【盖亚讲坛】阮伟伟博士PET/MR场地建设经验分享

写在前面

一体化PET/MR 是近年来核医学尖端分子影像仪器的重要进展，通过同步、等空间、等容积PET和MRI信号采集，获得一站式功能显像与多序列多参数结构显像，从而提高诊断的灵敏度和特异性，促进了分子影像的有力发展。但不同于 PET/CT 和PET/CT+MR的分体式设计，一体化PET/MR安装有其独特的特点和要求。 

华中科技大学同济医学院附属协和医院PET中心整合多台PET显像设备、回旋加速器等放射性药物制备装置等，于2017年10月完成华中地区首台PET/MR装机，是我国一体化PET/MR最资深用户之一。本期盖亚讲坛特邀武汉协和医院阮伟伟博士，回顾武汉协和医院PET中心机房建设和设备安装的过程，总结了该过程中的相关经验及注意事项，为后期同类项目建设过程中的关键性问题提供参考。

阮伟伟 博士

武汉协和医院核医学科主管技师，从事PET/MR的应用与技术研究

毕业于中国科学院武汉物数所，博士期间主要从事超极化气体核磁共振成像

盖亚讲坛

盖亚小编

阮博士您好！目前我国很多正在准备配置PET/MR、准备场地建设的医院与我们联系提出了很多问题，非常感谢您今天为我们带来相关经验分享！我们从第一步谈起，一个合适的PET/MR机房应该如何进行场地选择呢？

阮伟伟博士

盖亚俱乐部的朋友们，大家好！

阮伟伟博士

首先一体化PET/MR场地选址需有足够大的空间并合理布局，相关建设面积应满足我国现行的“综合医院建设标准［建标 110-2008］”相关规定。

另外，建议选址应该考虑以下要求：

(1)应在核医学科或独立PET中心之内，便于放射性药物传输与注射、注射后患者管理以及放射性废物管理；

(2)周围不能有大型的变电站或变压器输电机组，应远离大型动力用电设施，远离外部大型震动源，如地铁，停车场，大型电机、电梯等，以保持主磁场和射频场的稳定性和均匀性；

(3)应尽量在地下或者地上一层，便于放射性防护以及保证地面的承重强度；

(4)远离妇产科、儿科和人口密集处，避免注射过放射性核素的受检者途径以上区域；

(5)除了设备间，磁体房，操作室之外，还需提供独立空间用以放置大型空调机和水冷机的室外机等。 

盖亚小编

据说整个一体化PET/MR的运行区域需要很多不同的房间执行不同的功能？

阮伟伟博士

是的。

阮伟伟博士

根据一体化PET/MR布局设计，包括更衣室、卫生间、设备间、磁体间、操作室和配电室，还有受检者的候诊室。另外，其布局设计中还应有预约台、问诊室、注射室和受检者休息室等。

盖亚小编

那么大概会怎么来合理安排这些布局呢？

阮伟伟博士

一体化PET/MR的布局主要考虑放射性药物及受检者注射放射性药物后的放射防护和磁体间的强磁场安全防护。下图展示了我院PET中心一体化PET/MR机房主要布局的平面示意图。

注射室、休息室、患者卫生间等在设计时与PET/CT设计原则及用途相似，需要注意的是由于强磁场的存在，需要更衣室用于受检者更换衣物、取出所有金属类或有磁性的物品，并在候诊室门口设置有金属探测门，进一步保证受检者身上金属物品已全部取出。

围绕机器使用的三个重要的房间是设备间、磁体间和操作间，让我们分条来看一下各个房间的具体设计要求和用途。

设备间用于放置大型空调机、水冷机、液氦压缩机、射频梯度柜等电子设备，这些设备要求设备间的地面和墙面有防水防潮，以及抗静电处理。为保证配电柜、稳压柜、梯度柜等大型设备摆放的稳定性和安全性，在静电地板下应安放支撑角铁支架，外涂防锈漆。

设备间的电力改造是场地布局建设中重要的一环，直接关系到设备的安全和稳定使用。在安装前应充分了解PET/MR的电负荷情况、用电容量以及对电源质量、不间断电源等特殊要求，针对性地设计相应的配电系统。为确保电气安全，配电柜应具备防开盖锁定功能，机房空调、水冷机、照明及电源插座单独供电，与主系统用电分开。

设备间的水冷系统和空调系统都有室外机，为保证室外机组的正常制冷和通风散热，在其周围1.5m的范围内不得再安装其他机房空调。

磁体间上下、前后、左右都须进行铁磁屏蔽，射频屏蔽和放射防护。铁磁屏蔽使用硅钢板制作，射频屏蔽使用铜板制作[2]，辐射防护使用铅砖防护材料，最终测试屏蔽指标为 10~150MHz ≥100dB。在磁体间的设计上，核心要求有以下几点：(1) 地面需进行防水防潮处理，考虑到PET/MR的重量，地面需进行加固和承重测试；(2) 磁体间的上方要求安装紧急排风系统（确保磁体间有充足的通风换气以及足够的氧气含量）和失超管（保证在磁体失超时能将大量的氦气快速排到室外），由于失超管内的气体温度最低能达到-268℃ ，其外出口一定范围内应为限制区域，且不能有空调的进风口；(3)磁体间内采用直流照明，需提供直流电源；(4)磁体间内置放射源库，用于放置PET/MR设备需要的校正放射源，存放需符合国家“剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求”。

操作间是扫描技师和医师工作的地方，要求与磁体间之间有严格的铁磁和射频屏蔽、放射防护和噪声隔离。操作间通常会配备专门的图像后处理工作站和中文报告系统，以方便扫描后的图像得到医师的实时处理。 

盖亚小编

在进行合理的场地选址和布局设计之后进行一体化PET/MR的安装调试也是非常重要的一步，可以请您做一简单介绍吗？

阮伟伟博士

在这一环节主要包括体线圈和探测器安装、机器励磁和整体调试三部分。主要由厂家与医院共同配合完成。

阮伟伟博士

下图展示了我院PET中心一体化 PET/MR中集成PET探测器的体线圈（图A），里面MRI发射/接收一体的体线圈，中间为体线圈屏蔽罩，可阻止外界交变磁场对体线圈中射频场的影响，同时也减小体线圈射频场对 PET 探测器影响；体线圈外层为PET探测器（图B），由28个结构性能一致的探测器模块组成探测环。单个探测器模块由5组4X3阵列的探测单元构成，单个探测单元由闪烁晶体和基于硅光电倍增管（SiPM）耦合组成。理论上，该 PET/MR探测器的计数效率相当于传统 PET/CT探测器的 2-3倍 [3]。

阮伟伟博士

一体化PET/MR调试主要包括MRI匀场校正、MRI线圈校正和PET系统校正等。我们知道一体化PET/MR的线圈包括PET/MR的线圈套件与PET/MR兼容的传统 MRI线圈。一体化PET/MR线圈套件可在无需重新定位患者或更换线圈的情况下对患者头、颈、脊柱、腹部、骨盆、下肢、血管或长骨显像。另外，在PET校正过程中系统会生成一系列的校正参数文件，以保证数据采集和重建中不出错。

总结来说，一体化PET/MR真正结合了PET与MRI两大影像学高端设备，在疑难病症的定位、定性和精准定量上充分发挥多模态的优势，成为提升临床医师诊断信心的利器。规范科学的场地选址、布局设计及安装校正是一体化PET/MR临床使用的首要步骤，这对于规范化、流程化、高效化设备显像具有重要的意义。

盖亚小编

的确，高效能设备的高效能应用需要精确落实到第一步、每一步。

非常感谢阮伟伟博士带来今天的分享。感谢大家的持续关注，让我们下期再会！

Reference