正电子发射型计算机断层显像-PET

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什么是PET

什么是PET

什么是PET-CT,它的显像原理是什么?PET/CT是目前最为完美、最高档次的医学影像设备,同时也是一种独特的医疗诊断技术。

PET-CT的全称是正电子发射计算机断层-X线计算机体层成像,是正电子发射型计算机断层(PET)-X-射线计算机体层(CT)有机地一体化组合而成的功能分子影像成像系统。

这种影像技术是目前影像诊断中两种最具特色的技术---PET(功能显像)与CT(形态显像)的最优化组合。

它以PET特有的通过正电子核素或其标记的示踪剂,示踪人体内特定生物物质的生物活动,采用多层、环形排列于发射体周围的探头,由体外探测示踪剂所产生的光子,然后将获得的信息,通过计算机处理,以解剖影像的形式及其相应的生理参数,显示靶器官或病变组织的状况,藉此诊断疾病,又称为生化显像或功能分子显像,是目前唯一可以在活体分子水平完成生物学显示的影像技术;同时结合应用高档16排CT技术进行精确定位,可精确地提供靶器官的解剖和功能双重信息,并能够独立完成多排螺旋CT的临床显像,大大提高临床使用价值。

是当今临床用以诊断和指导治疗肿瘤、冠心病和神经精神疾病这三大威胁人类疾病的最佳手段。

1. PET显像是一种功能显像,它的长处在于它能较早而准确地揭示和捕获机体的异常生物学信息,甚至可在出现临床体征或结构形态改变之前发现病变。

与以显示解剖结构为主的常规医学影像技术(超声、CT、MRI)不同,PET就其原理而言,它是一种"放射性核素示踪医学影像技术"。

它的受检对象是活体,所揭示的是机体动态的生物学过程。

它是使用核素11C、 13N、15O和18F等(它们多是人体组成的基本元素)及其标记的人体生物物质如糖、氨基酸、脂肪、核酸、配基或抗体等作为示踪剂(这些示踪剂即为携带生物信息的分子),示踪人体内特定生物物质的生物活动,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在某一时刻的血流灌注、糖/氨基酸/核酸/氧代谢或受体的分布及其活性状况等功能信息。

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

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

正电子发射计算机断层扫描
(2)特异性高。MRI、CT检查 发现脏器有肿瘤时,是良性还是恶性很难做出判断,但PET检查可以根据恶 性肿瘤高代谢的特点而做出诊断。
(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

pet ct 简介
时间分辨率
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。

区分PET和PET-CT

区分PET和PET-CT

区分PET和PET-CTPET(Positron Emission computed Tomography)中文名字叫正电子发射型计算机断层扫描,其临床应用历史已有有四十多年了。

1974年第一台商业化PET进入临床,1992年第一台全身PET开始使用,随着2003年带16排CT的全身PET-CT开始商用,全球各大厂商停止了单独PET的生产销售。

PET/CT作为核医学科的新锐检查手段,是医学影像界的又一次革命,正如其名字里含有的Pet(宠物)一样,其已经成为现代核医学科的新宠,到目前为止国内各大医院核医学科已经装机200余台,而且随着市场准入的门槛逐渐降低,未来有可能进入医保或部分进入医保以及诸如联影等国内公司等在大型医疗装备方面的国产化努力,其装机数量逐渐呈现井喷态势。

PET/CT在给大众健康事业带来惊喜和福音的同时,因其在过去10年宽泛而不加节制的体检,甚至部分机构夸大其效用宣传,已引起专业人士与民众对其质疑、恐慌,甚至公开或半的激烈争论也间歇呈现。

比如学界医对其质疑、恐慌,甚至公开或半的激烈争论也间歇呈现。

比如学界医对其质疑、恐慌,甚至公开或半的激烈争论也间歇呈现。

比如学界、医界对其早期发现肿瘤的能力、辐射危害大小一直存在争论,如今公众对这个高逼格影像检查产生的辐射与危害,甚而到了谈辐色变地步。

为了客观有效地使PET-CT这种好装备更好地为适合的患者服务,本文将为你掀开PET/CT 的神秘面纱,瞧瞧它的庐山真面目,以便好钢用在刀刃上。

说起PET与PET-CT,ECT自然是个绕不过的话题。

严格地将讲,PET与SPECT均属于ECT家族成员,但由于历史习惯的原因,在我国一般说起ECT就单指SPECT,而PET-CT 因其贵、新被大家单独对待。

下图名词集粹详细地列出了它们之间的区别与联系。

首先来说说PET这种影像检查后神器的工作原理及构成,也就是它是怎么干活的。

PET是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。

PETCT简介简版

PETCT简介简版

PET/CT简介Contents1.概述 (2)1.1 PET、CT、PET/CT概念 (2)1.2 PET/CT技术发展和应用过程简述 (3)2.PET原理及结构 (4)2.1 PET原理 (4)2.2 PET结构 (6)3.CT原理及结构 (7)3.1 CT原理 (7)3.2 CT结构 (8)4.PET/CT原理及结构 (9)5.PET/CT软件结构及功能 (12)6.PET/CT操作过程概述 (14)6.1 PET/CT扫描操作基本采集概述 (15)6.2 PET、CT图像融合操作概述 (15)7.PET/CT临床应用检查流程概述 (15)8.PET/CT图像质量注意事项 (18)9.PET/CT市场情况简介 (18)9.1 PET/CT市场保有量统计 (18)9.2 PET/CT市场保有量国别结构统计 (19)9.3 PET/CT市场保有量品牌结构统计 (20)1.概述1.1 PET、CT、PET/CT概念PET是正电子发射计算机断层显像(Positron Emission computed Tomography)的英文缩写。

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的有效视野范围内进行PET扫描,放射核素发射出的正电子与组织中的负电子结合发生湮灭辐射,产生两个能量相等(511 KeV)、方向相反的γ光子。

两个光子被两个探测器探测到并判断为一个符合事件,探测系统探测到大量的符合事件,对数据进行分类后,得出不同符合线方向上的事件量,通过电子计算机处理,重建出人体内正电子核素聚集分布的断层图像。

CT是电子计算机X射线断层成像系统(X-Ray computed tomography)的英文简称。

用X射线发生器发射的 X射线对人体投射,经探测器测定透射人体后的X放射量,对数据进行分类后,得出不同透射方向上的放射量,通过电子计算机处理,重建出人体组织密度和成分分布的断层图像。

正电子发射断层扫描

正电子发射断层扫描

正电子发射断层扫描正电子发射断层扫描(PET)可以了解人体身体内部脏器的三维图像,而且图像可以清晰的显示我们重点关注的部位,包括不正常区域,并能显示在某一特定功能下组织器官的运行情况。

PET扫描通常与CT扫描相结合,从而提供更详细的图像信息,即我们熟知的PET-CT。

而PET扫描也可以与磁共振成像(MRI)相结合,被称为PET-MRI。

为什么使用PET扫描?PET扫描的优点是,它可以显示出身体某一部位的工作情况,而不是仅仅是该部位本身的外型。

尤其对于癌症确诊、癌症的远处转移对治疗的反应性方面PET扫描具有明显的优势。

对于冠脉搭桥手术和癫痫的脑部手术,PET扫描也能起到很好的辅助作用。

对于老年痴呆等影响大脑功能的疾病,PET扫描也可以协助其诊断。

PET扫描是如何运行工作的?PET扫描是通过检测辐射发出的物质(即放射性示踪剂分布在体内不同的部位)。

大部分的PET的放射性示踪剂为氟脱氧葡萄糖(FDG),这种糖与自然代谢产生的糖类似,以至于人体会按照同样的方式对FDG进行处理。

通过分析FDG在各个地方存在与否,从而分析出身体某个脏器的功能和识别出异常情况。

举个例子:FDG在身体某个组织高度聚集将有助于识别肿瘤细胞,因为肿瘤细胞对于糖的利用来说是高于正常细胞的。

在PET扫描时会发生什么?PET扫描一般在门诊进行,这就意味着你不用在医院过夜。

很重要的是,你必须按时到达你检查的地方,因为放射性示踪剂的有效期很短,如果迟到,你就只能放弃检查了。

准备工作你的预约信里会提到在你准备扫描前的一切注意事项。

六小时前禁食,可食用流质,但最好只是饮水。

预约后24小时尽量避免剧烈运动。

扫描的时候最好穿着宽松舒适的衣服,有的时候医院会要求你更换成病员服再进行扫描。

尽量避免穿戴首饰和含有金属的衣物(比如:拉链),如果穿戴上诉衣物在PET扫描的时候应先脱去。

放射性示踪剂的注射在扫描前,放射性示踪剂会从你手臂或手的静脉内注入,大约一个小时后,它将会被你身体内的细胞所吸收。

PET-CT 正电子发射计算机断层显像

PET-CT  正电子发射计算机断层显像

PET-CTPET全称为正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography PET),是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。

它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂,通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化,从而为临床提供疾病的生物代谢信息。

PET采用正电子核素作为示踪剂,通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态,可以宏观的显示全身各脏器功能,代谢等病理生理特征,更容易发现病灶。

CT可以精确定位病灶及显示病灶细微结构变化;PET/CT融合图像可以全面发现病灶,精确定位及判断病灶良恶性,故能早期,快速,准确,全面发现病灶。

作用PET的独特作用是以代谢显像和定量分析为基础,应用组成人体主要元素的短命核素如11C、13N、15O、18F等正电子核素为示踪剂,不仅可快速获得多层面断层影象、三维定量结果以及三维全身扫描,而且还可以从分子水平动态观察到代谢物或药物在人体内的生理生化变化,用以研究人体生理、生化、化学递质、受体乃至基因改变。

近年来,PET在诊断和指导治疗肿瘤、冠心病和脑部疾病等方面均已显示出独特的优越性。

原理一、PET显像的基本原理PET是英文Positron Emission Tomography的缩写。

其临床显像过程为:将发射正电子的放射性核素(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的有效视野范围内进行PET显像。

放射核素发射出的正电子在体内移动大约1mm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(511 KeV)、方向相反的γ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0-15 us),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,探测器便分别送出一个时间脉冲,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。

正电子发射型计算机断层显像-PET

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用途
4.胰腺 胰腺疾病的诊断在临床上比较困难尤其是癌
病人常无症状PET 的解剖分辨率虽然不如X-CT 但 功能的改变总是早于形态的变化临床证明PET 对 胰腺病变诊断的准确率高于X-CT。
PET用途
5.肿瘤 有人用 1 3 N 1 5 O 观察肿瘤的血流和代谢变化,如
用C 1 5 O 2 测量局部血流发现肿瘤组织比正常组织代 谢快而坏死组织的血流量明显低还有人用18F-DG 研究脑胶质瘤的病理分级发现肿瘤分级高的代谢 率高而分级低的代谢低肿瘤周围组织的代谢则受 抑制这种方法可用于研究肿瘤生长的变化早期诊 断肿瘤有无复发。
✓ 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PET20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)POSITRON
PET影像的设备
正电子核素制备 正电子示踪剂制备 PET影像获取

NEMANU2-2023正电子发射断层摄影术(PET)的性能测量

NEMANU2-2023正电子发射断层摄影术(PET)的性能测量

能量分辨率通常以全宽度半最大值(FWHM)表示,单位为千电子伏(keV)。FWHM值越小,能量分辨率越好。
5-10 keV
18F
FWHM
典型PET系统能量分辨率
同位素
常用PET示踪剂
PET时间分辨率测量
PET时间分辨率是指两个正电子湮灭事件在时间上被探测器识别的时间间隔。它对图像质量至关重要,直接影响了图像的信噪比和清晰度。 时间分辨率通常使用脉冲对分辨率(PRR)来描述,它表示两个事件的时间间隔,这个间隔能以一定的概率被探测器识别出来。更高的PRR表示更短的时间间隔,从而提高图像质量。
10
诊断准确性
提高病灶识别能力
PET散射辐射比测量
PET散射辐射比是指在PET扫描中,散射辐射占总计数的比例。散射辐射会降低图像质量,影响诊断准确性。 散射辐射比的测量通常采用散射辐射源,通过模拟人体组织的散射特性,测量不同能量范围的散射辐射量。
PET死时间特性测量
PET系统的死时间是指探测器在检测到一个事件后,需要一定时间才 能恢复到可以检测下一个事件的状态。
心血管疾病
PET扫描有助于诊断冠心病,评估心脏 功能,以及预测心脏病风险。
PET未来发展趋势展望
新型探测器
更高效的探测器,比如硅探测器,提供更 准确的成像结果。
人工智能
AI可以用于图像重建,分析和诊断,提高 效率和准确性。
分子影像学
PET与其他成像技术结合,更详细地了解 人体内部的生理过程。
个性化治疗
金属伪影
金属植入物会阻挡伽马射线 ,导致图像中出现空洞或变 形。
衰减伪影
人体组织对伽马射线的衰减 程度不同,会导致图像亮度 不均匀。
PET临床应用案例分享

正电子发射计算机断层仪PET性能测试

正电子发射计算机断层仪PET性能测试

正电子发射计算机断层仪(PET)性能测试(本文译自Performance Measurements of Positron EmissionTomographs[NEMA])李小华译1.定义,符号和参考文献∙ 1.1 定义)平行于PET长轴的最大长轴向FOV(轴向视野,Axial filed-of-view,FOVaxial度,在此范围内真实符合事件可以被探测。

测试模型是一个由纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的正圆柱体,外部直径为203± 3mm,壁厚3± 1mm,内长190± 1mm。

两端盖板用PMMA材料,可注入水和放置内插件(见图1-1)。

测试模型柱体插件为三个正圆柱体模型,每个内长190mm+10/-5mm。

一个为直径50±3mm的实心体,由比重在2.13-2.19之间的材料(Polytrafluoroethylene)组成。

另外两个为外部直径50± 3mm的可灌注的空心体,壁厚3± 1mm,内长至少185mm。

在测试模型内,这三个直径50mm的插件放置在一起,它们位于距测试模型中心轴60± 3mm的半径处,相互间隔120︒± 10︒,并与测试模型中心轴平行。

对于不用测试模型的测试,有两种简单的测试源:可灌注点源是所有尺寸不大于2mm的液体源。

∙∙∙可灌注线源由不锈钢制作,长度至少等于轴向FOV,其它尺寸不超过 2mm。

测试模型线源插件为可灌注的空心体,内长至少185mm,其它尺寸不超过 2mm。

它可以放置在测试模型内的0、45、90mm(± 3mm)的半径位置,平行于断层长轴。

)是垂直于PET的物体横断FOV(横断视野,Transvers filed-of-view,FOVtrans成像长轴的最大圆形区域直径,∙ 1.2 标准符号量的描述符号被用于标准中。

符号通过它的下标字符xxx表示其在标准中所表示的基本量。

pet的显像原理

pet的显像原理

pet的显像原理PET(正电子发射断层显像)是一种常用的核医学影像技术,通过测量放射性同位素的分布来观察人体内部器官和组织的代谢活动。

PET 显像原理基于正电子湮没效应和正电子与电子湮没效应的相对性。

在PET显像中,首先需要给患者注射一种放射性同位素,通常是氟-18。

这种同位素具有短半衰期,能够在体内迅速发生衰变。

氟-18放射性同位素与正电子发生衰变,产生一个正电子和一个中性中子。

这个正电子会迅速与周围的电子相遇,发生湮没效应。

当正电子与电子相遇时,它们会发生湮没,产生两个光子。

这两个光子的能量相等,方向相反。

这种湮没效应是PET显像原理的核心。

光子的能量是511千电子伏特,因此PET显像仅能探测到具有这个能量的光子。

PET显像设备由环状的探测器组成,每个探测器包含一个探测晶体和一个光电倍增管。

当光子进入探测器时,它会与晶体相互作用,产生一系列的光子。

这些光子被光电倍增管接受并放大,然后被转换成电信号。

PET显像设备同时具有多个探测器,形成一个环形结构。

当正电子发生湮没,产生两个光子时,这两个光子会沿着相反的方向运动。

PET设备可以检测到这两个光子,并根据光子击中不同探测器的时间差和能量差来确定光子的来源位置。

通过测量大量的光子击中不同探测器的时间和能量信息,PET设备可以重建出正电子的分布图像。

这个图像代表了人体内部器官和组织的代谢活动。

正常组织和异常组织的代谢活动有所不同,因此PET显像可以用于检测和诊断各种疾病,如肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病。

PET显像具有很高的灵敏度和空间分辨率,能够提供关于组织代谢的定量信息。

它还可以与其他影像技术,如CT和MRI相结合,提供更全面的诊断结果。

然而,PET显像也存在一些限制,包括辐射暴露和成本高昂等问题。

PET显像原理基于正电子湮没效应和正电子与电子湮没效应的相对性。

通过测量正电子湮没产生的光子能量和时间信息,PET设备可以重建出人体内部器官和组织的代谢活动图像。

正电子发射断层扫描的原理与应用

正电子发射断层扫描的原理与应用

正电子发射断层扫描的原理与应用正电子发射断层扫描(PET)是一种高度敏感的成像技术,可以在人体内的器官或组织中检测到代谢变化,并生成三维图像。

PET技术在医学领域中被广泛应用,包括癌症诊断和治疗、心血管疾病、神经学和心理学等方面。

1. PET扫描的原理PET扫描使用放射性同位素标记的生物分子(如葡萄糖)注射到体内,这些标记分子会在人体内发射正电子(带正电荷的基本粒子)。

正电子与负电子(称为电子)相遇时,它们会发生湮灭,产生伽玛射线。

PET扫描使用环绕在人体周围的一组探测器来测量伽玛射线的产生和传递。

这些探测器可以检测流经人体的伽玛射线,并确定它们的位置。

计算机可以使用探测器得到的信息来重建人体内的三维图像。

2. PET扫描的应用PET扫描被广泛应用于医学领域,因为它可以提供关于器官和组织的详细信息,以及它们的代谢活动。

PET扫描可以检查许多不同类型的疾病,例如详细探查某些种类的癌症、识别心脏疾病,以及检测神经退行性疾病等。

以下是PET扫描的一些典型应用:2.1 癌症诊断与治疗PET扫描可以帮助诊断和治疗癌症,以及评估治疗效果。

PET扫描可以检测身体中的异常细胞,如何扩展到近邻组织,是否转移至其他部位。

这些信息可以用于指导治疗计划和确定疗效。

2.2 心血管疾病PET扫描可以检测心肌缺血(血液不充分到达心脏),从而帮助诊断和治疗心血管疾病。

2.3 神经学和心理学PET扫描可以用于诊断和治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病。

PET扫描也可以用于诊断和治疗精神障碍,如抑郁症和焦虑症。

3. PET扫描的优点和限制3.1 优点PET扫描是一项非侵入性的成像技术,对人体没有任何伤害。

PET扫描可以检测到疾病早期变化,并可以提供详细的代谢信息。

PET扫描还可以用于评估治疗效果。

3.2 限制PET扫描的主要限制是成本较高、设备体积较大,需要较长的扫描时间和较高的辐射剂量。

此外,PET扫描需要注射放射性同位素。

正电子发射型计算机断层显像PET

正电子发射型计算机断层显像PET

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。

其大致方法是,将某种物质,一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如F18,碳11等),注入人体后,通过对于该物质在代谢中的聚集,来反映生命代谢活动的情况,从而达到诊断的目的。

最近各医院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖,简称FDG。

其机制是,人体不同组织的代谢状态不同,在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖代谢旺盛,聚集较多,这些特点能通过图像反映出来,从而可对病变进行诊断和分析。

编辑本段2.1 PET检查仪的原理一些短寿命的物质,在衰变过程中释放出正电子,一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭,从而产生方向相反(180度)的一对能量为511KeV的光子(based on pair production)。

这对光子,通过高度灵敏的照相机捕捉,并经计算机进行散射和随机信息的校正。

经过对不同的正电子进行相同的分析处理,我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。

编辑本段2.2 PET检查的优点PET是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术,现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。

(1)灵敏度高。

PET是一种反映分子代谢的显像,当疾病早期处于分子水平变化阶段,病变区的形态结构尚未呈现异常,MRI、CT检查还不能明确诊断时,PET检查即可发现病灶所在,并可获得三维影像,还能进行定量分析,达到早期诊断,这是目前其它影像检查所无法比拟的。

(2)特异性高。

MRI、CT检查发现脏器有肿瘤时,是良性还是恶性很难做出判断,但PET检查可以根据恶性肿瘤高代谢的特点而做出诊断。

(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。

正电子发射计算机断层扫描

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。
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符合探测原理
探测器1
脉冲处理器 符合
探测器2
脉冲处理器
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。 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。
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PET20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)POSITRON 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用途
2.心脏
PET 可对心肌的泵血功能血流及代谢同时进行
研究心血管疾病多起始于细胞或代谢水平目前的
一般诊断方法等到确诊往往已经失去了治疗的机
会PET 的应用将能于可治阶段早期发现疾病。
PET用途
3.肝脏 肝脏由于体积较厚病变又是阴性显像(病变处 的放射性减弱或缺损) 因此普通g 照相机对于较小 的肝病变不易发现。PET 可以做多方向断层容易 发现病变而且还可测量肝脏的体积。
正电子示踪剂制备
PET影像获取
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1-3mm • 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 • 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。
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。
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
PET的演变
2001年 GE DISCOVERY-LS 1964年环状头部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。
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
PET用途
4.胰腺 胰腺疾病的诊断在临床上比较困难尤其是癌 病人常无症状PET 的解剖分辨率虽然不如X-CT 但 功能的改变总是早于形态的变化临床证明PET 对 胰腺病变诊断的准确率高于X-CT。
PET用途
5.肿瘤
15 N O 观察肿瘤的血流和代谢变化,如 有人用
13
用 C15O2 测量局部血流发现肿瘤组织比正常组织代 谢快而坏死组织的血流量明显低还有人用18F-DG 研究脑胶质瘤的病理分级发现肿瘤分级高的代谢 率高而分级低的代谢低肿瘤周围组织的代谢则受 抑制这种方法可用于研究肿瘤生长的变化早期诊 断肿瘤有无复发。
些功能方面的变化了。PET能得天独厚地显示功能性的改变,因而
对疾病的更早期发现、诊断具有优势;此外,PET还能进行三维立 体动态及全身显像,可发现其它检查所不能发现的问题,防止了 “—叶障目,不见泰山”,弥补了传统医学影像的不足。
PET影像的设备
正电子核素制备
回旋加速器
放化标记设备 PET影像系统
– 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
功能影像与解剖影像
பைடு நூலகம்
患者A 脑部MR:报告正常
患者A 脑部CT:报告正常
功能影像与解剖影像
监控测量懒人参试者大脑中多巴胺的活动的 脑部正电子发射断层扫描(PET)图
临床意义
传统的医学影像技术显示的是疾病引起的解剖和结构变化,而 PET显示的则是人体的功能变化。换言之,如果人体的解剖结构没 有发生改变,传统的影像技术对于疾病的诊断是无能为力的。实 际上,疾病的发生都伴随着生化过程的功能改变, 这些改变往往 要早于解剖结构的改变;还有一些疾病如早老性痴呆、帕金森氏 病等本身就没有明显的结构改变,传统的医学影像就无法显示这
PET用途
1.脑
(1) 研究生理刺激对脑的效应通过听觉触觉视觉 等刺激观察脑区代谢率的变化可以得到正常人活 体脑功能的定位图
(2) 研究各种病理状态下脑的代谢变化在许多脑 病变初期X-CT 结构图往往显示正常而实际上脑组 织可能已有广泛的生理生化改变PET 图像不仅能 定出脑病理灶的位置及范围还可以早期判断脑细 胞的存活情况
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高10100倍;改善了分辨率(可达4mm),可检出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
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