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联影PET/MR技术行业领先,PET/MR普及尚需时日

于洋 2019-02-20 4607 212

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PET/MR技术是医学成像领域最为尖端的成像诊断技术,但由于该项技术的壁垒较高,尖端的技术难题尚未完全突破,短期内仍无法实现技术及产品的市场普及。

  摘要:PET/MR技术是医学成像领域最为尖端的成像诊断技术,但由于该项技术的壁垒较高,尖端的技术难题尚未完全突破,短期内仍无法实现技术及产品的市场普及。

  研究对象界定

  MRI(Magnetic Resonance Imaging),即磁共振成像,是指通过利用人体与MRI设备发出的磁场共振达到实现成像目的,具体成像过程如下:外加射频脉冲,改变磁场矢量平衡;原子核与磁场共振;质子释放能量的同时产生射频信号;射频信号经计算机处理形成可视图像。

  CT(Computed Tomography),即计算机断层扫描,结合X线成像和断层扫描技术,利用X线对人体的吸收值形成灰阶图像。

  PET(Positron Emission Tomography),即正电子发射式计算机断层成像,是ECT(Emission Computed Tomography,辐射断层成像)的一种,具体工作原理如下:示踪分子进入人体的循环系统;示踪分子根据不同组织中不同成分的浓度,通过形成亮度差异,差异化区分人体不同组织的活性强度。ECT包括PET和SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography,单光子发射式计算机断层成 像单光子发射式计算机断层成像)两种。

表 1 PET与SPECT对比分析

注:ECT根据使用的放射性元素发射γ光子的方式和种类分为PET和SPECT

  (资料来源:公开资料整理)

  PET/MR(或PET-MR),即正电子发射断层扫描-磁共振成像,是一种混合成像技术,结合了MRI技术与PET功能成像。

  PET-CT,即正电子发射计算机断层显像,通过将探测注射入体内的示踪电子的分布情况,然后结合计算机断层扫描精准定位的功能,进而反映人体生理代谢及解刨结构。

  PET-CT技术较PET/MR技术成熟度较高,但缺点明显。目前国内外生产PET-CT设备的代表厂商主要包括GE、Philips、Siemens、联影、东软、明峰、赛诺联合和锐视康,其中联影推出的PET-CT产品(包括84环、96环、112环)在行业内首先突破300mm超大轴向视野全身扫描,和已有的传统PET-CT设备相比,检查速度提高了近一倍,辐射剂显著减少。目前PET-CT技术与PET/MR技术相比,在临床应用方面PET-CT技术更为成熟,但PET-CT技术存在辐射量巨大的显著缺点,目前PET-CT单次辐射量介于10-30mSv之间,而PET/MR辐射相对较小,检测过程中的主要辐射来源是示踪剂,目前临床最常用的药物是18F-FDG(氟代脱氧葡萄糖),但是18F-FDG的半衰期时间较短,一般两个小时左右,并且会很快通过正常生理代谢随尿液排出体外,因此PET/MR检查的副作用很小,辐射量大约在10mSv左右。

  PET/MR技术难题尚未全部突破。从软组织成像的角度来看,MRI技术具备无电离辐射的显著优点,对软组织的成像效果更好,能够更加有效的对病灶进行检查,进而快速诊断疾病,目前PET及MRI一体化是在临床技术应用和发展领域的重要趋势。从PET/MR技术的发展进程来看,目前PET/MR技术难题仍未能完全突破,其中代表性的技术难题如下:PET通常采用的是光电倍增管,因为磁场本身可以导致电子偏离先前的运动轨迹进而导致光电倍增管探测电子丢失,这就意味着即使是在微弱的磁场中,光电倍增管也无法工作。所以从技术发展的角度来看,PET/MR技术未来重点突破的方向包括两个方面:一是加速研发对磁场具有较低敏感度的光电倍增管,加速提升雪崩光电倍增管及硅光电倍增管的稳定性;二是提升图像分辨力及灵敏度。

  PET/MR技术壁垒较高,国内联影技术高度领先。现阶段PET/MR技术难度较大,这导致PET/MR产品尚未能实现量产,行业周期尚处于上升阶段,市场上PET/MR产品种类较少。目前国内外生产PET/MR设备的重点企业包括美国的GE、荷兰的Philips、德国的Siemens、中国的联影以及中国的大基康明,其中中国联影的PET/MR技术在国内高度领先,其代表产品uPMR790填补了我国在PET/MR领域的技术空白,整体技术水平达到或优于同类型的国外产品,在PET与MR空间时间二维匹配等级方面,处于行业最高水平。从设备类型上来看,目前市场上的PET/MR设备主要分为一体机和分体式两种类型,生产一体机的厂家主要包括GE、Siemens和联影,而Philips和大基康明主要生产分体式PET/MR产品。

表 2 PET/MR生产厂商及代表产品

(资料来源:公司官网产品介绍等公开资料)

  结语

  PET/MR技术是现阶段全球最为顶尖的的医学影像诊断技术,也是现阶段在细胞分子水平上对人体功能代谢进行成像最为尖端的医学影像技术,是目前诊断、治疗恶性肿瘤、脑部病变等疾病的最优方法。PET/MR技术壁垒较高,部分尖端技术难题尚未完全突破,目前联影、通用电气等厂商的PET/MR技术优势较为显著,未来随PET/MR技术的不断发展,PET/MR对于PET-CT的替代能力将显著提升。

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