET放射性浓度代谢功能PET/CT放射性浓度代谢功能衰减系数、CT值和解剖SPECT、PET——ECT(emissioncomputedtomography)核医学内容核医学发展的两大支柱放射性药物---诊断、治疗关键点是特异性其次是稳定性如：11C-胸腺嘧啶-DNA合成金标准，不稳定；18F-FLT氟标胸腺嘧啶。稳定，但由于3‘端的置换，其磷酸化后不能进一步参与DNA合成，又不能通过细

3、胞膜返回，被局限在细胞内。核探测技术---影像定位、定量核医学诊断核医学的右手核医学诊断--示踪原理示踪剂：参与体内某一生理代谢过程的物质+发射可探测射线的核素=形成示踪剂。例如：脱氧葡萄糖DG+发射正电子的18F=18F-FDG代谢过程：静脉注入后，通过毛细血管壁进入组织。对不同的示踪剂，有些直接参与体内代谢，有些则被限制在某些特定的组织区域。由于示踪剂在体内的分布与代谢过程是动态的，所以体内各组织部位的示踪剂浓度是不断地变化的。探测：在示踪剂注入体内后的整个过程中，都可使用扫描仪在体外探测示踪剂发出的辐射信号

4、，从而确定示踪剂在体内的位置，由此得到示踪剂在体内的代谢过程与分布图像。核医学显像原理利用放射性药物用放射性核素标记的示踪剂引入体内参加特定生物活动被特定的组织摄取→定位，定性,定量反映体内代谢情况探测显像显像设备,显像条件,操作程序活体,分子水平活体内示踪剂分子行为核医学显像设备核医学显像设备探测射线相机(scintillationgammacamera)1958年H.Anger发明，Anger相机SPECT(singlephotoemissioncomputedtomography)20世纪80年代，单光

5、子发射断层扫描仪PET(positronemissiontomography)20世纪90年代，正电子发射断层扫描仪PET/CT21世纪，功能图像和解剖图像有机融合γ相机γ相机构成探测原理射线入射到晶体上，使晶体原子激发。退激回到基态，发射荧光。一个光子产生多个荧光光子。光电倍增管接受这些荧光，并将之转换为电信号。经过定位电路确定出入射光子的位置放大、甄别后，记录一个计数。准直器、闪烁晶体、光电倍增管的作用脉冲幅度分析器pulseheightanalyzer(PHA)经放大的电脉冲幅度∝入射γ射线能量只选择

6、一定能量范围，剔除散射、噪声——甄别例如，99mTc,能窗135—145keV单道脉冲分析器---单能窗多道脉冲分析器---多能窗信号记录核医学影像记录的是坐标和光子数和X照像有何不同？缺点？死时间SPECT--singlephotoemissioncomputedtomographyγ相机---发射，平面图像（透射X平片）SPECT---发射，断层图像（透射CT）γ相机探头绕人体旋转获得各个方向的投影（平面）像图像重建---滤波反投影、迭代获得断层图像图像重建算法---使图像更接近真实一直是核医学中的一个重点研

7、究方向。图像重建---迭代算法图像重建---滤波反投影法理论依据—二维傅立叶分片定理：任意函数f(x,y)沿任意方向平行投影，得到与该方向垂直的一维投影函数。此投影函数的傅立叶变换，就等于f(x,y)的二维傅立叶空间平面上过原点的一条线，并且这条线与一维投影函数同方向SPECTγ相机、SPECT诊断项目灌注显像动态血池显像静态肿瘤阳性显像全身骨扫描……数十种项目，数十种放射性药物肾动态门控心血池骨扫描前哨淋巴结肿瘤阳性显像PET---positronemissiontomography正电子核素18F、15O、1

8、3N、11C，人体基本元素，更能反映体内代谢发射出正电子，与一个负电子发生湮灭辐射e++e-→2γ（511keV，E=mc2)探测正电子湮灭辐射发出的双光子不加准直器符合探测，探测环灵敏度、分辨率↑PET设备电子对湮灭PET探测原理PETPET探测器晶体环PET符合探测原理PET探测器信号定位PETSPECT与PET的区别放射性核素SPECT99mTc、131I.PET1