方轩朗

BGO晶体是一种闪烁晶体，在高能（X或γ）射线的辐照下会发出波长为480nm的荧光。采用相应波长的光电倍增管接收并转换成电信号。再用计算机进行处理可以得到高能粒子的强度、位置以及时间等信息。用闪烁晶体、光电转换器件组合而成的辐射探测器可以广泛应用于高能物理、核医疗仪器以及工业无损探伤等领域。

一．PET是什么

PET是Positron Emission Tomography第一个字母的简称，中文名是正电子断层扫描仪。它利用人体内形成的γ射线可以摄取人体生理功能过程的二维或三维图像。所以它是当前最高层次的核医学技术，也是当前医学界公认的最先进的大型医疗诊断成像设备之一。

二．PET的功能特点

是一种有较高特异性的功能显像和分子显像仪器，主要是在分子水平上提供有关人体脏器及其病变的功能信息。

能够高精度地定量地检测出代谢过程中非正常的增加并给出清晰的图像。

因此PET能够提供很多疾病在发展过程中早期的信息，可以进行超前的诊断，尤其适合于肿瘤的早期诊断。

三．PET的发展历史

上世纪三十年代就已经对正电子发射体在医学影像中的应用开始进行探索。

1957年，经过不断的改进，第一台用于产生正电子核素的医用小型加速器启用。

1976年，第一台商业化PET扫描仪面世。

80年代中期瑞典的Scanditronix和美国的 CTI开始小批量生产PET，主要

是采用BGO晶体作为闪烁体的。

美国GE公司在96年买下了瑞典的Scanditronix，并在Scanditronix的帮助下也开始生产采用BGO晶体的PET。

九十年代末由于美国医疗保险政策的改变，好机会促进了PET的突飞猛进的

发展。

同时也给硅酸盐所带来极好的机遇。在全所上下的共同努力下，极大程度上

满足了用户不断增加的需求，战胜了竞争对手，成为PET的主要供货商之一。

九十年代末CTI买断了专利权，采用LSO(LYSO)闪烁晶体，开始研发新一代的PET。现已批量生产。

我国高能所与广州威达公司合作于1992年研制成第一台PET。1997年研制成第二台PET。

北京亿仁赛博公司也宣称于去年生产了第一台PET。

四．PET的基本结构

PET是由环状探测器、电子前端放大于符合系统、计算机系统及检测床组成。

探测器及环状探测器的示意图。

五．PET的操作以及基本原理

将带有放射性同位素标记的葡萄糖等人体代谢物作为示踪剂，注入人体（通常进入血液）。放射性同位素在衰减过程中发出正电子，正电子与人体组织中的电子发生湮灭，产生2个具有511KeV、向相反方向飞出的一对γ光子。用两个位置相对的探测器分别探测这两个γ光子，并进行符合测量用于示踪剂的精密定位。

经代谢后在脏器内外或病变部位和正常组织之间形成放射性浓度差异，将探测到这些差异，通过计算机处理即可对人体的脏器成像。

由于肿瘤细胞分裂迅速，代谢活跃，摄取同位素标记的葡萄糖达正常细胞二至十倍的特性，造成扫描图像上出现明显的“光点”，所以易于发现隐匿的癌症病灶92%~95%。

六．存在问题

1.诊断费用昂贵，没有医疗保险支持，高额费用病人很难接受。

解决办法：纳入医保范围，如美国

开发新一代低成本闪烁晶体取代BGO，以及低价位的光电转换器件，以降低PET本身的价格

2.由于放射性同位素药物半衰期短，生产同位素的小型加速器与PET必须距离很近。而同时两者都有则成本太高。

解决办法：一台生产同位素的小型加速器与一定区域内多台PET配套，可降低同位素药物成本。

3.PET的图像是一种功能图像，对病变检测灵敏度高，但解剖结构远不如CT及MRI。

解决办法：将PET和CT或MRI整合在一起的新型扫描仪：PET/CT、PET/MRI。优势互补，能对病灶进行精确的解剖定位。

七．临床应用

已成为肿瘤、冠心病和脑部疾病这三大威胁人类生命疾病诊断和指导治疗的最有效手段

1.肿瘤的早期诊断和良恶性鉴别；治疗效果评估和预后判断；早期鉴别肿瘤复发，对肿瘤进行再分期；肿瘤原发病灶的寻找 ；放疗生物靶区定位，降低治疗的副作用。

2.PET心肌代谢显像的方法，是目前判断心肌细胞活性最准确的方法。PET显像可以帮助确定和鉴别坏死心肌与可逆性缺血心肌，对介入治疗、冠状动脉搭桥手术有重要的指导作用。

3.直观地了解到人大脑代谢活动情况及各种生理性或病理性代谢变化。脑癫痫病灶准确定位；老性痴呆的早期诊断；帕金森病的脑受体分析及诊断；脑缺血发作和脑梗死进行早期诊断和定位。