核醫(yī)學上崗證第七章核醫(yī)學神經(jīng)課件_第1頁
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文檔簡介

核醫(yī)學設備技師人員上崗考試培訓神經(jīng)系統(tǒng)部分?核醫(yī)學設備技師人員上崗考試培訓神經(jīng)系統(tǒng)部分?1腦的大體解剖正常人大腦由左右互為鏡像的兩側(cè)大腦半球和被大小腦覆蓋的腦干組成。大腦皮層厚度1.5-4.5mm,大腦皮層共有1010~11個以上的神經(jīng)元,平均每個神經(jīng)元有103個突觸。皮層下為神經(jīng)纖維組成的腦白質(zhì),負責腦皮層各葉、各區(qū)和皮層與皮層下核團間廣泛而復雜的聯(lián)系。神經(jīng)元之間的信息傳遞在突觸部位通過神經(jīng)遞質(zhì)完成,目前發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)遞質(zhì)早已超過100種。?腦的大體解剖正常人大腦由左右互為鏡像的兩側(cè)大腦半球和被大小腦2腦的血液供應特點血流量大:供給腦的血流量占左心排除量的15-20%,正常范圍為50-55ml/100g/min。腦的血液循環(huán)時間:由頸內(nèi)動脈進入顱內(nèi)到靜脈竇出顱腔共需要4-8秒,平均6秒,在一定范圍內(nèi)不受體循環(huán)調(diào)節(jié)因素的制約。腦表面的小動脈之間有許多吻合支,在腦實質(zhì)內(nèi)相鄰血管之間也有一定吻合,但不足以代償血管損傷或阻塞。?腦的血液供應特點血流量大:供給腦的血流量占左心排除量的15-3腦的能量代謝特點大腦能量需求很高,但大腦基本上沒有能量儲備,其能量需求的98%由血液中的葡萄糖有氧代謝提供。局部腦血流與局部腦代謝、腦功能相匹配。新生兒所有能量的60%供應大腦。?腦的能量代謝特點大腦能量需求很高,但大腦基本上沒有能量儲備,4SPECT腦灌注顯像特點某些具有小(低)分子、零電荷(電中性)、脂溶性高的胺類化合物和四配基絡合物等(顯像劑)可通過正常血腦屏障,被腦細胞所攝取,經(jīng)代謝后形成非脂溶性化合物,能較長時間滯留腦內(nèi)以滿足顯像的要求。顯像劑進入腦內(nèi)的量依賴于腦灌注血流量,腦血流灌注顯像所見的放射性分布高低反映局部腦血流灌注、腦神經(jīng)細胞功能活躍程度。顯像劑在腦內(nèi)的存留量與局部腦血流量呈正比,靜脈注射后,通過斷層顯像設備可以分析和定量某區(qū)域腦組織的放射性分布即反映了局部腦血流灌注量(regionalcerebralbloodflow,rCBF)和功能。?SPECT腦灌注顯像特點某些具有?。ǖ停┓肿印⒘汶姾桑娭行?SPECT腦灌注顯像劑分類化學微栓型腦血流灌注顯像劑:依靠單向被動擴散過程通過BBB進入腦組織,一旦被腦組織攝取,立即失去脂溶性并轉(zhuǎn)變成帶有電荷的親水性化合物,不能在反向通過BBB,較長時間滯留在腦內(nèi)。如常用的123I-異丙基安菲他明(123I-IMP)、99mTc-雙半胱乙酯(99mTc-ECD)、99mTc-六甲基丙烯胺肟(99mTc-HMPAO)。惰性氣體型腦血流灌注顯像劑,它是依靠濃度差被動擴散通過BBB,被腦組織攝取后在腦內(nèi)滯留的時間短暫,其入腦和出腦是正逆雙向過程。

133Xe等屬于此類。?SPECT腦灌注顯像劑分類化學微栓型腦血流灌注顯像劑:依靠單6常用SPECT腦灌注劑(1)锝[99mTc]依莎美肟注射液或99mTc-六甲基丙烯胺肟(99mTc-Exametazime,簡稱99mTc-HMPAO),能通過血腦屏障,被腦組織(腦灰質(zhì)為主)攝取,注射后30-40分鐘腦攝取達高峰,分布與局部腦血流成正比。大部分由膽道系統(tǒng)分泌經(jīng)腸道排出,小部分由腎臟經(jīng)尿道排出。用量740~1110MBq(20~30mCi)/1~2ml,彈丸式靜脈注射。?常用SPECT腦灌注劑(1)锝[99mTc]依莎美肟注射液或7常用SPECT腦灌注劑(2)锝[99mTc]比西酯注射液或99mTc-雙半胱乙酯(99mTc-Bicisate,簡稱99mTc-ECD)其沉積和潴留在腦組織的量與血流量成正比。99mTc-ECD主要經(jīng)腎臟清除,少量經(jīng)肝膽排泄。彈丸式靜脈注射740~1110MBq(20~30mCi)/1~2ml(體積小于4ml)。兒童用量酌減。?常用SPECT腦灌注劑(2)锝[99mTc]比西酯注射液或98常用SPECT腦灌注劑(3)123I-異丙基安菲他明(123I-IMP)用量111~222MBq(3~6mCi),彈丸式靜脈注射。使用123I-IMP時,要用復方碘溶液封閉甲狀腺,一般在檢查前2~3天開始服用,檢查后仍需服用2~3天,即連續(xù)服用5~6天。123I-IMP在腦內(nèi)的放射性濃聚是一個逐漸積累的過程,注射后20~30min達到平衡,1小時內(nèi)腦內(nèi)放射性分布相對穩(wěn)定,此后腦內(nèi)放射性分布不再按固定比例反映腦血流的灌注。缺血性腦血管病,靜脈注射3小時后行延遲顯像,原有的缺血區(qū)會逐步消失,甚至變成放射性分布濃聚(類似高灌注區(qū))。延遲顯像的這種“再分布”現(xiàn)象反映局部腦組織的生存能力,和腦神經(jīng)細胞的代謝有關(guān)。?常用SPECT腦灌注劑(3)123I-異丙基安菲他明(129常用SPECT腦灌注劑(4)133Xe是一種中性脂溶性隋性氣體,主要γ能量81keV,半衰期5.3天,臨床常用吸入法(133Xe-O2混合氣體)。吸入的133Xe在肺泡內(nèi)交換進入動脈血中,能正常通過血腦屏障,很快彌散入腦被腦細胞攝取,繼而迅速從腦組織中清除,經(jīng)血流達到肺并被肺呼出。133Xe在腦組織的清除率與rCBF成正相關(guān),測定各腦區(qū)域腦組織133Xe的清除率,可以計算rCBF。用量185~370MBq(5~10mCi)/1~2L。?常用SPECT腦灌注劑(4)133Xe是一種中性脂溶性隋性氣10SPECT腦灌注顯像操作程序使用99mTc-HMPAO或99mTc-ECD時,腦顯像檢查前30min~1h令受檢者空腹口服過氯酸鉀300~400mg,以封閉甲狀腺、唾液腺、脈絡叢、鼻粘膜和胃粘膜,減少甲狀腺、唾液腺、脈絡叢、鼻粘膜和胃粘膜對99mTcO4-的吸收和分泌。視聽封閉:令受檢者閉目帶黑色眼罩,用耳塞塞住外耳道口,靜脈注射顯像劑前實施,并保持到注射完畢后5分鐘以上。調(diào)節(jié)探頭的旋轉(zhuǎn)半徑和檢查床的高度,使其適于腦顯像的要求。令受檢者平臥于檢查床上,頭部枕于頭托中,用膠帶固定體位,保持體位不變直至檢查完畢。若采用體外OM線顯像時,調(diào)節(jié)頭托使眼外眥和外耳道的連線與地面垂直。腦顯像開始采集時間一般情況下在靜注給藥后15min左右進行。?SPECT腦灌注顯像操作程序使用99mTc-HMPAO或9911SPECT腦灌注顯像儀器條件SPECT探頭配置低能高分辨型、通用型或扇型準直器。探頭旋轉(zhuǎn)半徑以12~14cm。采集矩陣128×128,旋轉(zhuǎn)360°,采集角度一般為3~6°/幀,共采集64幀影像。腦斷層顯像原則上總采集時間以30分鐘為限來分配每幀采集時間或計數(shù)。腦血流灌注斷層顯像(SPECT)一般采用的Zoom系數(shù)為以能使靶器官的影像占據(jù)視野的80%為原則。?SPECT腦灌注顯像儀器條件SPECT探頭配置低能高分辨型、12SPECT腦灌注顯像影像重建條件前濾波,先用Butterworth低通濾波器濾波,123I標記物推薦使用截止頻率(fc)=0.5,陡度因子(n)=12,99mTc標記物推薦使用fc=0.35~4.0,n=12~20。反向投影重建,用Ramp函數(shù)濾波反投影重建原始橫斷層影像,推薦層厚2~6mm。衰減校正,Sorenson法和Chang法是常用的衰減校正法,使用123I標記物時,推薦μ=0.11cm-1,使用99mTc標記物時,推薦μ=0.12cm-1。冠狀和矢狀斷層影像制作,層厚2~6mm。三維表面影像(3DSD)重建,閾值30%~40%。?SPECT腦灌注顯像影像重建條件前濾波,先用Butterwo13與腦血流灌注顯像質(zhì)量有關(guān)的SPECT系統(tǒng)方面主要影響因素探頭均勻性不佳探頭旋轉(zhuǎn)中心偏移探頭旋轉(zhuǎn)半徑過大衰減校正不當?與腦血流灌注顯像質(zhì)量有關(guān)的SPECT系統(tǒng)方面主要影響因素探頭14腦灌注顯像正常影像肉眼斷層影像判斷,強調(diào)腦斷層影像的清晰度和對比度,丘腦、基底節(jié)、腦干等灰質(zhì)核團的放射性分布與腦皮質(zhì)相近且高于白質(zhì)。局部腦影像放射性分布稀疏區(qū)為腦缺血;放射性分布明顯稀疏-缺損區(qū)為腦梗塞;其范圍多大于2cm×2cm。采集時患者頭部位置變動,可導致斷層影像腦內(nèi)各結(jié)構(gòu)紊亂。?腦灌注顯像正常影像肉眼斷層影像判斷,強調(diào)腦斷層影像的清晰度和15腦灌注顯像臨床應用適應證缺血性腦血管病的診斷、血流灌注和功能受損范圍的評價,腦梗死的診斷,評價顱腦損傷后或其手術(shù)后腦血流灌注與功能。癡呆的診斷與鑒別診斷癲癇致癇灶的定位診斷腦功能研究,診斷腦死亡與X線CT腦血流灌注成像比較,腦血流灌注SPECT顯像的優(yōu)勢主要是既能反映腦血流灌注,也能反映腦神經(jīng)細胞功能活躍程度。?腦灌注顯像臨床應用適應證缺血性腦血管病的診斷、血流灌注和功能16

TIA患者,表現(xiàn)為局部腦血流放射性分布稀疏區(qū),缺血側(cè)/健側(cè)局部放射性比值0.82~0.71。

右側(cè)大腦半球皮層TIA?TIA患者,表現(xiàn)為局部腦血流放射性分布稀疏區(qū),缺血側(cè)17放射性核素腦灌注顯像介入試驗腦灌注血流顯像介入試驗是指利用介入因素,包括藥物干預、器材干預、物理干預、生理負荷(冷、熱、聲、光)和各種治療等,使腦的血流灌注和功能發(fā)生改變的診斷和研究方法。主要用于評價腦循環(huán)的儲備能力顯像劑、顯像前和顯像中的準備和體位同靜息腦灌注血流顯像,國內(nèi)以使用99mTc-ECD為多。?放射性核素腦灌注顯像介入試驗腦灌注血流顯像介入試驗是指利用介18腦血流灌注顯像介入試驗的分類藥物介入試驗:包括乙酰唑胺介入試驗、美解眠藥物誘發(fā)試驗、尼莫地平介入試驗、乙酰肉毒堿介入試驗、抗膽堿藥物介入試驗、抗精神藥物介入試驗、潘生丁介入試驗、腺苷介入試驗、CO2負荷試驗等。人為干預介入試驗:包括過度換氣誘發(fā)試驗、剝奪睡眠誘發(fā)試驗、睡眠誘發(fā)試驗、直立負荷試驗、頸動脈壓迫試驗(Matas試驗)、Wada試驗等;生理刺激試驗:包括肢體運動、視覺、聽覺刺激試驗、軀體感覺刺激試驗等;認知作業(yè)試驗:包括記憶試驗、聽覺語言學習試驗、計算試驗、思索試驗等;物理性干預試驗:包括磁場干預試驗、低能激光照射試驗、針刺激發(fā)試驗等。?腦血流灌注顯像介入試驗的分類藥物介入試驗:包括乙酰唑胺介入試19腦灌注顯像介入試驗方法同部位連續(xù)雙次顯像,指在同體位下介入試驗前和在介入試驗中或后,間隔25~30min進行兩次SPECT顯像。介入試驗前顯像彈丸注射99mTc-ECD444MBq(12mCi),注射后5min顯像。在介入試驗中或完成后時,再次靜脈注射666MBq(18mCi),5min后再次顯像。同部位雙次顯像,適于不能在同體位條件下進行介入試驗的顯像,如癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期、藥品治療前后、手術(shù)治療前后、認知作業(yè)等。兩次顯像的體位盡可能一致,但介入試驗后的注射量應為介入試驗前的1.4~1.6倍。?腦灌注顯像介入試驗方法同部位連續(xù)雙次顯像,指在同體位下介入試20腦灌注顯像介入試驗臨床意義通過癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期顯像,協(xié)助判斷定位致癇灶的位置。評價腦血管的儲備能力,預測腦血管意外。早期診斷短暫腦缺血性發(fā)作(TIA),檢測隱匿性腦缺血性病灶和小梗死灶。判斷腦部疾病的治療效果和預后,包括腦血管病、Alzheimer病、Parkinson病等。腦生理功能的研究和定位,包括感覺、運動、協(xié)調(diào)、記憶等。病灶區(qū)腦細胞功能損傷程度和存活數(shù)量的評價和研究。神經(jīng)系統(tǒng)疾病和精神障礙治療藥品、治療方法和器材等的療效評價和研究。?腦灌注顯像介入試驗臨床意義通過癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期顯像,協(xié)助21

靜息腦灌注影像:左額葉皮質(zhì)灌注輕度降低

乙酰唑胺腦負荷試驗:左額葉皮質(zhì)灌注相對明顯降低?靜息腦灌注影像:左額葉皮質(zhì)灌注輕度降低乙酰唑22腦葡萄糖代謝顯像葡萄糖是腦組織的唯一能量來源18F-FDG(2-18F-2-脫氧-D-葡萄糖)為葡萄糖的類似物,靜脈注入人體后通過血液循環(huán)進入腦組織內(nèi),在己糖激酶的作用下磷酸化生成6-磷酸-FDG,后者不能沿糖酵解路徑進一步代謝,也不能通過細胞膜返回到組織液,而被“代謝性滯留”于腦細胞內(nèi)。腦18F-FDG顯像所見的放射性分布高低,反映局部腦糖代謝活躍狀況,正常狀況下大腦皮質(zhì)18F-FDG分布決定于腦內(nèi)組織結(jié)構(gòu)和給藥前后一段時間內(nèi)腦的功能狀態(tài)。18F-FDGPET腦顯像主要反映腦組織的葡萄糖利用率。?腦葡萄糖代謝顯像葡萄糖是腦組織的唯一能量來源?23

18FDG18FDG18FDG-6P葡萄糖代謝顯像的細胞機制K1K2葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白體K3K4己糖激酶葡萄糖-6-磷酸酶18FDG-1-PGlycogen18F-fru-6-PGlycolysis18FDG-6-phospho-glucono-lactoneHMPshunt血管?18FDG18FDG18FDG-6P葡萄糖代謝顯像的細胞機2418F-FDG正電子斷層腦顯像適應證癡呆的診斷(包括早期診斷和癡呆嚴重程度評價)及鑒別診斷,錐體外系疾病如Parkinson病、Huntington病等診斷與病情評價。腦腫瘤惡性程度分級判斷,惡性程度較高的腦膠質(zhì)瘤18F-FDGPET腦顯像多表現(xiàn)為局限性高度放射性濃聚病灶,腫瘤病灶攝取18F-FDG的量間接反映腫瘤分化程度和增殖速度(惡性程度)。腦腫瘤治療后腫瘤復發(fā)與放射性壞死或纖維化的鑒別診斷,檢查結(jié)果多優(yōu)于CT和MRI(MRS)。藥物成癮及濫用、酗酒等有關(guān)腦功能的評價。?18F-FDG正電子斷層腦顯像適應證癡呆的診斷(包括早期診斷25??26??2718F-FDG正電子斷層腫瘤顯像方法18F-FDG腫瘤顯像前受檢者應當禁食4~6h血糖的影響需要特別注意(糖尿病患者的血糖水平控制)注射FDG前需要安靜休息20~30minFDG注射前10min及檢查前的一段時間,患者應完全處于休息狀態(tài),腦部顯像應進行視聽屏蔽。FDG腫瘤顯像的成人常規(guī)靜脈注射劑量為5-15mCi常規(guī)18F-FDG腫瘤代謝顯像開始采集時間為注藥后40~60min

透射顯像的目的是用于組織衰減校正(兩種方式)三維采集時,推薦的圖像重建方法為迭代重建?18F-FDG正電子斷層腫瘤顯像方法18F-FDG腫瘤顯像前28PET腦氧代謝顯像正常人腦的重量只占全身重量的2%,但其耗氧量占全身的20%,因此腦耗氧量是反映人腦功能代謝的一個重要指標。受檢者吸入15O2后即刻進行PET動態(tài)顯像,可得到氧代謝率(CMRO2),結(jié)合CBF測定,可計算氧攝取分數(shù)(OEF)。OEF=CMRO2/CBF?PET腦氧代謝顯像正常人腦的重量只占全身重量的2%,但其耗氧29腦氨基酸代謝顯像腦氨基酸代謝顯像主要反映腦內(nèi)蛋白質(zhì)的合成代謝水平。常用的顯像劑有11C、18F或123I標記的氨基酸,如11C-酪氨酸(11C-TYR)、11C-甲基-L-蛋氨酸(11C-MET)、18F-氟代乙基酪氨酸(18F-FET)、123I-碘代甲基酪氨酸(123I-IMT)。PET最常用的11C-MET易通過BBB進入腦組織,利用生理數(shù)學模型可獲得腦內(nèi)氨基酸攝取和蛋白質(zhì)合成動力學功能代謝參數(shù)。?腦氨基酸代謝顯像腦氨基酸代謝顯像主要反映腦內(nèi)蛋白質(zhì)的合成代謝3011C-METPETFDG-PETContrast-MRI?11C-METPETFDG-PETContrast-MRI31腦受體顯像原理中樞神經(jīng)遞質(zhì)和受體顯像根據(jù)受體-配體特異性結(jié)合特性,用放射性核素標記的特定配體,通過PET或SPECT對活體人腦特定解剖部位的受體結(jié)合位點進行精確定位和獲取受體功能代謝影像,觀察特定中樞神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放、與突觸后膜受體結(jié)合以及再攝取情況。鑒于受體-配體特異性結(jié)合性能,借助一定的生理數(shù)學模型,可以獲得中樞神經(jīng)遞質(zhì)和受體的定量或半定量參數(shù),如受體分布、數(shù)目(密度)、功能(親和力)等,從而對某些神經(jīng)遞質(zhì)或受體相關(guān)性疾病作出診斷與鑒別診斷、治療決策、療效評價和預后判斷。?腦受體顯像原理中樞神經(jīng)遞質(zhì)和受體顯像根據(jù)受體-配體特異性結(jié)合32腦受體顯像劑種類多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)、受體及轉(zhuǎn)運蛋白顯像劑:SPECT常用多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白(99Tc-TRODAT-1、123I-β-CIT。PET主要有18F-多巴(18F-DOPA,神經(jīng)遞質(zhì))、18F-FP-β-CIT、D2受體11C-N-甲基螺旋哌啶酮(11C-NMSP)和11C-雷利必得(11C-raclopride)。乙酰膽堿受體顯像劑:123I-IQNB、11C-nicotine5-羥色胺受體顯像劑:123I-β-CIT、11C-β-CIT苯二氮卓受體顯像劑:123I-iomazenil、11C-flumazenil阿片受體顯像劑:123I-morphine、11C-DPN?腦受體顯像劑種類多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)、受體及轉(zhuǎn)運蛋白顯像劑:SPE33??34腦受體顯像的臨床應用椎體外系疾?。喊ㄅ两鹕。≒arkingson’sdisease,PD)、亨廷頓?。℉untington’disease,HD)等;癲癇癡呆:包括阿爾茨海默病(Alzheimer’disease,AD)、多灶梗死性癡呆、混合性癡呆等;精神疾患:包括精神分裂癥、情感障礙、抑郁、焦慮等。其他;如藥物與酒精依賴、獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)患者腦部病變、漸進性核上性麻痹、腦腫瘤等。?腦受體顯像的臨床應用椎體外系疾?。喊ㄅ两鹕。≒arkin35正常人及右側(cè)PD患者18F-FDG及18F-FP-CITPET顯像

a-b正常人c-d右側(cè)PD?正常人及右側(cè)PD患者18F-FDG及18F-FP-CIT3618F-FP-CITPETDAT顯像RLRLRL正常人早期PD晚期PD?18F-FP-CITPETDAT顯像RLRLRL正常37D1受體11C-N-甲基螺旋哌啶酮(NNC112)神經(jīng)受體顯像?D1受體11C-N-甲基螺旋哌啶酮(NNC112)神38??39放射性核素腦血管顯像放射性核素腦血管顯像是將體積?。?lt;1ml)、放射性濃度高的99mTcO4-或99mTcO4-DTPA、99mTcO4-葡庚糖酸鹽(99mTcO4-GH)等不進入腦細胞的顯像劑自肘靜脈以“彈丸”方式注射。γ-照像機對準腦部即刻以1-2秒/幀,連續(xù)采集30-60秒,即可顯示顯像劑在腦血管內(nèi)充盈、灌注、清除的全動態(tài)過程,并可見到頸動脈、大腦前中后動脈的走行和形態(tài)結(jié)構(gòu)影像。生理條件下由于存在BBB,上述顯像劑不能進入腦細胞,腦部病變處因BBB破壞而使顯像劑入腦,可在病變部位出現(xiàn)異常放射性濃聚。?放射性核素腦血管顯像放射性核素腦血管顯像是將體積?。?lt;1ml40血腦屏障功能顯像:腦靜態(tài)顯像正常腦血管動態(tài)影像分為動脈相、腦實質(zhì)相和靜脈相三個時相。腦靜態(tài)顯像于注射后30min行前位、左側(cè)位、右側(cè)位、后位顯像,必要時加頂位。正常腦靜態(tài)顯像兩側(cè)大腦半球呈放射性空白區(qū)。?血腦屏障功能顯像:腦靜態(tài)顯像正常腦血管動態(tài)影像分為動脈相、腦41腦FDG顯像的注意事項視聽封閉對不合作患者,必要時使用鎮(zhèn)靜劑根據(jù)獲取影像的時間,將腦18F-FDGPET顯像分為早期顯像和延遲顯像?腦FDG顯像的注意事項視聽封閉?42腦腫瘤顯像的臨床應用腦腫瘤惡性程度判斷,惡性程度越高18F-FDG濃聚越多,并可以幫助判斷腫瘤的預后腫瘤轉(zhuǎn)移灶定位診斷腦腫瘤放射治療后局部壞死與存活腫瘤組織的鑒別腦腫瘤18F-FDGPET顯像假陽性結(jié)果可能的原因有腫瘤放療后短期內(nèi)復查腦腫瘤18F-FDGPET顯像假陰性結(jié)果可能的原因有腫瘤體積較小且為與鄰近皮層部位?腦腫瘤顯像的臨床應用腦腫瘤惡性程度判斷,惡性程度越高18F-43PositronEmission

Thepositronannihilateswithanearbyelectrontoproducetwo511keVGammarays;usedinPETstudies(即:湮沒輻射:β+粒子與物質(zhì)相互作用,其能量耗盡時會與物質(zhì)中的負電子相結(jié)合,正負電子的靜止質(zhì)量立即轉(zhuǎn)化為兩個運動方向相反、能量各為0.511Mev的γ光子而自身消失。)511keV511keV?PositronEmissionThepositr44符合探測coincidencedetectiont+1PMTPMT

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