PET-CT融合扫描装置工作原理及临床应用

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1、PRT-CT融合扫描装置工作原理及临床应用转载分类：核原学影像学随看核医学和医学影像学技术的不断进步和发展，许多不同功能和特性的高技术产品经优化组合后应用于临床，为医学研究和临床诊断提供了极大的便利。正电子发射体层一一多层螺旋cT图像融介全扫描装置（筒称PET-CT）就是将CT和PET两种不同成像原理的设备有机、互补地结合在一起，齐白发挥优点、弥补不足，从而获得一种反映人体解剖图像与反映人体分子代谢情况的功能图像完全融合的全新影像学图像。PET-CT集高灵敬度、高特界性的先进核医学技术与高清晰度、高组织分辨率的多层螺旋CT于-•

2、身。把核医学影像从Nu-Clearimage（原意为核医学影像图像，山于图像清晰度差，被戏称为不清晰图像）提髙到了Clearimage（清晰图像）的水平。PET-CT融合图像对疾病的早期诊断、病灶定性、手术和放射计划治疗定位、小病变的诊断与鉴別以及一些H前仍不清楚的代谢疾病研究和受体疾病研究具有重要价值，是当丽国内外核医学影像学的最新发展方向。一、PET显像的基本原理PET是英文PositronEmissionTomograpny的缩写。其临床显像过程为：将发射止电子的放射性核素（如F—18等）标记到能够参与人体组织血流或代谢过

3、程的化合物上，将标有带正电子化合物的放射性核素注射到受检者体内。让受检者在PET的冇效视野范囤内进行PET显像。放射核素发射岀的正电了在体内移动大约lmm后与组织中的负电子结合发生湮灭辐射。产生两个能量相等（511KeV）、方向相反的Y光子。由于两个光子在体内的路径不同，到达两个探测器的时间也有一定差别，如果在规定的时间窗内（一般为0—15us）,探头系统探测到两个互成180度（士0.25度）的光子时。即为一个符合事件，探测器便分別送出一个时间脉冲，脉冲处理器将脉冲变为方波，符合电路对其进行数据分类后，送人工作站进行图像重建。便

4、得到人体各部位横断面、冠状断血和矢状断血的影像。PET系统的主要部件包扌舌机架、环形探测器、符合电路、检查床及工作站筹。探测系统是整个正电子发射显像系统中的主要部分，它釆用的块状探测结构冇利于消除散射、提高计数率。许多块结构组成一个坏，再由数十个坏构成整个探测器。每个块结构由大约36个错酸祕（BG0）小晶体组成，晶体Z后又带冇2对（4个）光电倍增管（PMT）（请看图1）。BG0晶体将髙能光子转换为可见光.PMT将光信号转换成电信号，电信号再被转换成时间脉冲信号,探头层间符介线路对每个探头信号的时间耦合性进行检验判定，排除其它來源

5、射线的干扰，经运算给出止电子的位置，计算机采川散射、偶然符合信号校止及光子飞行时间计算等技术，完成图像重建。重建后的图像将PET的整体分辨率提高到2mm左右。此主题相关图片如下：PET采川符合探测技术进行电子准直校止，大大减少了随机符合事件和本底，电子准直器具有非常高的灵敏度（没有铅屏蔽的影响）和分辨率。另外.BGO晶体的大小与灵敏度成正和关性。块状结构的PET探头。能进行2D或3D采集。2D采集是在环与环之间隔這铅板或鸭板,以减少散射对图像质量的影响2D图像重建时只对临近几个环（一•般2-3个环）内的计数进行符合计算，其分辨率

6、高，计数率低；3D数据采集则不同。取消了环与环Z间的间隔，在所有环内进行符合计算，明显地提高了计数率，但散射严重，图像分辨率也较低，冃数据重组时要进行大量的数据运算。两种采集方法的另一个重要区别是灵敏度不同，3D采集的灵敏度在视野中心为最高。二、多层螺旋cT的工作原理CT的基本原理是图像巫建，根据人体各种组织（包括正常和异常组织）对X射线吸收不等这一特性，将人体某一选定层面分成许多立方体小块（也称体素）X射线穿过体素后，测得的密度或灰度值称为象素。X射线束穿过选能层而，探测器接收到沿X射线束方向排列的各体素吸收X射线后衰减值的总

7、和，为已知值，形成该总量的各体素X射线衰减值为未知值，当X射线发生源和探测器围绕人体做圆弧或圆周相对运动时。用迭代方法求出每一体索的X射线衰减值并进行图像重建，得到该层血不同密度组织的黑白图像。螺旋CT突破了传统CT的设计，采用滑环技术，将电源电缆和一些信号线与固定机架内不同金属环相连运动的X射线管和探测器滑动电刷与金属环导联。球管和探测器不受电缆长度限制，沿人体长轴连续匀速旋转，扫描床同步匀速递进（传统CT扫描床在扫描时静止不动），扫描轨迹呈螺旋状前进，可快速、不间断地完成容积扫描。多层螺旋CT的特点是探测器多层排列。是高速度

8、、高空间分辨率的最佳结合。多层螺旋CT的宽探测器采用高效固体稀土陶瓷材料制成。每个单元只有0.5、1或1.25mm厚，最多也只有5mm厚薄层打描探测器的光电转换效率高达99%能连续接收X射线信号。余辉极短，且稳定性好。多层螺旋CT能高速完成较大范围的容积扫描，图