正電子發射計算機斷層掃描

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正電子發射計算機斷層掃描
治療法
ICD-10 Procedure Coding System英語ICD-10-PCS C?3
ICD-9-CM Volume_3 92.0-92.1
MeSH D049268
OPS-301英語OPS-301 編碼 3-74
典型的正電子發射計算機斷層掃描(PET)設備圖片
偵測器模塊和PET探頭的示意圖(此處為西門子ECAT Exact HR+)
PET數據採集流程示意圖
典型的最大強度投影(MIP) 18F-FDG全身PET影像擷取

正電子發射計算機斷層掃描英語Positron emission tomography,簡稱PET)是一種核醫學成像技術,它為全身提供三維的和功能運作的圖像。正電子發射計算機斷層掃描既是醫學也是研究的工具。在腫瘤學臨床醫學影像癌擴散方面的研究方面有著大量的應用。

簡介[編輯]

PET(Positron Emission Computed Tomography,PET)的全稱為正電子發射計算機斷層掃描,是核醫學領域最先進的臨床檢查影像技術。PET技術是目前唯一的用解剖形態方式進行功能、代謝和受體顯像的技術,具有無創傷性的特點,是目前臨床上用以診斷和指導治療腫瘤最佳手段之一。


掃描器[編輯]

當注射到人體內的放射性同位素經歷正電子放射衰變時(又稱為正電子的β衰變),它釋放出一個正電子(即一個電子相對應的反粒子).在經歷了幾個毫米的旅行後,正電子將會與生物體中的一個電子遭遇並湮滅,產生一對湮滅光子射向幾乎背對背的兩個方向。當它們遇到偵測器中的閃爍晶體物質時,會造成一點光亮,而被光敏感的光電倍增管雪崩光電二極體所探測到。此種技術依靠對於一對光子的並發事件(同時事例)探測,非同時發生抵達偵測器(即相差幾個奈秒以上的時間)的光子將被視為背景事件而不考慮在其中。

影像重建[編輯]

PET掃描器獲得的原始數據是一系列由探測器獲得,由正子與電子湮滅產生的一對光子的並發事件。每個並發事件背後,有一個正電子逸出,從而引發一個湮滅事件,在空間中同時射出背向的兩個光子並被捕捉到。

並發事件重組成投影圖像,成為sinograms。sinograms被多角度和方向排列組合後,構成3維圖像。普通的一次PET掃描,數據量達到幾百萬個事例,而相對於電腦斷層掃描(CT)則可以達到幾十億個事例。由此可見,PET數據遭遇的散射和偶發事件(即背景事件)比率遠比CT為多。

事實上,人們需要非常多地對數據進行預處理,校正由隨機並發造成的影響,估計並去除散射的光子,探測頭不工作期dead-time的修正(每次探測到一個光子之後,探測頭需要一個短暫的恢復時間),及探測器敏感性校正(為探測頭內在敏感性及由於並發事件發生的角度產生的敏感性)。

安全考慮[編輯]

PET掃描是非侵入性的,但是會暴露在放射性同位素下。放射總量很少,通常在7個毫單位Sv左右。與之相比,在英國平均每年環境輻射達到2.2 mSv,胸部X光輻射0.02 mSv,CT胸部輻射8 mSv,空中乘務人員每年接受輻射2-6 mSv,而在康沃爾郡每年環境輻射達到7.8 mSv。(數據來源,英國國家輻射保護協會).然而,在臨床應用領域,PET一般與CT同時運用,介於PET對軟組織成像的優勢結合成熟的CT技術,PET/CT是現在商業PET的主要形式,市面上幾乎沒有獨立的醫用PET銷售。

參考文獻[編輯]

  • Young H, Baum R, Cremerius U, et al.. Measurement of clinical and subclinical tumour response using [18F]-fluorodeoxyglucose and positron emission tomography: review and 1999 EORTC recommendations. European Journal of Cancer. 1999, 35 (13): 1773–1782. 
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參見[編輯]