單光子射出電腦伽傌閃爍攝影機
Single Photon Emission Computerized 

Gamma Scintillation Camera Gamma

        伽傌閃爍攝影機是利用光子與物質之間的作用，即當伽傌射線照射在碘化鈉晶體時會產生螢光

閃爍，進而引發光電子的產生，這些光電子經過光電倍增管的作用後，透過一些特殊裝置將偵測到

的訊號加以重整，最後以影像的方式呈現在螢幕上。以下分別就伽傌閃爍偵測器的結構，說明其工

作原理。

伽傌閃爍攝影機一般可分為三個部份：(1)偵測頭，包括準直儀(collimator)、碘化鈉晶體(NaI)及光電倍

增管(Photomultiplier tube , PMT)等，(2)解碼線路，(3)監視系統。 上圖為伽傌閃爍攝影機的結構示意圖
　

偵測頭

(1)準直儀

準直儀在伽傌閃爍攝影機中是一種十分重要的附屬設備。其主要功用為：限制照野以及消除二次射線

。由於核醫造影所使用的放射性核種的能量各不相同。因此準直儀的分類有下列幾種分法：

(a)依能主區分：可分為高能量、中能量、低能量。

(b)依功能區分：可分為高靈敏度、高解析度。

(c)依形狀區分：可分為平行孔、聚焦式、散焦式、針孔式。

(2)碘化鈉晶體

        核子醫學造影檢查的方式是利用放射性同位素的標誌物，經由靜脈注射、口服、或吸入等由靜脈，

消化道或呼吸系統等進入人體，到達特定器官或部位聚集，由於這些標誌物會釋放出伽傌射線，所以我

們使用碘化鈉晶體來偵測伽傌射線的量，因為碘化鈉晶體與伽傌射線作用後會產生光電子，因而可以根

據放射性藥物在特定器官之分佈狀態評估出該器官之生理功能。

        一般而言，碘化鈉晶體厚度大小的選用原則為0.5cm左右，因為晶體的大小會影響偵測器的靈敏度與

解析度，晶體太厚會產生二次光子尖峰，使解析度下降．太薄則必須加強病患劑量以增強靈敏度，由此

可知碘化鈉晶體的選擇是十分重要的。

(3)光電倍增管

光電倍增管是由三個部分所組成：(a)光陰極，(b)二次發射極，(c)高壓供給，其結構如下圖。

光電倍增管結構圖

(a)光陰極：由銫與銻之合金構成．主要是用來收集光電子藉由高電壓將電子發射至二次發射極。

(b)二次發射極：光電倍增管內通常有6-12個二次發射極，當電子由光陰極射出撞擊二次發射極時，會

                            釋放出另一個電子，此時下一個二次發射極會吸引第一個二次發射極的電子群撞擊，

                            又產生另一個新電子群，如此反覆倍增電子數，最後收集至收集陽極。

(c)高壓供給：使用穩壓器是為了防止電壓變動而導至輸出脈衝的變化。

(4)前置放大器

        由於光電倍培管的輸出脈衝太小。因此必須將這些訊號加以放大，所以在光電倍增管與放大器之

間置放一個前置放大器。

(5)放大器

        放大器的目的有二：(1)脈衝整形，修飾原始脈衝訊號。(2)脈波振幅放大，增加信號與雜訊比值，

以便於波高分析器鑑別原始訊號。
　

(6)波高分析器

        由於原始光子的訊號範圍很大，而我們僅需要某一特定範圍的光子訊號，因此波高分析器的設計

是用來分離出我們所要的光子訊號。

解碼線路

        由於伽傌閃爍攝影機確認發生光電效應之位址訊號是由許多光電倍增管所組成的一個三維偵測平

面，因此每個光電倍增管所測量的訊號經過解碼線路可以描繪出各個光電倍增管所在位置的測量結果

。換言之，可知該位置之偵測晶體所接受到放射性強度大小。

監視系統

        在解碼線路之後，我們接上一個監視器．可以看到經過解碼之後的影像呈現，接到攝影裝置，亦

可將影像記錄成像片或藉由電腦將其儲存在磁碟片上。

參考文獻：醫療儀器總覽8─醫療儀器(國科會精密儀器發展中心出版)

                單光子射出電腦伽傌閃爍攝影機p19~20─杜高瑩

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