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随着科学技术的发展,当今医学影像技术也朝着多种技术、多种图像融合的方向发展。
核医学以其独特的显像原理反映人体的生理、病理变化(功能显像),从而有别于其他4项医学影像检查(解剖结构显像)。它拥有早期、安全、无创、灵敏度高等特点,从而在医学影像学中独树一帜。然而,核医学也有明显的缺点,由于受显像原理及技术的影响,图像的分辨率差,解剖定位不精确。以至许多人将核医学-Nuclear Medicine称为Unclear Medicine(不清楚医学)。
GE公司经过多年的研究,试验,临床观察,于1999年宣布推出最新型的Hawkeye 技术 (CT+ECT/PET技术), 从根本上解决了核医学影像分辩率差、解剖定位不准确这个困扰我们多年的瓶颈问题。 使 Unclear Medicine(不清楚医学)变成了真正的Nuclear Medicine(核医学)。
![图例[ 具有ECT/PET + CT 的Hawkeye ]](/cnzh/nm_pet/images/hawkeye01_140.jpg) |
![图例[ 具有ECT/PET + CT 的Hawkeye ]](/cnzh/nm_pet/images/hawkeye02_140.jpg) |
| 图例[ 具有ECT/PET + CT 的Hawkeye ] |
HawkEye是集众多高新技术于一身的最新型具有PET功能的SPECT, 它不仅 能完成常规SPECT的所有检查项目,还具有以下独一无二的特点:
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Hawkeye机架的滑环技术,是GE的专利。
它改变了传统ECT的断层扫描方式,由传统 的步进式改进为连续采集,这样,能保证图像的质量,从根本上解决了由于放射性示 踪剂衰变而导致的断层图像质量差的问题,并可在得到满意图像的基础上缩短采集时间。
传统机架进行断层采集时,只能采完一帧再采下一帧,一共采集64帧,而每一帧需采集30~60秒,即共需33 ~66分钟。在进行PET功能显像时,所需采集时间更长,而放射性示踪剂的半衰期要小于
2 小时,这就使得传统断层采集方式所得到的图像呈严重的不对称,即刚开始采集的那边信息量大,越到后面,信息量越少,呈现一边信息量大,一边信息量少的现象,这样的原始数据重建出的图像,其断
层均匀性非常差。其他公司只能采用人为后处理进行校正。
GE Hawkeye的滑环技术是每两分钟采集一圈,立即进行影像重建 (实时重建),若信息量不够,继续采集,直到信息量达到要求为止。而2钟内的放射性衰减可视为零,远远低于1小时的衰减量,从而大大提高断层影像的质量。
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Hawkeye采用全数字化探头,可自动进行均匀性、空间线性、能量、旋转中心及核素衰减校正。其他传统ECT的数学化探头只能进行均匀 性、空间线性及能量校正,做不到旋转中心的自动校正。而旋转中心的漂移会严重影响断层影像的质量,若仪器能自动校正,将大大方便工作人员,使仪器时刻处于最佳状态。
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Hawkeye采用X线CT对核医学断层影像进行非均衰减校正有如下优点:
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全能量衰减校正,即不论所用放射性示踪剂为低能、中能还是高能, Hawkeye均可对其进行衰减校正,从而达到从根本上改善核医学断层影像质量的目的。而高能核素非均匀衰减校
正法则无法进行全能量衰减校正,一般只能对Tc-99m-MIBI 和F-18 PET功能显像进行衰减校正。 且需根据不同能量来选用不同的高能 核素进行衰减校正,如对心肌的衰减校正,需用某一种放射源进行
衰减校正,而对PET功能显像则需另外一种高能核素。
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Hawkeye耗材少,且极易得到。高能核素均有半衰期,一般1~1.5年即需更换, 国内无法生产,需进口,而放射性核素入关手续繁琐, 短期不易更换。
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Hawkeye用X线CT进行衰减校正,若不加电,则不会发出射线。而高能核素,所放出的高能射线极具穿透力,不易防护,既使用非常厚的金属(铅)进行屏蔽,也难以完全屏蔽其射线,因此,若长期安装在机架上,则严重影响核医学影像的质量,且易对工作人员造成损伤。但若经常更换高能核素校正源,又存在以下几点问题:(1)
校正源非常沉重,不易更换。(2)使仪器受损的可能性增大。(3) 使 更换校正源的工作人员受到不必要的照射。
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Hawkeye 衰减校正法大大提高了所得核医学断层影像的信息量,是 传统高能核素衰减校正影像信息量的50000倍。
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Hawkeye 衰减校正法所得断层影像分辩率最大分辩率为:2mm,可 以进行精确的解剖定位。而传统高能核素衰减影像最大分辩率为:12mm,难以进行解剖定位。
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Hawkeye 衰减校正法使所得影像的信息量远远高于传统核医学断层 影像,从而使散射线对图像质量的影响可以忽略。从根本上解决了散射对核医学影像的不良影响。
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Hawkeye 独一无二的FAM图像融合功能。医学影像大致分为功能影像 (核医学影像)和解剖结构影像(CT、MRI、X线投照和B超)。
功能影像能具有如下特点:它拥有早期、安全、无创、灵敏度高 等特点,但也有图像分辨率差,解剖定位不精确的缺点。
解剖结构影像与功能影像正好互补,其解剖结构的影像分辩率非 常高,但其对病变的检出时间、特异性、灵敏度、无创及安全等方面不如功能影像。
Hawkeye则结合了二者的优势,在一次检查中,既可得到受检者的功能影像,又可同时得到其解剖结构影像(CT图像),充分利用二种影像的优势,并可立即进行图像融合,为临床提供前所未有的高分辩率、高灵敏度、高特异性的医学影像(见下图)。
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除了上述独一无二的优势外,它也还保留了与其他医学影像设备所
得影像进行融合的功能,此功能即其他厂家所说的图像融合功能。这种
图像融合是将受检者在不同仪器、不同时间、不同体位下所得到的两种
医学影像进行融合。这存在着一个到目前为止,尚未解决的问题,即两
种图像如何匹配的问题。他们只能分别在两次显像前,于人体体表粘贴
体表标记,然后根据人的肉眼观察两次体表标记的匹配情况来进行两种
图像的融合,其匹配精度可想而知, 严格来说,这不是真正意义上的图
像融合, 其所得到的“融合”图像也是难以为临床所接受的。
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双核素同时采集技术(DISA),为目前GE公司独有,在心血管应用
方面,了解心肌存活的情况(是否为心肌顿抑或心肌冬眠)优于PET。
DISA采集处理技术就是将以往的ECT的心肌灌注断层显像检查(Tc-
99m-MIBI,低能)项目,与PET采集的心肌代谢显像检查(F-18-FDG)项 目,一次检查完成。常规检查需要3次才可完成:① 静息ECT显像; ② 运动试验ECT显像; ③ 心肌代谢PET显像。常规方法费时费事,患者 花费巨大,且必须有PET才可进行。现在国内只有可数的几家医院才可进行上述检查。DISA检查技术使得心肌活力的检查变得非常容易了。
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Hawkeye自2000年在中国推出至今,已有近30个有户,占全球装机量的1/3,得到了国内外专家的一致好评。广州于今年7月有两台鹰眼系统开始装机并顺利投入使用,分别是广州市第一医院和中山医科大学孙逸仙纪念医院,两家医院到目前共检查病人1000多例,包括肺癌、恶性淋巴瘤、肝癌、乳腺癌、骨癌、胃癌、宫颈癌、胰腺癌、甲状腺癌、食道癌等疾病的诊断和鉴别诊断。取得了较好的社会效益和经济效益。
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