核医学大型设备上岗证技师培训培训ppt课件

核医学大型核医学大型设备上上岗证技技师培培训核医学大型设备上岗证技师培训120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训核医学核医学仪器器设备按用途分按用途分类计量量仪器器活度活度计辐射防射防护测污仪、环境境监测、个人、个人剂量量仪体外体外样品品测定定仪器器计数器、液数器、液闪仪、放免、放免仪非非显像像测定定仪器器甲状腺功能甲状腺功能测定定仪、肾功能功能仪、探探针显像像设备相机、相机、SPECT、PET放放药生生产及及质控控设备回旋加速器、回旋加速器、药物合成物合成仪、薄、薄层扫描描仪、高、高压液相液相仪2核医学大型设备上岗证技师培训核医学仪器设备按用途分类计量仪器2核医学大型设备上岗证技220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训探探测仪器基本构成原理器基本构成原理基本构成由三部分基本构成由三部分组成成l探探头将射将射线的的辐射能射能转变为电信号信号l电子子线路部分路部分对探探头输出的出的电信号信号进行行处理（如信号放大、能理（如信号放大、能量甄量甄别，信号定位、，信号定位、时间符合、各种校正等）符合、各种校正等）l各种附加部件各种附加部件辅助作用，按不同的助作用，按不同的检测目的而配目的而配备（如床、（如床、计算机、自算机、自动控制系控制系统、显示系示系统和和储存系存系统等）等）3核医学大型设备上岗证技师培训探测仪器基本构成原理基本构成由三部分组成3核医学大型设备上岗320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机相机lSPECT（single photon emission computed tomography)由由相机旋相机旋转构成，核心部件构成，核心部件为相机。相机。l获得平面、断得平面、断层、全身、全身图像。具有像。具有相机的所有功能，其性相机的所有功能，其性能高于普通能高于普通相机。相机。l在很多在很多临床床应用中，用中，SPECT只只应用了其用了其相机的功能，相机的功能，l相机逐相机逐渐被被SPECT取代取代4核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机SPECT（single photon e420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机系相机系统l硬件系硬件系统探探头、电子子线路部分、机架、路部分、机架、扫描床及描床及计算机算机l软件系件系统采集采集软件、校正件、校正软件、件、图像像处理理软件及件及显示示软件等件等5核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机系统硬件系统5核医学大型设备上岗证技师培训520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机探相机探头l准直器准直器l晶体晶体NaI(Tl)l光光电倍增管倍增管(PMT)6核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机探头准直器6核医学大型设备上岗证技师培训620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训准直器准直器l构成构成:由由单孔或多孔的孔或多孔的铅合金制作成合金制作成l功能：功能：让一定方向入射的一定方向入射的射射线通通过，吸收其，吸收其它方向入射的它方向入射的射射线，按照一定，按照一定规律把放射性律把放射性核素的分布投影到核素的分布投影到照相机探照相机探头的晶体上。的晶体上。7核医学大型设备上岗证技师培训准直器构成:由单孔或多孔的铅合金制作成7核医学大型设备上岗720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训准直器的主要性能参数准直器的主要性能参数 l空空间分辨率：区分辨率：区别两个两个邻近点源的近点源的能力，以点源或能力，以点源或线源响源响应曲曲线的半的半高高宽度（度（FWHM）表征准直器的空）表征准直器的空间分辨率分辨率半高半高宽度越小，表示空度越小，表示空间分辨率越好分辨率越好几何参数决定分辨率几何参数决定分辨率l几何参数：孔数、孔径、孔几何参数：孔数、孔径、孔长及孔及孔间壁厚度壁厚度l灵敏度：准直器灵敏度：准直器对光子的通光子的通过率率-几何参数决定分辨率几何参数决定分辨率l适用能量范适用能量范围：由孔：由孔长和孔和孔间壁厚度决定壁厚度决定高能准直器孔高能准直器孔长，孔，孔间壁厚壁厚8核医学大型设备上岗证技师培训准直器的主要性能参数 空间分辨率：区别两个邻近点源的能力，以820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训准直器分准直器分类l从形状分从形状分类平行孔型平行孔型发散孔型散孔型针孔型孔型聚焦型聚焦型9核医学大型设备上岗证技师培训准直器分类从形状分类9核医学大型设备上岗证技师培训9准直器准直器类型类型特点特点临床应用临床应用备注备注平行孔准直器平行孔准直器准直器到源的距离影响准直器到源的距离影响图像质量图像质量,但不影响图像但不影响图像大小大小.应用最广泛，用最广泛，适用于各适用于各脏器器显像像图像大小与像大小与脏器相同，没有器相同，没有失真失真针孔准直器针孔准直器图像倒置，像倒置，图像大小与像大小与源到准直器的距离有关源到准直器的距离有关甲状腺甲状腺显像像图像失真像失真汇聚孔准直器聚孔准直器从准直器表面到从准直器表面到汇聚点聚点内的物体内的物体产生放大的生放大的图像像脑显像像图像失真像失真发散孔准直器散孔准直器扩大大视野，野，图像像缩小，小，不同深度的分布有不同不同深度的分布有不同的的缩小小尺寸小的探尺寸小的探头对大器官成像大器官成像图像失真像失真10核医学大型设备上岗证技师培训准直器类型特点临床应用备注平行孔准直器准直器到源的距离影响图1020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训平行孔准直器平行孔准直器l分辨率分辨率:准直孔越小，准直器越厚准直孔越小，准直器越厚(孔孔长越越长），探），探头距病人距离越近，距病人距离越近，分辨率越高分辨率越高l灵敏度灵敏度:准直孔越大，准直器越薄准直孔越大，准直器越薄(孔孔长越短），孔越短），孔间壁越小，灵敏度壁越小，灵敏度越高。与被越高。与被显像物与准直器像物与准直器间距无关距无关l分辨率分辨率灵敏度灵敏度11核医学大型设备上岗证技师培训平行孔准直器分辨率:11核医学大型设备上岗证技师培训11平行孔准直器平行孔准直器准直器准直器类型型适用的能量适用的能量范范围临床床应用用准直器名称准直器名称缩写写低能通用准直器低能通用准直器 Low energy general purposeLow energy general purposeLEGPLEGP7575170 keV170 keV99m99mTCTC标记的放射的放射性性药物物低能高分辨准直器低能高分辨准直器 Low energy high resolutionLow energy high resolutionLEHRLEHR中能通用准直器中能通用准直器 High energy general purposeMEGPMEGP170170300 keV300 keV6767GAGA标记的放射的放射性性药物物高能通用准直器高能通用准直器 High energy general purpHEGPHEGP270270360 keV360 keV131131I I标记的放射的放射性性药物物超高能高分辨准直器超高能高分辨准直器 Ultra high energy general purposeUHEHRUHEHR511 keV511 keV1818F-FDGF-FDG代代谢类显像像剂 12核医学大型设备上岗证技师培训平行孔准直器准直器类型适用的能量临床应用准直器名称缩写低能通1220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训晶晶 体体l功能：功能：把高能的把高能的光子光子转换成可成可见闪烁光光l 射射线入射到入射到晶体上，晶体上，射射线与与晶体原子相互作用晶体原子相互作用l光光电效效应l康普康普顿散射散射使晶体原子激使晶体原子激发。退激回到基退激回到基态，发射射荧光（光（闪烁光光）410nm 一个一个一个一个 光子光子产生多个生多个荧光光子。光光子。l闪烁晶体晶体(scintillating crystal)，闪烁成像成像(scintillating imaging)13核医学大型设备上岗证技师培训晶 体功能：把高能的光子转换成可见闪烁光13核医学大型设备1320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训晶体晶体lNaI 晶体厚度：晶体厚度：厚度厚度分辨率分辨率，灵敏度，灵敏度?厚度厚度分辨率分辨率，灵敏度，灵敏度l2/8(6.35mm)低能低能单光子成像光子成像l3/8(9.525mm)低能低能单光子成像光子成像l5/8(15.875mm)兼兼顾低能、高能低能、高能单光子及符合成像光子及符合成像l8/8(25.4mm)兼兼顾低能、高能低能、高能单光子及符合成像光子及符合成像lNaI 晶体大小晶体大小30cm30cm-50cm60cm14核医学大型设备上岗证技师培训晶体NaI 晶体厚度：14核医学大型设备上岗证技师培训1420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训光光电倍增管倍增管 l功能：把晶体功能：把晶体产生的生的闪烁光信光信号号转换成成电信号并将之放大。信号并将之放大。光光电倍增管由光阴极、倍增管由光阴极、电子聚焦子聚焦系系统、多、多级倍增极和阳极倍增极和阳极组成：成：荧光光光阴极光阴极光光电子子倍增极倍增极二次二次发射射电子子倍增极倍增极倍增倍增级l光光电倍增管接收倍增管接收闪烁光的表面光的表面形状有形状有圆形、六角形及方形等形、六角形及方形等l光光电倍增管数量依据探倍增管数量依据探头尺寸，尺寸，从十几个到上百个从十几个到上百个光光电倍增管的数量越多，空倍增管的数量越多，空间分辨率越高分辨率越高15核医学大型设备上岗证技师培训光电倍增管 功能：把晶体产生的闪烁光信号转换成电信号并将之放1520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训光光电倍增管倍增管l光光电倍增管的倍增管的输出分出分为两路两路位置位置电路：路：X、Y定位信号定位信号能量能量电路：能量路：能量总和、甄和、甄别16核医学大型设备上岗证技师培训光电倍增管光电倍增管的输出分为两路16核医学大型设备上岗证技1620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机的相机的电路路l放大放大l位置位置电路路l能量能量电路路l各种校正各种校正l17核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机的电路放大17核医学大型设备上岗证技师培训1720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训位置位置电路和能量路和能量电路路l位置位置电路路光光电倍倍增增管管接接收收光光强Ii，根根据据位位置置，权重重为 Xi和和Yi，输出出幅度分幅度分别为：XiIi 和和YiIil能量能量电路路输出出信信号号幅幅度度为全全部部光光电倍倍增增管管探探测到到的的光光强度度之之合合Ii，Z信信号号（总和和电路路），代代表表了了射射线的的能能量量，将将之之输入入到到PHA，进行行能能量量甄甄别，在在能能窗内，窗内，记录l闪烁光的位置：光的位置：lX、Y的数的数值不受不受射射线能量大小的影响，能量大小的影响，图像的大小与像的大小与射射线的能量无关的能量无关18核医学大型设备上岗证技师培训位置电路和能量电路位置电路 X、Y的数值不受射线能量大小的1820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训脉冲幅度分析器脉冲幅度分析器（pulse height analyzerpulse height analyzer，PHAPHA）l功能：甄功能：甄别能量，能量，选择一定能量范一定能量范围，剔除散，剔除散射、噪声射、噪声总和和电路路输出幅度出幅度为 的脉冲信号，由脉冲的脉冲信号，由脉冲幅度分析器（幅度分析器（PHA）分析，使）分析，使满足足设定能窗的定能窗的光光子被子被记录，剔除低能，剔除低能光子（例如，散射光子）及光子（例如，散射光子）及高能高能光子。光子。对99mTc发出的出的140keV，能窗，能窗为10%，只，只记录能量能量为126154 keV的光子。的光子。经放大的放大的电脉冲幅度脉冲幅度入入射射射射线能量能量l单道脉冲分析器道脉冲分析器-单能窗能窗l多道脉冲分析器多道脉冲分析器-多能窗多能窗l，19核医学大型设备上岗证技师培训脉冲幅度分析器（pulse height analyzer，1920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机框相机框图20核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机框图20核医学大型设备上岗证技师培训2020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机相机lSPECT与与相机的机架与相机的机架与扫描床描床相机的机架：固定支撑探相机的机架：固定支撑探头SPECT机架：机架：还提供使探提供使探头绕扫描床旋描床旋转的功能的功能相机通常没有相机通常没有专用的用的扫描床描床SPECT配有配有专用的用的扫描床，描床，扫描描时，扫描床可移描床可移动，获得全得全身身图像。像。l计算机算机SPECT或或相机的工作站相机的工作站功能：控制功能：控制SPECT或或相机的采集、相机的采集、处理、存理、存储及及显示示图像像SPECT的断的断层图像需重建及各种校正像需重建及各种校正软件，并需要更大件，并需要更大图像像存存储空空间，因此要求更高配置的，因此要求更高配置的计算机算机21核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机SPECT与相机的机架与扫描床21核医学2120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机工作原理概述相机工作原理概述l将特定放射性将特定放射性药物注入患者体内物注入患者体内l一定的一定的时间后后,放射性放射性药物在体内达到物在体内达到显像的要求，开始像的要求，开始进行行相相机或机或SPECT成像成像l从人体中从人体中发射出的射出的光子首先到达准直器，准直器限制入射光子首先到达准直器，准直器限制入射光子光子的方向，只允的方向，只允许与准直器孔方向相同的与准直器孔方向相同的光子透光子透过，以便于，以便于光子光子定位定位l到达晶体的到达晶体的光子与晶体相互作用，被晶体吸收并光子与晶体相互作用，被晶体吸收并产生多个生多个闪烁光光子子l闪烁光光经过光光导被各个光被各个光电倍增管接收。光倍增管接收。光电倍增管将倍增管将闪烁光光转变成成电脉冲信号脉冲信号l该电脉冲信号脉冲信号经过特殊位置特殊位置电路定位、能量路定位、能量电路甄路甄别被被记录，成，成为一个一个计数数l成像装置成像装置记录大量的大量的闪烁光点，光点，经过处理、校正，形成一幅人体理、校正，形成一幅人体放射性放射性浓度分布度分布图像，即像，即为一幅一幅相机相机图像或像或SPECT平面平面图像。像。22核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机工作原理概述将特定放射性药物注入患者体内22220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断断层成像工作原理概述成像工作原理概述l旋旋转采集采集探探头围绕患者旋患者旋转l投影投影图像像根据需要在根据需要在预定定时间内采集内采集360度或度或180度范度范围内不同内不同角度角度处的平面的平面图像，任一角度像，任一角度处的平面的平面图像称像称为投影投影图像（像（projection image）。）。l重建重建利用多幅投影利用多幅投影图像，通像，通过数据数据处理、校正、理、校正、图像重建像重建获得体内断得体内断层图像，即像，即SPECT断断层图像。像。重建算法重建算法l滤波反投影法波反投影法 l迭代法迭代法23核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断层成像工作原理概述旋转采集23核医学大型设备上岗2320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与与相机相机l相机探相机探头绕人体旋人体旋转SPECTlSPECT与与照相机相同照相机相同SPECT探探头与与相机探相机探头结构原理相同构原理相同SPECT具具备相机的功能相机的功能lSPECT与与照相机不同照相机不同SPECT性能（均匀性、性能（均匀性、线性、性、稳定性）定性）优于于相机相机SPECT探探头绕人体旋人体旋转，图像重建像重建SPECT断断层图像像SPECT可可获得断得断层图像、全身平面像、全身平面图像及局部平面像及局部平面图像像相机只能相机只能获得局部平面得局部平面图像像SPECT要求高配置工作站要求高配置工作站SPECT机架及机架及扫描床比描床比相机复相机复杂24核医学大型设备上岗证技师培训SPECT与相机相机探头绕人体旋转SPECT24核医2420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT基本基本结构构 25核医学大型设备上岗证技师培训SPECT基本结构 25核医学大型设备上岗证技师培训2520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断断层图像校正像校正l衰减校正衰减校正l散射校正散射校正26核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断层图像校正衰减校正26核医学大型设备上岗证技师培2620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训衰减校正（衰减校正（attenuation correction，AC）光子在人体内的衰减造成光子在人体内的衰减造成SPECT重建断重建断层图像像“中中空空”或称或称“热边”现象，使深部象，使深部计数减低，数减低，图像失真像失真需要衰减校正需要衰减校正27核医学大型设备上岗证技师培训衰减校正（attenuation correction，AC2720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训衰减衰减lI=I0e-d28核医学大型设备上岗证技师培训衰减I=I0e-d28 核医学大型设备上岗证技师培训2820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训衰减校正衰减校正l软件校正件校正用某种算法，在用某种算法，在图像重建前或后或重建中，像重建前或后或重建中，进行校正。行校正。l假假设成像的成像的组织器官是均匀的，非均匀衰减的校正效果不理想器官是均匀的，非均匀衰减的校正效果不理想l透射透射扫描校正法描校正法用放射源或用放射源或CT投射投射扫描描获得成像得成像组织衰减的分布，即衰减的分布，即衰减衰减图。利用衰减。利用衰减图在在图像重建像重建过程中程中进行衰建校正。行衰建校正。l对于非均匀衰减的情况能校正出于非均匀衰减的情况能校正出较为理想的重建理想的重建图像像l用用X-CT获取透射投影，由于取透射投影，由于X光和光和光子的能光子的能谱不同，人体不同，人体组织对它它们的衰减系数是不一的衰减系数是不一样的，所以的，所以X-CT测量出的衰减系数量出的衰减系数值需要修正后才能用来校正。需要修正后才能用来校正。(Xray for Attenuation)29核医学大型设备上岗证技师培训衰减校正软件校正29核医学大型设备上岗证技师培训2920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训散射校正散射校正 (scattering correction)l射射线在患者体内及晶体内行在患者体内及晶体内行进的的过程中，与体内程中，与体内组织及晶体相互及晶体相互作用作用发生康普生康普顿散射散射l散射使光子能量散射使光子能量损失，且运失，且运动方向方向发生偏移，使位置信息生偏移，使位置信息产生偏生偏差，造成混淆和假差，造成混淆和假计数，使数，使图像像变模糊，分辨率下降。本底模糊，分辨率下降。本底计数数提高，造成不均匀的本底噪声，降低了提高，造成不均匀的本底噪声，降低了图像的像的对比度，可使小病比度，可使小病灶淹没在本底中。灶淹没在本底中。30核医学大型设备上岗证技师培训散射校正 (scattering correction)3020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训散射校正散射校正l散射校正基本原理散射校正基本原理估估计散射光子散射光子对成像的成像的贡献献将其从投影数据或重建将其从投影数据或重建图像中减掉散射成分像中减掉散射成分31核医学大型设备上岗证技师培训散射校正散射校正基本原理31核医学大型设备上岗证技师培训3120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT和和相机性能指相机性能指标lSPECT性能性能探探头性能（平面性能（平面图像性能）像性能）相机性能指相机性能指标l反映平面反映平面图像的像的质量量 断断层性能指性能指标l反映断反映断层图像的像的质量量全身全身扫描性能描性能l反映全身反映全身扫描描图像的像的质量量32核医学大型设备上岗证技师培训SPECT和相机性能指标SPECT性能32核医学大型设备3220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT探探头和和相机性能指相机性能指标l固有（固有（intrinsic）性能）性能:卸下准直器卸下准直器与准直器性能无关与准直器性能无关l系系统（system）性能）性能:安装准直器安装准直器与准直器性能有关与准直器性能有关33核医学大型设备上岗证技师培训SPECT探头和相机性能指标固有（intrinsic）性能3320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT探探头和和相机性能指相机性能指标l有效有效视野（野（useful field of view，UFOV）探探头尺寸的尺寸的95%l中心中心视野（野（central field of view，CFOV）UFOV的的75%34核医学大型设备上岗证技师培训SPECT探头和相机性能指标有效视野（useful fie3420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT和和相机性能指相机性能指标l1.空空间分辨率分辨率l2.空空间线性性l3.能量分辨率能量分辨率l4.均匀性均匀性l5.多窗空多窗空间配准度配准度l6.计数率特征数率特征l7.灵敏度灵敏度l8.探探头屏蔽性能屏蔽性能35核医学大型设备上岗证技师培训SPECT和相机性能指标1.空间分辨率35核医学大型设备上3520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训空空间分辨率（分辨率（spatial resolution）l反映能分辨两点反映能分辨两点间最小距离最小距离l用点源、用点源、线源源扩展函数半高展函数半高宽、十分之一高、十分之一高宽表示表示36核医学大型设备上岗证技师培训空间分辨率（spatial resolution）反映能分辨3620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训空空间分辨率分辨率l半高半高宽(full width at half maximum,FWHM）l十分之一高十分之一高宽(full width at tenth maximum,FWTM)37核医学大型设备上岗证技师培训空间分辨率半高宽(full width at half ma37空空间分辨率（分辨率（spatial resolution）l固有分辨率（固有分辨率（intrinsic spatial resolution）晶体、光电倍增管的性能及能窗等采集条件晶体、光电倍增管的性能及能窗等采集条件l系统分辨率系统分辨率(system spatial resolution)固有分辨率及准直器的分辨率决定固有分辨率及准直器的分辨率决定38核医学大型设备上岗证技师培训空间分辨率（spatial resolution）固有分辨率3820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训空空间线性（性（spatial linearity）l描述描述图像的位置畸像的位置畸变程度程度绝对线性（性（absolute linearity）lX及及Y方向的方向的线扩展函数峰展函数峰值偏离距离偏离距离微分微分线性（性（differential linearity）lX及及Y方向的方向的线扩展函数峰展函数峰值偏离距离的偏离距离的标准差准差线性性值越小，其越小，其线性越好。性越好。39核医学大型设备上岗证技师培训空间线性（spatial linearity）描述图像的位置3920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训固有能量分辨率固有能量分辨率（intrinsic energy resolution）l描述探描述探头对射射线能量的辨能量的辨别能力能力l用光用光电峰的半高峰的半高宽与峰与峰值处能量的百分比表示能量的百分比表示能量分辨率（能量分辨率（%）=（EFWHM/E0）100%40核医学大型设备上岗证技师培训固有能量分辨率（intrinsic energy reso4020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训固有能量分辨率固有能量分辨率测试l点源：点源：5FOVlDaily QC41核医学大型设备上岗证技师培训固有能量分辨率测试点源：5FOV41核医学大型设备上岗证技4120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训均匀性（均匀性（uniformity）描述描述相机探相机探头对一均匀泛源的响一均匀泛源的响应l积分均匀性（分均匀性（integral uniformity，Ui）探探头视野内的均匀性野内的均匀性l微分均匀性微分均匀性(differential uniformity,Ud)X方向及方向及Y方向相方向相邻5个像素个像素间均匀性均匀性探头UFOV视野中的均匀性探头CFOV视野中的均匀性42核医学大型设备上岗证技师培训均匀性（uniformity）描述相机探头对一均匀泛源的响4220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训多窗空多窗空间配准度配准度（multiple window spatial registration）l描述不同能窗成像描述不同能窗成像时，相机相机对不同能量光子不同能量光子的定位能力的定位能力l用不同能窗用不同能窗时一点源的一点源的图像在像在X及及Y方向上的最方向上的最大位移表示。大位移表示。l67Ga源：源：93keV300keV184keV43核医学大型设备上岗证技师培训多窗空间配准度（multiple window spati4320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训计数率特征数率特征（count rate performance）l描述描述计数率随活度的数率随活度的变化特征化特征l最大最大观察察计数率数率l20%丢失失时观察察计数率数率l观察察计数率随活度的数率随活度的变化曲化曲线44核医学大型设备上岗证技师培训计数率特征（count rate performance）4420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训灵敏度灵敏度(sensitivity)l描述探描述探头对源的响源的响应能力能力l系系统平面灵敏度平面灵敏度探探头对平行于平行于该探探头放置的特定平面源的灵敏度放置的特定平面源的灵敏度与准直器的与准直器的类型、晶体厚度、窗型、晶体厚度、窗宽、源的种、源的种类及形状有及形状有关关与源距准直器的距离无关与源距准直器的距离无关l单位活度在位活度在单位位时间内的内的计数数l单位：位：counts/(minMBq)、counts/(sMBq)、或、或counts/(minCi)45核医学大型设备上岗证技师培训灵敏度(sensitivity)描述探头对源的响应能力45核4520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训探探头屏蔽性能屏蔽性能(shield leakage)l描述探描述探头对视野之外源的屏蔽能力野之外源的屏蔽能力对患者本身患者本身FOV之外放射性的屏蔽之外放射性的屏蔽l用点源（点源与探用点源（点源与探头平面的垂直距离平面的垂直距离为20cm）在距探）在距探头FOV边缘前前后后10、20、30cm的最大屏蔽的最大屏蔽计数与在数与在FOV中心中心处计数率的百分比表数率的百分比表示。示。对周周围环境放射性的屏蔽境放射性的屏蔽l将点源置于距地面将点源置于距地面1m，距探，距探头两两侧及前后及前后2m处。用探。用探头分分别朝上、朝上、下、左、右下、左、右时的的计数率与数率与FOV中心中心处计数率的百分比表示数率的百分比表示屏蔽泄漏屏蔽泄漏=最大屏蔽最大屏蔽计数率数率/FOV中心中心计数率数率100%46核医学大型设备上岗证技师培训探头屏蔽性能(shield leakage)描述探头对视野之4620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断断层性能性能l断断层均匀性均匀性l断断层空空间分辨率分辨率 l旋旋转中心中心 l断断层对比度比度l断断层灵敏度和灵敏度和总灵敏度灵敏度47核医学大型设备上岗证技师培训SPECT断层性能断层均匀性47核医学大型设备上岗证技师培训4720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训全身全身扫描性能指描性能指标 l全身全身扫描空描空间分辨率分辨率 l全身全身扫描系描系统均匀性均匀性 48核医学大型设备上岗证技师培训全身扫描性能指标 全身扫描空间分辨率 48核医学大型设备上岗4820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训全身全身扫描空描空间分辨率分辨率测试l平行于运平行于运动方向的分辨率方向的分辨率 垂直于运垂直于运动方向方向线源的源的扩展函数的展函数的半高半高宽（FWHM）及十分之一高）及十分之一高宽（FWTM）49核医学大型设备上岗证技师培训全身扫描空间分辨率测试平行于运动方向的分辨率 49核医学大型4920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训全身全身扫描空描空间分辨率分辨率测试l垂直于运垂直于运动方向的分方向的分辨率辨率 平行于运平行于运动方向方向线源源的的扩展函数的半高展函数的半高宽（FWHM）及十分之）及十分之一高一高宽（FWTM）50核医学大型设备上岗证技师培训全身扫描空间分辨率测试垂直于运动方向的分辨率 50核医学大型5020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训全身全身扫描空描空间分辨率分辨率l全身全身扫描空描空间分辨率影响因素：分辨率影响因素：探探头性能性能系系统的机械性能的机械性能机械精度机械精度扫描速度描速度软件件 51核医学大型设备上岗证技师培训全身扫描空间分辨率全身扫描空间分辨率影响因素：51核医学大型5120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训全身全身扫描系描系统均匀性均匀性 l描述全身描述全身扫描描图像的均匀性像的均匀性 l影响因素影响因素探探头的均匀性的均匀性准直器的均匀性准直器的均匀性机械机械驱动装置装置系系统校正校正 52核医学大型设备上岗证技师培训全身扫描系统均匀性 描述全身扫描图像的均匀性 52核医学大型5220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训设备质量控制量控制quality control,QCl对设备进行的一些行的一些专门的的测试l特定的特定的标准准NEMA(National Electrical Manufacturers Association)IEC(International Electrotechnical Commission)IAEA(International Atomic Energy Agency)国家国家标准准厂家提供的厂家提供的标准准53核医学大型设备上岗证技师培训设备质量控制quality control,QC对设备进5320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训质量控制内容量控制内容l常常规质控控routine tests,routine QCl验收收质控控acceptance tests,acceptance QCl参考参考质控控reference tests,reference QC54核医学大型设备上岗证技师培训质量控制内容常规质控54核医学大型设备上岗证技师培训5420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训常常规测试l日常定期日常定期对设备进行的性能行的性能测试日日质控（控（daily QC）周周质控（控（Weekly QC）月月质控（控（monthly QC）年年质控（控（yearly QC）等）等（厂家提供（厂家提供专用用测试程序）程序）l目的：目的：确保确保设备工作在最佳状工作在最佳状态及及时发现设备性能降低程度性能降低程度55核医学大型设备上岗证技师培训常规测试日常定期对设备进行的性能测试55核医学大型设备上岗证5520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训验收收测试l设备安装后安装后对设备进行的全面性能行的全面性能测试l目目的的：确确保保设备达达到到厂厂家家标定定的的技技术及及操操作作性能。性能。l必必须严格按照格按照标准准NEMAIEC国家国家标准准56核医学大型设备上岗证技师培训验收测试设备安装后对设备进行的全面性能测试56核医学大型设备5620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训参考参考测试l对设备性性能能进行行全全面面测试，提提供供全全面面性性能能指指标的参考数据，的参考数据，评估估设备性能性能l验收收测试结果可作果可作为一段一段时间内的参考内的参考测试l何何时进行：行：设备出出现较大故障及大修或大故障及大修或调试后后当机器搬迁到新址当机器搬迁到新址时l测试标准：准：验收收测试标准准57核医学大型设备上岗证技师培训参考测试对设备性能进行全面测试，提供全面性能指标的参考数据，5720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT/CTlSPECT/CT特点特点硬件同机硬件同机l将将CT的的X线球管和探球管和探测器安装在器安装在SPECT系系统的旋的旋转机架上，使机架上，使病人可同机病人可同机进行行CT和和SPECT检查。同机同机图像融合像融合l一次一次摆位位获得得CT图像和像和SPECT图像，像，实现同机同机CT图像与像与SPECT图像的融合。同机融合像的融合。同机融合对位准确，可位准确，可获得精确的融合得精确的融合图像。像。l在不同的在不同的时间、不同的空、不同的空间进行行SPECT和和CT扫描描58核医学大型设备上岗证技师培训SPECT/CTSPECT/CT特点58核医学大型设备上岗5820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训SPECT/CTlSPECT/CT中中CT的作用的作用提供提供SPECT 图像的衰减校正像的衰减校正与与SPECT图像的融合定位像的融合定位供供诊断信息断信息增加患者所受增加患者所受辐射射剂量量59核医学大型设备上岗证技师培训SPECT/CTSPECT/CT中CT的作用59核医学大型设5920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET（positron emission tomographypositron emission tomography）l与与SPECT不同：不同：采用正采用正电子核素子核素(例如，例如，18F 15O 13N 11C)标记的的放射性放射性药物物不使用准直器，而采用符合探不使用准直器，而采用符合探测（电子准直），可子准直），可以使分辨率及灵敏度同以使分辨率及灵敏度同时得到大幅度提高。得到大幅度提高。正电子核素半衰期(min)最大能量(keV)最大射程(mm)15O2.117388.213N9.911975.411C20.49605.018F1106402.460核医学大型设备上岗证技师培训PET（positron emission tomograp6020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PETPET符合探符合探测原理原理l正正电子湮子湮灭 两个光子沿着直两个光子沿着直线反方向反方向飞行行几乎同几乎同时到达在到达在这条直条直线上的两个探上的两个探测器器l符合探符合探测 探探测由由电子子对湮湮灭所所产生的生的光子光子对来反映来反映正正电子湮子湮灭时的位置的位置l符合事件符合事件(coincidence event)：一个：一个计数数在符合窗在符合窗时间内探内探测到的两个光子到的两个光子61核医学大型设备上岗证技师培训PET符合探测原理正电子湮灭 61核医学大型设备上岗证技师培6120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET设备组成成 lPET探探头 晶体晶体环：将：将511kev射射线转成成荧光光光光电倍增管：将倍增管：将荧光光转换成成电信号并将之放大信号并将之放大l62核医学大型设备上岗证技师培训PET设备组成 PET探头 62核医学大型设备上岗证技师培训6220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET探探头 63核医学大型设备上岗证技师培训PET探头 63核医学大型设备上岗证技师培训6320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训探探测器器组（block)l晶体晶体组块(crystal block)8 86 86 6l小晶小晶块4mm6.5 mm l晶体晶体环孔径孔径 80cml轴向几个向几个block32环24环64核医学大型设备上岗证技师培训探测器组（block)晶体组块(crystal block)6420092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET 晶体晶体晶体晶体NaI：TlBGOLSOGSO光光输出出%100157530退光常数退光常数ns2303004060发射波射波长nm410480420440折射率折射率1.852.151.821.85吸收系数吸收系数cm-10.350.960.870.70密度密度(g/cm3)3.677.137.46.7衰减衰减长度度(for 511keV，mm)30111215光光电分支比分支比%164333光光产额(光子数光子数/MeV)41000900025000800065核医学大型设备上岗证技师培训PET 晶体晶体NaI：TlBGOLSOGSO光输出%1006520092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PETPET符合探符合探测原理原理66核医学大型设备上岗证技师培训PET符合探测原理66核医学大型设备上岗证技师培训6620092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训三种符合情况三种符合情况l真符合真符合(true coincidence)l随机符合（随机符合（random coincidence）l散射符合（散射符合（scatter coincidence）67核医学大型设备上岗证技师培训三种符合情况真符合(true coincidence)67核6720092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET采集采集l扫描方式描方式2D、3D2D：灵敏度低，分辨率高：灵敏度低，分辨率高3D：灵敏度高，分辨率低：灵敏度高，分辨率低l选择采集程序采集程序 l静静态、动态和和门控采集控采集68核医学大型设备上岗证技师培训PET采集扫描方式2D、3D68核医学大型设备上岗证技师培训6820092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET图像重建像重建l2D：将各方向的所有平行的符合：将各方向的所有平行的符合线从左到右排列，从左到右排列，产生正弦生正弦图，进行重建行重建l3D：数据重数据重组成成2D直接直接3D重建重建l重建重建层数：数：2环数数-169核医学大型设备上岗证技师培训PET图像重建2D：将各方向的所有平行的符合线从左到右排列，6920092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET图像重建方法像重建方法l滤波反投影法（波反投影法（filtered back-projection，FBP）l迭代迭代有序子集最大期望有序子集最大期望值法（法（ordered subsets expectation maximization，OSEM）3D重重组迭代迭代3D迭代迭代70核医学大型设备上岗证技师培训PET图像重建方法滤波反投影法（filtered back-7020092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET性能性能l能量分辨率与能窗能量分辨率与能窗l空空间分辨率分辨率l灵敏度灵敏度l散射分数散射分数l计数率特征数率特征l校正精度校正精度l图像像质量等量等 71核医学大型设备上岗证技师培训PET性能能量分辨率与能窗71核医学大型设备上岗证技师培训7120092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训能量分辨率能量分辨率(energy resolution)与能窗与能窗(energy window)l能量分辨率定能量分辨率定义为脉冲能脉冲能谱分布的半高分布的半高宽与入射光子与入射光子能量之比能量之比该值越小，能量分辨率越高。它表明了越小，能量分辨率越高。它表明了PET系系统对散射符散射符合合计数的数的鉴别能力能力能量分辨率主要取决于晶体性能，与探能量分辨率主要取决于晶体性能，与探测系系统的的设计有关有关l能窗能窗散射符合散射符合计数随脉冲能窗下限的提高而减少数随脉冲能窗下限的提高而减少能窗下限的提高受到能量分辨率的制能窗下限的提高受到能量分辨率的制约能窗下限能窗下限过高将高将导致真符合致真符合计数的大量数的大量丢失失72核医学大型设备上岗证技师培训能量分辨率(energy resolution)与能窗(en7220092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET空空间分辨率分辨率l点点扩展函数（展函数（point spread function，PSF）的半高的半高宽（FWHM）lFWHM越大，分辨率越低越大，分辨率越低径向径向切向切向轴向向73核医学大型设备上岗证技师培训PET空间分辨率点扩展函数（point spread fun7320092009年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训年核医学大型设备上岗证技师培训PET空空间分辨率的限制分辨率的限制