六分钟了解核医学第四期上线啦！这次我们来了解一下SPECT的眼睛——准直器吧！

SPECT准直器准直器是探头最前方的结构，介于晶体和被扫描物体之间，它主要由铅和钨合金等重金属制成具有不同类型的多孔结构。通过这些小孔，晶体接收特定角度入射的光子，同时屏蔽、限制散射的光子，保证γ照相机的分辨率和信号定位的准确性。所以准直器的性能很大程度上决定了SPECT的整体系统性能。准直器的主要参数包括孔的数量、直径、长度以及小孔间壁的厚度。这些参数决定了准直器的空间分辨率、灵敏度和适用能量范围等性能。下面我们分别来看一下这些参数是如何影响准直器的性能的。准直器空间分辨率

空间分辨率是指探测器对两个邻近点源进行分辨的能力，下面展示了空间分辨率的相关性公式：

从公式中我们可以看出有三个因素影响空间分辨率，包括准直器孔的直径和长度以及放射源与探测器之间的距离。我们来分别看一下准直器直径和长度对空间分辨率的影响。

如上图所示，准直器的孔径变大，准直器接收光子的角度随之变大，单个小孔的成像范围就会增大，降低准直器的空间分辨能力。同样，准直器孔的长度缩短，也会使得光子接收的角度变大，降低准直器的空间分辨能力。反之，就会提高空间分辨率。

在实际操作中，我们使用一个点源通过准直器得到一个响应曲线，通过这个曲线的半高峰宽度，也就是FWHM来作为评价空间分辨率的指标。FWHM宽度越窄，表示空间分辨率越高。

准直器灵敏度

灵敏度的定义是对单位活度，也就是1MBq核素进行测量时得到的计数率，单位是计数/s。系统灵敏度相关公式：

从公式中不难看出，灵敏度与三个因素相关：准直器孔的直径、长度以及孔间壁厚。

还是刚才那幅图，如果孔径变大，接收光子的角度变大，分辨率会下降，但同时由于接收光子的范围增大，灵敏度得到了提升。同样，缩短孔的长度，分辨率下降的同时也会提升灵敏度。还有孔的直径+孔间壁厚，在相同大小的准直器上，孔径不变的情况下，减少孔间壁厚，能够增加孔的个数，进而增加接受光子的数量，也就提升了灵敏度。

这里值得注意的是，孔的直径和长度在灵敏度和空间分辨率上是互斥的。而孔间壁厚则不影响分辨率，减少壁厚能够提升准直器的灵敏度，那壁厚是不是越薄越好呢？不是的，这就与我们要讲的第三个性能有关了：准直器能量范围

不同的孔间厚度能够阻挡的能量范围不同，所以减少孔间壁厚会降低准直器阻挡高能量光子的能力。所以根据不同能量的光子，需要选择合适的孔间壁厚。

孔间壁厚度0.3mm左右适用于低能γ射线，也就是keV以下的光子；孔间壁厚度为1.5mm左右的准直器适用于中能γ射线，即-keV的光子；厚度在2mm左右适用于高能伽马射线，也就是能量大于keV的光子。根据不同核素发射的γ光子的能量，选用合适的准直器，是保证图像质量的首要条件。

以上我们介绍了准直器的基本构造以及影响准直器性能的因素。在实际临床应用中，根据不同检查目的和显像器官，SPECT有多种不同结构的准直器。

准直器类型

首先，根据准直器孔的形状，可以分为针孔型、平行孔型、扩散性和会聚型：

picturesource：Cherry,SimonR.,JamesA.Sorenson,andMichaelE.Phelps.Physicsinnuclearmedicinee-Book.ElsevierHealthSciences,.

1.平行孔准直器：孔道垂直于晶体，每个孔只接受来自正前方的射线，平行孔准直器性能的相关因素在前面已经介绍过，这里不再赘述，它的成像特点是被扫描物体与准直器之间的距离不会影响图像的大小。

2.针孔形准直器：它是单孔会聚形准直器，原理就是小孔成像，通过小孔呈现物体的倒像。物体距离小孔越近，影像越大。但由于有效探测的立体角很小，所以灵敏度很低。增加孔径能够提高灵敏度，但同样会损失分辨率。一般用于小动物显像设备，或浅表小脏器、小病变的显像。

3.扩散形准直器：指孔道向外扩散的类型，优点是扩展了有效探测视野，缺点是灵敏度和分辨率相对平行孔要差。

4.会聚形准直器：指孔道向内会聚的类型，优点是能够放大影像，提高分辨率和灵敏度，适合用于动态扫描。

准直器根据接收能量的不同可以分为低能、中能、高能准直器，根据灵敏度和分辨率不同，分为高灵敏度型、高分辨率型和通用型。各大厂商也为我们提供了丰富多样的选择，我们在临床实践中需要根据自己的需求选择不同类型的准直器。Summary

本期内容介绍了SPECT的准直器。准直器性能包括空间分辨率、灵敏度和适用的能量范围，这些性能参数与准直器厚度、孔径、壁厚等参数相关。准直器的类型可以根据形状、适用能量范围以及分辨率和灵敏度等性能分为多种类型，需要根据不同的使用场景选择合适的准直器。

希望这些小的知识点能给大家的临床和科研工作有帮助，也希望大家

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