PET/MRI掃描儀的過去，現在和未來

最新 08-24

正電子發射斷層掃描/計算機斷層掃描（PET/CT）系統已經存在了十多年，現在PET/磁共振成像（MRI）掃描儀正在努力進入市場。然而，PET/CT掃描儀發展較快，但PET/MRI系統並未受到熱烈歡迎。自2011年首次商業化安裝以來，PET/MRI系統的設施數量已增加到全球70個。對於醫療行業來說這段時間不是很長，但裝機量偏少可能有其他更深蒂固的原因。

PET/MRI的應用

PET/MRI系統將MR成像的特徵（如軟組織對比度，擴散加權成像和動態對比增強成像）與PET提供的定量生理和代謝數據相結合。PET/MRI掃描儀主要用於研究目的。例如，斯坦福大學僅將GE Healthcare的系統用於研究，並致力於識別作為PET/MRI理想候選者的疾病和患者。據統計，只有少數中心使用掃描儀進行臨床（13％）或研究（19％）。也有一些混合搭配應用，結合臨床和研究目的。

PET / MRI在如下領域應用廣泛：

腫瘤—— 目前，腫瘤學是一種可以從雙模態協同圖像中獲得重大價值的臨床應用。由於腫瘤的精確定位和周圍受損區域的定義經常需要跨模態的一些臨床圖像，因此使用同時獲取和自動登記的雙模態圖像更容易實現醫學圖像分析。即使登記階段不是自動的，也可以通過同時圖像採集和幾乎不變的患者定位來促進分配給圖像分析演算法的挑戰性任務。通過處理協同圖像，圖像分析軟體可以簡化早期癌症檢測和準確分期。它還可以幫助治療計劃和治療選擇。在患者的治療進展後，PET/MRI圖像提供足夠的數據以有效地監測治療反應。在39家被調查的醫療組織中，將腫瘤學命名為PET/MRI掃描儀的主要應用，其中88％在臨床設施，76％在研究中心。

神經內科——PET/MRI圖像還有助於為患有各種神經病變的患者提供高級診斷。對解剖結構和代謝過程的分析使臨床醫生能夠更有效地檢測和評估神經退行性疾病和心理障礙。此外，協同圖像也可用於活檢指導，治療計劃和反應評估。醫療保健組織被發現使用PET/MRI設備作為腫瘤學後的第二應用神經病學，其中9％在臨床，12％在研究機構。

心臟病——在心臟病學中，PET/MRI掃描儀可以進行組織表徵，形態學和心室功能可視化。圖像分析軟體的複雜演算法甚至可以檢測組織成分的細微變化。特別協同圖像可用於診斷和治療結節病，心肌炎和心肌梗塞。39名調查參與者中有7名使用PET / MRI掃描儀診斷動脈粥樣硬化，心臟纖維化和血管炎。

PET/MRI製造商

三家跨國公司在2011年展示了他們對PET/MRI掃描儀的願景。隨著歲月的流逝，其中一些公司改變了他們的市場戰略。我比較了2011年和2016年的公司情況，並根據他們的報價跟蹤了五年後如何改變製造商的PET/MRI成像方法。

Siemens——在2011年推出的Biograph mMR系統允許完全同時進行解剖和功能的PET/MRI成像。西門子指出，他們創建了一個包含PET和MRI成像功能的設備，因為兩個獨立的設備和兩個單獨的圖像進行合併無法帶來任何時間節省或收益。在兩個單獨的掃描儀中進行的這種檢查花費了大約60到90分鐘，而Biograph mMR可以在大約30分鐘內提供PET/MRI圖像。2016年Biograph mMR仍然在市場上。雖然西門子不斷改進該技術，但該設備本身在一個包裝內保持了2011年PET和MRI模式的協同作用。

Philips——2011年飛利浦醫療公司創建了Ingenuity TF PET / MR系統，該系統使用位於同一房間的獨立PET和MRI掃描儀。當時的創新是使用自動台式龍門架。首先，系統在MRI上掃描患者，然後旋轉180度以進行PET掃描。台式架允許臨床醫生在掃描期間保持患者的位置，並且患者無需從一個桌子和設備手動移動到另一個桌子和設備。然而，這種系統比單個MRI或PET掃描室需要更多的空間，它需要一個半到兩個房間。2016年，Ingenuity TF PET/MR系統已被飛利浦Ingenuity PET/CT系統取代，與PET/MRI設備相比，這有助於滿足對PET和CT模態掃描儀組合需求的增長。

GE——2011年，GE決定創建一個移動病人床，以實現「一石三鳥」的解決方案。我們的想法是使用該表將患者轉移到GE的PET/CT和MRI設備之間進行註冊的三方成像。這種解決方案的價值在於將患者保持在相同位置以便於在獲取的圖像的登記之後。移動病人表也是一種經濟有效且謹慎的解決方案，在醫療機構真正感覺到需要單設備PET/MRI系統之前不需要大量投資。2016年，GE改變了它的產品策略，開發了SIGNA PET/MR設備。它允許同時採集PET和MR圖像，與西門子的Biograph mMR相同。因此，我們可以得出結論，GE花時間研究獨立系統的臨床價值，並從中受益。

PET/MRI優勢

我們談到了以上PET / MRI掃描儀的一些顯著優點：

? 節約時間。與單獨的PET和MRI檢查相比，同時手術大約需要30分鐘而不是60-90分鐘。

?對最複雜的病例進行成像。PET/MRI可用於腫瘤學，神經病學和心臟病學的高級診斷。

?節省空間。二合一系統有助於優化醫療機構內的房間利用率，而供應商肯定需要兩個獨立的房間用於PET和MRI設備。

?改善註冊。由於在PET/MRI同時掃描的整個檢查中患者位置相同，與單獨的PET和MRI相比，專家將具有更好質量的協同圖像。

PET/MR成像相比PET / CT替代方案最令人信服的優勢之一是缺乏電離輻射，允許患者在檢查期間可以獲得的總輻射劑量減少。對於腫瘤和兒科成像尤為重要。

PET / MRI應用中的挑戰

衰減校正（AC）問題。 PET/CT設備使用基於X射線的校正，這在PET/MRI中是不可能的。MRI依賴於骨骼進行AC計算，這使得計算衰減係數變得困難。

工作流程堵塞。 PET/MRI的採集時間取決於脈衝序列。雖然與PET和MRI相比，同時成像效果更好，但PET/CT成像可能會影響工作流程。

合作。護理團隊協作是護理服務的重要組成部分。然而，在放射科醫師和核醫學醫師之間建立無縫合作仍然具有挑戰性，這對於解釋混合PET/MRI圖像是必不可少的。

投資風險。 PET/MRI掃描儀的成本大約在4-5百萬美元的範圍內。通過在技術人員的年度維護和工資支出中再增加10％，醫療組織可能會發現自己難以預測投資回報率。