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作者：张泉，GE医疗（中国） MR产品部
一体化带有飞行时间技术(time of flight, TOF)真正同步扫描PET/MR分子成像设备(又被称为一体化TOF-PET/MR)中已经成为继高端PET/CT后，最先进的分子成像设备。TOF-PET/MR具有PET与MR等中心、相同容积和真正同步扫描的特点，在临床诊断、科研和精准医学中发挥极为重要的作用。以前，我们更多的介绍一体化TOF-PET/MR设备中PET发挥的作用，本文主要介绍一体化TOF-PET/MR分子成像设备中MRI发挥的作用。 在一体化TOF-PET/MR设备中，MRI与PET成像技术之间发挥协同作用，使其两种影像技术之间起着相互协同并在病变检出和诊断中共同发挥从定位、定性到精准定量，从影像到影像基因组的作用。其中MRI发挥的作用包括：①采用MR信息对PET成像过程中γ射线在组织细胞衰减进行精准校正，确保PET实现精准定量；②充分发挥MRI无电离辐射、多参数成像优势，实现对病灶定位、定性、定量和精准分期；③采用在MRI血流灌注、组织代谢成像中的优势序列替代传统PET的血流灌注、简单代谢成象技术，最大限度发挥TOF-PET/MR的社会效应和经济效益。
1. 采用MR信息对PET成像过程中γ射线在组织衰减进行精准的校正，实现PET图像精准定量的目标。 正电子核素在组织中与电子发生淹没辐射作用后，产生一对能量相等（511kev）、方向相反的γ射线。γ射线在组织中存在衰减，要确保PET图像质量和实现PET精准定量功能就需要对γ射线在组织中的衰减进行校正。对γ射线在组织中的衰减进行校正，就必须获得组织的密度。在传统的PET设备，采用发射型同位素源（68Ge）穿透扫描获得组织密度，并计算出衰减系数图（μMap）。在PET/CT设备，采用CT图像组织密度信息进行衰减校正（CT attenuation correction, CTAC）。对于MRI来讲，还没有一个序列能够获得组织全部组织密度信息，所以，一般采用多个序列结合获得组织的密度信息。比如：采用LAVA Flex和零回波技术(zero echo time, ZTE)信息结合就可以获得人体空气、水、软组织、脂肪和骨骼信息。然后采用这些信息获得组织衰减系数图，再对γ射线进行衰减校正。采用MR信息对γ射线在组织细胞中的衰减方法被称之为MR衰减校正技术（MR based attenuation correction, MRAC）。
2. 采用MR图像提供高分辨率软组织分辨率，实现对病灶定位、定性、定量和精准分期。 MR能够提供高分辨率软组织解剖结构图象信息，采用最新的ZTE技术还能够获得骨骼皮质信息。MRI所具有高分辨率组织结构信息就能够对病灶进行精确的定位，并有助于定性、定量和分期。
3. 采用MRI血流灌注、组织代谢序列替代PET的血流灌注、代谢成象，发挥PET与MRI的协同作用。 MR的先进技术对能替代PET的血流灌注、简单代谢成象。比如：MRI无需注射对比剂3D ASL技术能够获得局部精准的脑局部血流量（CBF），这样就可以采用3D ASL替代PET的13N-NH3、15O-H2O血流灌注成像。IDEAL IQ技术能够替代PET的乙酸盐、胆碱成像。AQP MR成像能够在一定程度取代18F-FDG的PET成像，而扩散加权成像（DWI）有助于对炎症和实体瘤的鉴别。相信，随着MR成像技术的快速发展，一些传统的PET扫描将会逐步被MRI技术替代。PET的成像将朝着特异性和精准定量化受体、酶和基因表达成像的方向发展。将同一瞬间MRI在不注射任何对比剂前提下获得组织血流灌注或代谢信息与PET的受体、酶等特异性成像相结合会对疾病早期诊断、疗效评估创建一个全新的平台，对脑科学研究产生革命性影响。
综上所述，一体化TOF-PET/MR分子成像设备中MR作为成像技术平台的基础，发挥着对PET图像MRAC、提供高分辨率组织图像和替代部分传统PET检查项目，推动PET成像技术朝着特异性受体、酶和基因表达的方向快速发展。 |
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