正电子发射计算机断层扫描
正电子发射型计算机断层扫描仪PETCT性能参数
正电子发射型计算机断层扫描仪（PET/CT）性能参数一、货物用途设备用于全身各脏器的功能代谢显像，尤其是肿瘤、心脑疾病的精准诊断及研究二、主要部件及性能参数提供最新最高端PET/CT设备三、基本结构1.PET系统1.1PET探测器：环数、晶体1.2 光电倍增管：数量、类型1.3采用CT衰减矫正1.4提供日常原厂质控、校准源：类型、数量、活度/根1.5TOF重建技术(包含软、硬件)2.提供128层以上CT2.1探测器：材料、最大层数、2.2球管：球管最低保用次数(万秒)3提供闭合式一体化机架：内置激光定位系统、交互式应答系统、孔径、驱动方式、冷却方式、开放门控接口4.扫描床:最大水平移动范围（cm）提供安全绑带、碰撞报警装置、承重量（kg）5计算机系统5.1 工作站：采集工作站、处理工作站2套5.2 采集工作站硬件配置：主频内存（GB）、硬盘容量（TB）数据外存方式、医学影像专用显示器（LCD）5.3 处理工作站硬件配置：主频、内存（GB）、硬盘容量（TB）、数据外存方式、客户端、医学影像专用显示器（LCD）5.4 网络要求：DICOM 3.0、DICOM RT5.辅助设备:头托、质控模型、PET NEMA质控模型、CT质控模型、PET-CT融合质控模型四、应用软件1 PET应用软件1.1 图像采集软件（包含静态, 动态, 门控, 3D,List mode, 脑，心脏专用等）1.2 图像处理（重建）软件1.3 图像显示软件1.4 定量分析软件（SUV，VOI)1.5 校正软件1.6 质量控制软件1.7 NEMA测试软件1.8 3D迭代重建软件1.9 肿瘤疗效评估软件1.10 其他软件2 CT应用软件2.1 图像采集软件2.2 图像处理（重建）软件2.3 图像显示软件2.4 图像分析软件2.5 校正软件2.6 质量控制软件2.7 辐射剂量计算软件2.8 低剂量软件2.9 放疗模拟定位和放疗计划2.10 自动剂量调节软件2.11 其他软件3 PET/CT应用软件3.1 同机图像融合软件3.2 异机图像融合软件3.3 图像处理软件3.4 图像显示软件3.5 图像分析软件3.6 校正软件3.7 质量控制软件3.8 图像传输软件3.9 其他软件五、辅助配件1.高压注射器2台2.中文报告系统1套3.激光打印机1套4.放疗定位灯1台5.PET入墙注射防护台6.自动注射系统7.辐射防护用品7.1 钨合金药物分装翻转防护罐1个（30ml）7.2 注射器钨合金防护套（3cc和5cc规格）各1套7.3药物转运防护罐7.4正电子药物使用废物桶7.5个人防护：铅眼镜（平光、近视300、近视500度）、柔软性铅背心、铅帽、铅围脖四件为1套、共3套（0.5mmPb）7.6 数字化辐射剂量监测系统（需涵盖整个PET/CT楼放射工作场所及周边环境）1套8.阅片电脑+竖屏6套。
petct简介
PET/CTPET/CT是一种将PET（功能代谢显像）和CT（解剖结构显像）两种影像技术有机地结合的新型影像设备，是将微量的正电子核素示踪剂注射到人体内，然后采用特殊的体外探测仪（PET）探测这些正电子核素人体各脏器的分布情况，通过计算机断层显像的方法显示人体的主要器官的生理代谢功能，同时应用CT技术为这些核素分布情况进行精确定位，使这台机器同时具有PET 和CT的优点，发挥出各自的最大优势。
中文名正电子发射断层显像/X 线计算机体层成像仪PET/CTPET/CT（positron emission tomography / computedtomography ）全称为正电子发射断层显像/X 线计算机体层成像仪，是一种将PET（功能代谢显像）和CT（解剖结构显像）两种先进的影像技术有机地结合在一起的新型的影像设备. 它是将微量的正电子核素示踪剂注射到人体内，然后采用特殊的体外探测仪（PET）探测这些正电子核素人体各脏器的分布情况，通过计算机断层显像的方法显示人体的主要器官的生理代谢功能，同时应用CT 技术为这些核素分布情况进行精确定位，使这台机器同时具有PET 和CT 的优点，发挥出各自的最大优势[1] 。
PET/CT是PET和CT的组合体，将PET和CT设计为一体，由一个工作站控制[2] 。
单PET进行核医学显像时，有其它诊断设备无法比拟的早期发现灵敏性等优越特性，但因药物及其原理所限，其定位精度不够好，有厂商后来将PET和CT设计为一体，扫描时根据需求同时进行PET显像和CT显像[3] ，并由工作站将两种图像融合到一起，以达到更好的鉴别和定位。
2 发展历史编辑PET/CT近年来，影像诊断学的一个重要进展，就是图像融合技术的发展与应用。
图像融合包括硬件与软件，是一个全自动图像配准及多种图像的解读技术，它不仅具有全自动的功能与解剖图像的融合，还可以让具有不同特征的影像在同一平台显示、解读，对比与分析，为临床诊断与治疗之间架起了一座高速、流畅的桥梁。
正电子发射计算机断层扫描
（3）全身显像。PET一次性全身显像检查便可获得全身各个区域的图像。
（4）安全性好。PET检查需要的核素有一定的放射性，但所用核素量很少，而且半衰期很短（短的在12分 钟左右，长的在120分钟左右），经过物理衰减和生物代谢两方面作用，在受检者体内存留时间很短。一次PET全 身检查的放射线照射剂量远远小于一个部位的常规CT检查，因而安全可靠。
适用人群
适用人群
（1）肿瘤病人。目前PET检查85%是用于肿瘤的检查 ，因为绝大部分恶性肿瘤葡萄糖代谢高，FDG作为与葡 萄糖结构相似的化合物，静脉注射后会在恶性肿瘤细胞内积聚起来，所以PET能够鉴别恶性肿瘤与良性肿瘤及正 常组织，同时也可对复发的肿瘤与周围坏死及瘢痕组织加以区分，现
多用于肺癌、乳腺癌、大肠癌、卵巢癌、淋巴瘤，黑色素瘤等的检查，其诊断准确率在90%以上。这种检查 对于恶性肿瘤病是否发生了转移，以及转移的部位一目了然，这对肿瘤诊断的分期，是否需要手术和手术切除的 范围起到重要的指导作用。据国外资料显示，肿瘤病人术前做PET检查后，有近三分之一需要更改原订手术方案。 在肿瘤化疗、放疗的早期，PET检查即可发现肿瘤治疗是否已经起效，并为确定下一步治疗方案提供帮助。有资 料表明，PET在肿瘤化疗、放疗后最早可在24小时发现肿瘤细胞的代谢变化。
正常范围PET特别适用于在没有形态学改变之前，早期诊断疾病，发现亚临床病变以及评价治疗效果。PET在 肿瘤、冠心病和脑部疾病这三大类疾病的诊疗中尤其显示出重要的价值。
名称含义
名称含义
全称为：正电子发射型计算机断层显像（Positron Emission Computed Tomography） ，是核医学领域 比较先进的临床检查影像技术。
pet ct 简介
时间分辨率定义为:对已知好事例相对的两个探测器响应的时间差分布的半宽高。时间分辨率[18]是时间窗的选定主要依据，时间窗选择应比时间分辨率稍大，一般以时间分布曲线的1/10高宽来定。
能量分辨率
能量甄别是排除散射事例的有力依据。因为散射事例中至少有一个光子经过了康普顿散射，能量部分损失，因而可以根据被测光子的能量大小决定好坏事例的取舍。系统能量分辨率的大小决定着能量窗的选择，好的能量分辨率可以选择较小的能量窗。
CT的基本原理
CT的全称是：计算机断层扫描显像（computedtomography，简称CT），利用人体各种组织对X线的吸收能力不等的特性，X线通过人体衰减，经重建计算获得图像矩阵。CT对组织的密度分辨率较高。
PET/ CT的工作原理
PET主要根据示踪剂来选择性地反映组织器官的代谢情况，从分子水平上反映人体组织的生理、病理、生化及代谢等改变，尤其适合人体生理功能方面的研究。但是图像解剖结构不清楚；CT功能有：采用X线对PET图像进行衰减校正，大大缩短了数据采集时间，提高了图像分辨率；利用CT图像对PET图像病变部位进行解剖定位和鉴别诊断。所以PET/ CT从根本上解决了核医学图像解剖结构不清楚的缺陷，同时又采用CT图像对核医学图像进行全能量衰减校正，使核医学图像真正达到定量的目的并且提高诊断的准确性，实现了功能图像和解剖图像信息的互补。
在1998～2001年间,在这台原型机上做了300余例肿瘤病人,并获得很好的效果。这一工作还获得一系列的荣誉:其中一幅图像被评为1999年美国核医学年会最佳图像。[
3成像原理编辑
PET的基本原理
PET/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT
PET其全称是：正电子发射型计算机断层扫描显像仪（positron emission tomography，简称PET）由探头、数据处理系统、图像显示及检查床组成。PET使用正电子示踪剂，核素衰变过程中正电子从原子核内放出后很快与自由电子碰撞湮灭,转化成一对方向相反、能量为511 keV的γ光子。在这光子飞行方向上对置一对探测器，便可以几乎在同时接受到这两个光子，并可推定正电子发射点在两探头间连线上，通过环绕360°排列的多组配对探头，得到探头对连线上的一维信息，将信号向中心点反投射并加以适当的数学处理，便可形成断层示踪剂分布图像。凡代谢率高的组织或病变，在PET上呈明确的高代谢亮信号，凡代谢率低的组织或病变在PET上呈低代谢暗信号。
核医学成像技术的最新进展
核医学成像技术的最新进展核医学成像技术作为现代医学领域的重要组成部分，为疾病的诊断和治疗提供了关键的信息。
近年来，随着科技的不断进步，核医学成像技术取得了一系列令人瞩目的新进展，为医疗实践带来了更强大的工具和更精准的诊断能力。
一、正电子发射断层扫描（PET）技术的改进PET 是核医学成像中最常用的技术之一。
近年来，PET 技术在探测器材料、图像重建算法和临床应用方面都有了显著的改进。
在探测器材料方面，新型的闪烁晶体材料如硅酸镥（LSO）和硅酸钇镥（LYSO）的应用，大大提高了探测器的灵敏度和时间分辨率。
这使得 PET 能够更快速地采集图像，减少患者的扫描时间，并提高图像质量。
图像重建算法的不断优化也是 PET 技术发展的重要方向。
先进的迭代重建算法能够更好地处理噪声和散射，提高图像的对比度和分辨率，从而更清晰地显示病变组织的细节。
在临床应用方面，PET 与计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）的融合技术（PET/CT 和 PET/MRI）已经成为常规。
这些融合技术将功能代谢信息与解剖结构信息完美结合，为肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病的诊断和分期提供了更全面、更准确的依据。
二、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）技术的创新SPECT 技术虽然不如 PET 那么热门，但也在不断创新和发展。
探测器技术的改进使得 SPECT 的空间分辨率得到了提高。
新型的半导体探测器和多针孔准直器的应用，能够更精确地定位放射性核素的分布，从而提高图像的质量。
同时，SPECT 与 CT 的融合技术（SPECT/CT）也在逐渐普及。
CT提供的解剖结构信息有助于更准确地解释SPECT 图像，特别是在骨骼、心脏和肾脏等部位的成像中具有重要意义。
此外，新的放射性药物的研发也为 SPECT 技术的应用拓展了新的领域。
例如，针对特定肿瘤标志物的放射性药物能够提高 SPECT 对肿瘤的诊断特异性。
三、新型放射性药物的研发放射性药物是核医学成像的关键组成部分。
pet scan用法
PET-SCAN是一种医学影像技术，用于检测和诊断疾病。
它使用正电子发射断层扫描（PET）和计算机断层扫描（CT）的组合来创建全身的图像。
PET-SCAN的使用方法如下：
1. 准备：在进行PET-SCAN之前，需要遵循医生的要求进行准备工作。
这可能包括停止某些药物、限制饮食、进行预检查等。
2. 注射放射性示踪剂：在PET-SCAN期间，患者需要注射一种放射性示踪剂，通常是葡萄糖或氟脱氧葡萄糖。
这些示踪剂会在体内聚集在某些组织或器官中，帮助医生检测和诊断疾病。
3. 扫描：PET-SCAN包括两个部分，PET扫描和CT扫描。
在PET扫描期间，患者躺在检查台上，并被推入PET扫描仪中。
CT扫描是在X射线的帮助下创建一个身体图像。
在扫描过程中，计算机将收集PET和CT的数据并进行融合，以生成一个全身图像。
4. 结果解读：在完成PET-SCAN后，医生会分析图像并诊断任何可能的异常。
这些结果通常需要一段时间才能获得，并且可能需要进行进一步检查或评估。
需要注意的是，PET-SCAN是一种复杂的医学检查，需要在医生的指导下进行。
如果您需要进行PET-SCAN，请咨询医生以了解
更多详细信息。
神经系统疾病的影像学诊断技术进展
神经系统疾病的影像学诊断技术进展随着现代医学技术的不断发展，神经系统疾病的影像学诊断技术也取得了长足的进步。
这些技术包括计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射断层扫描（PET）以及单光子发射计算机断层扫描（SPECT）等。
本文将对这些影像学诊断技术的进展进行综述，并讨论其在神经系统疾病诊断中的应用。
一、计算机断层扫描（CT）计算机断层扫描是一种通过连续多个层面的X射线图像来获取人体器官结构的方法。
它广泛应用于神经系统疾病的诊断，特别是颅脑损伤和出血灶的检测。
近年来，随着CT设备的改进和计算机断层扫描成像技术的发展，CT在神经系统疾病诊断方面的应用迈出了重要的一步。
二、磁共振成像（MRI）相比于CT，磁共振成像具有更高的空间分辨率和对软组织的更好分辨能力。
通过磁场和无线电脉冲的作用，MRI可以生成高质量的图像，用于神经系统疾病的诊断。
MRI在神经系统各种疾病的早期诊断、定性诊断和病情监测中发挥了重要作用。
而随着MRI技术的不断发展，磁共振波谱成像（MRSI）和功能性磁共振成像（fMRI）等衍生技术也逐渐应用于神经系统疾病的研究中。
三、正电子发射断层扫描（PET）正电子发射断层扫描是一种通过注入放射性同位素来追踪代谢活性、脑血流以及神经受体等信息的影像学技术。
它可用于研究脑功能活动和代谢变化，并在神经系统疾病的诊断和治疗监测中发挥重要作用。
然而，由于其存在辐射剂量较大的局限，在临床应用中受到了一定的限制。
四、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）单光子发射计算机断层扫描是一种利用放射性同位素对人体进行成像的技术。
与PET相比，SPECT具有更广泛的临床应用，如脑血流灌注、脑功能评估和脑受体显像等。
近年来，随着SPECT 的技术改进，其图像质量和空间分辨率得到了明显提高，进一步推动了其在神经系统疾病诊断中的应用。
综上所述，随着科学技术的不断进步，神经系统疾病影像学诊断技术也在不断发展与完善。
正电子发射型计算机断层显像-PET
PET的演变
1964年环状头部PET
2001年 GE DISCOVERY－LS
功能影像与解剖影像
功能影像
– 反映患者体内的功能代谢 – 与CT、MRI相比分辨率较差(~4-5mm 或更坏) – 核医学领域: NM/SPECT, PET – 其他领域：(MRS, fMRI), MEG (MSI), ... 解剖影像
– 反映患者解剖结构 – 通常可获得高分辨率影响 (1mm 或更高） – X线/CT, MRI, 超声
PET
PET的基本原理
历史 PET成像设备 正电子成像的物理基础 PET的结构 几个重要的性能参数
PET的历史
✓ 上世纪20年代物理学家就从理论上推断有带正电荷的正电子存在 ✓ 20世纪30年代开始对放射性核素的物理、化学性能进行了深入研究，
发现了它们在生物学和医学领域的应用价值
✓ 1953年Dr. Brownell和Dr. Sweet就已研制了用于脑正电子显像的PET 显像仪
正电子湮灭
• 正电子湮灭前在人体组织内 行进1-3mm
• 湮灭作用产生: – 能量（光子是511KeV） – 动量
• 同时产生互成180度的511 keV的伽玛光子。
PET的数据采集
• 正电子湮灭作用产生的湮灭γ光子同时击中探测 器环上对称位置上的两个探测器。
• 每个探测器接收到γ光子后产生一个定时脉冲， 这些定时脉冲分别输入符合线路进行符合甄别， 挑选真符合事件
petct简介
PET/CTPET/CT是一种将PET（功能代谢显像）和CT（解剖结构显像）两种影像技术有机地结合的新型影像设备，是将微量的正电子核素示踪剂注射到人体内，然后采用特殊的体外探测仪（PET）探测这些正电子核素人体各脏器的分布情况，通过计算机断层显像的方法显示人体的主要器官的生理代谢功能，同时应用CT技术为这些核素分布情况进行精确定位，使这台机器同时具有PET 和CT的优点，发挥出各自的最大优势。
中文名正电子发射断层显像/X 线计算机体层成像仪PET/CTPET/CT（positron emission tomography / computedtomography ）全称为正电子发射断层显像/X 线计算机体层成像仪，是一种将PET（功能代谢显像）和CT（解剖结构显像）两种先进的影像技术有机地结合在一起的新型的影像设备. 它是将微量的正电子核素示踪剂注射到人体内，然后采用特殊的体外探测仪（PET）探测这些正电子核素人体各脏器的分布情况，通过计算机断层显像的方法显示人体的主要器官的生理代谢功能，同时应用CT 技术为这些核素分布情况进行精确定位，使这台机器同时具有PET 和CT 的优点，发挥出各自的最大优势[1] 。
PET/CT是PET和CT的组合体，将PET和CT设计为一体，由一个工作站控制[2] 。
单PET进行核医学显像时，有其它诊断设备无法比拟的早期发现灵敏性等优越特性，但因药物及其原理所限，其定位精度不够好，有厂商后来将PET和CT设计为一体，扫描时根据需求同时进行PET显像和CT显像[3] ，并由工作站将两种图像融合到一起，以达到更好的鉴别和定位。
2 发展历史编辑PET/CT近年来，影像诊断学的一个重要进展，就是图像融合技术的发展与应用。
图像融合包括硬件与软件，是一个全自动图像配准及多种图像的解读技术，它不仅具有全自动的功能与解剖图像的融合，还可以让具有不同特征的影像在同一平台显示、解读，对比与分析，为临床诊断与治疗之间架起了一座高速、流畅的桥梁。
正电子发射型计算机断层显像-PET
PET简介
PET （ 正 电 子 发 射 断 层 扫 描 技 术 ,Positron Emission Tomography)是继CT技术出现以来的又一种脑功能成像断 层技术,它首先向被试的体内注射一定的放射性物质，然 后再通过断层扫描技术测量脑的各个部位的放射量来测 量各个部位对葡萄糖的利用和局部的血流量，从而推测 不同脑区的活动情况。PET技术的发展和成熟使我们能 够安全准确地对正常人做某一心理活动的脑的部位进行 定位和监视。
✓ PET系统已日趋成熟，许多新技术用于PET产品，如：采用了BGO和 LSO晶体的探测器、引用了数字化正电子符合技术、切割晶体的探测 器模块等，使PET系统的分辨率小于4mm。90年代中期，在发达国家 PET已成为重要的影像学诊断工具
PET的演变
1964年环状头部
2001年 GE DISCOVERY－LS
PET显像的特点
由于它采用两个互成180度角的探测器进行探测，以及γ 子光能量高，不易吸收，故湮没辐射的位置深度对测量结果 无明显影响，并可以得到极正确的衰减校正，它可用实测数 和经衰减校正后的真实数进行三维分布的“绝对”定量分析( 精度±10％)，远优于SPECT。
正电子核素为超短半衰期核素，适合于快速动态研究。
利用符合探测技术可以进行正电子放射性核素示踪成像。
使用符合探测技术，起到电子准直作用，大大减少随机符合事件和本 底的同时提高了探测灵敏度。
PET显像的特点
由于C、N、O是人体组成的基本元素，而F的生理行为类似 于H，故应用11C、13N、15O、18F等正电子核素标记人体的 生理物质如糖、氨基酸和脂肪，可在不影响内环境平衡的生 理条件下，获得某一正常组织或病灶的放射性分布(形态显示 )、放射性标记药物浓集速率、局部葡萄糖氨基酸和脂肪代谢 、血流灌注、受体的亲和常数、氧利用率以及其他许多活体 生理参数等，藉此显示的形态和功能参数，以研究和诊断人 体内的病理生理异常与疾病，它较之传统的解剖结构现象更 深入更全面，可更早期地发现病变。
pet原理
pet原理PET原理（Positron Emission Tomography，正电子发射断层扫描）是一种医学影像技术，通过使用放射性同位素示踪剂来观察人体内的生物代谢和生理功能。
PET原理的核心是利用正电子发射的原理，结合计算机图像重建技术，实现对人体内部器官和组织的三维显像。
PET技术是一种非侵入性的医学检测手段，它能够提供有关人体内部活动的详细信息，如脑部功能、心脏代谢、肿瘤检测等。
PET原理的基础是正电子发射衰变，即放射性同位素中的正电子通过与电子相遇，发生湮灭反应并释放出两个光子。
这两个光子以相对角度180度同时飞行，并在探测器中被探测到。
通过测量这两个光子的能量和到达时间，可以确定正电子发射的位置，从而得到人体内部的断层图像。
PET技术在临床上有着广泛的应用。
在神经学领域，PET可以用于研究脑部的功能活动，如认知功能、记忆、情绪等。
通过给患者注射放射性示踪剂，可以观察到不同脑区的代谢活动，从而帮助医生诊断和治疗脑部疾病。
在心脏病学领域，PET可以评估心肌代谢和血流情况，帮助医生判断心脏病的程度和类型。
此外，PET还可以用于肿瘤检测和评估治疗效果，通过观察肿瘤组织的代谢活动，可以帮助医生制定个体化的治疗方案。
PET技术的优势在于其高灵敏度和高空间分辨率。
由于正电子发射的路径是随机的，可以通过测量大量的正电子发射事件来重建图像，从而提高图像的灵敏度。
此外，PET还具有较高的空间分辨率，可以准确地定位病灶。
这使得PET在临床诊断中有着独特的优势，尤其适用于早期疾病的诊断和治疗监测。
然而，PET技术也存在一些局限性。
首先，PET检测需要使用放射性同位素示踪剂，这使得检测过程对患者有一定的辐射风险。
其次，PET成像的时间较长，通常需要几十分钟到几个小时，这对于一些不适宜长时间保持静止的患者来说可能会造成困扰。
此外，PET设备的成本较高，限制了其在一些医疗机构的普及和应用。
PET原理作为一种先进的医学影像技术，为临床诊断和研究提供了重要的工具。
正电子发射计算机断层扫描仪1.
正电子发射计算机断层扫描仪(PET引言(Positron Emission Tomography, P E T 是核医学发展的一项新技术,代表了当代最先进的无创伤性高品质影像诊断的新技术,是高水平核医学诊断的标志,也是现代医学必不可少的高技术。
目录1.一、PET正电子扫描的发展史2.二、PET的工作原理3.三、PET的临床应用4.四、PET的意义及技术发展前景5.五、PET的市场6.PET正电子扫描的发展史∙1927年,Dirac.PAM预言了正电子的存在。
∙5年后,Anderson.C观察到第一个正电子。
在这些物理实验后不久,对正电子发射体在医学影像中的应用就开始了探索。
∙1957年,经过不断改进,第一台用于生产短半衰期正电子核素的医用小型加速器在伦敦Hammer smith医院启用。
利用加速器生产的正电子核素进行正电子显像却经历了半个多世纪的发展过程。
从正电子扫描仪的机型上,经历了电子平面扫描机、正电子照相机和正电子发射计算机断层3个阶段。
∙20世纪60年代后半期,华盛顿大学的Ferpogossian Phelps和加利福利亚大学的Edward Hoffman等设计出一种带铅准直器的探测器用以探测正电子,这就是初期的正电子平面扫描机,但其显像结果不是很理想。
∙1966年,Anger Ho等设计出了正电子照相机的技术模型。
不久后,David E Kuhl等证实用虑波反投影重建技术可产生正确的横断层图像。
∙20世纪70年代初,Gordon Brownd等建立了第一台医用正电子照相机。
∙70年代初,Jame S Robertson等设计出一种环状的、不连续的探测仪来进行正电子断层显像的第一步。
∙1973年,Hounsfied GN发明了X射线CT。
受其启发,Phelps Hoffman和Terpogossian放弃了原有的设计,建立了一台最早的可行断层显像的PET扫描仪原型,PET扫描仪原型整合了所有现代PET扫描仪的基本原理,但其分辨率较差。
正电子发射断层扫描成像技术原理及应用
正电子发射断层扫描成像技术原理及应用正电子发射断层扫描成像技术，又称PET，是一种用于医学诊断和研究的先进影像技术。
PET利用放射性同位素标记的分子，如葡萄糖、氧气和酰胺等，来诊断人体内部的疾病和生物功能。
这项技术已经被广泛应用于神经科学、心血管疾病、肿瘤学等各个领域。
PET的原理是利用正电子的自然衰变和电子与正电子的反应，从而产生具有荧光性质的γ射线。
这些γ射线可以被探测器捕捉和记录，并被计算机图像处理系统转化成可视化的影像。
正电子衰变是一种放射性衰变方式，具有较短的半衰期，通常只有数分钟。
在PET扫描过程中，通过注射放射性同位素标记的分子如葡萄糖，这些分子会在组织中发射出正电子。
正电子衰变时会与周围的电子发生反应，此时会释放出两个γ射线，这两个γ射线可以相向而行，并在扫描仪探测器上产生正和负信号，通过二维或三维图像重建技术，可以在人体内部空间内获得分子及其运动状态的信息。
PET扫描常用于肿瘤学诊断和治疗。
肿瘤细胞具有高度代谢活性，而PET扫描正是利用此原理来检测肿瘤细胞的存在。
PET扫描不仅可以定位肿瘤的位置，还能检测肿瘤代谢活性的程度，从而帮助医生制定更精确的治疗方案。
PET扫描还可以用于评估神经退行性疾病，如阿尔茨海默病。
这种疾病通常会导致脑功能受损，PET扫描可以通过观察脑细胞的代谢活性来检测阿尔茨海默病的存在和程度。
另外，PET扫描还可以评估心血管疾病，如冠心病和心力衰竭等。
虽然PET扫描有很多优点，但其缺点也不容忽视。
PET扫描需要注射放射性同位素标记的分子，这可能对身体造成一定的伤害。
另外，PET扫描的成本较高，不是所有医院都能提供这项服务。
此外，PET扫描只适用于一些特定的疾病，对于其他疾病则不如其他成像技术有效。
综上所述，PET扫描是一种先进的医学成像技术，可以用于肿瘤学、神经科学和心血管疾病的诊断和治疗。
但它也有一些缺点，需要更加完善和稳定的技术来解决。
未来，PET扫描将继续得到改进，成为更加安全、有效的医学成像技术。
正电子发射计算机断层扫描
To Be Continued…
PET显像的特点
应用光子准直和符合探测技术，提供了很好的空间定 位，大大提高了探测灵敏度。其灵敏度比MRI高，比 SPECT 10-100 SPECT高10-100倍；改善了分辨率(可达4mm)，可检 ( 4mm) 出1cm大小的病灶，图象清晰，诊断准确率高。 能从一定体积的组织快速获得35(或更多)层面的断层 图象(CT、MRI均无法办到)，且可获得全身各方向的 断层图象，使临床医生能一目了然地看到疾病全身状 况，它对肿瘤转移和复发的诊断尤为有利。
PET的历史
60年代末出现了第一代商品化PET扫描仪，可 进行断层面显像 1976年由Dr. Phelps和Dr. Hoffman设计，由 ORTEC公司组装生产了第一台用于临床的商品 化的PET
PET的历史
20世纪80年代更多公司投入了PET研制，岛津 （Shimadzu,1980）、CTI公司（1983）、西门子公 司（Siemens，1986）通用电气公司（GE，1989）、 日立公司（Hitachi，1989）和ADAC公司(1989) PET系统已日趋成熟，许多新技术用于PET产品，如： 采用了BGO和LSO晶体的探测器、引用了数字化正电 子符合技术、切割晶体的探测器模块等，使PET系统 的分辨率小于4mm。 90年代中期，在发达国家PET已成为重要的影像学诊 断工具
2001年 GE DISCOVERY-LS PET 1964年环状头部PET
脑部CT 脑部
头部MRI 头部MRI
PET ????
PET的物理基础
正电子放射性核素通常为富质子的核素,它们衰变时会发射 正电子。原子核中的质子释放正电子和中微子并衰变为中 子：
正电子的质量与电子相等，电量与电子的电量相同，只是 符号相反。通常正电子（β＋）衰变都发生于人工放射性 核素。
petct辐射剂量
petct辐射剂量
PET / CT扫描（正电子发射层析扫描和计算机断层扫描）是一种医学成像技术，用于评估人体内的生物功能和解剖结构。
在扫描过程中，患者接受放射性示踪剂注射，以便显影出器官和组织的代谢活动。
因此，PET / CT扫描会涉及辐射剂量。
小剂量CT部分通常不会增加辐射暴露，而且在现代设备中已经做出了辐射剂量的最小化。
尽管如此，PET成像的正电子发射探测器会释放一定的辐射剂量，这取决于注射的放射性示踪剂剂量和患者的体重。
实际的辐射剂量会因以下几个因素而有所差异：
1. 患者的体重：辐射剂量与患者的体重成正比。
较重的患者可能会接受更高的辐射剂量。
2. 注射的示踪剂剂量：更高剂量的放射性示踪剂会导致较高的辐射剂量。
3. 扫描范围：不同部位的扫描可能涉及不同的辐射剂量。
如头部扫描和全身扫描的辐射剂量是不同的。
4. 扫描协议：不同的医学中心可能使用不同的扫描协议，而这可能会影响辐射剂量。
为了最小化患者的辐射暴露，医生和技术人员会根据患者的具体情况和临床需要制定合适的扫描方案。
此外，医疗设备也会通过调整参数和使用尽可能低剂量的示踪剂来降低辐射剂量。
总的来说，PET / CT扫描可能会涉及辐射剂量，但医生和技术人员会尽力确保患者的辐射暴露在合理范围内。
如果您有任
何关于PET / CT扫描的疑虑或担忧，建议您与医生或技术人员进行进一步的讨论。
mdf医学术语
mdf医学术语MDF医学术语是指医疗领域中常用的一些缩写或专业术语，它们在医生之间交流的同时也可以帮助患者更好地理解自己的病情和治疗方案。
以下是一些常见的MDF医学术语及其解释：1. MRI（磁共振成像）：磁共振成像是一种非侵入性的医学成像技术，利用磁场和无线电波来创建身体内部的详细影像。
2. CT（计算机断层扫描）：计算机断层扫描是一种医学成像技术，通过多次X光扫描来生成详细的身体内部影像。
3. PET（正电子发射断层扫描）：正电子发射断层扫描是一种核医学检查方法，通过注射放射性物质来测量身体内部的新陈代谢活动。
4. EEG（脑电图）：脑电图是一种测量脑电活动的方法，通过在头顶上放置电极来记录脑电信号。
5. ECG（心电图）：心电图是一种记录心脏电活动的方法，通过在胸部和四肢上放置电极来记录心电信号。
6. ICU（重症监护室）：重症监护室是医院内专门治疗危重病人的地方，设备和人员都非常专业化。
7. ER（急诊科）：急诊科是医院内负责处理突发病情和紧急情况的科室，通常24小时开放。
8. OT（手术室）：手术室是进行手术的专门场所，手术过程需要严格的操作程序和专业的医疗设备。
9. MRI扫描（核磁共振扫描）：与一般的X光扫描相比，核磁共振扫描可以更准确地诊断一些疾病，包括脑部疾病、肺病和癌症。
10. Chemotherapy（化疗）：化疗是一种通过使用药物来干扰肿瘤细胞生长和分裂的治疗方法，主要用于治疗癌症等恶性疾病。
总体来说，MDF医学术语的应用能够使得医疗信息传递更加高效和精确。
然而，对于患者而言，了解这些术语的含义同样也非常重要，可以帮助他们更加清晰地理解医生所说的话，并更加主动地参与到疾病的治疗过程中来。
因此，在医学领域中的信息交流中，MDF医学术语的应用将会越来越频繁和普遍。
peT医学是什么意思
peT医学是什么意思peT医学，全称正电子发射计算机断层扫描(PET)医学，是一门利用核医学技术对人体进行诊断和治疗的学科。
它结合了核医学、影像学、生物医学工程等多个学科的理论和方法，通过使用放射性同位素示踪剂，能够观察到人体内部生物化学和生理活动的变化，并通过图像技术进行准确的定位和分析。
在peT医学中，最常用的示踪剂是正电子放射性同位素，例如氟-18、碳-11等，这些同位素可以与人体内的特定分子结合。
通过将示踪剂注入人体，放射性同位素会释放出正电子，当这些正电子遇到负电子时会发生湮灭反应，产生两个相对运动的光子。
PET设备可以探测到这两个光子，通过计算机分析并重建成图像，展示人体内部的生物代谢和功能活动。
peT医学在临床中起着重要的作用。
它可以帮助医生诊断和区分多种疾病，如肿瘤、心脏病、神经系统疾病等。
通过扫描获得的图像，医生可以观察到组织器官的代谢活动、血液供应及血液循环等情况，从而帮助确定疾病的类型、严重程度和发展趋势，为治疗方案的选择提供依据。
与传统的影像学技术相比，peT医学具有明显的优势。
它能够提供更加全面和准确的信息，不仅可以显示组织和器官的结构，还可以观察到其功能活动的改变。
这对于一些病变早期阶段或仅在代谢水平发生改变时难以被发现的疾病特别重要。
此外，peT扫描也能实时监测治疗效果，及时调整治疗方案，提高治疗的准确性和效果。
然而，peT医学也存在一些限制和挑战。
首先，这一高精度的诊断技术要求设备和技术的高度精确和成熟，同时也对操作人员的临床经验和技术要求较高。
其次，由于放射性同位素的使用，对辐射防护和剂量控制非常重要，需要保证患者和医务人员的安全，避免副作用和长期影响。
随着医学科技的不断进步，peT医学在临床中的应用也在不断拓展。
未来，随着设备的进一步完善和技术的创新，peT医学有望在癌症早期诊断、个体化治疗等方面发挥更大的作用。
此外，随着分子生物学和基因组学的快速发展，peT医学也将与这些领域紧密结合，为研究和治疗提供更多的信息和手段。
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3D采集的重组方式
转换3D数据为一组2D正弦图
*可用2D重建方法重建3D数据 *加速3D重建时间 *可将2D迭代算法用于3D重建
3D采集的一些问题
3D全身扫描除了散射和随机符合计数外，还包括轴 向视野（AFOV）外的放射性计数，这些计数的掺 入严重影响3D全身影像。
PET的数据校正
• • • • • • • • 探头归一化 放射性核素衰变校正 PET探测频率校正（井型校正） 组织衰减校正 均匀衰减系数校正 随机符合校正 散射校正 死时间校正
• 高可靠性和稳定性。光电倍增管的性能直接影 响探测器的可靠性和稳定性，闪烁晶体是探测 器质量的关键。
PET断层图像
PET三维重建图像
3D采集必须解决的问题
*图像无法以2D层面形式叠加，必须以3D体积重建 *斜截面投影不完全，无法获得完整的3D体积图形
完全3D重建
二步重建算法（二次投影）：
*2D平面重建 *通过前向投影获得斜截面视图 *完成投影平面的3D重建
正电子药物
由于C、N、O是人体组成的基本元素，而F 的生理行为类似于H，故应用11C、13N、15O、18F 等正电子核素标记人体的生理物质，如糖、氨基 酸和脂肪，可在不影响内环境平衡的生理条件下， 获得某一正常组织或病灶的放射性分布、放射性 标记药物浓集速率、局部葡萄糖氨基酸和脂肪代 谢、血流灌注、氧利用率以及其他许多活体生理 参数等，藉此显示的形态和功能参数，以研究和 诊断人体内的病理生理异常与疾病，它较之传统 的解剖结构显像更深入更全面，可更早期地发现 病变。
FDG-PET
• 葡萄糖是人体代谢中最重要的能源物质； • Fluorine-18能取代生物分子（如葡萄糖）中的羟基参与组织 代谢； • 脱氧葡萄糖（FDG）注入人体后，与普通葡萄糖一样参与代 谢，从而定量组织细胞葡萄糖的代谢情况； • 在病灶未呈现于CT、MRI等解剖影像上之前，以细胞生化 上的微量异常表现来监控和诊断恶性肿瘤的发生； • FDG-PET还可用来跟踪癌症的治疗效果； • FDG-PET可用于全身各个部位，如：大脑、颈部、乳腺、 肺部、肝脏以及结肠等； • FDG-PET还能用来预测心脏搭桥手术的效果，因为PET能 反映心脏病发生后心肌的基本代谢情况，若某处组织已无法 吸收铊，而且这部分被认为是没有希望复员的，在PET中显 示氧的代谢正常，则这部分的功能是可以恢复的。
PET的电子准直
PET的电子准直
湮灭γ光子对只有在两个互成180º 的探测器 的FOV立体角内才能被探测。 利用湮灭辐射的特点和两个相对探测器的符 合来确定闪烁事件位置和时间的方法称电子准 直。
PET电子准直的特点
• 电子准直是PET的一大特点，它省去了沉重的铅 制准直器，利用了一部分被准直器挡住的γ光子， 极大地提高了探测灵敏度。就2D采集模式而言， PET的灵敏度比SPECT高10倍以上。 • 避免了准直器对分辨率和均匀性不利的影响。 • 使用铅准直器的SPECT系统分辨率为8~16mm， 而电子准直的PET系统分辨率为3~8mm。
PET的结构组态
• • • 临床PET采用多晶体组合结构。 用较少的探测器得到较多的环数、较大的轴向视野和较高的空间分辨率。 常用结构组态为 4x36组合，四个光电倍增管与一个大晶体块组合，大晶体 块以一定深度的窄缝进行 6x6矩阵切割，切割后的 36块小晶体便于对闪烁 事件的精确定位。
1对1组合
PET影像分辨率的极限
PET（人体）影像分辨率的极限约为：~3mm
PET的结构
PET的数据采集
• 正电子湮灭产生的γ光子击中探测器环上对称 位置上的两个探测器。 • 每个探测器接收到γ光子后产生一个定时脉冲， 这些定时脉冲分别输入符合线路进行符合甄别， 挑选真符合事件。 • 符合线路设置了一个时间常数很小的时间窗 （通常≤15ns），同时落入时间窗的定时脉冲 被认为是同一个正电子湮灭事件中产生的γ光 子对，从而被符合电路记录。时间窗排除了很 多散射光子的进入。
伽玛相机组
块状晶体组合
PET的结构组态
PET的探测环
• PET的探头是由若干探测器环排列组成，探测器环 的多少决定了PET轴向视野的大小和断层面的多少。 轴向断层数＝（环数＊2）－1 • PET的轴向视野指与探测器环平面垂直的PET长轴 范围内可探测真符合事件的最大长度。 • 探测器环越多的探头的轴向视野越大，一次扫描 可获得的断层面也越多。 • 探测器由晶体、光电倍增管和相关电子线路组成， 许多探测器紧密排列在探测器环周上。
PET 的 2D采集模式
直接性
交叉性
组合型
PET的2D和3D采集模式
*2D采集时探头环与环 之间放置栅隔（septa）。 *栅隔由铅或钨等重金 属屏蔽材料制成，防止 错环符合事件发生。 *3D采集收进环间栅隔， 系统会记录探测器之间 任何组合的符合事件。
PET的2D和3D采集模式
PET的2D和3D采集模式
PET的特点
• 昂贵，一台普通PET的价格是CT的4倍； • 由于发射正电子的放射性核素半衰期皆短，且都 是由回旋加速器生产的，因此使用PET的单位附 近，都应有生产这些短半衰期放射性核素的医用 回旋加速器； • PET的成本在降低，因为厂家意识到，稍厚一点 的NaI晶体不仅在SPECT中性能良好，而且可用 于正电子湮灭时产生的高能光子； • 越来越多的本地供应商可提供fluorine-18，而不 需要每次都自己用回旋加速器来生产。
正电子发射计算机断层扫描
PET
1964年环状头部PET
PET-CT图示
PET-CT图示
PET-CT图示
要点
• • • • • • • PET的发展 PET的物理基础 PET的结构与数据采集 PET的2D和3D采集模式 PET影像的重建 PET显像特点 PET的临床应用
PET简介
• PET是核医学发展的一项新技术，是高水平核 医学诊断的标志。用来确定癌症的发生与严重 性、神经系统的状况及心血管方面的疾病。 • 使用PET造影，需在病人身上注射放射性药物， 放射性药物在病人体内释出讯号，而被体外的 PET扫描仪所接收，继而形成影像， 可显现出 器官或组织（如肿瘤）的化学变化，指出某部 位的新陈代谢异于常态的程度。
PET影像设备
正电子核素设备 正电子示踪剂设备 PET影像获取
回旋加速器
放化标记设备
PET影像系统
PET影像分辨率的极限
• 正电子湮灭过程中粒子动量的变化会导致511 keV光子在探测野中产生约4‰弧度的不确定性偏 离。 • 对探测环横断面视野直径为70cm的PET，会导致 2~3mm的位置不确定性。 • 这一微小偏差，以及正电子发射位置与湮灭位置 之间存在微小间距，使PET的分辨率有一极限值 制约，最高分辨率约为3~4mm。
PET的发展
• 1976年由Dr. Phelps和Dr. Hoffman设计，由ORTEC 公司组装生产了第一台用于临床的商品化PET • 20世纪80年代更多公司投入了PET研制，岛津 （Shimadzu,1980）、CTI公司（1983）、西门子公 司（Siemens，1986）、通用电气公司（GE， 1989）、日立公司（Hitachi，1989）和ADAC公司 (1989) • PET系统日趋成熟，许多新技术用于PET，如：采用 BGO和LSO晶体的探测器、引用数字化正电子符合技 术等，使PET系统的分辨率小于4mm。
PET的性能参数
• 时间分辨：时间响应曲线的半高宽（FWHM） • 空间分辨：探测器在X、Y、Z三个方向能分辨最 小物体的能力。 • 噪声等效计数率：对于各次符合采集数据，与无 散射和无随机符合具有相同信噪比时的真符合计 数率。 • 系统灵敏度：单位时间内、单位辐射剂量条件下 获得的符合计数。 • 最大计数率：探测器在单位时间能计量的最大计 数值。
PET的2D和3D采集模式
• 2D采集可获得高精度定量分析数据 • 2D采集适合肿瘤探测和全身扫描，适合 精确定量分析 • 3D采集适合神经系统、脑扫描 • 有条件尽量选择具备2D和3D采集功能的 设备
探测器要求
• 高探测效率 • 短符合分辨时间
• 高空间分辨率。探测器空间分辨率主要取决晶 体材料及尺寸大小，光电倍增管的多少。
PET的物理基础
• 正电子放射性核素通常为富质子的核素,它们 衰变时会发射正电子。原子核中的质子释放正 电子和中微子并衰变为中子：
• 正电子的质量与电子相等，电量与电子的电量 相同，只是符号相反。通常正电子（β＋）衰 变都发生于人工放射性核素。
正电子湮灭
• 正电子湮灭前在人体组 织内行进1-3 mm • 湮灭作用产生: – 能量（光子是 511KeV） – 动量 • 同时产生互成180度的 511 keV的伽玛光子。
*屏蔽栅隔的存在减少随机和散射符合计数(<10％)。
*移取栅隔使随机和散射计数所占比例增大(>30%)。
PET的2D和3D采集模式
2D采集 3D采集
信噪比高，随机符合和散 随机符合和散射符合计数 射符合计数较小 (<10％) 较高 (>35%)
图像校正和图像重建简单，图像校正和图像重建复杂， 定量处理准确 定量精度很差 轴向FOV均匀性较好 轴向FOV均匀性较差 灵敏度较低，采集时间较 灵敏度较高，节省采集时 长 间
• 在分辨时间内进入两个探测器的不同位置的γ 光子也会 被记录下来。这种不是由湮灭作用产生的符合称为随机 符合。 • γ 光子在飞行过程中还会产生康普顿散射，γ 光子与吸 收物质的一个电子作用，改变了电子动能的同时使γ 光 子改变飞行方向，这样就有可能与其它飞行的γ 光子同 时进入两个相对的探测器，并发生符合探测。这种符合 称为散射符合
PET的数据采集
符合探测原理
符合探测技术能在符合电路的时间分辨范围内，检测同时发 生的放射性事件。 使用符合探测技术，起到电子准直作用，大大减少随机符合 事件的同时提高了探测灵敏度。