PET发展及介绍(图文并茂)ppt课件VIP

正电子发射计算机断层摄影，正电子发射本体，正电子：反电子粒子。也称电子阳电子：电子的反粒子也有反电子(ELEC)管、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、正电子发射它主要用于确定癌症的发生和发展，神经系统和心血管疾病的状态。使用正电子发射断层成像，放射性药物需要注射到病人体内。放射性药物在患者体内释放信号，这些信号被外部的正电子发射断层扫描仪接收，然后形成图像，这些图像可以显示器官或组织(如肿瘤)的化学变化，并指出某一部分的代谢与正常的不同程度。随着聚对苯二甲酸乙二醇酯的发展，物理学家在20世纪20年代从理论上推断出了带正电的正电子的存在。自20世纪30年代以来，人们对放射性核素的物理和化学性质进行了深入研究，并发现了它们在生物学和医学中的应用价值。1953年，布朗内尔博士和斯威特博士开发了一种用于脑正电子成像的正电子成像仪。20世纪60年代末，出现了第一代可以进行断层成像的商用PET扫描仪。1976年，菲尔普斯博士和霍夫曼博士设计了聚酯的开发。第一个用于临床的商用聚酯是由ORTEC组装和生产的。20世纪80年代，更多的公司投资于聚酯开发。岛津，1980)，CTI (1983)，西门子(1986)，通用电气(通用电气，1989)，日立(日立，1989)和ADAC (1989)聚酯系统已经变得越来越成熟。许多新技术被应用到聚酯产品中，例如使用BGO和LSO晶体的检测器、使用数字正电子符合技术的检测器、切割晶体的检测器模块等。1964年的环头聚酯和2001年的GEDISCHYL-LSPET是聚酯的物理基础。正电子放射性核素通常是富含质子的核素，当它们衰变时会发射出正电子。原子核中的质子释放正电子和中微子并衰变为中子：正电子和电子质量相同，电荷相同，但符号相反。正电子()衰变通常发生在人造放射性核素中。正电子湮灭，正电子湮灭在湮灭产生：能量(511千电子伏光子)动量和511千电子伏伽马光子180度分开之前在人体组织中行进1-3毫米。正电子湮没，正电子成像设备，正电子核素设备，正电子示踪设备，正电子成像采集，回旋加速器，放射性标记设备，正电子成像系统，正电子药物。由于碳、氮、氧是人体的基本元素，而氟具有类似于氢、11C、13N、15O、18F的生理行为，因此其他正电子核素被用于标记人体的糖、氨基酸和脂肪等生理物质。在不影响内部环境平衡的生理条件下，可以获得正常组织或病灶的放射性分布(形态显示)、放射性标记药物的浓度、局部葡萄糖氨基酸和脂肪代谢、血液灌注、受体的亲和常数、氧利用率以及活体的许多其他生理参数。该方法显示的形态和功能参数可用于研究和诊断人体的病理生理异常和疾病。与传统的解剖结构现象相比，它更深、更全面，病变可以更早发现。正电子药物、正电子成像分辨率的限制以及正电子湮没过程中粒子动量的变化将导致探测场中511千电子伏光子的不确定度偏差约为4。对于检测环截面图直径为70厘米的聚酯，将会产生2-3毫米的位置不确定性。正电子发射位置和湮灭辐射发生点之间的微小偏差和微小距离限制了正电子发射的分辨率。对于大视场(FOV)聚酯，最高分辨率约为3-4毫米PET图像分辨率的极限，PET(人体)图像分辨率的极限约为：2mm，PET结构，PET数据采集，正电子湮没产生的湮没伽马光子同时撞击探测器环上对称位置的两个探测器。每个探测器在接收到伽马光子后都会产生一个定时脉冲。这些定时脉冲被分别输入到符合电路中用于符合鉴别。设置一个具有小时间常数(通常15ns)的时间窗口，用于为真正的符合事件选择符合电路。同时，落入时间窗口的定时脉冲被认为是在同一正电子湮没事件中产生的伽马光子对，因此被符合电路记录。时间窗阻止许多散射光子进入。PET数据采集符合检测原理，符合检测技术可以在符合电路的时间分辨率范围内检测同时发生的放射性事件。正电子放射性核素示踪成像可以通过符合探测技术进行。符合检测技术用于实现电子准直，大大减少随机符合事件和背景，提高检测灵敏度。根据探测原理，正电子被准直，正电子被准直，湮灭伽马光子对只能在两个探测器的FOV立体角内探测，这两个探测器彼此形成180度角。利用湮灭辐射的特性和两个相对探测器的重合来确定闪烁事件的位置和时间的方法称为电子准直。电子准直的特点，电子准直是PET的一个主要特点，它消除了重铅准直器，提高了点响应函数的灵敏度和均匀性。大部分检测效率不再由于准直器的使用而损失。避免了准直器对分辨率和均匀性的不利影响。通过使用被准直器阻挡的部分伽马光子，大大提高了检测灵敏度。对于2D采集模式，正电子发射断层显像的灵敏度比单光子发射断层显像高10倍以上。使用铅准直器的SPECT系统的分辨率为8-16毫米，而电子准直的聚酯系统的分辨率为3-8毫米。X-Y平面是聚酯的横截面，平行于检测环的平面。Z轴是聚酯的长轴，垂直于检测环的平面。PET探测环、PET探测环、PET探头由几个探测器环排列组成，探测器环的数量决定了PET轴向视场的大小和故障平面的数量。轴向故障数=(环数* 2)-1聚酯的轴向视野是指聚酯的长轴内垂直于检测环平面的最大长度，它能检测真正的符合事件。探测器环越多，探头的轴向视野越大，一次扫描可以获得的断层平面越多。探测器由晶体、光电倍增管和相关电子电路组成。许多探测器紧密排列在探测器环周围。探测器要求探测器必须具有高探测效率。探测器必须具有短的重合分辨率时间。探测器应该具有高空间分辨率。探测器的空间分辨率主要取决于晶体材料、光电倍增管的尺寸和数量。探测器应具有高可靠性和稳定性。光电倍增管的性能将直接影响探测器的可靠性和稳定性。闪烁晶体是探测器质量的关键。在2D采集期间，将隔垫置于探头环和环之间。*屏障由重金属屏蔽材料制成，例如铅或钨，以防止出现错误的环重合事件。*3D采集被接收到环之间的光栅中，系统将记录探测器之间任何组合的重合事件。PET的2D和三维采集模式，PET的2D和三维采集模式，*屏蔽屏障的存在减少了随机和散射符合计数(30%)。2D和3D采集模式的PET，3D采集中必须解决的问题，*图像不能以2D层的形式叠加，必须在3D体积中重建，*斜截面投影不完整，不能获得完整的3D体积图形，完整的3D重建，两步重建算法(二次投影):*2D平面重建，*斜截面视图通过正投影获得，* 3D r获得一致数据的一对检测器之间的连接线称为投影线或响应线，这是三维采集中的一些问题，也是多FOV采集中的重叠层：*在FOV边缘的PET的2D采集的LOR数据线性恶化，均匀性恶化。*在多FOV采集期间，边缘层需要适当重叠。* 3D采集时FOV边缘变得更差，需要重叠更多的边缘层，以及3D采集中的一些问题。除了散射和随机符合计数，3D全身扫描还包括轴向视野外的放射性计数(AFOV)。这些计数的结合严重影响3D全身图像。2D和三维采集模式。2D采集可以获得高精度的定量分析数据。三维全身扫描必须进行重叠结论。2D采集适用于肿瘤检测和全身扫描。3D采集适用于精确的定量分析。3D采集适用于神经系统和大脑扫描。条件允许时，应尽可能选择具有2D和3D采集功能的设备。家庭、宠物图像重建、反投影迭代重建方法(FBP)、宠物图像重建、2D图像重建和2D图像重建是宠物图像重建的基础。所有方向的投影数据形成一个正弦图，每个投影是正弦图的一条线。聚酯图像重建和反投影重建产生具有星形伪影的图像，聚酯图像重建、滤波反投影重建、反投影重建图像的星形伪影通过滤波函数被去除，并且结果是更精确的重建、重建、聚酯图像重建、迭代重建：EM和OS-EM、聚酯图像重建、聚酯图像重建、聚酯图像重建、聚酯图像重建、聚酯图像重建、聚酯数据校正， 探头归一化放射性核素衰变校正正电子发射光谱仪探测频率校正(井型校正)组织衰减校正均匀衰减系数校正随机符合校正散射校正死区时间校正正电子发射光谱仪性能参数能量分辨率：Eres=(EFWHM/EP)X100%时间分辨率：半高全宽(FWHM)时间响应曲线空间分辨率：探测器分辨X、Y和Z方向最小物体的能力。 噪声等效计数率：每一个符合采集数据的真实符合计数率，其信噪比与无散射和无随机符合相同。系统灵敏度：在单位时间和单位辐射剂量下获得的符合计数。最大计数率：检测器每单位时间可测量的最大计数值。PET成像的特点，光子准直和符合探测技术的应用，提供了良好的空间定位，大大提高了探测灵敏度。它的灵敏度比磁共振成像高，10-100比单光子发射断层显像高3倍.分辨率提高(最高可达4毫米)，可检测1厘米大小的病灶，图像清晰，诊断准确率高。它能从一定体积的组织中快速获得35(或更多)个切片的断层图像(无论是CT还是MRI都不能做到)，并能获得全身各个方向的断层图像，使临床医生能清楚地看到疾病的全身情况，尤其有利于肿瘤转移和复发的诊断。正电子发射断层显像的特点，是因为它用两个探测器以180度角进行探测，而伽马光子能量高，不容易被吸收，所以湮没辐射的深度位置对测量结果没有明显影响，而且可以得到非常正确的衰减校正，它可以用测量数和衰减校正后的实数来进行三维分布的“绝对”定量分析(准确度10%)，远远优于SPECT。正电子核素是一种超短半衰期核素，适用于快速动力学研究。功能图像和解剖图像之间的差异，功能图像：-反映了患者身体中的功能代谢-分辨率较低(约4-5毫米或更低)，与CT和MRI-核医学领域：纳米/SPECT、PET-其他领域(磁共振波谱、功能磁共振成像)、脑磁图(磁敏感成像)相比，解剖图像反映病人的解剖结构通常可以获得高分辨率的效果(1毫米或更大)x光/CT、MRI、超声波、PET和CT、MRI，因为PET测量体内的化学变化和代谢，而CT或MRI主要用于“观察”结构，因此，在某些情况下，PET优于CT或MRI，特别是在区分癌症和良性组织方面与聚对苯二甲酸乙二醇酯相比，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯具有聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯的特点。CT和PET硬件和软件集成在一台机器上。解剖图像和功能图像被集成到一个机器中。同一图像具有良好的解剖结构和丰富的生理生化分子功能信息，可用于肿瘤诊断、治疗和预后随访的全过程。正电子发射断层扫描和正电子发射断层扫描具有高灵敏度、特异性和准确性。宠物/猫当然可以实现它。可以实现正电子发射/正电子发射，但不能只实现正电子发射或正电子发射。正电子发射断层扫描的发展历史，1953年脑肿瘤的正电子探测，1963年发射断层扫描，1973年豪斯菲尔德发明的CT，1976年临床用正电子发射断层扫描，1991年螺旋CT，1995年汤森发展的正电子发射断层扫描。北美放射学会2001年发表的2000年美国放射学会2002年临床实践中使用的PET/CT。在左侧-中央扫描；center-Petscan；正确结合的计算机断层扫描，临床应用的聚酯-癌症，聚酯已被认为是特别有效的确定某些疾病，包括是否存在癌症，是否已扩散和转移，是否有反应的治疗，以及患者是否不再有癌细胞治疗后。早期检测：正电子发射断层扫描可以正确地判断肿瘤是恶性还是良性，因为它是生化活动的图像。因此，如果PET图像显示没有高FDG吸收，就不再需要通过手术切片来判断。此外，全身扫描的宠物可以确认是否有远处的癌症转移。临床应用PET-癌症，定期癌症：因为PET是非常敏感的，它可以用来确定疾病的程度和正确确定癌症转移。检查癌症复发：聚酯被认为是最正确的诊断程序，以区别它是癌症复发或只是手术或放疗后的正常变化。评价化疗的有效性：正电子发射断层扫描可用于测量每一轮化疗前后癌症组织的代谢状态，并可进行比较以确定化疗是否有效。一般来说，从生理结构来看，用正电子发射断层扫描观察到的成功化疗比治疗反应要早。聚酯-癌症的临床应用，聚酯-神经系统疾病的临床应用，聚酯可以形象地描绘出大脑不同区域的活动是否不同于正常，因此，它对阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫等神经系统疾病的诊断有很大的影响。