PET―MRI融合技术（优选.) .docVIP

.. .. .. .. doc.. .. PAGE / NUMPAGES doc.. .. .. .. doc.. .. PET—MRI 背景 在2010年11月举办的北美放射学会（RSNA）年会上，西门子公司高调推出的全身扫描型Biograph mMR（分子磁共振成像）系统可谓“一石激起千层浪”。如图1所示，该系统采用LSO（镥硅酸盐）晶体和APD（雪崩光电二极管）器件构 成与MRI兼容的紧凑型PET探测器环，并将其内置于直径为70cm的大孔径Verio 3T超导MRI的磁体腔内，实现了MRI系统与PET系统的同机融合，MRI扫描与PET扫描的同步（Simultaneous）和同中心（Isocentric）。而且，PET和MRI集成后留出的容纳患者的孔腔的直径达到60cm，与目前常见的超导MRI的标准孔径一致。业界普遍认为，Biograph mMR是一个具有里程碑意义的产品，作为世界上首台实现同机融合的全身扫描型PET‐MRI，它不但是对MRI与PET混合（Hybrid）和集成技术多年以来曲折发展的适时和恰当的总结，也同时昭示了PET‐MRI技术发展的美好前景，随着APD等微型光电探测器件和技术的发展以及MRI技术和设备的快速发展，mMR的发展前景不可限量。 图1 二、概念 PET-MRI是将PET（Positron Emission Computed Tomography，正电子发射断层扫描仪）和MRI（Magnetic Resonance Imaging，核磁共振断层扫描仪）技术融合而成的一种分子水平的功能显像加结构的显像系统。 三、PET—MRI的优势 （1）借助于高场超导MRI 的高分辨率和PET 的高灵敏度，可以实现解剖结 构显像和功能成像的互补。 （2）可以实现MRI 的功能成像与PET 的功能成像的强强联合和交叉验证。 （3）在MR 波谱研究与PET 技术的基础上，可以实现新陈代谢测量技术的 联合。 （4）在探针领域，可以实现PET所用的一些诊断性核素分子探针与MRI所用 的细胞体内示踪法和细胞疫苗疗法的联合。并进行一些交叉验证。 （5）可以实现对一些复杂疾病的诊断和监控。 （6）MRI 不存在电离辐射，因此可以进行一些在其它设备上有所限制的研 究和疾病诊断。 四、PET‐MRI系统中的PET探测器技术 近年来，随着新型光电探测件和电子学系统的应用，PET 探测器环系统的结构得以简化和缩小，性能得到大幅度提高。常见的用于构造PET探测器环的光电元件如表1所列， 五、PET‐MRI 系统的三种技术状态 目前PET‐MRI系统发展的三种技术状态，那就是：异室布置PET‐MRI系统、同室布置PET‐MRI系统和同机融合PET‐MRI系统。上图为同室布置。 上面三幅图皆为同机融合PET‐MRI系统。 六、基于MRI成像数据的PET校正 在采用MRI成像数据的基础上，可以对PET成像进行组织衰减校正、运动伪 影校正、局部容积校正，并进行一些性能评价。 （1）伽玛射线经过患者的身体组织时会被组织吸收而发生衰减，由于人体 各部组织的密度差异很大，各部组织的衰减程度也是非均匀的，这将引起图像的严重失真和畸变。因此只有对组织衰减进行补偿才能得到可定量分析的图像。 （2）在PET扫描的数据采集过程中，患者身体的运动会导致图像模糊或产生 伪影。基于MRI成像数据的运动伪影校正主要通过在PET扫描期间重复进行MRI数据采集、生成运动文件、在图像重建之前对符合事件逐个进行校正等途径实现。 （3）有限的空间分辨率和组织放射性浓度过高或过低会导