生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)

生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)第1頁(yè)/共32頁(yè)1.PET-CT成像原理及關(guān)鍵技術(shù)2.PET-CT的臨床應(yīng)用3.PET-CT的優(yōu)缺點(diǎn)4.PET-CT的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)第2頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT第3頁(yè)/共32頁(yè)良好的工作環(huán)境第4頁(yè)/共32頁(yè)1.PET-CT成像原理及關(guān)鍵技術(shù)PET-CT是PET與CT的同機(jī)融合，整臺(tái)設(shè)備一體化，使用同一個(gè)檢查床和同一個(gè)圖像處理工作站，它集兩者優(yōu)勢(shì)于一身，既可以顯示人體的解剖結(jié)構(gòu)及形態(tài)學(xué)改變，也可以顯示功能、代謝、受體方面的信息，有效地降低了單純PET或CT的假陽(yáng)性和假陰性，具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。第5頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET正電子發(fā)射型斷層顯像PositronEmissionTomography它采用正電子核素或其標(biāo)記生物活性物質(zhì)為顯像劑來(lái)了解全身臟器功能及代謝變化。第6頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET的結(jié)構(gòu)PET是由封閉多環(huán)型探測(cè)器、電子前端放大與符合系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及檢測(cè)床構(gòu)成。發(fā)射正電子的核素，導(dǎo)致一個(gè)電子的湮滅輻射，從而產(chǎn)生方向相反、角度180°±0.25°的2個(gè)511kev的γ射線光子，利用相對(duì)排列的兩組探頭進(jìn)行成對(duì)湮滅光子的符合檢測(cè)，然后用計(jì)算機(jī)處理獲得臟器的三維斷層圖像。第7頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET：mechanism第8頁(yè)/共32頁(yè)第9頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ETAdvance第10頁(yè)/共32頁(yè)CT

計(jì)算機(jī)斷層掃描ComputedTomography

它利用X線觀察特定部位形態(tài)學(xué)特點(diǎn)（解剖結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小、密度）第11頁(yè)/共32頁(yè)CT：Mechanism該掃描方式是通過(guò)單一軸面的射線穿透被測(cè)物體，根據(jù)被測(cè)物體各部分對(duì)射線的吸收與透過(guò)率不同，由計(jì)算機(jī)采集透過(guò)射線并通過(guò)三維重構(gòu)成像。

第12頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ETCTPET-CT

功能圖像解剖圖像融合圖像第13頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT:Mechanism

將PET和CT兩種設(shè)備有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，把極其微量的正電子示蹤劑注射到人體內(nèi)，然后用特殊的體外探測(cè)器（PET）探測(cè)這些正電子核素在人體全身臟器的分布情況，再結(jié)合CT的精確定位，這樣在對(duì)病灶進(jìn)行定性的同時(shí)還能準(zhǔn)確地定位，大大提高了臨床診斷的準(zhǔn)確性和使用價(jià)值。第14頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT的基本組成由一臺(tái)CT和一臺(tái)PET組成，包括掃描機(jī)架、主機(jī)柜、操作控制臺(tái)、圖像融合工作站、圖像記錄系統(tǒng)等組成。掃描機(jī)由CT掃描系統(tǒng)、PET掃描系統(tǒng)、掃描床組成。PET掃描系統(tǒng)主要部件是PET掃描探頭，是由多個(gè)探測(cè)器排列組成，圍成環(huán)狀。探測(cè)器是用來(lái)探測(cè)γ射線的裝置，探測(cè)器晶體的性能是影響PET靈敏度的關(guān)鍵因素。與探測(cè)器相連的是光電倍增管，它的作用是把晶體產(chǎn)生的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)倍處理，光信號(hào)才能形成脈沖電流輸出。

第15頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT的核心設(shè)備性能：CT與PET圖像同機(jī)融合全身掃描20分鐘完成圖像分辨率：4mm斷層層厚：4.25mm各種圖像定量分析處理DiscoveryLSPET-CT軟件美國(guó)GE公司第16頁(yè)/共32頁(yè)

PET-CT將PET（正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像）-CT（計(jì)算機(jī)斷層顯像）技術(shù)整合為一體，是目前世界上最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。其高靈敏的特性可以觀察到清晰的解剖結(jié)構(gòu)和分子水平的功能改變。通過(guò)一次非侵入性的掃描，即可觀察到體內(nèi)器官以及活體組織的完整的細(xì)節(jié)。2.PET-CT的臨床應(yīng)用第17頁(yè)/共32頁(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域臨床領(lǐng)域心臟病神經(jīng)精神疾病腫瘤第18頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT首選適應(yīng)癥：已知惡性腫瘤原發(fā)灶治療前分期、治療前放療靶區(qū)定位、治療后療效監(jiān)測(cè)、治療后復(fù)發(fā)、殘余病灶和壞死、瘢痕的鑒別，已知惡性腫瘤轉(zhuǎn)移灶尋找原發(fā)灶。第19頁(yè)/共32頁(yè)一、PET-CT能對(duì)腫瘤進(jìn)行早期診斷和鑒別診斷，鑒別腫瘤有無(wú)復(fù)發(fā)，對(duì)腫瘤進(jìn)行分期和再分期，尋找腫瘤原發(fā)和轉(zhuǎn)移灶，指導(dǎo)和確定腫瘤的治療方案、評(píng)價(jià)療效。在腫瘤患者中，經(jīng)PET-CT檢查，有相當(dāng)數(shù)量的患者因明確診斷，而改變了治療方案；PET-CT能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)療效，及時(shí)調(diào)整治療方案，避免無(wú)效治療?？傮w上大大節(jié)省醫(yī)療費(fèi)用，爭(zhēng)取了寶貴的治療時(shí)間。第20頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)ET-CT腫瘤檢查適應(yīng)范圍第21頁(yè)/共32頁(yè)二、PET-CT能鑒別心肌是否存活，為是否需要手術(shù)提供客觀依據(jù)。目前，PET-CT心肌顯像是公認(rèn)的估價(jià)心肌活力的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是心肌梗死再血管化（血運(yùn)重建）等治療前的必要檢查，并為放療評(píng)價(jià)提供依據(jù)。PET-CT對(duì)早期冠心病的診斷也有重要價(jià)值。第22頁(yè)/共32頁(yè)三、PET-CT能對(duì)癲癇灶準(zhǔn)確定位，也是診斷抑郁癥、帕金森氏病、老年性癡呆等疾病的獨(dú)特檢查方法。癲癇的治療是世界十大醫(yī)療難題之一，難就難在致癇灶的準(zhǔn)確定位，PET-CT使這一醫(yī)學(xué)難題迎刃而解。經(jīng)PET-CT的引導(dǎo)，采用Ｘ－刀或γ－刀治療，收到很好的治療效果。第23頁(yè)/共32頁(yè)四、PET-CT也是健康查體的手段，它能一次顯像完成全身檢測(cè)，可早期發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重危害人們身體健康的腫瘤及心、腦疾病，達(dá)到有病早治無(wú)病預(yù)防的目的。第24頁(yè)/共32頁(yè)3.PET-CT的優(yōu)缺點(diǎn)PET-CT同時(shí)具有PET和CT的功能，但它絕不是二者功能的簡(jiǎn)單疊加，因?yàn)镻ET與CT優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。PET可以顯示病灶病理生理特征，更容易發(fā)現(xiàn)病灶；CT可以精確定位病灶，顯示病灶結(jié)構(gòu)變化。PET-CT除了具備PET和CT各自的功能外，其獨(dú)有的融合圖像，將PET圖像與CT圖像融合，可以同時(shí)反映病灶的病理生理變化及形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，明顯提高了診斷的準(zhǔn)確性。第25頁(yè)/共32頁(yè)近些年P(guān)ET-CT在腫瘤、冠心病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等方面的臨床診斷，療效觀察，治療方案制定中發(fā)揮著重要作用，PET-CT能夠比一般檢查早半年發(fā)現(xiàn)病人的病灶，而其他方法有可能會(huì)拖延到中期或晚期才能確診，并且PET-CT一次檢查可以完成患者全身的代謝和解剖現(xiàn)象，減少了掃描時(shí)間，使患者更舒適。第26頁(yè)/共32頁(yè)其缺點(diǎn)，除了PET-CT本身價(jià)格比較昂貴外，由于正電子核素超短半衰期的特點(diǎn)，大多數(shù)PET-CT中心需要購(gòu)置醫(yī)用小型回旋加速器以及相關(guān)的化學(xué)合成系統(tǒng)，這樣在提高對(duì)醫(yī)技人員技術(shù)要求的同時(shí)還增加了建立PET-CT中心的整體費(fèi)用，這些都成了PET-CT影像設(shè)備發(fā)展的最大的障礙。第27頁(yè)/共32頁(yè)4.PET-CT的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)PET-CT是近幾年發(fā)展最迅速的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之一，迄今全球已經(jīng)安裝了110臺(tái)，在亞洲已經(jīng)安裝了17臺(tái)，這17臺(tái)大部分在中國(guó)（包括臺(tái)灣和香港地區(qū)）。由于PET-CT臨床應(yīng)用增多，原先單純使用PET或CT進(jìn)行診斷的病例中有20－25％通過(guò)PCT-CT檢查后，臨床診斷和治療的效果得到明顯提高。在大陸超過(guò)200例的患者接受了PET-CT的檢查，并在臨床上取得了非常好的效果。無(wú)論在國(guó)際和國(guó)內(nèi)，PET-CT的臨床價(jià)值已獲得醫(yī)學(xué)界的首肯，接下來(lái)的工作是如何更好、更有效地在臨床使用PET-CT。第28頁(yè)/共32頁(yè)雖然PET-CT正以驚人的速度發(fā)展，但是仍有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步解決，例如：如何降低設(shè)備成本，如何更精確進(jìn)行3D采集的衰減校正，以及因?yàn)镻ET和CT采集速度差異造成PET和CT圖像精確配準(zhǔn)的困難等問(wèn)題均是目前熱門研究課題。4.1PET-CT設(shè)備進(jìn)展第29頁(yè)/共32頁(yè)4.2

PET-CT臨床應(yīng)用進(jìn)展早期PET-CT主要考慮腫瘤的診斷和治療。隨著CT功能和性能的迅速提高，為PET-CT開拓在心血管、神經(jīng)系統(tǒng)的功能診斷提供了基礎(chǔ)，所以PET-CT在心血管和神經(jīng)系統(tǒng)臨床應(yīng)用具有廣闊的前景。