PET/MR研制进展及存在的问题

二十世纪初研制成功的 PET/CT，很快就进入了临床应用，实践表明 PET/CT 在临床和科研中均具有十分重要的价值，特别是在对肿瘤的诊断分期和疗效评价等方面。CT 在与 PET 图像融合后，临床应用方面取得了明显的成功，而作为医学影像学必不可少的组成部分，MRI 同样是经过证实的非常有用的临床诊断工具。与 CT 相比，MRI 在反映解剖形态和生理功能信息方面具有 的优越性，PET 则可以极为敏感和准确地探测到人体组织新陈代新方面的异常。

假如可以将这两种技术在可同步采集数据的系统中融合，则可获得人体有关结构、功能和代谢等方面的多方位信息，对于改良疾病的诊断和治疗具有重要价值。但 PET/MRI 的开发与 PET/CT 相比要缓慢得多，因为 PET 和 MR 的融合存在一些技术上的挑战，包括避免磁共振高磁场的不良影响、PET 和 MR 射频场的互相影响及有关材料的研发等。但鉴于 MRI 较 CT 的一些独特优势，如没有射线、软组织对比度高、能提供形态学以外的功能信息等，人们一直致力于 PET/MRI 的研究。

　　PET/MRI 一体机研制的较主要挑战是需要开发一种 PET 探测模块，既不会影响磁共振影像，又能在强磁场中正常工作，还能承受射频场的影响。传统 PET 的探头采用的是光电倍增管 （photomultipliertube，PMT），由于磁场可以使电子偏离原先的运动轨迹而引起 PMT 探测电子的损失，即便非常微弱的磁场也足以改变 PMT 的增益，因而 PMT 在磁场中不能正常工作。

　　目前研制的 PET/MRI 系统主要采用两种方法来解决这个问题。

第一种方法：保留传统的对磁场敏感的 PMT 而调整 PET 和 MR 系统的其他特性，这也是早期研发磁共振兼容的 PET 所采用的方法。此法采用 3~5m 长的光纤将磁场内闪烁晶体产生的光子传输至放置在磁场外的 PMT 和电子元件，通过将闪烁体晶体放置磁场中而所有 PET 数据读取电子元件在磁场外，可将电磁场的互相干扰 （electromagneticinterference，EMI） 作用较小化。

第二种方法：采用对磁场不敏感的光子探测器，如雪崩光电二极管 （avalanchephotodiode，APD） 替代传统的对磁场敏感的 PMT。经高达 9.4T 磁场的测试，APD 未出现任何性能降低。因而，APD 探头为 PET–MR 的成功研制提供了可能。

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