Biography+mCT+Flow技术优势-ZMJ
2019-06-26
Biograph mCT Flow - FlowMotion技术优势随着Biograph mCT Flow的问世,其搭载的FlowMotion平台突破性的打破了PET扫描床位的概念,在临床应用中,让PET可以像CT一样连续扫描,能根据不同患者的身高及所罹患疾病,使用*合适的PET扫描模板及扫描范围,实现PET个体化的检查。同时,由于没有了床位,大大减少了既往床位重叠(一般床位重叠在33%到50%不等)的问题,进一步提升了扫描速度。实现*快3分钟实现全身PET扫描(如下图所示)。当然,要实现PET/CT连续扫描,必然突破三大技术难关。一:要实现数据的精确定位,收集数据发生的时间点信息很难;二:要实现动态数据的实时拟合,数据的精确配准很难;三:要实现动态信息的实时临床影像结果显示,全新动态算法的突破很难Biograph mCT Flow以三大技术创新,实现了PET/CT连续进床扫描,完成了PET像CT一样扫描的突破。磁力病人载控系统:(Magnetically Driven Patient Bed)精确定位数据发生的时间点信息,来自于精确控制检查床的位置和速度:西门子采用**的磁力驱动床取代传统皮带-齿轮传动病床,不仅让进床更平滑,同时加载精确化定位控制系统,整个系统让位移精度和进床速度都控制在亚毫米级;在扫描中,实现动态PET数据同步位置编码信息的共享储存。此外,病床零弯曲确保了PET与CT图像的准确融合。[1]固态电子架构:(Solid-state Electronic Architecture)实现及时且有效的动态数据整合,对于数据配准的精确度和处理能力要求很高:西门子采用了基于PETLINKTM数据流缓冲区(PETLINKTM Stream Buffer, PSB)固态电子架构体系,该体系能将连续进床扫描时产生的所有大数据,以*快速度,*完整的实时记录并随时处于预读取状态。 [2, 3, 4]动态数据处理:(Dynamic Data Processing)连续进床扫描带来的动态数据,催生了全新的处理算法:西门子FlowMotion动态数据处理算法将所有PMT性能差异,进床速度变化,不同位置信息的死时间、放射源衰变等等因素全部计算在内,识别动态相应线,完成归一化 (Normalization) 校准,将数据流模拟3D数据段,*终获得重建数据 [5, 6] 。PETCT步进式和连续式采集对照表比较内容步进式(S&S)连续式(FlowMotion)采集方式床位数为单位(Bed/Min)速度为单位(mm/s)采集模板采集模板固定可依据不同病情选择*适合的模板采集范围固定床位数必须以床位为单位的扫描范围选择自定义调节在PET扫定位窗口中可以通过拖动虚线轻松的调整扫描范围的长度采集时间每床位固定自定义调节采集矩阵可变不可以(固定)可以根据用户需求在同一个患者的扫描中改变采集矩阵重叠采集绿色箭头和红色箭头分别为一个扫描床位,上下两个床位有重叠部分无重叠辐射剂量多由于床位设置,CT扫描范围必须迁就床位选择范围,导致不必要的辐射剂量少有效减少不必要的CT辐射剂量病人体验容易紧张,有顿挫感舒适,无顿挫感重建范围固定用户可自定义重建范围由对照图可知FlowMotion采集的优点如下:1、采集速度快 FlowMotion可**设定采集范围,不同采集部位设不同速度,无床位重叠,大大缩短采集时间,提供每日检查通量。2、辐射剂量低 FlowMotion能减少不必要的CT曝光剂量;3、病人体验好 FlowMotion连续进床采集,采集速度更快,病人没有顿挫感;检查体验更舒适4、融合更准确 FlowMotion磁力病人载控系统,连续进床,患者不易发生移动,融合**度高;5、图像质量佳 FlowMotion根据不同疾病及不同部位采集需求可设置不同的采集及重建参数,提高图像质量;6、多样化采集 FlowMotion可调整采集矩阵,一次采集获得多样化数据,有利于精确诊断;7、用户自主化 FlowMotion在采集和重建上,实现多方位用户自定义式操作。除此以外,临床实践过程中,FlowMotion的应用被进一步拓展,由于扫描速度得到提升,可在药物注射后,进行反复多次PET全身快速成像,利用List Mode,整合单位时间数据,获得PET全身动态扫描结果。通过PET全身动态扫描,可以协助了解各个部位放射性同位素时间活度信息。可以说,这一应用的拓展,实现了PET从三维到四维的跨越。通过时间活度曲线图的分析,将推动临床对放射性同位素在体内,尤其是病灶部位分布及变化规律有进一步了解,通过计算机计算获得Patlak及拟合线,以此获得的同位素在不同部位的斜率及截值信息,提供既SUV以外更多的客观评价数值,甚至可能重新定义PET/CT临床诊断和进一步提升PET在疾病诊断中的价值。近年来,随着FlowMotion技术的推广,国内外专家逐渐了解践行PET全身连续快速成像及PET全身动态扫描,其临床价值已经获得越来越多的认可,而这一技术的发展,也催生了临床应用习惯的改变,可以说是科研转化落地,*终提升临床价值的典范。(建议添加医院PET全身动态扫描结果及时间活动曲线)参考文献:Henley, Alan W., and Carlyle L. Reynolds, Patient bed for multiple position emission scans, U.S. Patent No. 6,885,165. 26 (2005).J E Breeding, et al., PETLINK™ Stream Buffer: Using an FPGAbased RAID Controller with Solid-State Drives to Achieve Lossless, High Count-Rate 64-bit Coincidence Event Acquisition for 3-D PET, IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record 2011, MICI 8.M-184.J F William, et al., Positron emission tomography event stream buffering, U.S. Patent No. 8,060,696 (2011).J F William, et al., Tracking Coincidence Events in PET Even When Count Rates Are Extremely High: The Lost-Event Tally Packet Concept, IEEE Transactions on Nuclear Science 59:5, 1915 – 1919 (2012).D F Newport., et al., CONTINUOUS TOMOGRAPHY BED MOTION DATA PROCESSING APPARATUS AND METHOD, Patent No. US 6,915,004 B2 (2005).D Brasse, et al., Continuous bed motion acquisition on a whole body combined PET/CT system, IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record 2: 951-955 (2002).