正電子發射斷層掃描（英語：Positron emission tomography，簡稱PET）[1]簡稱正子斷層造影、正電子成像術，是一種核醫學臨床檢查的成像技術。PET技術是目前唯一的用解剖形態方式進行功能、代謝和受體顯像的技術，具有無創傷性的特點並能提供全身三維和功能運作的圖像。正電子發射計算機斷層掃描既是醫學也是研究的工具。在腫瘤學臨床醫學影像和癌擴散方面的研究方面有着大量的應用。
準備工作
進行掃描前，人們使用半衰期較短的放射性同位素示蹤劑（或稱為顯影劑，如氟化脫氧葡萄糖，其放射性同位素為氟-18，常用於腫瘤成像），其衰變過程會放射出正電子，將其通過化學反應置換到生物體容易代謝的分子裡，然後把它注射入生物體內（通常進入血液循環）。人們需要等待一段時間，使該分子進入生物體的代謝系統中（常用的氟化脫氧葡萄糖，醣類的一種，一般等待時間在一個小時左右）並集中於需確認的器官，然後將實驗對象或患者安置在影像掃描器上。
掃描器
當注射到人體內的放射性同位素經歷正電子放射衰變時（又稱為正電子的β衰變），它釋放出一個正電子（即一個電子相對應的反粒子），在經歷了幾個毫米的旅行後，正電子將會與生物體中的一個電子遭遇並產生電子對湮滅，產生一對湮滅光子射向幾乎背對背的兩個方向。當它們遇到偵測器中的閃爍晶體物質時，會造成一點光亮，而被光敏感的光電倍增管或雪崩光電二極體所探測到。此種技術依靠對於一對光子的並發事件（同時事例）探測，非同時發生抵達偵測器（即相差幾個奈秒以上的時間）的光子將被視為背景事件而不考慮在其中。
影像重建
PET掃描器獲得的原始數據是一系列由探測器獲得，由正子與電子湮滅產生的一對光子的並發事件。每個並發事件背後，有一個正電子逸出，從而引發一個湮滅事件，在空間中同時射出背向的兩個光子並被捕捉到。
並發事件重組成投影圖像，成為sinograms。sinograms被多角度和方向排列組合後，構成3維圖像。普通的一次PET掃描，數據量達到幾百萬個事例，而相對於電腦斷層掃描（CT）則可以達到幾十億個事例。由此可見，PET數據遭遇的散射和偶發事件（即背景事件）比率遠比CT為多。
事實上，人們需要非常多地對數據進行預處理，校正由隨機並發造成的影響，估計並去除散射的光子，探測頭不工作期（dead-time、每次探測到一個光子之後，探測頭需要一個短暫的恢復時間）的校正，及探測器敏感性校正（為探測頭內在敏感性及由於並發事件發生的角度產生的敏感性）。
安全考慮
PET掃描是非侵入性的，但是會暴露在放射性同位素下。放射總量很少，通常在7個毫單位西弗（Sv）左右。與之相比，在英國平均每年環境輻射達到2.2 mSv，胸部X光輻射0.02 mSv，CT胸部輻射8 mSv，空中乘務人員每年接受輻射2-6 mSv，而在康沃爾郡每年環境輻射達到7.8 mSv。（數據來源，英國國家輻射保護協會）。然而，在臨床應用領域，PET一般與CT同時運用，介於PET對軟組織成像的優勢結合成熟的CT技術，PET/CT是現在商業PET的主要形式，市面上幾乎沒有獨立的醫用PET銷售。
應用
PET可用於腫瘤學診斷。在進行這種檢查前，會先為受試者注射顯影劑氟化脫氧葡萄糖（18F-FDG）。氟化脫氧葡萄糖是一種葡萄糖的類似物。相比普通的葡萄糖分子，氟化脫氧葡萄糖的一個羥基基團被氟的放射性同位素氟-18取代，因此具有放射性，會持續向外放出正電子。因為二碳位上的羥基被氟原子取代，氟化脫氧葡萄糖進入細胞被磷酸化後，不能被進一步代謝；又因帶有電荷，也不能通過細胞膜上的通道蛋白運出細胞。因此，一旦氟化脫氧葡萄糖進入細胞，在氟-18衰變前，較長時間內都會以磷酸化形式留在細胞內。癌細胞對葡萄糖的消耗量較高，因此，如果受試者體內存在癌細胞，在注射氟化脫氧葡萄糖後，癌細胞會攝入相對多的氟化脫氧葡萄糖。由此，利用PET檢測出信號強（放射性強）的部位就可能存在癌細胞。根據得到的檢測結果，就可以達成對惡性腫瘤的診斷[2][3]。
註釋
參考文獻
參見
外部連結
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