单光子发射计算机断层显像 (SPECT)

单光子发射计算机断层显像单光子发射计算机断层显像(SPECT)(SPECT)

要点要点 核医学介绍核医学介绍γγ 相机相机SPECTSPECT 的发展的发展SPECTSPECT 的成像方法的成像方法SPECTSPECT 的示踪剂的示踪剂SPECTSPECT 的特点和优势的特点和优势SPECTSPECT 的临床应用的临床应用

核医学核医学

是研究同位素及核辐射的医学应用及理论基础的是研究同位素及核辐射的医学应用及理论基础的科学，是核技术和医学相结合的一门新兴学科，科学，是核技术和医学相结合的一门新兴学科，也是人类和平利用原子能的一个重要方面。也是人类和平利用原子能的一个重要方面。

核医学的任务是用核技术诊断、治疗和研究疾病。核医学的任务是用核技术诊断、治疗和研究疾病。 核医学诊断技术包括脏器显像、功能测定和体外核医学诊断技术包括脏器显像、功能测定和体外

放射免疫分析。放射免疫分析。

核医学的方法核医学的方法

进行脏器显像和进行脏器显像和 // 或功能测定时，医生根据检查或功能测定时，医生根据检查目的，给病人口服或静脉注射某种放射性示踪剂，目的，给病人口服或静脉注射某种放射性示踪剂，使之进入人体后参与体内特定器官组织的循环和使之进入人体后参与体内特定器官组织的循环和代谢，并不断地放出射线。代谢，并不断地放出射线。

在体外用各种专用探测仪器追踪探查，以数字、在体外用各种专用探测仪器追踪探查，以数字、图像、曲线或照片的形式显示出病人体内脏器的图像、曲线或照片的形式显示出病人体内脏器的形态和功能。形态和功能。

核医学的特点核医学的特点

核医学显像方法简单、灵敏、特异、无创伤核医学显像方法简单、灵敏、特异、无创伤性、安全（病人所受辐射剂量低于一次性、安全（病人所受辐射剂量低于一次 XX 摄片所摄片所受剂量）、易于重复、结果准确、可靠，并能反受剂量）、易于重复、结果准确、可靠，并能反映脏器的功能和代谢，因此在临床和基础研究中映脏器的功能和代谢，因此在临床和基础研究中的应用日益广泛。的应用日益广泛。

核医学仪器核医学仪器γγ 照相机照相机

可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速形可同时记录脏器内各个部份的射线，以快速形成一帧器官的静态平面图像成一帧器官的静态平面图像

可观察脏器的动态功能及其变化可观察脏器的动态功能及其变化既是显像仪又是功能仪既是显像仪又是功能仪

ECTECTSPECTSPECTPETPET

ECTECT

Emission Computed tomographyEmission Computed tomography ，同位素发，同位素发射计算机辅助断层显像射计算机辅助断层显像

探测人体内同位素动态分布而成像探测人体内同位素动态分布而成像 可作功能、代谢方面的影像观察可作功能、代谢方面的影像观察 是由电子计算机断层是由电子计算机断层 (CT)(CT) 与核医学示踪原理相结与核医学示踪原理相结

合的高科技技术合的高科技技术

相对于相对于 TCT (Transmission CTCT (Transmission C

omputed Tomography)omputed Tomography) 而言，而言，

即射线源在人体的外部，即射线源在人体的外部， XX 线线

CTCT 即为即为 TCTTCT 。。

而而 ECTECT 的射线源在人体内部，的射线源在人体内部，

即放射性药物引入人体后，药即放射性药物引入人体后，药

物释放出伽玛射线。物释放出伽玛射线。

为什么叫为什么叫 ECTECT ？？

ECTECT 与与 XX 线线 CTCT

与与 XX 线线 CTCT 相比，相比， ECTECT 的图像比较粗糙、空间分的图像比较粗糙、空间分辨率差；辨率差；

XX 线线 CTCT 属于穿透型体层摄影，依赖于组织密度属于穿透型体层摄影，依赖于组织密度的差异，而的差异，而 ECTECT 属于发射型体层摄影，依赖于脏属于发射型体层摄影，依赖于脏器组织对注入体内的放射性药物吸收浓聚的多少器组织对注入体内的放射性药物吸收浓聚的多少及其发射光子的量构成影像；及其发射光子的量构成影像；

ECTECT 的影像不是反映组织密度的差异而是显示脏的影像不是反映组织密度的差异而是显示脏器组织或正常组织与病变组织功能的变化和差异；器组织或正常组织与病变组织功能的变化和差异；

正常组织与病变组织对药物的吸收差异，远远大正常组织与病变组织对药物的吸收差异，远远大于他们的密度差异于他们的密度差异

ECTECT 的主要特点的主要特点

可做体层显像，定位准确；可做体层显像，定位准确； 可用来分析脏器组织的生理、代谢变化，可用来分析脏器组织的生理、代谢变化，

做脏器的功能检查。做脏器的功能检查。

ECTECT

菲利普三探头 ECT

线性扫描仪线性扫描仪

伽玛照相机的组成伽玛照相机的组成

探头

探头支架

病床

操作控制台

及

数据处理装

置

γγ 相机的探头相机的探头

NaI NaI 晶体晶体 光电倍增管光电倍增管

准直器孔准直器孔

探头周围铅屏蔽探头周围铅屏蔽

准直器固准直器固定结构定结构

探头的组成探头的组成

NaI 闪烁晶体 光电倍增管

New Scintillators Developed RecentlyNew Scintillators Developed Recently

LSOPbWO4

• Discovered in ~1992.• Approximately 10 years of R&D before large scale

production.

闪烁探测器闪烁探测器

铊激活碘化钠铊激活碘化钠 [NaI(Tl)][NaI(Tl)] 探测晶体普遍用于探测晶体普遍用于 γγ 相机相机中。这种晶体对于中。这种晶体对于 γγ 射线有最佳的探测效率。探射线有最佳的探测效率。探测晶体一般为圆形或矩形，典型的是测晶体一般为圆形或矩形，典型的是 3/8’’3/8’’ 厚且尺厚且尺度为度为 30-50 cm30-50 cm 。 。

γγ 光子与探测器相互作用（光电效应和康普顿散光子与探测器相互作用（光电效应和康普顿散射），导致电子释放而继续与晶体相互作用产生射），导致电子释放而继续与晶体相互作用产生光，这种过程称为闪烁。光，这种过程称为闪烁。

光电效应光电效应

康普顿效应康普顿效应

光电倍增管光电倍增管

每每 77到到 1010 个光子个光子入射到光电阴极上，入射到光电阴极上，就会产生一个电子。就会产生一个电子。从阴极来的电子聚焦从阴极来的电子聚焦到倍增管电极上被吸到倍增管电极上被吸收后会放出更多的电收后会放出更多的电子（一般是子（一般是 66到到 1010个）。这些电子再聚个）。这些电子再聚焦到下一个倍增管电焦到下一个倍增管电极上，这个过程在倍极上，这个过程在倍增管电极阵列上不断增管电极阵列上不断重复。 重复。

PMTPMT 的排列方式的排列方式

每一个边排列 3 个，总共 19 个每一个边排列 4 个，总共 37 个每一个边排列 5 个，总共 61 个每一个边排列 6 个，总共 91 个每一个边排列 7 个，总共 127 个

准直器准直器

准直器位于晶体之前，准直器能够限制散射光准直器位于晶体之前，准直器能够限制散射光子，允许特定方向子，允许特定方向 γγ 光子和晶体发生作用。准直器光子和晶体发生作用。准直器的性能在很大程度上决定了探头的性能。的性能在很大程度上决定了探头的性能。

平行孔准直器

晶体上图像大小与人体放射源的实际大小相同；孔径越小，分辨率越高；准直孔的间隔厚度越小，灵敏度越高。

针孔准直器

放大影像；增大小孔直径，提高灵敏度，但降低分辨率，图像模糊；适用于浅表的小脏器、小病变。

伽玛照相机电路结构伽玛照相机电路结构

准直器：防止散射线进入探测器，即防止临近组织产生的伽玛射线散射进入测量部位组织。

使伽玛射线转化为可见光。

光电倍增管 (PMT) ：将可见光转化为电信号。

定位电路：与 PMT 配合计算出伽玛射线的出射位置 (x,y) ，以及该伽玛射线的能量值。

显示：根据计算出的位置值 (x,y) ，在示波器的相应点上显示，经过一定时间后，就会形成一幅闪烁图像。

位置电路和数据处理计算机位置电路和数据处理计算机

位置逻辑电路紧跟在光电倍增管阵列后面并在求位置逻辑电路紧跟在光电倍增管阵列后面并在求和矩阵电路和矩阵电路 (SMC)(SMC) 中接收来自倍增管的电流脉冲。中接收来自倍增管的电流脉冲。这使得位置电 路能够决定闪烁事件在探测晶体的这使得位置电 路能够决定闪烁事件在探测晶体的何处发生。 何处发生。

计算机处理 投影数据，得到一张可读的反映病人计算机处理 投影数据，得到一张可读的反映病人体内三维活性分布的图像。体内三维活性分布的图像。

准直器

病人体内发出的 γ 射线

NaI(Tl)晶体

光电倍增管

前置放 大器

定位电路

图像处理电 路

显示器

照相机

γ 射线

闪烁荧光

电流

定位电路与光电倍增管配合，计算出伽玛射线的出射位置（ x, y），以及该伽玛射线的能量值

P2

位置计算电路位置计算电路

P1 P3

伽玛射线

X1 X2 X30

NaI(Tl)

P1,P2,P3 为 PMT 的输出信号值，反映了进入PMT 的光强

X1,X2,X3 为 PMT 的位置值

X

发光点的总强度：P=P1+P2+P3即 Z 信号的值

发光点的 X 坐标值：

X=P1X1+P2X2+P3X3

P1+P2+P3

重心法求发光点的位置原理重心法求发光点的位置原理

X

伽玛照相机的特点伽玛照相机的特点

不需要探头移动，可一次成像；不需要探头移动，可一次成像； 成像效率高，特别是对低能量伽玛射线；成像效率高，特别是对低能量伽玛射线； 能做连续动态显像，可以观察脏器对药物随时间能做连续动态显像，可以观察脏器对药物随时间

的吸收、代谢情况，判断脏器的功能；的吸收、代谢情况，判断脏器的功能； γγ相机可采用闪烁探测器、半导体探测器或多丝相机可采用闪烁探测器、半导体探测器或多丝

正比室等探测器。采用闪烁探测器的正比室等探测器。采用闪烁探测器的 γγ照相机称照相机称为闪烁为闪烁 γγ照相机（照相机（ Scintillation CameraScintillation Camera）。）。

γγ 相机成像方案相机成像方案 平面成像平面成像

相机固定在病人上方，获取单一角度数据相机固定在病人上方，获取单一角度数据 平面动态成像平面动态成像

固定角度，长时间观察放射性示踪剂运动固定角度，长时间观察放射性示踪剂运动SPECTSPECT 成像成像

绕病人旋转，获取放射性示踪剂三维分布绕病人旋转，获取放射性示踪剂三维分布 门控门控 SPECTSPECT 成像成像

结合结合 ECGECG获取心动周期不同阶段的图像获取心动周期不同阶段的图像

病例病例

核医学在肺部的应用核医学在肺部的应用

Charlie SteinbeckCharlie Steinbeck ，， 5252岁，开了岁，开了 2020年的洲际年的洲际货车；去年，他刚结束货车；去年，他刚结束 1212 小时的运输从小时的运输从 GeorgiGeorgiaa回到家，发现左腿迅速肿胀，第二天早上，胸回到家，发现左腿迅速肿胀，第二天早上，胸腔左下部随着呼吸强烈疼痛，伴有咳血；腔左下部随着呼吸强烈疼痛，伴有咳血； SteinbSteinbeckeck 先生被送往医院时，呼吸急促、很浅而且吃先生被送往医院时，呼吸急促、很浅而且吃力，立即被戴上氧气罩，动脉血液检查显示严重力，立即被戴上氧气罩，动脉血液检查显示严重缺氧；急诊医师初步诊断，可能是心脏病、肺炎缺氧；急诊医师初步诊断，可能是心脏病、肺炎或肺部栓塞；听诊时，胸部左下方疼痛的地方有或肺部栓塞；听诊时，胸部左下方疼痛的地方有“摩擦音”；左腿仍然肿胀，但还有感觉；心电“摩擦音”；左腿仍然肿胀，但还有感觉；心电图正常；胸片也显示正常；图正常；胸片也显示正常；

可能是，从左腿动脉掉下的凝块堵塞了肺部的主可能是，从左腿动脉掉下的凝块堵塞了肺部的主要动脉；栓塞会切断肺部某些区域的血液供应要动脉；栓塞会切断肺部某些区域的血液供应（（ per-fusionper-fusion ）而空气照样能够进去（）而空气照样能够进去（ ventilatioventilationn ）；对肺部的）；对肺部的空气空气和和血流血流进行核医学检查，最进行核医学检查，最终发现，空气能够到达的某些区域血液无法到达；终发现，空气能够到达的某些区域血液无法到达；这两项同位素检查显示，肺部有一区域是可通风这两项同位素检查显示，肺部有一区域是可通风但无法灌注的；结合病症与职业特点分析原因：但无法灌注的；结合病症与职业特点分析原因：因为长期保持坐姿，腿部静脉血流缓慢，容易产因为长期保持坐姿，腿部静脉血流缓慢，容易产生血栓，其中有一碎片脱落，进入肺部动脉的狭生血栓，其中有一碎片脱落，进入肺部动脉的狭窄区，从而危及生命；窄区，从而危及生命；

肺部通气检查肺部通气检查SteinbeckSteinbeck 先生坐在伽马照相机前，先吸进先生坐在伽马照相机前，先吸进几分钟的氙气，这些气体会充满肺部所能几分钟的氙气，这些气体会充满肺部所能到达的区域；到达的区域；

伽马相机中的“冷”区域，就是缺少氙气伽马相机中的“冷”区域，就是缺少氙气的地方，也就是通风不好的地方——原因的地方，也就是通风不好的地方——原因可能是通风管堵塞、存在液体或正常肺组可能是通风管堵塞、存在液体或正常肺组织被肿瘤取代；织被肿瘤取代；

结果显示，结果显示， SteinbeckSteinbeck 先生的肺部通风状况先生的肺部通风状况良好。良好。

肺部灌注肺部灌注

放射药物工作者准备了含有少量白蛋白凝放射药物工作者准备了含有少量白蛋白凝块的溶液，这些蛋白上带有放射性元素锝；块的溶液，这些蛋白上带有放射性元素锝；

少量少量 Tc-MAA (Tc-MAA ( 含锝的蛋白质聚体）被注射含锝的蛋白质聚体）被注射入血液，细微的蛋白块进入毛细血管并放入血液，细微的蛋白块进入毛细血管并放射出伽玛射线，左肺下方的“冷”区域显射出伽玛射线，左肺下方的“冷”区域显示，这部分示，这部分 Tc-MAATc-MAA 没有到达。没有到达。

治疗方法治疗方法住院，继续吸氧，并注射肝素以防止血液凝块；住院，继续吸氧，并注射肝素以防止血液凝块； 对肿胀的腿部作多普勒超声检查，显示出该部位对肿胀的腿部作多普勒超声检查，显示出该部位血流缓慢，进一步确定了肺部血栓的原因；血流缓慢，进一步确定了肺部血栓的原因；

过一段时间后，血液凝块被溶解，新的血液灌注过一段时间后，血液凝块被溶解，新的血液灌注使一部分垂死的肺组织复活；使一部分垂死的肺组织复活；

一星期后，一星期后， SteinbeckSteinbeck 先生出院，仍继续服用血先生出院，仍继续服用血液稀释药物；液稀释药物；

SteinbeckSteinbeck 先生仍继续开着货车，但他会穿上保先生仍继续开着货车，但他会穿上保健袜子，在路上也时不时动一动腿，晚上回到家健袜子，在路上也时不时动一动腿，晚上回到家把双腿搁高，公司也尽量安排他跑短途行程。把双腿搁高，公司也尽量安排他跑短途行程。

平面动态成像平面动态成像

SPECTSPECT

Single Photon Emission Computed TomogrSingle Photon Emission Computed Tomographyaphy ，单光子发射计算机断层显像，单光子发射计算机断层显像

能给出脏器的断层图像能给出脏器的断层图像 也具有一般也具有一般 γγ 相机的功能，可以进行脏器的平面相机的功能，可以进行脏器的平面

和动态（功能）显像和动态（功能）显像

SiemensSiemens 的的 SPECTSPECT 系统系统

GEGE 的的 SPECTSPECT 系统系统

SPECTSPECT

SPECTSPECT

SPECTSPECT

SPECTSPECT 的发展的发展

19591959 David Kuhl David Kuhl 和 和 Roy EdwardsRoy Edwards 取得了世界取得了世界上第一幅横截面发射断层图上第一幅横截面发射断层图

19631963 Kuhl Kuhl 和 和 EdwardsEdwards 发展出来的放射断层系发展出来的放射断层系统成为统成为 SPECTSPECT 的前身的前身

19761976 Keyes Keyes 发明第一台发明第一台 γγ 相机相机 SPECTSPECT系统系统 1983 1983 商业化商业化 γγ 相机相机 SPECTSPECT问世问世 2003 2003 利用迭代重建算法进行衰减修正的利用迭代重建算法进行衰减修正的 SPECTSPECT

SPECTSPECT 的原理的原理

SPECTSPECT 检测放射性原子（如检测放射性原子（如 TC-TC-9999m m 锝锝、、TI-TI-201 201 钛钛）发射的）发射的 γγ 射线。放射性核附上的放射线。放射性核附上的放射性药物可能是一种蛋白质或是有机分子，选择射性药物可能是一种蛋白质或是有机分子，选择的标准是它们的用途或在人体中的吸收特性。比的标准是它们的用途或在人体中的吸收特性。比如，能聚集在心肌的放射性药物就用于心脏如，能聚集在心肌的放射性药物就用于心脏 SPESPECTCT 成像。这些能吸收一定量放射性药物的器官成像。这些能吸收一定量放射性药物的器官会在图像中呈现亮块。如果有异常的吸收状况就会在图像中呈现亮块。如果有异常的吸收状况就会导致异常的偏亮或偏暗，表明可能处于有病的会导致异常的偏亮或偏暗，表明可能处于有病的状态。状态。

SPECTSPECT 的原理的原理

SPECTSPECT 成像方法成像方法

探头绕病人某一脏器探头绕病人某一脏器 360360°°旋转，每隔一定角度旋转，每隔一定角度（（ 33°° 或或 66°° ）采集一次投影数据）采集一次投影数据

利用滤波反投影（利用滤波反投影（ FBPFBP ）法将投影数据重建断层）法将投影数据重建断层影像。由横向断层影像的三维信息再经影像重新影像。由横向断层影像的三维信息再经影像重新组合可以得到矢状、冠状断层和任意斜位方向的组合可以得到矢状、冠状断层和任意斜位方向的断层影像。断层影像。

SPECTSPECT 的成像原理的成像原理

旋转

平面成像

立体成像

SPECTSPECT 成像的特点成像的特点 比比 XX 线线 CTCT 图像重建复杂图像重建复杂

必须修正伽玛射线被组织的吸收必须修正伽玛射线被组织的吸收必须修正散射线的影响必须修正散射线的影响

XX 线线 CTCT 测定的是人体组织对测定的是人体组织对 XX 线的衰减值，反映的是线的衰减值，反映的是组织的物理特性组织的物理特性 (( 组织密度值组织密度值 )) 。。

而而 SPECTSPECT 测定的是人体组织对放射性药物的吸收情况，测定的是人体组织对放射性药物的吸收情况，反映的是人体组织的生理、生化信息，以及组织的功反映的是人体组织的生理、生化信息，以及组织的功能代谢情况。能代谢情况。

正常组织与病变组织对药物的吸收差异，远远大于他正常组织与病变组织对药物的吸收差异，远远大于他们的密度差异。们的密度差异。

人体组织小体积元探头

SPECTSPECT 成像基本步骤成像基本步骤

用短半衰期核素用短半衰期核素 Tc-Tc-9999mm等标记某些特殊化合物等标记某些特殊化合物经静脉注入人体经静脉注入人体

探测聚集于人体一定器官、组织内，标记于化合探测聚集于人体一定器官、组织内，标记于化合物上的物上的 Tc-Tc-9999mm衰变所发出的衰变所发出的 γγ 射线射线

将将 γγ 射线转化为电信号并输入计算机，经计算机射线转化为电信号并输入计算机，经计算机断层重建为反映人体某一器官生理状况的断面或断层重建为反映人体某一器官生理状况的断面或三维图像三维图像

SPECTSPECT 重建算法步骤重建算法步骤

数据投影 数据投影 数据傅立叶变换 数据傅立叶变换 数据滤波 数据滤波 数据反变换 数据反变换 反投影 反投影 衰减校正 衰减校正 散射校正散射校正

滤波反投影滤波反投影 (FBP)(FBP)

FBPFBP 方法的优点：计算过程简单，重建速度快，方法的优点：计算过程简单，重建速度快，重建后的重建后的 SPECTSPECT 图像分辨率能满足临床需要。图像分辨率能满足临床需要。

FBPFBP 方法的缺点：重建图像存在固有星状伪影，方法的缺点：重建图像存在固有星状伪影，重建后图像分辨率较差。 重建后图像分辨率较差。

FBPFBP 方法是把探头采集方法是把探头采集到的二维投影数据经过到的二维投影数据经过预滤波降低统计噪声后，预滤波降低统计噪声后，将二维投影数据反投影将二维投影数据反投影到预先设定的三维矩阵到预先设定的三维矩阵过程。过程。

衰减校正衰减校正

目前的目前的 SPECTSPECT 理论忽略了人体组织对理论忽略了人体组织对 γγ 射线的射线的散射与吸收。然而，对于核医学所使用的能量在散射与吸收。然而，对于核医学所使用的能量在6060～～ 511keV511keV 的的 γγ 射线来说，人体组织的衰减对射线来说，人体组织的衰减对投影数据有相当大的影响，因此需要进行衰减校投影数据有相当大的影响，因此需要进行衰减校正。正。

一方面取决于人体衰减系数图一方面取决于人体衰减系数图 (μ map)(μ map) 的获取，的获取，另一方面取决于衰减校正的算法。另一方面取决于衰减校正的算法。

放射性药物放射性药物

放射性元素一般附着在化学载体上，并发射出伽放射性元素一般附着在化学载体上，并发射出伽玛射线；玛射线；

最常用的放射性元素是锝（最常用的放射性元素是锝（ Tc-99mTc-99m），它只产），它只产生生 γγ 射线，而不会产生射线，而不会产生 αα 和和 ββ 射线；射线；

γγ 射线的能量离开人体后被射线的能量离开人体后被 γγ 照相机检测到；照相机检测到；锝能够很容易生产，而且它能附着在很多种载体锝能够很容易生产，而且它能附着在很多种载体

上，六个小时的半衰期也很合适——既有时间做上，六个小时的半衰期也很合适——既有时间做好准备，又不会带来很大的辐射。好准备，又不会带来很大的辐射。

放射性药物放射性药物 化学药剂用来使该药物达到某一特定器官，甚至化学药剂用来使该药物达到某一特定器官，甚至

可以以不同的速度到达健康器官和病态器官；可以以不同的速度到达健康器官和病态器官；例如在检查肺部血流情况时，通过白蛋白凝块例如在检查肺部血流情况时，通过白蛋白凝块（（ MAAMAA）能检查出肺部）能检查出肺部 1%1% 的毛细血管堵塞，随的毛细血管堵塞，随后凝块溶解，流出肺部；后凝块溶解，流出肺部；

在甲状腺检查时，由细胞壁上的生物化学泵将含在甲状腺检查时，由细胞壁上的生物化学泵将含有放射性碘的分子送入腺细胞；有放射性碘的分子送入腺细胞；

而携带放射性元素的硫磺微粒能顺利到达肝、脾而携带放射性元素的硫磺微粒能顺利到达肝、脾以及骨髓；以及骨髓；

后来人们用人工合成的抗体作为载体，用来针对后来人们用人工合成的抗体作为载体，用来针对不同的疾病细胞。不同的疾病细胞。

SPECTSPECT 的示踪剂的示踪剂

由放射性同位素标记的放射性药物会产生内部辐由放射性同位素标记的放射性药物会产生内部辐射。 这种放射性药物称为示踪剂，可以是注射也射。 这种放射性药物称为示踪剂，可以是注射也可以是吸入。正是示踪剂的衰减放射出可以是吸入。正是示踪剂的衰减放射出 γγ 射线。射线。

常用能够标记放射性药物有：常用能够标记放射性药物有： MIBIMIBI （心肌显像）；（心肌显像）； MDPMDP （全身骨显像）； （全身骨显像）； ECDECD （脑血流显像）（脑血流显像）

常用的放射性示踪剂常用的放射性示踪剂

放射性放射性 Tc-Tc-9999mm （ 锝）标记的各种化合物（ 锝）标记的各种化合物半衰期短（半衰期短（ 6.026.02小时），放射低能小时），放射低能 γγ 射线（射线（ 11

4141keVkeV ））辐射剂量只有一次辐射剂量只有一次 XX 摄片的摄片的 1/101/10~~1/21/2无副作用，大部分在几小时内排出体外，留在无副作用，大部分在几小时内排出体外，留在

体内的放射性也会在短时间内衰变掉体内的放射性也会在短时间内衰变掉Tl-Tl-201201（钛）（钛）、、 I-I-131131 、、 I-I-123123 、、 Ga-Ga-6767（镓）（镓）、、 In-In-111111（铟）（铟）等等

放射性药物及其临床应用放射性药物及其临床应用

临床临床 放射性核放射性核 放射性药物放射性药物 能量 能量 (KeV)(KeV) T 1/2 (hours)T 1/2 (hours)

骨显像 骨显像 Tc-Tc-9999mm MDP MDP 140140 66

心肌显心肌显像像

Tc-Tc-9999mm

Tl-Tl-201201

SestaMibiSestaMibi 140140

7070

66

7373

脑脑 Tc-Tc-9999mm HMPAOHMPAO 140140 66

甲状腺甲状腺 I-I-131131 364364 8 8 daysdays

肾脏肾脏 I-I-131131

Tc-Tc-9999mm

HippuranHippuran

Mag-3 Mag-3

364364

140140

8 8 daysdays

66

肺脏肺脏 Tc-Tc-9999mm

Xe-Xe-133133

MAA MAA

Gas Gas

140140

8181

66

6262

肿瘤显肿瘤显像像

Ga-Ga-6767

F-F-1818

CitrateCitrate

FDGFDG

9090

511511

7878

22

肝脏 肝脏 Tc-Tc-9999mm SulfurSulfur 140140 66

SPECTSPECT 的特点的特点

示踪剂适应面广，特异性高，放射性小，不干扰示踪剂适应面广，特异性高，放射性小，不干扰体内环境的稳定，有独到的诊断价值；体内环境的稳定，有独到的诊断价值；

时域解像精度不到千分之一秒 ；时域解像精度不到千分之一秒 ；等离子放射物可能对孩子和孕妇有危险；等离子放射物可能对孩子和孕妇有危险；保留了保留了 γγ 照相机全部平面显像的性能；照相机全部平面显像的性能； 观察到脏器功能动态变化，化学物质在脏器内代观察到脏器功能动态变化，化学物质在脏器内代

谢分布、肿瘤免疫及受体定位等。谢分布、肿瘤免疫及受体定位等。

影响影响 SPECTSPECT 空间分辨率的因空间分辨率的因素素

准直器准直器 小孔大小、长度，准直器与成像物体的距离小孔大小、长度，准直器与成像物体的距离

晶体厚度晶体厚度 较薄晶体（较薄晶体（ 6~12mm6~12mm ），可减少散射光子的影响，提），可减少散射光子的影响，提

高空间分辨率，但灵敏度降低高空间分辨率，但灵敏度降低

采用高灵敏度的光电倍增管，改善光电倍采用高灵敏度的光电倍增管，改善光电倍增管与闪烁晶体间的光耦合增管与闪烁晶体间的光耦合

SPECTSPECT 的优势的优势

兼具兼具 CTCT 和核医学优势，较和核医学优势，较 CTCT容积采集信息量大容积采集信息量大 是当前唯一的一种集活体生理、生化、功能、代是当前唯一的一种集活体生理、生化、功能、代

谢信息的四种显像方式谢信息的四种显像方式明显提高了病变的检测率明显提高了病变的检测率价格优势价格优势

SPECTSPECT 的临床应用的临床应用

早期冠心病、心肌炎、脑缺血性疾病、恶性肿瘤早期冠心病、心肌炎、脑缺血性疾病、恶性肿瘤早期骨转移的检测早期骨转移的检测

原发癫痫、短暂脑缺血发作、一些软组织肿块定原发癫痫、短暂脑缺血发作、一些软组织肿块定性、心血池功能显像性、心血池功能显像

肺通气功能、肾小球滤过率和肾脏有效血流量功肺通气功能、肾小球滤过率和肾脏有效血流量功能测定能测定

甲状腺疾病的常规检查等甲状腺疾病的常规检查等

铊元素与钾一样，对肌细胞有亲和力，而且，铊与肌细胞铊元素与钾一样，对肌细胞有亲和力，而且，铊与肌细胞的结合速度与该处的 血流成正比，也与该处肌肉的健康状的结合速度与该处的 血流成正比，也与该处肌肉的健康状态有关；态有关；

如果心肌缺血或心肌梗死，则会影响心肌对铊的吸收；如果心肌缺血或心肌梗死，则会影响心肌对铊的吸收； 用受检者自身的心电用受检者自身的心电 RR波触发启动波触发启动 γγ 照相机自动、连续、照相机自动、连续、等时地采集影像，可获得一个心动周期内的系列影像；等时地采集影像，可获得一个心动周期内的系列影像；

一般在一个一般在一个 R-RR-R间期内采集间期内采集 2424 帧影像，当心率为帧影像，当心率为 7575 次次 //分，一个心动周期为分，一个心动周期为 0.80.8秒，每帧影像的采集时间仅为秒，每帧影像的采集时间仅为 3333毫秒，由于信息量很少，因此须连续采集毫秒，由于信息量很少，因此须连续采集 300~400300~400 个心个心动周期的系列影像，由计算机把相同时间的影像叠加起来，动周期的系列影像，由计算机把相同时间的影像叠加起来，最后显示出一个有代表性的清晰的心动周期影像。最后显示出一个有代表性的清晰的心动周期影像。

心脏摄影心脏摄影

SPECTSPECT 图像图像 --心脏心脏

SPECTSPECT 图像图像 --脑部脑部

SPECTSPECT 图像图像 --脑部脑部

SPECTSPECT 图像图像 --脑部脑部

2例癫痫患者 SPECT图像 :发作间期低灌注 (A图 )，发作期高灌注 (B图 )。

癫痫灶发作间期在 SPECT上呈低灌注暗影，发作期变为高灌注亮影。

SPECTSPECT 图像图像 --骨骼骨骼

SPECTSPECT 的新类型的新类型

目前几乎所有的目前几乎所有的 SPECTSPECT都属于旋转都属于旋转 γγ 照相机型。照相机型。 新型的新型的 SPECTSPECT 是双探头可变角带衰减校正的是双探头可变角带衰减校正的 SPSP

ECTECT ，需要时可以升级为既可行，需要时可以升级为既可行 SPECTSPECT 显像，显像，又可行又可行 18F-FDG/PET18F-FDG/PET葡萄糖代谢显像的符合探葡萄糖代谢显像的符合探测显像仪。测显像仪。

TermsTerms

ECTECT: Emission Computed Tomography: Emission Computed Tomography SPECTSPECT: Single Photon Emission Computed : Single Photon Emission Computed

TomographyTomography PETPET: Positron Emission Tomography: Positron Emission Tomography FBPFBP: Filtered Backprojection : Filtered Backprojection MIBIMIBI: Methoxyisobutyl Isonitrile : Methoxyisobutyl Isonitrile MDPMDP: Methylenediphosphonate : Methylenediphosphonate ECDECD: Ethylcysteinate Dimer: Ethylcysteinate Dimer

TermsTerms

PMTPMT: photomultiplier tube : photomultiplier tube SMCSMC: summing matrix circuit : summing matrix circuit ECGECG: Electrocardiograph: Electrocardiograph GFRGFR: glomerular filtration rate : glomerular filtration rate ERPFERPF: Effective renal plasma flow: Effective renal plasma flow