PET/MR是怎样发展的？

来源：医生在线网时间：2016/07/15 16:46 阅读：713

　　PET/MR是PETMRI两者融合一体化的大型新型影像诊断设备，同时具有PET和MR的检查功能，两者的融合能达到很大意义上的优势互补。近年来，PET/MR技术日趋成熟并已逐步应用于临床。那么PET/MR是如何一步步发展成现在这样的呢？

PET/MR是在PET及PET与CT融合一体化的基础上发展起来的新技术。PET是利用正电子核素标记的葡萄糖等人体代谢物作为显像剂，通过机体对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床提供疾病的生物代谢信息。PET成像反映病变的分子、代谢及功能状态，被称之为“活体生化显像”，它的诞生是20世纪医学科技进步的重大事件，对于生命科学、医学影像技术发展具有划时代的意义。

由于PET对组织解剖结构的分辨率较差，对病灶的定位不够精确，这在一定程度上限制了PET的推广应用。PET广泛应用于临床得益于本世纪初PET/CT的成功研制，PET/CT是将PET与CT有机地结合在同一设备上的医学影像设备。临床实践证明，PET/CT具有对肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病综合诊断的功能，特别是对肿瘤的定性、定位具有更高的准确性，对肿瘤的早期诊断和分期具有重要的临床价值，PET/CT的发展大大促进了医学的进步。

但在临床与科研的使用中，PET/CT也暴露了不少的局限性，这些局限性主要还是归咎于CT本身的不足：①CT不能与PET同时采集图像，PET/CT数据的采集本质上仍然是PET与CT两个系统独立进行；②由于CT扫描与PET扫描采用的射线能量不相同，两种射线在生物组织中的衰减系数不相同，CT数据不能对PET进行标准的衰减校正；③CT会导致较高剂量的X线辐射，特别不适合孕妇、儿童及年老体弱等不宜接受X线检查者。

与CT相比较，同样广泛应用于临床及科研的磁共振成像则具有明显的优势。磁共振成像具有出色的软组织分辨率，能进行多参数、多序列、多平面图像采集，3D扫描能一次容积采集任意平面重建。在功能与分子成像方面，MRI较CT也具有无可比拟的优势，更吸引人的是磁共振无电离辐射，特别适合儿童、青少年、孕妇等特殊人群，且MRI造影剂更加安全；通过部分容积校准、运动补偿等，磁共振成像能更好地指导PET图像重建，并提供更加全面的局部和整体的结构与功能信息。

如果PET与MR两种技术能够实现同步数据采集并图像融合，则能获得人体结构、功能和代谢等多方位的信息，并减少辐射伤害，这将对于改进疾病的诊断和治疗具有重要价值。但PET与MR融合存在许多技术上的重大难题，主要包括：如何避免磁共振高磁场与PET的相互影响，如何改进磁共振扫描线圈以实现一次扫描全身成像，如何扩展磁共振的孔径及相关材料的研发等。

随着科学技术的发展，相关科研人员经过不懈探索，PET与MR融合的关键技术难题不断得以突破：如采用雪崩光电二极管（APD）取代PET传统的光电倍增管（PMT），这种新型光子探测器既能在强磁场中正常工作，又不会影响磁共振影像，还能承受射频场的影响。经场强高达9.4T的磁场测试，APD表现性能稳定，未出现任何性能的降低。同时，磁共振扫描线圈也取得历史性突破，从较初的正交线圈到表面线圈，再到相控阵表面线圈，进而发展到一体化相控阵表面线圈，实现了从头顶到脚趾的全身MR扫描，数据一次采集完成并能获得高分辨率的图像，这为PET与MR的融合奠定了坚实的基础。

不同的影像诊断设备厂家对PET与MR的融合有不完全相同的设计模式，表现在PET与MR两者的关系上有串联式、插入式、完全集成的一体化设计等，不同的设计模式都有各自不同的优点，但完全集成的一体化设计较理想的模式，也是PET/MR设备发展的趋势，Siemens公司、GE公司、Toshiba公司、联影公司、大基医疗等大型医疗器械公司近年来都推出了各自的一体化PET/MR设备，并逐步应用于临床。如Siemens公司于2011年推出PET/MR Hybrid一体化成像系统、GE公司于2014年推出一体化、带有飞行时间技术（TOF）同步扫描的PET/MR（又称TOF-PET/MR）等，系统均为3.0T MR和PET所组成的一体化架构，在图像采集上实现了全身MR和PET数据的同步采集，并能获得高清晰的融合图像。PET/MR逐步由设备验证、临床验证进入到多参数成像研究及临床各领域的应用。

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