PET/CT是把PET与CT两种影像设备有机结合在一起，形成的一种新设备。PET/CT的产生是医学影像技术的又一次革命，它能将体内功能及解剖信息同时再现。因此，从2000年PET/CT问世，立即引起医学界的瞩目，装机量迅速增长。

PET/CT的探头由分离的PET探头和CT探头组成，CT探头在前，PET探头在后。有的设备将PET探头和CT探头装在同一个机架上（例如G.E.和西门子的PET/CT），有的设备则将PET探头和CT探头分别装在不同的机架上，使之能单独移动（例如PHILIPS的双子座）。

PET/CT是先进行CT扫描，然后检查床自动移动到PET视野，进行PET扫描。把CT扫描得到的图像和PET扫描得到的图像通过软件融合在一起，获得PET/CT图像。PET/CT也可以单独进行PET扫描或CT扫描。

1.PET的原理、结构与性能同第七节。

2.CT的原理、结构与性能同第五节。

3.PET/CT整体的性能指标

（1）检查床的移动精度：由于目前的PET-CT中，PET探头和CT探头是分离的，要通过检查床的移动，将成像部位置于PET和CT视野，如果检查床水平重复定位及在PET和CT视野垂直方向有偏差，会导致PET图像和CT图像融合时的位置错位。因此PET/CT对扫描床的水平及垂直偏差有较高的要求。通常要求承重180kg时水平及垂直偏差小于0.5mm。

（2）PET图像和CT图像的融合精度：PET图像和CT图像融合精度除与PET探测器、CT探测器和检查床的配准偏差有关外，还与融合软件及系统的性能有关。

PET/CT采集方法与专用的PET和CT采集相同，PET采集如本章第七节所述，CT采集如本章第二节所述。PET/CT图像采集及处理过程与前述SPECT/CT类似。

PET/CT图像和单独的PET图像有如下区别：

PET/CT图像上不仅有PET的功能信息，还增加了CT的解剖位置信息，CT对病变具有精确的定位作用，这点对临床诊断很重要。

单独PET采用放射性核素棒源进行衰减校正，由于棒源的活度限制，每个床位一般需要5分钟左右的透射扫描，所用时间与发射扫描接近。CT扫描在数秒内即可获得高分辨、大信息量的衰减校正图像，提高了衰减校正的精度，缩短了扫描时间。

充分利用CT的诊断信息，和PET提供的信息互相印证、补充，对临床诊断如虎添翼，提高诊断的准确率。

与用 ⁶⁸Ge放射源采集透射图像相比，CT扫描的时间很短，CT机从颅底到股骨中段的采集可以在10～20秒内完成，而使用外部放射源进行透射扫描则需要20～25分钟，所以PET/CT的采集时间要比常规PET缩短25%～50%。采集时间的缩短，能使患者有更好的耐受性，减少患者可能出现的躯体运动伪影。

带符合线路功能的SPECT（SPECT/PET）既有普通SPECT的功能，又能对正电子进行符合成像即具有PET的功能，因此也称为多功能SPECT、兼容型SPECT、SPECT/PET，也有些学者称之为兼容型PET（hybrid PET）。其价格远低于专用型PET，这种设备一问世，得到发展中国家青睐。但是其性能与专用型PET有较大的差距，随着PET/CT技术的发展，该设备逐渐被PET/CT取代。

SPECT/PET其实就是在普通的多探头（双探头、三探头）SPECT或SPECT/CT系统上增加了符合探测的硬件及软件。其探头结构及采集方式与多探头SPECT基本相同，而符合探测的基本原理、校正技术及图像重建等过程与上述的专用型PET基本相同。但是由于多探头符合成像与单光子成像原理不同，因此在探头结构及采集方法上与SPECT有些不同；同时多探头符合成像与专用型PET的探头结构也不同，成像过程及结果与PET成像也有一定的差异。在本节只介绍与SPECT及PET不同的方面。

由于要兼顾单光子及正电子显像，能量探测范围应从几十千电子伏特到五百多千电子伏特，即扩大脉冲幅度分析仪的能量范围。再有，常规SPECT由于探测能量范围较低，探头使用的铅屏蔽较薄；当探测511keV能量时探头需要更厚的铅屏蔽。

与普通的SPECT一样，SPECT/PET仍使用碘化钠（铊）晶体，但晶体的厚度不同。对低能γ射线（50～300keV），通常采用3/8英寸厚的碘化钠（铊）晶体；对511keV的高能γ射线，为保证一定的灵敏度，需增加晶体厚度，一般采用5/8、6/8、1英寸厚的碘化钠（铊）晶体。

常规的SPECT每个探头是独立采集，而双探头符合电路两个探头探测的数据需要进行符合后才能进一步处理。在电路方面，要增加符合电路。其符合原理与上述PET相同。

两探头间符合探测，不需要准直器。与专用型PET类似，为了减少轴向散射，及远距离脏器对采集脏器图像影响。符合成像采集时，在每个探头上安装Septa，Septa由多个垂直于系统轴的铅板组成。Septa的隔板限制了入射γ射线的角度，相当于专用型PET的2D采集。

使用双探头系统进行符合成像采集时，两个探头必须以180°相对（H型），以固定的半径旋转。

511keV的γ射线与NaI（Tl）晶体相互作用，发生康普顿散射，产生三个康普顿散射能峰，能峰的位置分别在147keV、186keV、268keV处。可以选择多种能峰符合：

指一个探头511keV光电峰与另一个探头511keV光电峰之间的符合。

只选择这种符合方式，图像分辨率最高，但是灵敏度最低。

指511keV光电峰和三个康普顿峰之间的符合。

如果除上述的光电峰和光电峰符合外，再加上光电峰和三个康普顿峰的符合，共4个符合窗。此时，灵敏度明显提高，但是由于散射光子偏离了原光子的行进方向，会产生定位偏差，使分辨率降低。

指三个康普顿峰两两之间的符合，有6种符合。

如果除上述4种符合外，再加上这6种符合，共10种符合。灵敏度会大幅提高，但康普顿峰和康普顿峰符合，会产生严重的定位误差，导致更低的分辨率。

在临床中，如果只选择光电峰和光电峰符合窗，可得到高分辨率图像。但是，灵敏度最低，为了保证符合成像所需的信息量，需相当长的采集时间。患者无法忍受如此长的时间，不适合于临床应用。如果选择所有的10种符合，灵敏度会大幅提高，但此时的分辨率很低，不能满足临床诊断需求。兼顾灵敏度和分辨率，临床采集通常选择光电峰和光电峰符合，及光电峰和三个康普顿峰符合，共4个能量符合窗。

由于双探头或三探头与专用型的环型探头相比，在某一时刻获得的信息量只有环型探头的一小部分，灵敏度很低。为了保证符合成像所需的信息量，在选择上述的4种能量符合窗的情况下，通常采集时间需20～30分钟，探头采用的晶体越薄，灵敏度越低，所需采集时间越长。

为了尽量增加信息量，减少扫描时间，符合成像采集时，通常采用探头连续旋转采集方式。另外，由于上述采集时间的限制，兼容型SPECT符合成像不能进行动态采集。

分辨率是决定图像质量最重要的因素。目前，专用型PET的分辨率在6～8mm；而SPECT/PET符合成像的分辨率在15mm左右，对小于15mm的病灶难以检出。由于SPECT/PET符合图像分辨率较差，会产生较重的部分容积效应，使小病灶图像模糊，边界不清。

图像噪声是影响图像质量的另一个重要因素。SPECT/PET符合图像的噪声特征与专用型PET图像有很大不同，SPECT/PET符合图像的白噪声（与信号强度无关的噪声）显著高于专用型PET图像。

灵敏度是描述设备性能的一重要指标。在某一横断面内双探头符合成像只能接收到一小部分的符合信号，而环形探头的PET能接收到所有的符合信号。因此，双探头符合成像的灵敏度远低于专用型PET。低灵敏度导致采集时间延长及放射性药物剂量增加，SPECT/PET符合成像需要20～30分钟的采集时间，而专用型PET成像只需2～8分钟左右的采集时间。

由于专用型PET在成像过程中对各种影响因素进行了校正，因此可以对示踪剂在体内的代谢进行定量分析。例如，可以用放射性浓度或SUV来描述图像像素值。而SPECT/PET符合成像过程中，对死时间及散射符合没有进行校正，不能直接进行定量分析。需要用户自己进行死时间校正及定标，才能用放射性浓度或SUV来描述图像像素值，进而对图像进行定量分析。

SPECT/PET符合成像由于受灵敏度的限制，通常采集时间需20～30分钟。因此，不能对 ¹¹C、 ¹⁵O、 ¹³N等超短半衰期核素成像，只能对半衰期较长的 ¹⁸F标记的放射性示踪剂成像。

目前，SPECT/PET符合成像在临床上的应用仅限于对 ¹⁸F-FDG成像。其应用领域与PET相同，但主要用于肿瘤学。由于其分辨率较PET差，在应用中受到一定的限制。

Micro PET是基于临床PET发展起来的专门用于小动物的正电子断层显像装置，也称为动物PET（animal PET），微型PET。因为减小PET晶体探测环孔径可使PET分辨率提高，Micro PET显著的特点为小孔径探头。第一台动物专用PET20世纪90年代问世，此后随着晶体材料、探测技术、计算机技术的发展，开发了各种用途的Micro PET。

Micro PET的工作原理与前述的临床PET相同，基本结构与PET相似，其根本的差别主要在探头方面。大部分Micro PET探头与临床PET探头一样，由晶体环探测器组成，如Micro PET R4、Micro PET P4、Micro PET Fucos 120、eXplore Vista PET、Micro PET mosaic等；也有采用电离室为探测器的Micro PET探头，其代表机型HIDAC-PET。下面介绍晶体探测型Micro PET的特点。

晶体环孔径越小，由双光子非共线导致的定位偏差越小（详见本章第七节），分辨率越高。根据不同的用途，Micro PET可设计不同的孔径。目前Micro PET的晶体环孔径有10～30cm多种规格。例如，孔径小于15cm，可用于啮齿小动物（大鼠、小鼠等）；孔径大于20cm，可用于灵长类动物。

晶体切割后的小晶体块表面越小，分辨率越高。大多数Micro PET的小晶体块表面大小在0.8mm × 0.8～3mm × 3mm之间；晶体的厚度越大，系统的灵敏度越高，晶体厚度大约在5～20mm之间。

早期动物PET都是用锗酸秘晶体（BGO），随着新闪烁晶体的研制成功，多种晶体被用于Micro PET。例如，硅酸镥（LSO）晶体、硅酸镥钇（LYSO）晶体、氟化钡（BaF2）晶体、铝酸镥LuAP、硅酸钆镥（LGSO）、硅酸钆（GSO）等。为了提高Micro PET的分辨率及灵敏度，有的Micro PET采用叠层闪烁晶体（Phoswich），即两层不同的晶体叠在一起使用。例如，NIH ATLAS PET采用LGSO和GSO两层晶体；eXplore Vista PET采用LYSO和GSO两层晶体。由于不同种类的两层晶体可识别入射光子在哪层晶体被吸收，这在一定程度上克服了光子斜穿小晶块时的深度效应引起的定位误差。

在Micro PET中，为了提高探测效率及缩小探测器体积，除了使用多通道位敏型光电倍增管外，还有的采用雪崩光电二极管（APD）及光敏感气体探测器等。

空间分辨率是描述Micro PET性能最重要的指标。目前，Micro PET的空间分辨率在视野中心可达到1mm。探头孔径越小，分辨率越高。不同用途的Micro PET，空间分辨率不同，通常在1～3mm之间。

Micro PET的灵敏度用探测到的符合计数率占放射源活度的百分率表示，称之为绝对灵敏度。灵敏度与小晶体块大小、能窗设置、光电转换器件的性能、晶体环孔径及轴向视野等有关。探测器对放射源张的立体角越大、能窗越宽，灵敏度越高。Micro PET的孔径较临床PET小，γ光子到达探测器行进的距离短，光子衰减率低。Micro PET的检测对象是小动物，因此性能设计上主要追求高分辨率。Micro PET采用小晶体块，薄晶体块，尽可能减小探测器孔径，这些措施使它的灵敏度低于临床用PET，但分辨率远高于后者。