滨松中国
应用领域

PET

使用光电倍增管的核医学诊断仪器,除了后面要讲到的γ相机和SPECT外,还增加了PET(Positron Emission Tomography)。这里先就PET的具体例子进行说明。下图是PET仪器的概念图(Fig. 1)和滨松光子制造的全身用PET仪器SHR-92000外观(Fig. 2)。

   
  Fig.1  PET仪器的概念图   Fig. 2  PET仪器SHR-92000外观
 PET是将能放出正电子的同位素标记的药剂注入生物体,从而可以实现对病变和肿瘤的早期诊断、对体内进行动态断层显像的仪器装置。PET探测时使用的能放出正电子的具有代表性的原子核有11C13N15O18F。体内放出的正电子和周围组织中的电子结合时,向180o的相反方向发出两个γ射线,根据同时计数法用体外环状排列的探测器进行检测。将每个角度得到的数据整理后,使用X射线CT等设备依据同样的画像再构成法作成断层图像。PET的特点是能够对生物体的代谢和血流、神经传达等生理学、生化学的信息定量计测,以往主要是用来进行脑机能的研究和各器官的机能研究。现在不仅在临床诊断上的应用利用很活跃,在癌的诊断上也发挥着重大作用威力。PET的探测器是光电倍增管和闪烁体组合而成的。为了能够高效地检测出体内放出的高能量(511keV)γ射线,闪烁体采用BGOLSO等具有高γ射线阻止能的晶体。正在研究通过测试正电子湮灭时发生的γ射线对的飞行时间差,从而了解湮灭位置。因此,采用快速型光电倍增管和荧光衰减时间短的闪烁体。
 
    数据中用“/ ”区别开表示有两个发光部件。
 Table 1  各种闪烁体的特性

 

另外,动物PET主要用来对动物实施一些相对人体较难实现的实验,其用途是药剂开发、一般药品的药理效果的判定等,从鼷鼠、老鼠等小型动物到猴子、狒狒等都可以作为研究的对象。一般而言,动物的脏器小,要求PET具有高分辨率的特性,SHR-7700采用BGO闪烁体和位置探测型光电倍增管组合的闪烁探测器。一支光电倍增管组合使用32BGO,总共240支光电倍增管,需要7680BGOSHR-7700可以得到有效视野φ330mm×114mm,中心分辨率为2.6mm。如下给出了SHR-7700的照片(Fig. 4),SHR-7700探测器环和探测部分的概要(Fig. 5),以及用SHR-7700观察脑(猴子)的氧代谢活动图像化的照片(Fig. 6)。

 

   
Fig.4  滨松光子学制造的动物用PET仪器SHR-7700  Fig.5  SHR-7700 探测器环剖面图
 
Fig. 6    脑(猴子)的氧代谢活动图像(正电子显像装置)
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