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当前PET-MRI技术处于发展期 市场机遇与挑战并存

查荣荣 2019-06-28 1806 0

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PET-MRI是SPECT-CT和PET-CT之后,又一项重要的医学临床影像技术,对软组织及肿瘤等临床诊断及实验研究具有重要意义。本文结合PET-MRI的临床应用,重点分析了其目前的成像技术状态及存在的问题。

摘要:PET-MRI是SPECT-CT和PET-CT之后,又一项重要的医学临床影像技术,对软组织及肿瘤等临床诊断及实验研究具有重要意义。本文结合PET-MRI的临床应用,重点分析了其目前的成像技术状态及存在的问题。

目前,PET-MRI成像模式已经得到了广泛认可,两者相互补充,所得成像具有高空间分辨率、高灵敏度得优势,有望在医学临床前研究中蓬勃发展。PET-MRI利用“智能”探针检测生物体理化特征,可用于肿瘤学成像、血管及动脉粥样化成像等。

PET-MRI系统的三种技术状态 各具优势又各有不足

根据采集系统的相对位置,PET与MRI的组合方式主要分为三种情况,分别为PET与MRI完全分离、PET与MRI保持一定距离并由共同的可快速移动检查床连接、PET与MRI合二为一。

PET与MRI完全分离,两个采集系统分别位于不同的检查室或同一检查室用活动门隔开,生物体完成初次成像后进入另一个检查室或穿过活动门进行第二次成像。两个系统的位置及检查时间间隔较为灵活,采集操作相互没有影像,因此,也可以分别用于单独的PET或MRI扫描成像。但整体检查时间较长,大量图像数据的处理对系统软件的要求较高,并且经常会因位移难以实现精准对位。

PET与MRI保持一定距离并由共同的可快速移动检查床连接,PET与MRI图像的采集先后进行,检查时间较长。通过PET与MRI采集系统的相对空间位置完成数据位置的校正,然而,此过程中生物体的移动会导致影像的失真 。为更好的提高两者空间匹配度,应该减少生物体的移动可能性,进而对缩短数据采集的时间间隔要求较高。

PET与MRI合二为一,即真正的同机融合,该项设计需要硬件的大幅替换和改进。首先,需要将PET探头光电倍增管替换为不受磁场影像的雪崩光电二极管。在非恒温工作环境下,此探头容易出现信号飘移,会降低探头的敏感度,因此,该状态对冷却系统的要求更高。改良探头的设计可实现PET与MRI的同时采集,可以提供其他影像方法难以得到的重要信息。

表1  PET-MRI医学成像的三种技术状态

(资料来源:中国知网)

PET-MRI检查灵敏度高、准确性好,同时在技术及临床应用中存在挑战

PET-MRI检查具有灵敏度高、准确性好等优点,但在技术及临床应用中仍存在问题与挑战。技术方面,在PET与MRI结合中,MRI系统对PET系统存在干扰,如机械振动、温度影响、射频干扰等;PET系统对MRI系统磁场均匀性和梯度系统的干扰,如涡流影响、电磁辐射干扰等;两者相互之间存在的包括空间兼容性、温度、成本在内的其他综合性影响;利用MRI成像数据进行PET衰减校正效果暂不显著。临床应用方面,由于PET-MRI的技术要求较高,当前其成本较为昂贵,并且诊断正确性尚无广泛证明,价格-效益关系缺乏实践证明。

图1 PET-MRI成像系统示意图

 

(资料来源:中国知网)

PET-MRI适用症状范围广 在临床中具有很大应用前景

目前PET-CT在临床已得到广泛应用,尤其在肿瘤学领域。PET-MRI探测率明显高于PET-CT,对乳腺、骨骼肌肉等恶性病灶的诊断也优于PET-CT,因此,在脑部肿瘤、骨髓肿瘤等临床应用中,PET-MRI有望超越PET-CT。其次,PET-MRI还可以提供一些功能信息,如灌注成像、水弥散成像等,因此PET-MRI远不是简单的解剖与功能的融合,更能够实现两种分子影像的不同采集。对于软组织较多的疾病而言,PET-MRI在前期诊断、预后判断中起着至关重要的作用。在PET-MRI一体机出现之前,PET-MRI软件融合图像已经用于脑肿瘤的评价,体现了PET-MRI的临床价值。而在PET-MRI一体机出现之后,其应用范围将更优于软件融合。由于PET-MRI一体机能够实现真正的实时同步采集,除肿瘤疾病外,在脑梗死、精神病学研究及干细胞治疗等研究中具有巨大潜力及临床应用前景。

结语

PET-MRI系统具有PET与MRI完全分离、PET与MRI保持一定距离并由共同的可快速移动检查床连接、PET与MRI合二为一三种技术状态,并且各具特色。PET与MRI之间存在相互干扰,使其在技术及临床应用上存在成本较为昂贵、并且诊断正确性尚无广泛证明等问题。然而,由于PET-MRI适用症状范围广,在临床中具有很大应用前景。


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