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仪器原理 INSTRUMENT THEORY P ET应用闪烁晶体的性能分析 刘 伟 张 伟 樊宽章 (青岛大学医学院附属医院 山东省青岛市 ) 266003 摘要 介绍 设备关键部分———辐射探测器闪烁晶体的作用原理、主要参数和种类,以期为医疗行业选择更高性能 PET / 价格比的 提供参考。 PET 关键词 闪烁晶体; ;探测器 PET 中图分类号: ; + 文献标识码: 文章编号: ( ) TH774O572.212 B 1003-8868200610-0070-03 LIUWei,ZHANGWei,FANKuan-zhang selectingPETdevice. Keywords scintillationcrystals;PET;detector 成像仪作为一种新兴的功能影像设备已在国内大型 光子可将其能量的一部分或全部沉积在晶体内。光电效应是 PET 医院中大量应用。它克服了以往影像设备的一些缺点,可以更 在晶体某一位置内发生能量沉积;康普顿效应是在多个位置 加细微地从分子水平上观察活体组织和病灶的代谢、细胞增 上发生能量沉积。被吸收的能量会引起晶体栅格跃迁至高能 殖、受体分布和血液灌注情况;同时结合组织解剖形态的变 量状态,经过特定的时间后发生衰变发射出较低能量的光 化,完成对器官功能的全面评估,从而在更高的层次上满足临 —“闪烁光子”;其被与闪烁晶体紧密相连的光电倍增管 子—— 床工作和科研发展的需求。作为 设备关键部分———辐射探 PET ( )的光阴极接收,转变为电信号输出至信号处理电路。电 PMT 测器,其性能将直接影响设备成像质量,而探测器中所应用闪 信号的幅度与闪烁光子的数目成正比,也就是与沉积在晶体 烁晶体的优劣将决定着探测器工作性能的好坏。 内部的能量成正比,即晶体能够最大限度地吸收湮灭光子的 1 闪烁晶体的作用原理 能量。为了获取足够的信号,要求闪烁晶体对闪烁光子的自吸 收要少,也就是其衰减距离比晶体厚度多得多;而且晶体的能 众所周知,正电子示踪剂注入人体发生衰变,当各向同性 量阈值设定合理,这可以排除患者体内大部分的散射。 释放出正电子在组织内大约前进 ,速度减慢后与人体 1~2mm 光电效应和康普顿效应的有效截面是晶体密度 和有效 ρ 内部的负电子发生湮灭效应,同时产生一对 个方向相反的 2 原子序数 的函数。光电效应的原子有效截面与 “ ”成正 Z ρZ /Er 的光子;用一对相对的检测器通过