外行科普 | PET成像原理概述 PET: positron emission tomography 正电子发射断层摄影

概述

ECT包含了单光子和正电子两种成像，其中PET更为普及。

ETC技术是针对癌症的早期筛查和检测的。癌症是恶性肿瘤，早期良性肿瘤会被局限在较小的区域，此时尚未突破基底膜。这个时候，由于体积小，不容易被人们发现，但是也是手术治疗的最佳时期，完整切除肿瘤就可以根除肿瘤细胞，不会出现复发、转移的问题。
晚期癌细胞突破基底膜，进入了人体的循环系统，已经回天乏术。
早期肿瘤体积小，光学特性又和普通的软组织差别不大，因此很难发现。
ECT是根据细胞的代谢速率来识别的。肿瘤细胞一直处于不稳定的增值状态，因此代谢速率要明显高于正常细胞。向人体内注射放射性核素的药剂（18F-氟带脱氧葡萄糖）后，一定时间内肿瘤区域的放射性核素浓度便会高于正常组织，ECT就是这样检测的。

类似CT，需要利用重建的原理来进行重建。

PET是由正电子发射核素衰变后释放正电子。正电子回在1-3mm范围内与人体体内的富电子相遇并湮灭，释放出一对能量相同、方向相反的光子。

那么我们就可以利用这个方向相反的光子来更精确的定位到位置。利用两个检测器的定位和信号的时间差，可以得到更精确的定位信息。

假设时间窗为5-15ns这个范围内，那么当一个时间窗内恰好有两个检测其检测到了光子，我们就认为其是一次正电子湮灭时间，然后可以记录下位置信息。