正电子发射断层成像的数字化

正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)自诞生起就是部分数字化的,并在随后的数十年里稳步朝着更加数字化的方向发展。信息技术的接连突破为PET提供了前所未有的存算能力,显著加快了PET数字化的步伐。时至今日,PET数字化已经成为PET领域产研两方面的共识。

正电子发射断层扫描存活心肌评估的图像分析与解读及其进展

心血管疾病是造成全球死亡和疾病负担的主要原因之一。准确评价心肌活性不仅有助于心血管疾病患者的临床决策,对其预后也具有重要的价值。正电子发射断层扫描(PET)图像质量好,在诊断和评估已知或疑似冠状动脉疾病患者中准确性较高。经典的PET心肌血流灌注-葡萄糖代谢显像评估存活心肌的价值已得到公认。目前PET存活心肌评估的图像分析主要依靠视觉评估或半定量评价。近年来,随着各种图像软件自动分析的推广应用,更多定量指标的纳入为临床提供了更有价值的参考信息。软件和技术设备的持续进步也推动着PET在评估存活心肌中更好地发挥其优势,人工智能技术的兴起及一体化PET/MR的探索应用更为PET心肌活性成像与图像解读提供了新的手段,但新技术同样伴随着机遇与挑战。本文就PET存活心肌评估中常用的软件、图像显示、不同图像分析方法及相关进展进行综述。

正电子发射计算机断层扫描系统原理分析与故障维修

正电子发射断层扫描与计算机断层扫描(PET/CT)通过分子影像技术显示人体脏器或组织的代谢活性及受体的功能与分布,并已广泛应用于临床。根据PET/CT日常维护经验,对设备机架内滑环打火和机架水冷系统高温报警2例故障案例进行原理分析及维修,提出针对性维护方案,以保障设备良好的运行。

正电子发射断层扫描图像部分容积效应的模拟研究及实验检验

用模拟实验研究了正电子发射断层扫描(PET)部分容积效应与相关影响因素间的关系。依据形成部分容积效应的理论,由计算机模拟PET各种分辨率情况下各种大小热灶的图像。计算图像的最大恢复系数、平均恢复系数及图像热灶半高宽,并用PET实验进行了检验。结果表明:PET实验的结果与模拟结果一致;当热灶直径以PET分辨率为单位时,图像热灶的最大及平均恢复系数随热灶直径的变化与分辨率无关,且热灶半高宽/分辨率与热灶直径的关系不受分辨率影响。

正电子发射断层图(PET)的原理与展望

1导言正电子发射断层图（positronemissiontomogfaphy，PET）是电子计算机图像处理、核医学、微量放射化学合成、生物物理学的示H踪动力学模型等多学科综合产生的医学成像新技术。目前在理论研究和临床诊断方面，已有广泛的应用l'－'l。PET是用示踪核素标记的化合物注入人...

X射线正电子发射断层扫描仪(PET/CT)图像融合软件临床应用质量检测技术专家共识

PET/CT通过获取疾病的功能代谢信息与解剖结构信息提高诊断的准确性,对其图像融合软件的临床应用质量控制至关重要。国内外学者在利用模拟呼吸运动的动态体模对PET与CT图像融合软件进行质量评价过程中,在检测条件、检测项目、检测方法及评价标准等方面存在一定差异,检测结果难以互认。因此,有必要对基于模拟呼吸运动动态体模的PET/CT图像融合软件临床应用质量检测形成专家共识。在2019年3月召开的专家共识会上经充分征求核医学、放射学和临床工程专家意见,结合PET/CT图像融合软件符合性评价研究结果,专家共识组发布《X射线正电子发射断层扫描仪(PET/CT)图像融合软件临床应用质量检测技术专家共识》。该共识结合了理论与实践,讨论了一种模拟呼吸运动的动态体模,详细阐述其对PET/CT图像融合软件质量控制中的检测条件、检测项目、检测方法及评价标准,以期更好地规范利用动态体模对PET/CT图像融合软件临床应用质量进行评价。

中国第一台正电子发射断层成像系统——PET—B01

本文简要介绍了正电子发射断层成像(PET)技术的原理及发展概况,描述了国内第一台正电子发射断层成像系统PET-BOl的结构和性能,并展望了近期内PET发展的方向。

正电子发射断层照相机(PET)初试

正电子发射断层照相(PET)是当今最高层次的核医学技术,是研究脑代谢、脑受体和心肌代谢的重要手段。中国科学院高能物理所赵永界等于1986年11月研制成功了我国第一台PET实验样机,我们从1987年7月起合作进行了一些模型实验和动物试验,对该机的实用性进行了估价,报告如下。

结合各向异性扩散滤波Thin Plate先验正电子发射断层图像重建的算法

背景:在正电子发射断层成像中,MAP重建方法通过引入先验分布约束,可以明显提高重建图像的质量,但不合适的先验分布项可能会造成重建图像过度平滑或出现阶梯状边缘伪影。目的:针对基于传统局部先验信息的MAP方法易于导致重建图像过平滑或产生阶梯状边缘伪影的问题,提出了一种结合各向异性扩散滤波的、基于Thin Plate先验的改进MAP重建算法。方法:重建算法由两步组成:基于双向扩散系数的PDE各向异性扩散滤波和基于Thin Plate先验的MAP估计。重建图像通过这两步交替迭代得到。文中采用归一化均方根误差和信噪比定量评价重建图像质量。结果与结论:结合了基于双向扩散系数的PDE各向异性扩散滤波,并将Thin Plate二次二阶先验模型引入到MAP重建算法中,所获得的重建结果图像在抑制噪声、边缘保持方面取得了良好的效果,SNR、RMSE以及视觉评价等方面均有较大程度的改善。

小波包变换在正电子发射断层扫描仪图像重建中的应用

在对常用的计算机断层图像重建方法———解析法深入研究的基础上 ,将小波包技术应用于断层图像重建 ,提出了基于小波包变换的多尺度断层图像重建框架 .该方法能够直接从投影数据的多尺度表达中计算出目标多尺度表达系数 ,可在提取重建图像多分辨信息的同时 ,保留传统滤波反投影法的简便性和有效性 .计算机仿真模型和临床正电子发射断层扫描仪投影数据的重建结果表明 ,该方法和滤波反投影方法相比 ,在不增加计算量的基础上 ,能够对任意不同频段的信号进行较为精确的重建 。

正电子发射断层扫描图像非局部几何非线性扩散去噪方法

目的:评估一种新的正电子发射断层扫描技术(PET)图像去噪方法—非局部几何非线性扩散滤波。方法:首先,计算PET图像的几何非线性扩散系数;然后,对该扩散系数进行非局部邻域加权平均;最后,用非局部加权平均后的扩散系数对PET图像进行几何非线性扩散滤波。结果:与原几何非线性扩散滤波、非局部均值滤波、PURE-LET滤波方法相比,非局部几何非线性扩散滤波可提高PET图像峰值信噪比和结构相似性,增强图像视觉效果。结论:非局部几何非线性扩散滤波是一种有效的PET图像去噪方法。

基于增量优化传递的正电子发射断层图像重建

将增量优化传递算法用于正电子发射断层图像重建中,得到一种新的最大后验概率图像重建算法,实验结果表明,相对于滤波反投影和最大似然期望值最大化算法,有序子集可分离的抛物面型替代函数算法和发射增量优化传递算法得到的图像归一化均方误差较小,且边界得到一定的保持.在迭代的初期,有序子集可分离的抛物面型替代函数算法收敛较快,误差小;当迭代到一定的次数时,发射增量优化传递算法误差小,且能够有效收敛,对发射扫描断层图像重建产生重要的影响.

正电子发射计算机断层仪器PET及在心肌活检方面的应用

正电子发射计算机断层仪PET是将发射正电子的放射性同位素示踪药物注入人体内,产生的γ射线穿出人体,在体外获得高分辨率的功能影像和高精度参数影像最先进的装置。介绍了PET的基本构造及在临床心肌活检方面的应用。

肝气郁结证相关脑区的正电子发射断层成像

目的:观察肝气郁结证整体水平上脑功能变化的特点,获得肝气郁结证中枢病变的定位信息。方法:采用配对研究的原则,应用正电子发射断层扫描成像技术,选择典型肝气郁结证患者60例,应用SPM图像分析软件,对比分析肝气郁结证与正常志愿者脑功能影像学的不同。结果:左侧额下回(BA47)、扣带回前部、扣带回后部、颞中回(BA21)、额中回(BA6)、双侧颞上回(BA37,38)、中央前回(BA4,6)等表现为葡萄糖低代谢状态(P<0.01);脑干中脑、延桥交界、右侧楔叶(BA18)、左侧小脑表现为葡萄糖高代谢状态(P<0.01)。结论:肝气郁结证相关脑区多呈现葡萄糖利用率降低,整体水平上为中枢参与肝气郁结证病变提供了客观的可视性影像学依据。

电针头穴对人脑运动功能区糖代谢影响的正电子发射断层扫描研究

目的研究针刺百会、曲鬓穴对大脑运动功能区糖代谢的影响。方法采用Talairach大脑立体定位法,运用正电子发射断层扫描(PET)观察运动状态下正常人和脑卒中患者电针前后大脑细胞葡萄糖代谢的变化。结果正常人针刺后双侧大脑顶上小叶、楔前叶葡萄糖代谢增高,以左侧大脑为主;患者双侧第一躯体运动皮质区、运动前区及顶上小叶和健侧的补充运动区发生了明显的代谢功能改变,表现为糖代谢增高的区域集中于健侧,代谢减低集中于病灶侧。结论针刺百会与曲鬓穴可以改变大脑双侧有关运动区域的代谢,从而可能诱导与运动相关的某些区域神经组织兴奋,补偿或协助受损的神经网络,促进运动功能的重建。

正电子发射断层显像在泌尿系统肿瘤中的应用

正电子发射断层(PET)显像是鉴别、诊断和指导治疗各种肿瘤(如泌尿系统肿瘤)的先进分子影像学技术1。8F-氟代脱氧葡萄糖(FDG)PET在前列腺癌、膀胱癌、肾癌和睾丸肿瘤中的鉴别诊断和监测治疗方面具有重要的临床价值。但是,FDG PET对这些肿瘤的检测仍有较高的假阴性和假阳性1。1C-胆碱(CH)和11C-乙酸盐(AC)能弥补FDG的某些不足,在前列腺癌和膀胱癌显像方面优于FDG1。8F-氟代胆碱(FCH)和18F-氟代乙酸盐(FAC)能弥补CH和AC中11C半衰期较短的缺点,具有较好的应用前景。3′-脱氧-3′-18F-氟代胸腺嘧啶(FLT)、16β-18F-5α-二氢睾丸甾酮(FDHT)1、8F-羟甲基丁基鸟嘌呤(18F-FHBG)等新型PET显像剂的应用,可能会进一步提高泌尿系统肿瘤PET显像效果,但仍需要进一步研究。

颈动脉粥样硬化斑块稳定性评估正电子发射断层扫描/磁共振研究进展

颈动脉粥样硬化斑块破裂是导致脑梗死的主要原因,探索斑块进展的病理生理机制,尽早发现易损斑块是国际研究热点。研究显示炎性反应与斑块发生、发展、破裂密切相关,但炎性反应过程及其与预后关系的病理生理机制尚不清楚。高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-MRI)和正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)是评价颈动脉粥样硬化斑块的有力手段,HR-MRI能提供斑块形态学信息,PET能提供斑块内炎性反应的巨噬细胞代谢信息。本文重点对HR-MRI、PET及一体化PET/MR成像在颈动脉粥样硬化斑块稳定性评估的研究进展进行综述,阐明颈动脉斑块易损性的病理生理机制,以期进行早期影像学预警,有效预防脑梗死。

恶性淋巴瘤正电子发射型断层扫描技术检查的临床意义

目的分析恶性淋巴瘤患者的正电子发射型断层扫描技术(PET)检查结果和临床情况,探讨这一新的影象学检查在恶性淋巴瘤诊治中的特点及临床意义。方法对20例恶性淋巴瘤患者行PET检查,并对其中16例行CT或MRI检查。结果(1)20例PET检查的恶性淋巴瘤患者诊断符合率高于行CT、MRI检查的患者;(2)对估计临床分期有参考作用方面PET 为100%,CT、MRI 占66.7%;(3)初步显示PET检查荧光脱氧核糖(FDG)摄取值高低可对区分淋巴瘤的恶性程度及预后提供依据;(4)20例患者根据PET检查代谢值变化及时调整治疗,治疗有效率为85.7%。对照组缺乏此信息,治疗调整者及治疗有效率低于前者。结论PET检查将形态改变和代谢变化有机结合的特点,在恶性淋巴瘤全身探查、早期发现病变、定量分析、显示代谢功能、监测疗效、评估预后诸方面都有其优越性。该检查安全可行,但应注意鉴别假阳性反应;有糖尿病的患者需注意示踪剂对血糖的暂时影响。

我国正电子发射计算机断层扫描设备配置及使用情况抽样调查

目的:抽样调查全国正电子发射计算机断层扫描仪(PET)-CT配置及使用情况。方法:抽样调研2016年12月底已装机且装机时间≥1年的24个省、市和自治区123家PET-CT使用单位,采用文献调查法调研了解2008年1月至2016年12月PET-CT科研使用情况,采用问卷调查法用表格设计问卷,电子邮寄法发放回收问卷,了解设备配置及2008-2015年临床使用情况。结果:文献调研123家单位共发表临床PET-CT应用研究类文章733篇(肿瘤、脑功能研究及心脏相关文章分别为674篇、50篇和9篇),图像技术相关文章37篇。问卷调查123家有81家单位参与调研(回收率65.9%),日最大工作量12～15人,设备年能力利用率46%～54%,全身显像及躯干显像为主要显像方法,特殊显像主要为肺部薄层CT及放射治疗图像;肿瘤显像相关配件使用情况良好,分析软件配置不足;心脏显像相关软硬件以及神经系统图像分析软件使用情况欠佳;对PET-CT中文报告系统、科研软件包及高速度服务器的需求强烈。结论:目前PET-CT临床使用能力尚未完全发掘,根据临床及科研的要求进行选件功能与配件配置评估有助于改善现状。