作者mulkcs (mulkcs)
看板Cognitive
标题[新知] 脑照影之你不可不知的PET
时间Sun Mar 29 20:58:38 2009
由於现在造影技术发达。接下来会不定期介绍这些脑造影技术。而选择PET作第一篇是因
为他是最早期的功能性影像。大概20世纪的七零年代左右就开始发展。到现在依然是主要
的脑功能性影像之一。具有很好得讯杂比,但空间解析度就不是那麽的高了。
以下大部分文字都是wikipedia出来的。稍作一些编辑。
http://0rz.tw/6145a
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正电子发射计算机断层扫描(英语:Positron emission tomography,简称PET)是一种
核医学成像技术,它为全身提供三维的和功能运作的图像。
PET扫描是如何进行的
进行扫描前,人们使用半衰期较短的放射性示踪剂同位素(或称为显影剂,如氟化去氧葡
萄糖,其放射性同位素为氟-18,常用於肿瘤成像), 其衰变过程会放射出正电子, 将其通
过化学反应置换到生物体容易代谢的分子里,然後把它注射入生物体内(通常进入血液循
环)。人们需要等待一段时间,使该分子进入生物体的代谢系统中(常用的氟化去氧葡萄
糖(FDG),为醣类的一种,一般等待时间在一个小时左右)并集中於我们感兴趣的器官,然
後将实验对象或患者安置在影像扫描器上。
扫描器如何工作
当放射性同位素经历正电子放射衰变时(又称为正电子的β衰变), 它释放出一个正电子(
即一个电子相对应的 反粒子). 在经历了几个毫米的旅行後,正电子将会与生物体中的一
个电子遭遇并湮灭,产生一对湮灭光子射向几乎背对背的两个方向(注一)。当它们遇到侦
测器中的闪烁晶体物质时,会造成一点光亮,而被光敏感的光电倍增管或雪崩光电二极体
所探测到。此种技术依靠对於一对光子的并发事件(同时事例)探测,非同时发生抵达侦测
器(即相差几个奈秒以上的时间)的光子将被视为背景事件而不考虑在其中。
注一:这也是PET空间解析度不高的主因之一。
PET的影像重建
PET扫描器获得的原始数据是一系列由探测器获得,由正子与电子湮灭产生的一对光子的
并发事件。每个并发事件背後,有一个正电子逸出,从而引发一个湮灭事件,在空间中同
时射出背向的两个光子并被捕捉到。
并发事件重组成投影图像,成为sinograms。sinograms被多角度和方向排列组合後,构成
3维图像。普通的一次PET扫描,数据量达到几百万个事例,而相对於电脑断层扫描(CT)则
可以达到几十亿个事例。由此可见,PET数据遭遇的散射和偶发事件(即背景事件)比率远
比CT为多。
事实上,人们需要非常多地对数据进行预处理,校正由随机并发造成的影响,估计并去除
散射的光子,探测头不工作期dead-time的修正(每次探测到一个光子之後,探测头需要一
个短暂的恢复时间),及探测器敏感性校正(为探测头内在敏感性及由於并发事件发生的角
度产生的敏感性)。
PET 扫描的安全考虑
PET 扫描是非侵入性的,但是会暴露在放射性同位素下。放射总量很少,通常在7个毫单
位Sv左右。与之相比,在英国 UK平均每年环境辐射达到2.2 mSv, 胸部X光辐射0.02 mSv
,CT胸部辐射8 mSv,空中乘务人员每年接受辐射2-6 mSv,在Cornwall每年环境辐射达到
7.8 mSv 。(数据来源,英国国家辐射保护协会).然而,在临床应用领域,PET一般与CT同
时运用,介於PET对软组织成像的优势结合成熟的CT技术,PET/CT是现在商业PET的主要形
式,市面上几乎没有独立的医用PET销售。
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