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《核物理基礎(chǔ)與核醫(yī)學(xué)儀器課件:04-核醫(yī)學(xué)射線測量儀器.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、核醫(yī)學(xué)射線測量儀器(一)核醫(yī)學(xué)儀器基本構(gòu)成和原理核醫(yī)學(xué)射線測量儀器主要由三部分組成。一是射線探測器,利用射線和物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的各種效應(yīng),如電離電荷、熒光現(xiàn)象等,將射線的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮泳€路部分能處理的電信號。常根據(jù)需要把探測器和最基本的電子線路,如前置放大器等封裝在一起,形成一個獨立的單元,這部分常稱為探頭。二是電子線路部分,即根據(jù)不同的測量要求和探測器的特點而設(shè)計的分析和記錄電信號的電子測量儀器,如放大器、脈沖幅度分析器、計數(shù)率計、計數(shù)器等。三是各種附加部件,該部分在儀器中起輔助作用,如按不同的檢測目的和需要而配備的電子計算機數(shù)據(jù)處
2、理系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)等,進一步完善了儀器的性能(二)電子線路部分1、放大器匹配和降噪:前置放大器放大:穩(wěn)定、可調(diào)的放大倍數(shù)濾波成形2、定時計數(shù)器(定標(biāo)器)記錄預(yù)定時間內(nèi)的脈沖數(shù)3、計數(shù)率儀連續(xù)顯示和記錄脈沖計數(shù)率(單位時間內(nèi)的脈沖數(shù))4、脈沖幅度鑒別器構(gòu)成:電壓幅度比較器輸入:各種幅度的脈沖信號輸出:恒定幅度的脈沖信號條件:輸入的脈沖幅度大于預(yù)定的電壓(閾值)作用:鑒別粒子能量是否大于閾值5、脈沖幅度分析器構(gòu)成:兩個電壓幅度比較器輸入:各種幅度的脈沖信號輸出:恒定幅度的脈沖信號條件:輸入脈沖幅度在下閾值和上閾值之間作
3、用:分析粒子能量是否在能量窗內(nèi)壓電上閾下閾ABC輸入信號輸出信號脈沖幅度分析示意下閾上閾計數(shù)率電壓或能量能量窗的設(shè)置6、多道脈沖幅度分析器(MultichannelAnalyzers,MCA)核心是模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC:Analog-to-DigitalConverter)(三)核醫(yī)學(xué)儀器的系統(tǒng)分類脈沖計數(shù)系統(tǒng)脈沖幅度分析系統(tǒng)平均水平探測系統(tǒng)符合測量系統(tǒng)脈沖計數(shù)系統(tǒng)脈沖幅度分析系統(tǒng)多道脈沖幅度分析系統(tǒng)平均水平探測系統(tǒng)符合測量系統(tǒng)(四)核醫(yī)學(xué)中γ射線的測量平均水平探測系統(tǒng)脈沖計數(shù)系統(tǒng)脈沖幅度分析系統(tǒng)(符合測量系統(tǒng):PET)γ射線測量原理
4、工作條件選擇目的保證設(shè)備的參數(shù)適合于待測核素,實現(xiàn)核素選擇功能基本要求探測效率高穩(wěn)定性好易于操作可變因素光電倍增管的供電高壓放大器的放大倍數(shù)脈沖幅度鑒別器的閾值脈沖幅度分析器的閾值和道寬不同工作條件下能譜的變化下閾上閾計數(shù)率電壓積分測量與微分測量積分測量微分測量積分能譜微分能譜下閾上閾計數(shù)率電壓或能量選擇工作條件的方法坪曲線法優(yōu)值方法能量刻度法坪曲線法高壓選擇放大倍數(shù)選擇閾值選擇道寬選擇高壓坪曲線示意圖計數(shù)率積分能譜微分能譜下閾上閾計數(shù)率電壓或能量本方法特點:直觀、主觀優(yōu)值方法(1)優(yōu)值的意義:當(dāng)Ns>>Nb當(dāng)Ns≤Nb優(yōu)值方法(2)在
5、高壓、放大倍數(shù)、閾值中固定兩個參數(shù),變化一個參數(shù),測得優(yōu)值隨這個參數(shù)的變化情況,找出其最大值。對其它參數(shù)組合重復(fù)測量優(yōu)值,一系列優(yōu)值中最大者對應(yīng)的參數(shù)為工作參數(shù)。特點:客觀、工作量大能量刻度法在適當(dāng)?shù)母邏汉头糯蟊稊?shù)下,將單道脈沖幅度分析器閾值或窗中心旋鈕的讀數(shù)刻度為百keV或千keV。在測量不同的核素時,將旋鈕調(diào)至其對應(yīng)的能量即可。如刻度為百keV,則測量99mTc時旋至1.4,測量131I時旋至3.64。特點:使用方便(五)應(yīng)用1、放射性測量的類型絕對測量與絕對標(biāo)準(zhǔn)比較活度相對比較絕對測量僅依賴被測物理量之外的條件絕對測量是測定單位時
6、間的衰變數(shù),以確定放射性活度。絕對測量通常由專門機構(gòu)用專用的儀器進行。與絕對標(biāo)準(zhǔn)比較如果有活度經(jīng)過專門機構(gòu)校正的核素標(biāo)準(zhǔn)源,則可用標(biāo)準(zhǔn)源來校正儀器,通過比較未放射源的計數(shù)率和標(biāo)準(zhǔn)源的計數(shù)率,獲得未知源的活度。依賴絕對測量的結(jié)果活度相對比較在很多情況下活度的相對比值就有意義,不必知道絕對活度。例如器官攝取率的測定,只需計算器官的計數(shù)率和標(biāo)準(zhǔn)源的計數(shù)率之比。依賴探測效率等條件的一致探測效率隨時間的變化探測效率隨空間的變化2、體外樣品測量(invitro)γ計數(shù)器井型閃爍探測器探測效率較高易于鉛屏蔽,降低本底計數(shù)液體閃爍計數(shù)器醫(yī)用核素活度計比
7、較晶體光電倍增管樣品井型閃爍探測器體外樣品測量(2)活度相對比較,如RIA井型閃爍探測器+脈沖幅度分析器+...(+自動換樣機構(gòu))探測效率高晶體、核素注意事項樣品體積和位置樣品活度(?)3、體內(nèi)測量(invivo)活度相對比較準(zhǔn)直器+固體閃爍探測器+脈沖幅度分析器...注意事項準(zhǔn)直器選用、安裝射線衰減的影響射線散射的影響計數(shù)率特性鉛鉛探測器全敏感區(qū)半影區(qū)體內(nèi)測量例1:甲狀腺攝131I功能試驗患者空腹口服131I溶液2~10μCi,服后繼續(xù)禁食1小時;于口服131I溶液后4、6、24小時用γ射線探測儀測定甲狀腺部位放射性計數(shù)。同時需取與病
8、人等量的131I配制標(biāo)準(zhǔn)源,并測定室內(nèi)放射性本底計數(shù)。按以下公式計算攝131I率,描繪吸碘功能曲線體內(nèi)測量例2:放射性腎圖謝謝!