SPECT成像醫學成像原理

核醫學成像基本原理 放射性核素標記示蹤劑---放射性藥物，顯像劑放射性藥物注入患者體內，參與特定的生物過程（包括結合、轉運、代謝、排出等）用成像設備探測放射性核素發出的γ射線，得到放射性藥物在體內的分布圖

核醫學成像特點 功能影像、分子影像：功能或分子水平、定性或定量探測生物過程。研究體內的疾病及生理過程、狀態。生物靶區勾畫放療靶區定位差SPECT

組成探頭電子線路機架掃描床工作站（計算機系統）SPECT探頭(detector)準直器(collimator)：限制入射γ射線的方向晶體(crystal)：將γ射線轉成熒光光電倍增管(photomultiplier

tube,PMT)：將熒光轉換成電信號并將之放大 SPECT電路 放大器、位置電路、能量電路、各種校正等位置電路：確定探測到的γ光子的位置能量電路：甄別γ光子的能量最終使電信號形成圖像。 SPECT與γ相機 相同SPECT探頭與γ相機探頭結構原理相同SPECT具備γ相機的功能,且性能優于γ相機SPECT被稱為γ相機不同SPECT探頭繞人體旋轉，圖像重建——SPECT斷層圖像SPECT可獲得斷層圖像、全身平面圖像及局部平面圖像γ相機只能獲得局部平面圖像γ相機探頭較小,

SPECT探頭較大SPECT要求高配置工作站SPECT機架及掃描床比γ相機復雜SPECT雙探頭或三探頭,γ相機單探頭 SPECT

圖像重建 投影圖像（projection

image）

:

探頭采集360度不同角度處的平面圖像重建圖像(reconstruction

image):

多幅投影圖像，通過圖像重建獲得體內斷層圖像(橫斷層、冠狀層、矢狀層）

--SPECT圖像。重建算法：濾波反投影法(Filtered

Back

Projection，FBP)迭代法（Iterative

Reconstruction，

IR）有序子集最大期望值法（ordered

subsets

expectationmaximization，OSEM）

γ光子在人體中衰減 γ光子與人體組織相互作用——光電效應，光子消失——衰減N=N0e-μx衰減系數μ越大，衰減越多密度越大，

μ越大來自人體深部的γ光子變少斷層圖像失真

γ光子在人體及晶體中散射 γ光子與人體組織及晶體相互作用——康普頓效應，光子能量降低并改變方向γ光子定位錯誤，圖像模糊，本底增高 SPECT/CT 硬件同機融合軟件同機融合圖像融合CT作用：斷層圖像衰減校正斷層圖像圖像融合提供診斷信息

SPECT性能指標

反映設備檔次、質量及圖像質量SPECT探頭（平面圖像）性能只與探頭有關斷層性能探頭旋轉系統重建算法全身掃描性能探頭走床系統軟件 SPECT探頭（平面圖像）性能

固有（intrinsic）性能:卸下準直器系統

（

system

）性能:

安裝準直器與準直器性能有關有效視野（useful

field

of

view,

UFOV）(95%)

中心視野（central

field

ofview,

CFOV）(75%

UFOV)反映平面圖像的質量 SPECT探頭性能

1.空間分辨率2.

空間線性3.

能量分辨率4.

均勻性5.

多窗空間配準度6.

計數率特征7.

靈敏度8.

探頭屏蔽性能 SP