在圖像重建的原理上基本相也,但其過程和數據處理要複雜得多,這是因為體.內放射矽核素放射出的廣射線穿過人體被組織吸收而1有不同程度的減弱,其衰減程度與γ射線的能量、所經過組織的密度和厚度有關,而準直器的視野及分辨率隨深度而變化,同時放射性核素本身在衰變,使掃描過程-中人體內的放射性強度在衰減,尤其對半衰期短的放射性核素,這神衰減更為明顯。
用固定多計孔型的成像方法,隻需要一次曝光就可以得到所有的投影數據,且曝光持續時間與常規的閃爍照相4基本相同,同時還可以消除動態偽影。此型主要應用於心髒斷層掃描成像,操作時要求把心髒準確地定位在針孔準直器下麵。缺點是所提供的視場較小,深度分辨較低。旋轉針孔型準直器,各孔相對於垂直方向傾斜25度,準直器在探閃爍晶體下麵連續轉動,同時限定在圓周上間隔不特定位置上獲取數據。新型的準直係統把圓形截麵等分為四個部分,相當於四個象限,每部.分的平行孔相對於垂直線的傾斜方向不同,其傾角均為25度。掃描進行時,首先通過準直器得到四個分立的圖像,接著該係統旋轉45度,再重複采樣,又得到四個投射剖麵圖像,把這八個投影合起來,用迭代技術可重建不同深度的縱向斷層圖像。此型和固定多針孔法比較,可提供較大的視場,靈敏度較高,深度分辨力也較好,克服了針孔型準直器的缺點。
橫向斷層掃描:斷層麵與身體長軸垂直,按照探測器係統設計形式不同,丁可分為多個探頭特定幾何形式放置和旋轉探頭係統兩種。多個探頭特定幾何形式放置是利用設置在人體周圍按某種幾何圖形排列的多個探頭作掃描,探頭可以按正方形排列,沿人體軸向看,人的頭部位於正方形中央,四個探頭則對稱地放在這種掃描方式綜合了直線掃描和7照相機二者的優點,提供了放射性核素。旋轉單探頭係統是使用單晶體旋轉式閃爍照相機係統作掃描成像,可旋轉的環形鋼架上工作時探頭連續或分度轉動360度,從多個角度獲得連續重建後可得到橫斷麵狀冠狀麵的圖像。
二、正電子發麻型計算機
斷層正電子發射型計算機斷層,是通過探測注入體內的核素所放射的射線產生的沒光子而實現斷層成像的,是目前大型的醫學影設備之一。
根據探測正電子在體內器官湮沒輻射到體表的光子,由計算機處理重建圖像。其探測方法和重建圖像所用數據表示的物理意義不同。在PET中探測器放置在需要掃描的斷層周圍。由於體內放射性核素衰變而產生的正電子,由於與組織的分子、原子相互作用而使本身的能量很快消耗,故在人體組織內的射程隻有幾個毫米。正電子的壽命短,它喪失全部動能後即與-電於複合,同時放射出兩個能量均為的光子,沿相反方向離開湮沒點。
丁探測係統的特點是位於掃描斷層兩側的一對探頭詞時工作,隻有當兩個探頭都分別接收到光子時,才有信號發生。PET的探頭及其電子準直特性。設掃描斷層中為某瞬間正電子湮沒點,其放射出的光子,“點的一對光子沒有進人探頭,6點的一對光子隻有一個進入探頭,因而沒有信號發生,稱為無效輻射,隻有5點的一對光子同時進人探頭對,符合計數探測要求稱為符合事件,可以通過測定兩探頭組織中湮沒光子的起點而推知放射源的位置,這是因為該起點離正電子的初始位置,即放射源的位置不過幾毫米。
PET的探頭陣列
PET的探測器都包含許多對稱的探頭對常用的有碘化鈉晶體等,其排列形式可分為三類:平行相向多晶體探頭,由兩塊平行相對的多晶體矩陣塊構成,每塊正方形陣列的碘化“晶體組成,掃描進行時、一塊探頭的每一個晶體可與對麵塊中的矩陣晶體構成符合計數探柄要求探頭可繞人體旋轉,從不同角度取得數據,由計算機重建一組橫斷層麵圖像。②六角形晶體陣列探頭,由66塊碘化鈉晶體排列成6個陣列,每列11塊晶體,對應排列成六角形,任一邊的每一個探頭都與對邊的11個探頭同時工作,這種六角形探頭可作平移及旋轉兩種運動。③多探頭圓環陣列,由多個探頭環繞探測層麵排列成一層或幾層圓環,這是目前最新的PET探頭係統的設計模式,每個環由許多成對的晶體排列而成、環狀探頭一般用準將視野限製在人體很窄的一段,以獲得該斷層的圖像。總的來說,圓環形晶體探頭能對掃描斷層提供均勻的覆蓋麵和最高的探測效率,是目前普遍采用的一種探頭。
三、SPECT與PET的比較及其醫學應用
PET不需要笨重的鉛準直,而是用電子準直,因為兩個光子在離開湮沒點時均按相反方向(成180度傳播,故隻有兩個探測器同時探測到湮沒光子才有信號輸出,這種“電子準直”的視野非常均勻,分辨率不受深度的影響,探測效率高;所用的平行準直器,因為大量的光子在準直器內被吸收,故探測效率很低。另一方麵,射線的吸收不受深度影響,因為不論湮沒點的位置如何,在湮沒區內,兩個先奪穿過吸收體的總厚度相同,即符合測定的湮沒區中的任一點,到達探頭對時兩射線的衰減的總和是相同的。
醫學應用:的應用提高了影像對比度氣分辨力,可以測量病變的方小、範圍和髒器的積極,定量分析放射性在髒器內的分布等。而它會標記的化合物,用圖像的方法來表達人體在生理條、血容量、耗氧量、糖托謝、蠻,白質合成及受體的分布和功能。廟此,PET有可能將人的思維、行為和腦化學聯係起來,探討、解釋和定位人腦的功能活動。對於許多精神、感情、功能及運動障礙等功能性疾病,具有理論意義和實用價值。