解析Vereos PET/CT如何引領(lǐng)全數(shù)字分子影像新時(shí)代

PET/CT已進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域20年，在其發(fā)展歷程中，PET/CT對(duì)腫瘤疾病、心血管疾病以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷，已成為無可爭(zhēng)議的優(yōu)勢(shì)檢查項(xiàng)目，并越來越受到臨床、患者以及社會(huì)的關(guān)注。

飛利浦全新的全數(shù)字化PET/CT“威龍”——Vereos PET/CT系統(tǒng)，秉承“創(chuàng)新為你”的品牌理念，從源頭開始，做好影像鏈每一環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)PET/CT精準(zhǔn)成像。見圖1。

圖1 飛利浦Vereos PET/CT系統(tǒng)

Vereos PET/CT采用飛利浦的專利DPC數(shù)字光子探測(cè)器芯片，取代傳統(tǒng)PET/CT采用的模擬光電倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）和模數(shù)轉(zhuǎn)化電路，實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的數(shù)字采集處理，大幅提升PET/CT性能。不同于傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成熟的PET/CT，傳統(tǒng)PET/CT研究成果主要側(cè)重于臨床醫(yī)學(xué)方向，而Vereos PET/CT在臨床研究領(lǐng)域具有非常大的研究空間，同時(shí)使得技術(shù)和臨床研究結(jié)合更加緊密。在全數(shù)字Vereos PET/CT上可實(shí)現(xiàn)更多Beyond Imaging的高端應(yīng)用，如研究新型分子探針、指導(dǎo)臨床診療、指導(dǎo)精準(zhǔn)放療、探索神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變、研究腫瘤靶向治療藥物、靶向治療預(yù)評(píng)等。

PET/CT是集成了正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀的PET和X線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀的CT于一體化的高端影像檢查設(shè)備。PET/CT技術(shù)的發(fā)展非常迅速，而飛行時(shí)間之差的技術(shù)（Time of Flight，TOF）的推出，無疑是促進(jìn)了PET的技術(shù)更上一個(gè)臺(tái)階。TOF技術(shù)能力越強(qiáng)，信噪比提升越大，臨床圖像以及臨床病灶探測(cè)能力越強(qiáng)。全數(shù)字化Vereos PET/CT所搭載的TOF技術(shù)，其時(shí)間分辨率達(dá)到了310 ps的先進(jìn)水平。TOF時(shí)間分辨率越短，配合專利的DPC數(shù)字光子探測(cè)器芯片與晶體的一一對(duì)應(yīng)技術(shù)，使得符合事件的定位更加精確，系統(tǒng)有效的靈敏度增益更高，掃描速度更快，各個(gè)象限的圖像分辨率更好，進(jìn)而能夠得到更高質(zhì)量的臨床圖像，同時(shí)用藥量也更少。通過采用更新一代310 ps的飛行時(shí)間技術(shù)，Vereos PET/CT實(shí)現(xiàn)了臨床和科研的高端要求：① 更精確地定量和定性診斷——糾正了傳統(tǒng)技術(shù)PET中大量的誤診和漏診；② 更低的注射劑量——為醫(yī)院節(jié)省藥物費(fèi)用，極大地降低后期運(yùn)行成本；③ 更快的掃描速度——提高機(jī)器使用效率，提高醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益；④ 對(duì)放療業(yè)務(wù)的全面兼容——提升醫(yī)院在腫瘤方面的綜合實(shí)力。

全數(shù)字化Vereos PET/CT的全視野1 mm超高清重建技術(shù)也給醫(yī)生帶來極大的診斷信心。與傳統(tǒng)PET/CT相比，不只是PET圖像的中央部分實(shí)現(xiàn)了HD高清，而是整個(gè)采集視野全面實(shí)現(xiàn)HD高清（圖2）。該優(yōu)勢(shì)不僅能使醫(yī)生更加清楚地觀察微小病灶的細(xì)節(jié)，而且在勾畫感興趣區(qū)時(shí)可以提供更加有力的“武器”。

圖2 PET/CT成像

Vereos PET/CT可以實(shí)現(xiàn)PET極速采集。采集速度慢一直是PET應(yīng)用的瓶頸，10～20 min的采集速度，不僅僅影響患者采集的舒適性，更制約了受檢病人的流通量。Vereos PET/CT將原來掃描時(shí)間由傳統(tǒng)的60 s/床位，可以壓縮到9 s/床位，3 min即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)病人體部的PET采集，而圖像質(zhì)量毫無影響。搭配iPatient智能化采集平臺(tái)和基于List-Mode的智能重建平臺(tái)，從采集、存儲(chǔ)到重建，一氣呵成，促進(jìn)患者快速流通，改善檢查時(shí)間長(zhǎng)、病人流通慢的問題。

PET/CT另一個(gè)不可忽視的重要組成就是CT，CT的每一次重大進(jìn)展都與探測(cè)器技術(shù)的革新密不可分。微平板探測(cè)器技術(shù)則開創(chuàng)了未來CT探測(cè)器發(fā)展的新方向，通過集成芯片技術(shù)和模塊加工工藝的革新，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的無損傳輸及微平板模塊探測(cè)器的無縫拼接，在信噪比和射線利用率上得到大幅度的提升，最終獲得高清微輻射成像。見圖3。

圖3 飛利浦Vereos PET/CT系統(tǒng)側(cè)面圖

在動(dòng)態(tài)雙采樣飛焦點(diǎn)球管和穩(wěn)定射線輸出技術(shù)的支持下，飛利浦獨(dú)家具備768及1024兩種超高分辨率重建技術(shù)，微平板探測(cè)器的零信號(hào)損耗實(shí)現(xiàn)了圖像信噪比的大幅提升，在獲得更多有用信息的同時(shí)，避免噪聲信號(hào)的干擾。其大幅度提高圖像的空間分辨率和密度分辨率，在早期腫瘤、肺間質(zhì)病變、小關(guān)節(jié)成像、骨小梁病變等方面有巨大應(yīng)用價(jià)值。見圖4。

圖4 診斷圖像

PET/CT作為先進(jìn)的醫(yī)學(xué)分子影像設(shè)備已廣泛應(yīng)用于臨床。然而，隨著PET/CT的應(yīng)用推廣，越來越多患者開始擔(dān)心PET/CT檢查時(shí)的輻射問題。加上媒體對(duì)輻射安全知識(shí)的擴(kuò)大宣傳，甚至讓一些腫瘤病人因擔(dān)心輻射而對(duì)這項(xiàng)檢查產(chǎn)生恐懼心理。Vereos PET/CT“威龍”采用了一系列的高端低劑量技術(shù)，能夠大幅降低PET/CT的輻射劑量。

超級(jí)靈敏度技術(shù)iSensitivity刷新PET的超低劑量顯像。在310 ps的TOF技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了靈敏度增益，提升圖像質(zhì)量，使得常規(guī)PET采集只需2～3 mCi的藥物劑量，降低輻射劑量的同時(shí)，藥物成本減少了一半，為患者及醫(yī)護(hù)人員提高人性化的低劑量關(guān)懷。

智能低劑量Dose Right技術(shù)，通過實(shí)時(shí)劑量調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)低劑量CT掃描。通過使用定位圖像測(cè)量被掃描患者的平均體型大小，在掃描過程中根據(jù)患者的體型情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)劑量，在優(yōu)異的圖像質(zhì)量和低劑量之間取得平衡。

此外飛利浦iDose低劑量平臺(tái)解決了如何在微弱X射線下清晰成像的難題，使CT進(jìn)入低劑量微輻射成像時(shí)代（圖5）。iDose低劑量平臺(tái)可以消除射線劑量減低帶來的多種偽影、噪聲以及影像質(zhì)地改變，也可以應(yīng)用于所有檢查部位及掃描序列，且重建速度可達(dá)24幅/s，確保工作流程的順暢。PET/CT檢查中，通常需要用低劑量的CT圖像做衰減矯正。以往，低劑量CT圖像質(zhì)量太差不能用于診斷，需要加做診斷圖像質(zhì)量CT。通過iDose技術(shù)，可直接提升低劑量衰減矯正CT圖像到診斷水平，無需再做診斷性CT。降低CT輻射劑量的同時(shí)，簡(jiǎn)化了流程。

圖5 圖像重建發(fā)展歷程

iPatient量體成像平臺(tái)使智能采集成為可能。研究人員基于其長(zhǎng)期收集的大量成像數(shù)據(jù)，加以分析處理，設(shè)計(jì)制定了適合不同人群的個(gè)性化最優(yōu)采集方案。掃描醫(yī)師只需輸入患者的基本信息，iPatient量體成像就會(huì)依據(jù)這些基本信息選擇適合該患者的最佳采集方案，無需醫(yī)師再手動(dòng)輸入采集參數(shù)，除了解放醫(yī)師的雙手之外，更重要的是保證患者圖像的均一性，為臨床醫(yī)師準(zhǔn)確診斷疾病打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

IntelliSpace Portal“會(huì)思考”的星云后處理工作站是飛利浦推出的全新的影像后處理網(wǎng)絡(luò)工作站，解決了傳統(tǒng)不同影像設(shè)備需要配置不同后處理終端的弊端，一臺(tái)服務(wù)器可接收來自不同設(shè)備的影像數(shù)據(jù)，醫(yī)師們可隨時(shí)隨地分析瀏覽數(shù)據(jù)，不再受時(shí)間和地域的限制。全面的影像后處理解決方案及智能診斷分析軟件，把醫(yī)師們從繁瑣的鼠標(biāo)點(diǎn)擊中解脫出來，診斷任務(wù)自動(dòng)預(yù)處理，并可自動(dòng)識(shí)別并分離人體解剖結(jié)構(gòu)，被譽(yù)為“懂解剖的工作站”。

全數(shù)字化Vereos PET/CT，憑借著超低的輻射劑量、超快的掃描速度、超高的分辨率及3D融合影像，展示出傳統(tǒng)PET前所未有的新特性，重新定義了高端PET/CT產(chǎn)品的衡量標(biāo)準(zhǔn)，將為PET的發(fā)展及應(yīng)用帶來巨大變革，引領(lǐng)著全數(shù)字分子影像的新時(shí)代。