将PET提供的功能、代谢信息与MRI提供的软组织解剖、功能信息（例如MR波谱，弥散加权，弥散张量成像，灌注成像，功能磁共振成像fMRI等）结合起来，实现疾病的早期诊断、早期治疗的新兴技术。

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什么是PET-MR

PET-MRI是将PET（Positron Emission Computed Tomography，正电子发射断层显像）和MRI（Magnetic Resonance Imaging，核磁共振成像）技术融合而成的一种分子水平的功能显像加结构的显像系统。

将PET和MRI融合的主要想法是将PET提供的功能、代谢信息与MRI提供的软组织解剖、功能信息（例如MR波谱，弥散加权，弥散张量成像，灌注成像，功能磁共振成像fMRI等）结合起来。

以实现疾病的早期诊断、早期治疗，对肿瘤进行精确的分期，进而能够实现疾病在分子水平的诊断和治疗。

对治疗反应进行更精确的监控。同时也是一个医院科研/创新/诊疗能力的体现，是高水平医院区别于同级医院的显著标志。

PET/MRI的出现，提供了一个分子影像平台——MRI能够提供良好的解剖和生理功能信息，同时没有电离辐射。

而PET具有皮摩尔级别的敏感度，能很好地显示活体器官中特异性的分子。一台整合了PET和MR功能的扫描仪，将会是一台具备分子成像水平的高分辨影像诊断系统，能够引领医学界从细胞和分子水平进行生物学过程的观测，探查作为疾病基础的分子异常而不是对分子变化的结果进行成像。

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PET-MR发展

它的出现使核医学影像诊断真正步入了分子水平的新时代，尤其在肿瘤方面的诊断、分期及疗效判断等方面发挥了重要作用，大量的临床应用及科研研究充分证实了其诊断价值，但因其本身物理性能的限制，难以清楚显示体内组织器官的精细解剖结构，使得PET在定位诊断存在一定局限性。

随着各种影像学技术发展迅速，任何一种单一影像技术都不能解决所有临床问题，因此，多模态显像成为临床应用的发展趋势。

PET-CT的出现，通过将PET与CT图像融合，解决了PET单独使用时解剖结构显示不清楚的难题。目前，PET-CT是最经典且成熟的多模态显像方法，广泛应用于临床。

PET/CT结合PET高敏感性和CT的精确解剖，它实现了功能与解剖显像的同机融合，在肿瘤早期诊断和临床分期、心血管和神经系统等疾病的诊断及疗效监测等领域发挥着重要作用，极大地推动了肿瘤诊断应用的发展。

目前，PET-CT的临床使用价值在多种肿瘤的诊断与化疗效果评估中已经得到广泛认可，尤其在肿瘤复发与远处转移的患者中优先推荐进行PET-CT检查以评估肿瘤的进展情况。

PET-CT设备无法共用一个探测器，并不能实现PET和CT数据的实时同步采集，只能分时独立顺序进行，PET和CT所获取的数据在时间和空间上无法达到精确匹配，对于临床诊断有一定影响，也使得其在功能相关性的研究方面存在先天缺憾。

此外，CT图像对软组织的分辨率有限及有放射性等问题也限制了PET-CT功能的充分发挥，其对低对比的软组织的显示不理想。

而体部区域复杂的排列以及不同的相邻软组织的结构对诊断是不利的，例如大脑，头颈部和盆腔。

与CT成像形成对比的是，MRI成像在区别软组织方面可以提供良好的对比。这就是在相关的诊断方面MRI相对于CT作为首选成像技术的原因。包括神经紊乱，脑肿瘤，以及头颈部、腹部和盆腔肿块，骨肌等方面的诊断。

由于传统PET探测器中的光电倍增管(photomuhipliertube，PMT)容易受MRI磁场影响，而工作状态的PMT又会影响MRI磁场的均匀性，因而PET．MRI一体机的设计存在难度。另外，利用MRI成像信息对PET进行衰减校正也存在技术上的挑战。

以上这些原因导致了PET-MRI一体机进入临床应用的时间远远落后于SPECT-CT和PET-CT。

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PET-MR现状

在2010年11月举行的北美放射学会（RSNA）年会上，西门子公司推出的全身扫描型Biograph mMR（分子磁共振成像）系统。

该系统采用LSO（镥硅酸盐）晶体和APD（雪崩光电二极管）器件构成与MRI兼容的紧凑型PET探测器环，并将其内置于直径为70cm的大孔径Verio 3T超导MRI的磁体腔内，实现了MRI系统与PET系统的同机融合，MRI扫描与PET扫描的同步（Simultaneous）和同中心（Isocentric），其中的MRI为采用全景成像矩阵技术TIM (total imaging matrix，TIM)技术的3.0T MRI。

TIM的出现实现了从头顶到脚趾的全身显像，并获得高分辨率图像。

TIM技术的特点是革命性的矩阵线圈概念，它允许在32个射频信道中最多组合102个线圈元件，通过增长的并行接收链来形成全身成像矩阵、自动病床移动、自动线圈开关控制以及在线技术，无需患者或线圈重新摆位，可提供极其准确和大量信息的全身MRI影像，数据一次采集完成。目前采用TIM技术的1.5 T全身MRI已广泛应用于临床，其32个射频信道中最多组合76个线圈。

采用TIM技术的全身MRI将是PET-MRI的重要组成部分。

Philips公司于2010年推出的全身PET/MRI就采用了组合式的设计方案，将PET探测器与MRI前后放置，类似于目前广泛应用的PET/CT设备。

分体式PET-MRI设备中的PET探测器通常采用传统PET结构，也就是探测器由晶体、PMT和后续电路组成，PET探测器与MRI设备之间保持必要距离，甚至PET和MRI两者可以放在相邻的房间内。

PET设备与MRI在同一机房时，需要对PET的PMT进行磁场屏蔽，以降低MRI磁场对PMT的影响。此类PET-MRI的PET和MRI设备并无实质性技术改进，对PET的探测器无特殊要求，PET和MRI序贯采集，主要通过软件方法对PET和MRI图像进行融合，获得融合图像。

它的优点是PET、MRI均可独立使用，灵活方便，在患者流通量有限的情况下可以提高单个设备的利用率。

但由于分体式PET-MRI设备的PET、MRl分别采集，其显像时间较长，患者在显像过程中可能产生移动，导致PET与MRI图像融合的误差。缺乏时间的匹配性，不能同时对活体组织的生理生化过程进行数据的采集和功能评价，如果不能同时获得磁共振波谱信息与PET的代谢信息。分体式PET-MRI的结构还决定了该设备无法实现同步PET和MRI采集。

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PET-MR的优势

2、MRI没有电离辐射，因此可以进行一些在其它设备上有所限制的研究和疾病诊断。

3、实现MRI的功能成像与PET 的功能成像的强强联合和交叉验证。

4、探针领域，可以实现PET所用的一些诊断性核素分子探针与MRI所用的细胞体内示踪法和细胞疫苗疗法的联合，并进行相关交叉验证。

5、在MR 波谱研究与PET技术的基础上，可以实现新陈代谢测量技术的联合。

6、可以实现对一些复杂疾病的诊断和监控。

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