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一.放射性核素衰减校正原理 1.射线和人体作用:核医学影像采集是基于以下假设:
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2.射线和人体作用后会产生以下几种情况(图1):
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图1. 射线和人体相互作用关系图 对两者比较我们发现假设和实际情况有很大的差距。为提高影像质量必须校正放射性核素在体内衰减。从人体和射线两方面考虑,g 射线在体内衰减受以下因素影响(图2):
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下图是不同能量射线和体内不同组织相互作用关系图。 |
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图2. 不同能量射线和体内不同组织相互作用关系图 射线在体内衰减和 g 射线能量有关,而 g 射线的能量取决于显像所用的放射性核素。临床常用的放射性核素有Tc-99m,I-131,Tl-201,Ga-67。随着符合电路成像及PET技术在核医学影像的应用F-18的应用逐渐增多。随着低、中、高放射性核素在核医学显像的全面应用,相应的衰减校正技术也在迅速发展。目前较多采用Gd-153作透射源对低能(140keV左右)放射性核素的衰减进行校正;用Cs-137校正超高能放射性核素。为了用低能透射源校正高能端核素、用中能源校正低能和高能端、用高能源校正低能端,各公司采用数字模拟技术来完善各自衰减校正的方案。这些模拟技术较之早期Chang氏均匀模拟衰减校正有了很大进步,但其临床效果还须进一步验证。它们主要不足之处在于透射源的剂量有限,获得的透射衰减图不够理想,影响了校正的准确性。为此,1999年GE公司推出了全能量衰减校正技术。它用CT球管代替了透射源,这样虽然增加了成本,却大大提高了透射射线剂量,从而获得理想的衰减图;增宽了能量覆盖范围(低能直到超高能);同时获得了准确解剖定位的CT图,实现了CT-PET(或ECT)同机融合,取得了较高的性价比。 3.射线衰减校正原理: 假设g 射线能量单一的情况下,体内g 射线的能量为A0,由于g 射线在人体内经过的路径不同,g
射线穿透人体后的能量为A1,那么: 4.穿透源的要求 |
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图3. 衰减校正示意图 采用图3方法我们仅仅能够获得射线通过人体时,途径组织的累积衰减系数。当我们让透射源和探测器绕人体旋转进行扫描采集,这时就可获得类似CT图像的衰减系数分布图(见图4)。 |
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图4. 旋转放射源和探测器获得人体内衰减系数 |

