一体化TOF-PET/MR设备PET的TOF技术在动态采集中的应用

一体化TOF-PET/MR设备PET的TOF技术在动态采集中的应用

 

赵周社  博士

GE医疗（中国） MR产品部

PET的飞行时间技术(Time of Flight, TOF)在提高PET图像空间分辨率和病灶对比度中均发挥非常重要的作用。当PET的TOF时间分辨率提高到400匹秒（ps）以上时对小脏器发挥的作用更加显著。为此，本文主要介绍采用PET的TOF技术提高PET动态采集中图像分辨率和病灶对比度的临床应用。

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临床资料和PET采集方法

脑胶质瘤患者，按照0.1mCi/kg 静脉注射¹⁸F-FDG后，260分钟开始扫描。PET采用动态扫描模式，共30分钟。与PET同步扫描的MRI序列有T1 FLAIR、T2 FLAIR、T2、DWI、3D ASL、DTI和MRI动态增强扫描。PET图像重建采用动态模式，6分钟一个时相，共5个时相；分别采用TOF和非TOF技术(noTOF)重建PET图像。采用GE AW工作站的 Funtool分别处理DWI、3D ASL图像分别获得ADC和局部脑血流量的图像。

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TOF-PET/MR临床图像和处理结果

图1是脑胶质瘤患者一体化TOF-PET/MR临床图像。从图1可以清晰看到在左侧顶叶占位病变（T1 FLAIR、T2 FLAIR），并在边界不清楚、病灶在增强后有部分强化（ C）。在PET图像上病灶局部¹⁸F-FDG有明显的高摄取，病灶局部组织血流量（3D ASL）明显增高（与¹⁸F-FDG高摄取在相同位置）。左侧顶叶病灶局有血流、代谢明显增高。

图1 脑胶质瘤¹⁸F-FDG一体化TOF-PET/MR临床图像

上排依次是T1 FLAIR、T2 FLAIR和C 图像

下排依次是FDG PET、PET/MR和脑血流量（3D ASL）图像

图2是脑动态PET扫描临床图像。采用TOF技术后动态扫描过程（30分钟）SUVmax变化是4.12%，也就是随着时间延长病灶SUV在增高；相应的没有用TOF技术动态扫描过程（30分钟）SUVmax变化是-17.66%，也就是随着时间延长病灶组织SUVmax反而降低。 可见有或没有TOF技术得到相反的结论。显然，带有TOF技术的PET结果是正确的。由此可见，TOF技术在一体化PET/MR设备中发挥重要的作用。

图2  ¹⁸F-FDG 一体化TOF-PET/MR的PET动态扫描图像

上排依次是采用PET的TOF技术获得260分钟、290分钟PET图像

下排依次是无PET的TOF技术获得260分钟、290分钟PET图像

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一体化TOF-PET/MR设备PET的TOF技术在动态扫描中发挥的作用

¹⁸F-FDG在肿瘤和正常组织细胞中具有不同的代谢特征。随着时间延长¹⁸F-FDG在正常组织中能够明显的被清除而在组织中残留明显降低，但是在肿瘤组织细胞中¹⁸F-FDG随着时间的延长会明显增高或无明显降低。先前研究均采用静脉注射¹⁸F-FDG后2小时作为延迟扫描，以提高对恶性肿瘤诊断效能。本研究中采用静脉注射¹⁸F-FDG后4小时进行扫描，这样正常组组织和肿瘤组织之间的对比更加明显。

本研究采用在静脉注射¹⁸F-FDG后260分钟后扫描，并且连续扫描30分钟，不但可以获得满意的临床图像，而且还能够将30分钟图像分解成动态扫描图像。从图2可以看出采用TOF技术后病灶局部SUVmax有增高，而没有TOF技术的SUVmax变化却是降低。由此可见，PET的TOF技术在一体化PET/MR分子成像设备中是必须具备的成像技术。临床实践经验也更进一步证实这一点。