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1、PET-MRI融合技术（优选.）PETMRI、 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MR I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6
2、0cm，与目前常见的超导MR I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 （MagneticResonance
3、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、PETMRI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
4、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，表1元件光电倍增管PMT雪困光电极管APO微型光电隔憎 管 SiPMT硅替钳CZT,瞒化 CdTe靛本描述是当今世界少散 几个还不能被完 全替代使用的申. 子也以硅或错为材料 制成的半亍体光 申.探测器件.盖革模式的 AP阵列*时间 分辨率和能鄙 分辨率俱佳，但 正处于发展中-是一类本身可以 发生光电效应的 品体材料十以之制 造的光电器件，可 以也室温状态下 宣接将X射线卸怔 玛射
5、线学光子变 为电于“MR1小容性差好好好尺寸自如0-52mm5K5mm、较小紧凑、软小紧凑，较小增益讨 107105-106102102噪声低中等低低岬分辨率f ：略10%f 4%即间分房率Q.5ns-InsO.5niTdF功能有无直沆偏置电SOO1500V1002000 V25 50V300 1500V就本低中等目前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。MR scannerPET scanner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
6、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MR I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致部分容积（Parti
7、al Volume）效应。基于MRI成 像数据，借助于MRI系统良好的软组织对比度、不同的分割（例如脑白质和灰质、脑脊髓液）和PET-MRI 复合扫描得到的两套图像数据的高精度配准，可以进行部分容积校正。七、存在的技术问题与挑战以下所述的问题，有些是同室布置PET-MRI和同机融合PET-MRI的共性问题，有些是特性问题。（1）MRI系统对PET系统（光电倍增管探测器和电子学系统）的干扰问题。包括静态磁场和高频开关的梯度场对光电倍增管探测器和电子学系统的干扰，例如射频干扰、机械振动、声学噪声影响、电子学噪声影响、温度影响等；MRI系统中发射、接收线圈对PET电子学系统的射频干扰。（2）PET系统对MRI系统磁场均匀性和梯度系统的干扰。包括PET电子学系统对MRI系统的电磁辐射干扰，对MRI系统磁场均匀性的干扰，涡流影响，PET系统某些部件产生的磁化伪 影。（3）其它综合性影响。包括空间兼容性、环境影响（温度、振动等）、成 本影响等。（4）承托患者身体部位的MRI床板、头托、衬垫和射频接收线圈（或患者身体固定后，射频接收线圈难以拆卸的部分）对PET成像所需伽玛射线的阻挡和衰减影响。（5）利用MR I成像数据进行PET衰减校正目前还处于发展中，其效果还需要提高。赠人玫瑰，手留余香。感谢您使用本店文档 您的满意是我们的永恒的追求！（本句可删）
