听爸爸妈妈说,老一辈辈结婚必须有三大件。(比如:小编是八零后,爹妈结婚时的三大件是冰箱、电视、洗衣机。现在是房子车子票子,对了,前段时间祖国大地普降大雨就变成房子票子船。)
扯 远 了!
同样的,现在的三甲医院也要有传说中的影像三大件:CT、MRI、PET。
CT很多人都照过,暂且不表,MRI就是核磁共振,知道的人也挺多。PET是什么呢?
小白内心:
别欺负我英语不好,这个单词我还是知道的,不就是宠物嘛!
来听听专家的解释:“PET——Positron Emission Tomography,正电子发射断层成像仪。 一种生化灵敏度极高的核医学分子影像技术。由于任何疾病的先兆在本质上主要是生化的,因此PET在恶性肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等重大疾病的早期诊断、疗效评估、病理研究等方面具有极大的应用价值。”
小白内心:
生化?危机?听着好恐怖!
生化就是指活体内的生物化学反应。比如,大家都知道的新陈代谢。人体正是因为细胞不断进行代谢才能维持生命。而病变细胞的代谢水平跟正常细胞不一样,它的代谢更旺盛。形象地说就是每个细胞都要吃饭,而癌细胞的饭量比正常细胞大。PET就可以利用这个特性,通过对人体新陈代谢的观察来检测癌症。
使用PET检查时,患者先被注射放射性示踪剂。示踪剂中的同位素衰变就会产生正电子,正电子和人体组织内的电子一碰上,就发生湮灭,他们相爱相杀生出一对宝宝——两个相反方向飞行的伽马光子。
PET探测器把成千上万到处乱跑的光子宝宝抓到一起,通过处理和辨别,把失散的亲兄弟都找出来配成一对对。
根据光子宝宝的飞行轨迹,加入图像重建方法,就能找到这对宝宝的出生地点,最终得到示踪剂的三维空间分布图,这就反映了相关生化反应的分布。
回到“饭量”问题,“服下”与新陈代谢相对应的示踪剂后,饭量更大的癌细胞吃得多,产生的正电子就多,癌细胞分布的区域就更亮,正常组织则相对较暗。(吃货就此现形)
小白内心:
这过程听起来挺简单的嘛!
事实上,信号经过层层转换,其中需要经历很多处理环节:示踪剂-正电子-伽马光子-可见光子-电脉冲-单事件数据-投影数据-图像
小白内心:
原来这么复杂!
回到主题,今天重点是全数字PET。
小白内心:
拜托,网络时代了,电视、手机、音响、数码相机。。。啥都已经数字化了,高大上的PET难道还没数字化?
PET自70年代发明以来,因为一直不能解决高速闪烁脉冲精确采样问题,所以一直没能实现完全的数字化。
传统PET中,对模拟高速闪烁脉冲无法精确数字化,只能借助大量的模拟电路,对信号进行“拷打”,才能提取脉冲的时间、位置、能量信息。在这个过程中,信号波形也变得面部全非。
同时,大量模拟电路的加入也让系统异常复杂,难以调试和维护。
小白内心:
说了这么多,那全数字PET究竟好在哪?
重点来了!
全数字PET以MVT数字化采样方法为代表,是对PET技术的“重发明”,针对传统PET的缺陷,本质上必须具备两大特性:
1、脉冲精确采样。
2、取消模拟电路。
MVT(Multi-Voltage Threshold)
多电压阈值采样方法
采用电压阈值进行数字化采样,不需要复杂庞大的模拟电路处理,也不需要高速ADC,只需使用几个阈值采样点,结合脉冲统计模型信息,就能得到更精确的高速脉冲数字化采样,达到四两拨千斤的效果。
全数字PET和传统PET,就好比数码相机和胶片相机,它在性能和应用方面都会发生革命性变化。
小白内心:
吹得天花板都要掉下来了,数字PET有这么好吗?小编你是不是在自卖自夸?
重点来了!
全数字PET自华中科技大学数字PET团队于2004年首先提出,已历经十余年发展。在这个过程中,国际医疗器械巨头也看好其价值和潜力,纷纷涌入数字PET领域。2009年,西门子提出Waveform Sampling数字化方法,2010年,飞利浦提出DPC数字化技术。与此同时,国内众多医疗器械厂商也纷纷跟进。如今在PET厂商中,忽如一夜春风来,满城都是“全数字”。可见,这个瓜已经不是王婆一家在夸,从赵钱孙李到Mary、Anna,都纷纷说好!
在数字PET大势之下,国内外医疗器械玩家们各展所长、各显神通。
尽管目前只有MVT技术唯一具备精确采样和全数字两大特性,符合全数字PET的定义,但这个领域已呈荟萃百家之势,必将百花齐放!
更值得欣喜的是,数字PET技术已不是纸上谈兵。2015年,全球首台全数字临床PET/CT样机(DPET-100)荣耀登场,依托MVT技术的全数字临床PET/CT样机,其空间分辨率可达2.2毫米,比当前国际最高水平的同类传统产品提升一倍。其他指标如灵敏度、时间分辨率、扫描时间,均居于国际领先水平。
2016年11月10日,湖北省委书记蒋超良还专程来到数字PET团队调研,参观新一代全数字PET-CT设备样机,蒋书记鼓励数字PET团队加快研发进程,早日实现全数字PET-CT产品的量产,造福广大患者。
目前,这个“大杀器”正处在CFDA认证的过程中,预计今年有望进入市场,请土豪们准备好钞票
数字PET团队有一个愿景:希望在数字PET的时代,无论是GE、PHILIPS、SIEMENS这样的国际厂商,还是锐世、联影、东软等民族企业,都能各展神通、精诚合作,共同将PET的应用潜力发挥到极限,将之打造成对抗癌症等重大疾病的神兵利器,为人类战胜病魔、享受生命贡献一份力量!
小白内心:
嗯,科学家的目标如此崇高,请问小编你又有何志向?
小编:
等数字PET普及了,我买一台放家里,天天给点赞的人免费做体检!