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80年代末期,铅板厂的铅板终于结束了它漫长而艰辛的实验室研究阶段。

作者:山东防辐射材料公司 来源:www.sdnmgb.com 点击数: 更新时间:2017年12月11 【字体:

        80年代末期,铅板厂的铅板终于结束了它漫长而艰辛的实验室研究阶段,获准以商品形式进入临床。它一投入临床使用,就以独特的性能在脑、心脏和肿瘤等疾病的诊断中显示出优势。铅门厂90年代在发达国家,如美国、日本、德国等相继建立了近百个PET影像中心。据大量文献报道,PET在心肌功能测定、肿瘤性质鉴别、脑功能检测等方面的临床价值,使核医学进入了分子核医学的新阶段。

  5.1 PET成像原理
  正电子放射性核素如:11C、13N、15O、18F等湮没辐射时产生511keVγ光子对,这对光子发射方向互为180°。PET就是利用了光子对的这个特性,在180°的两个方向分别接收,通过符合线路进行射线真伪的识别。只有在互成180°的直线上相对的探测器同时接收到光子信号时,此闪烁事件才被认为有效。电子符合线路代替了笨重的铅准直器,提高了探测灵敏度和图像分辨率。C、N、O、H是人体组织中重要的组成元素。因此,用11C、13N和15O等正电子放射性核素标记人体的生物物质(如氨基酸、脂肪和糖等)进行生物代谢研究。这类标记药物的代谢途径与天然代谢物质完全相同,成为优良的生物放射性核素。18F的化学特性有与H相似之处,它可以取代H标记脱氧葡萄糖(FDG)进行葡萄糖代谢的研究。由于PET图像显示标记了正电子放射性核素的代谢物质在组织中的分布,因此,它反映了人体靶器官中的生化变化和动态代谢过程。人体组织生化的代谢的改变通常比组织形态的改变要早得多,这就形成了PET在心脏、脑和肿瘤病变中早期诊断的优势。
  5.2 PET的组成
  pET由探头(及机架)、电子线路和计算机系统组成。计算机接收采集和图像处理的指令,完成对探头和床机械运动的控制,对采集的信号进行处理,重建三维断层图像。这些与SPECT没有太大区别。PET的探头与SPECT不同,虽然也是由晶体和光电倍增管组成,但要复杂、昂贵得多。由于PET只接收高能511keV的光子对,NaI(T1)晶体的响应效率已不适用,现在都采用锗酸铋(BGO)晶体,它对511keV的响应效率较高。为了便于光子对的接收,PET探头排列成环状。为了增加采集层面(范围),多采用多环探测器。为了降低探头的成本,一块晶体通过刻槽做成4~8个探头,每块晶体附着1~5个光电管,探头与光电管的附着比为1~8个探头/1个光电管,各探头信号通过编码器确定。共有1000~3500个探头分布在3~16个环上,最多做成32个环。为获得最佳空间取样,有的系统让探头环架绕被检物周围偏心轨迹摆动(Wobble摆动),使获取的符合线增加,提高信息采集量。因为衰减校正直接影响PET成像和定量分析的准确,PET增加了特殊要求的衰减校正透射活性环,活性环中置有透射采集用的放射性核素,在给被检者注射正电子核素标记药物之前,先进行透射采集,得到被检者各部位的衰减系数,供正电子图像采集和重建时进行衰减校正。
  5.3 双探头SPECT增加正电子成像功能
  pET性能优异,越来越受临床的欢迎,但是它价格昂贵,一般医院难以承受。随着18F发生器的应用,以及18F标记的脱氧葡萄糖对肿瘤性质鉴别和心肌功能检测的临床价值的证实,促使人们努力地寻找廉价的正电子成像方法。早在50年代就有人用双探头扫描机进行正电子扫描的试验,由于受当时条件的限制,这种方法无法用于临床。现在双探头SPECT系统已具备很高的灵敏度和分辨率,具备了外透射衰减校正的功能,已配备了功能强大的计算机工作站。这一切为增加正电子成像功能奠定了基础。90年代中期已成功地将SPECT正电子成像用于临床。
  5.3.1 超高能准直成像
  sPECT正电子成像有两种方式:超高能准直成像(UHECImaging)和电子符合成像(CoindeImaging)。正电子核素发射光子对的能量是511keV,当SPECT配上超高能准直器(UHEC),并将能量响应扩大至511keV,就能进行正电子图像采集。UHEC比通常准直器重得多,它的厚度为80mm,孔径4mm,孔壁2.5mm,孔壁穿透率为4%,重量达135kg。它有使用简单、配置费用较低等优点,工作时除了增加笨重的准直器外几乎与普通SPECT无大区别。但其缺点是灵敏度较低,分辨率不够理想,必须使用较大剂量的正电子药物。
  5.3.2 电子符合成像
  电子符合成像是采用PET成像的光子准直原理,取消了UHEC的使用,使其性能与PET相接近。它在断层图像重建方面基本与普通SPECT相同。它的主要矛盾焦点在晶体上。普通SPECT的NaI(T1)晶体厚度为0.95cm,适合99mTc(140keV)能量,对511keV正电子核素的探测效率就降低不少。为此,把晶体厚度增加到1.59cm,实验证实,虽然晶体增厚使低能分辨率略有降低,但却可以在保持正电子采集分辨率的同时提高了正电子采集灵敏度,并且对低能灵敏度的影响不大。SPECT电子符合成像的灵敏度和分辨率指标都远优于UHEC成像,它对18F探测分辨率FWHM约为5~6mm,可探测<2cm的肿瘤。
  现在还有采用双层材料的复合晶体。外层用硅酸钇(YSO),它适合<300keV的放射性核素;内层用硅酸镥(LSO),它适合511keV的正电子核素。这种晶体因为价格偏高尚未被广泛使用。电话:13361467511  15562856643郭经理座机:0635-8365576信息来源http://www.sdnmgb.com/

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