36核医学设备-SPECT.pptx

,核医学设备,-,SPECT,与,PET,SPECT,第三节,一、基本结构与工作原理,SPECT 可以通过,2,种,方法实现体层显像。,一种方法是用多针孔准直器或旋转斜孔准直器采集不同角度的投影而进行图像重建，由于角度取样有限，空间分辨率和均匀度都较差，容易产生伪影，目前已很少应用。,另一种方法是使照相机探测器围绕身体旋转360o 或180o 进行完全角度或有限角度取样，所得投影量丰富，可以重建各种方向的、符合临床要求的体层图像，是当今SPECT的主流。,SPECT,一、基本结构与工作原理,工作原理,探测器沿病人某一层面在不同方向上作直线扫描，形成一个投影。,做完一次直线扫描，探测器旋转一个角度再扫描一次，如此反复，完成投影数据的采集。,采集到的原始数据需经过“预处理”电路及吸收校正后，由图像重建系统重建出,SPECT,图像。现在各公司最常用的重建方法是滤波反投影法。,SPECT,第三节,一、基本结构与工作原理,基本结构,SPECT,通常由探测器、机架、床、控制台、计算机和外围装置组成。,图像的重建和处理是控制台和计算机的主要任务之一，外围装置包括磁带机、磁盘机、高精度显示器、打印机和照相装置。,SPECT,二、探测器,结构：,包括准直器、闪烁晶体、光电倍增,管,、综合电路和探测器外壳；,作用,：,探测参与体内各种生理、代谢活动的放射性核素不断向外辐射的射线。,采用新型晶体材料,-,碲锌镉（,CZT,）的优势,降低了探头和,SPECT,机架整体质量，提高了,SPECT,系统分辨率和图像的信噪比。,对射线探测具有极高的系统灵敏度,，,可直接将射线转化成电信号,，,具有更高的探测效率和能量分辨率,等。,SPECT,三、机架和扫描床,SPECT,的机架部分由机械运动组件、机架运动控制电路、电源保障系统、机架操纵器及其运动状态显示器等组成。,主要功能是：,根据操作控制命令，完成不同采集条件所需要的各种运动功能，,把探测器输出的位置信号、角度信号等通过模数转换后传输给计算机，并接受计算机指令进行各种动作。,保障整个系统的供电，提供各种稳定的高低压、交直流电源。,SPECT,三、机架和扫描床,机架,的,运动,形式,整体机架直线运动。,探测器处于,0,o,或,180,o,，机架沿导轨作直线运动，床与导轨平行，适于全身扫描。,探测器及其悬臂以支架机械旋转轴为圆心，作顺时针或逆时针圆周运动，床与导轨垂直，此时探测器倾斜度必须为,0,o,，适于体层采集。,探测器及其悬臂沿圆周运动半径作向心或离心直线运动，其主要作用是使探测器在采集数据时尽可能贴近病人。,探测器沿自身中轴作顺时针和逆时针倾斜或直立运动。,适于静态或动态显像时特殊体位的采集。,SPECT,三、机架和扫描床,机架运动,的,控制方式,有手动控制和自动控制两种。,手动控制主要适用于：数据采集前，根据要求把探测器运动到指定位置。在全身或体层扫描前，必须将预定探测器运动轨迹的数据输入计算机控制系统，如椭圆体层轨道预置四点距旋转中心最近点的定位、床的高度定位、预定全身扫描的起始位置等。,自动运行主要适用于全身或体层采集，根据预置运动条件,(,起始角度和位置、旋转的总角度和运行的总距离等,),，在计算机的控制下自动运行并同时采集每个角度和位置上的投影数据。,SPECT,三、机架和扫描床,定位控制系统主要由三部分组成：驱动马达控制电路；位置信息存储器；定位处理器。,定位处理器,是定位控制系统的核心,，它的主要作用是控制探测器及机架转动的角度、移动的距离及识别位置,，,并将各种定位数据传输给主计算机。,SPECT,四、控制台和计算机,(,一,),采集工作站,通过人机对话控制探头和扫描床的各种运动,，,实现各种图像采集,，,完成仪器的质量控制和校正。,工作流程为：,基本信息录入,数据采集,采集数据的管理,SPECT,的质量控制和各种校正,SPECT,四、控制台和计算机,(,二,),处理工作站,手工处理规程包括对各种图像的显示浏览、数学和几何运算、图像资料的统计和分析等,另外还包括对资料的电影显示、感兴趣区的勾画、图像的标注、颜色显示方案的选择等。,临床处理规程包括全身各种脏器的处理规程,如甲状腺静态显像、心肌血流灌注体层显像、肺通气灌注显像、全身骨显像、肾动态显像的常规处理软件等。,数据库维护包括数据的储存、传输、导入、导出、查询等功能。,SPECT,五、外围装置,ECG,触发器,用于实现心电控制的平面或体层采集,可对心动周期不同时相的心功能或心肌供血进行评价分析。,多功能运动踏车功量仪,核素心肌血流灌注显像常用的负荷试验之一。,肺通气专用雾化装置,其结构主要包括铅屏蔽雾化器、呼吸管路、过滤器、氧气管等。在肺栓塞诊断中起重要作用。,各式打印机,质量控制模型,线性模体、四象限铅栅模体、,SL,铅栅模体、系统灵敏度测试面源及,SPECT/PET,体层模体等。,PET,一、基本结构与工作原理,PET,的基本结构主要由探测器、机架、控制台、计算机及外围装置等组成。核心部分是探测器阵列。该探测器阵列是一个由数百个成对分布的小型闪烁探测器组成的环形装置，人体置于环中，体内湮没辐射产生的成对光子可投影到相应的成对探测器中，四周众多探测器获得的这些投影信息就可以重建体层图像。,全身,PET,的外形图,PET,一、基本结构与工作原理,工作原理,正电子放射性核素,标记物,注入患者体内,后,，,发射的,正电子,(,+,),在极短时间内与其邻近的负电子,(,-,),碰撞而发生湮没辐射，即在二者湮没的同时，产生两个方向相反的能量皆为,511keV,的光子。两个相对的闪烁探头和符合电路组成湮没符合探测装置。两个方向相反的光子可以同时分别进入这两个探头，通过符合电路形成一个,Z,信号，而被探测到,。,湮没符合探测原理,PET,二、探测器,结构：,探测器是,PET,设备的核心部分，由闪烁晶体、光电倍增管和高压电源组成。,闪烁晶体,的主要作用,：,将高能光子转换为多个可见光子，由光电倍增管将光信号转换为电信号，再经过一系列电子线路系统完成记录。,闪烁晶体,性能要求,：,光输出高、光产额高、时间分辨率好、阻止本领强等。,目前临床使用的,闪烁晶体主要有锗酸铋,(,BGO,),、,CsF,和,BaF,2,等。,PET,三、机架,作用：,机架主要用来固定探测器并使其在机架上以某种方式运动。,要求：,一般要求稳定、可靠、安全，还应能迅速灵活地调整定位；采集数据时应旋转平稳、精确，旋转中心准确。,按探测器在机架上的排列形状和运动方式，,PET,可分为：固定型；旋转型；旋转,-,平移型；摆动,-,旋转型等。,PET,四、计算机和网络,计算机是,PET,的重要组件，它控制所有的硬件设备，采集和组织数据，执行各种误差校正，重建体层图像，对图像进行处理和分析，显示图像和有关信息。,计算机软件包括,PET,数据,采,集、复杂的图像处理和定量分析,，,数据库管理及操作、图像显示,、,图像处理和分析、图像硬拷贝及文件存档、文件格式转换及网络传输,等,。,THANK FOR YOUR WATCH,