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时间:2010-09-15 13:43 作者:佚名

医疗成像设备PET/CT的主要设计参数

    [导读]PET/CT的诞生使人类向对抗疾病迈出革命性的一步。瑞典Zurich大学的研究结果表明,PET/CT较PET的诊断准确率提高20%。PET/CT的主要设计参数分CT和PET两部分。

    标签:PETCT参数

    自从2001年6月,医械市场推出PET/CT以来,PET/CT有了突飞猛进的发展,美国NBC新闻报道说PET/CT的诞生使人类向对抗疾病迈出革命性的一步。瑞典Zurich大学的研究结果表明,PET/CT较PET的诊断准确率提高20%。

    Lason教授(全球最早使用PET/CT)认为PET/CT对头颈部肿瘤诊断、肺癌分期和诊断、肠癌、前列腺癌和其他盆腔肿瘤淋巴结转移的诊断有很大帮助。PET/CT逐渐成为癌症早期诊断的重要手段。

    PET/CT的主要设计参数分CT和PET两部分。主要的技术参数有:

    (一)CT部分:

    (1)探测器排数、旋转速度、采集时间

    这些参数主要决定空间定位的速度,如果医院对心脏疾病的检查较多,对这些参数就要提出较高的要求。一般需要16排以上的CT,旋转速度0.4s,采集100cm需要1.5s左右。速度越快有利于消除扫描过程中由于病人呼吸等运动造成的伪影。

    (2)球管热容量、管电流

    这些参数主要决定CT的扫描功率以及检查部位,参数越大适应范围越大,对于一些深度较大的部位诊断有一定的优势,而且图像质量相对较好。

    (3)层厚、横向扫描野、孔径

    这些参数也是CT的重要参数,层厚越小成像越细,一般为0.6~10mm。横向扫描野一般为45~50cm,孔径为70cm。

    (二)PET部分:

    (1)    晶体材料与尺寸

    晶体部分是PET的核心,PET主要依靠晶体接收正电子,正如摄像机的镜头一样,PET晶体就是PET的“眼睛”。晶体材料有三种,即BGO、LSO和GSO。它们对于采集511MeVγ光子的信息各具优势。BGO具有较大的原子序数和密度,使得它对γ光子具有很好的拦截能力,有效增加其灵敏度。它的主要缺点是余辉时间较长,不利于3D采集。但其成本相对较低,因此在以2D为主的PET设备上广泛的应用。LSO只有约40ns的余辉时间、高光输出量和仅比BGO低15倍的灵敏度,使得它成为非常适合3D采集的快速晶体。但LSO也有明显的缺点,其光输出与能量不成比例,而且不同批次的晶体光输出量可能相差很大。另外,LSO中存在约26%的长半衰期同位素176Lu,这造成其本底计数增加约10000cps。对常规临床检查的影响不大,但会显著增加单光子透射扫描(如用137Cs进行衰减校正时)的噪音。GSO是LSO的有力竞争者。虽然其光子的拦截能力相对略差,光输出量也较低,但其能量分辨率远高于BGO和LSO。这使得其抗散射能力较强,加上较短的余辉时间,也非常适合3D采集。

    晶体尺寸的设计是对空间分辨率和灵敏度的折中。晶体切割较小,探测时的空间分辨能力会有所提高,但其灵敏度则会相应降低。目前PET晶体的环向尺寸约4~6.45mm,轴向约4~8mm,相应的最大空间分辨能力约4~6mm。晶体环数也是一个重要指标,同样的轴向扫描野,环数越多,则晶体的尺寸越小,轴向空间分辨能力越好。

    (2)    扫描速度、采集模式、衰减校正

    这些参数在PET中具有很重要的意义。困扰PET发展的重要原因之一就是扫描速度太慢,做一次全身扫描长达数小时。采集模式主要分为2D和3D两种。用CT代替常规的透射扫描进行衰减校正是节省时间的主要方面,而PET部分多选用3D采集也是一个重要的方面。通过3D采集,一般均可将每个床位的采集时间缩短到2~3min(2D采集约5~6min),其中LSO晶体在这方面的优势最明显。另外,使用BGO晶体时如果能够尽量增加噪声等价计数率(NECR),也可以适当缩短采集时间,提高扫描速度。

    (3)    空间分辨率、横向扫描野、孔径

    这些参数决定扫描的图像质量。空间分辨率一般为:4~6mm;横向扫描野为:55~60cm;孔径为:59~70cm。CT的孔径为70cm,而专用PET的孔径一般设计在60cm左右。PET/CT设计时将PET孔径也增加到70CM,可以减少幽闭感觉,也便于放疗定位。增大孔径一般并不挪动晶体间距,增加的空间主要来自原来放置衰减校正源和隔栅的空间,因此不会降低其空间分辨能力。

    【责任编辑:清茗 TEL:(010)68476606】

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