正电子发射断层扫描（英語：Positron emission tomography，简称PET）[1]简称正子斷層造影、正电子成像术，是一种核医学临床检查的成像技术。PET技术是目前唯一的用解剖形态方式进行功能、代谢和受体显像的技术，具有无创伤性的特点并能提供全身三维和功能運作的图像。正电子发射计算机断层扫描既是医学也是研究的工具。在肿瘤学临床醫學影像和癌扩散方面的研究方面有着大量的应用。
准备工作
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，其放射性同位素为氟-18，常用于肿瘤成像），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。
扫描器
当注射到人体内的放射性同位素经历正电子放射衰变时（又称为正电子的β衰变），它释放出一个正电子（即一个电子相对应的反粒子），在经历了几个毫米的旅行后，正电子将會與生物體中的一個电子遭遇并產生電子對湮滅，产生一对湮灭光子射向几乎背對背的两个方向。当它们遇到偵測器中的闪烁晶体物质时，会造成一点光亮，而被光敏感的光电倍增管或雪崩光電二極體所探测到。此种技术依靠对于一对光子的并发事件（同時事例）探测，非同时發生抵達偵測器（即相差几个奈秒以上的时間）的光子将被視為背景事件而不考虑在其中。
影像重建
PET扫描器获得的原始数据是一系列由探测器获得，由正子與電子湮灭產生的一對光子的并发事件。每个并发事件背后，有一个正电子逸出，从而引发一个湮灭事件，在空间中同时射出背向的两个光子并被捕捉到。
并发事件重组成投影图像，成为sinograms。sinograms被多角度和方向排列组合後，构成3维图像。普通的一次PET扫描，数据量达到几百万个事例，而相對於電腦斷層掃描（CT）則可以达到几十亿个事例。由此可見，PET数据遭遇的散射和偶发事件（即背景事件）比率远比CT为多。
事实上，人们需要非常多地对数据进行预处理，校正由随机并发造成的影响，估计并去除散射的光子，探测头不工作期（dead-time、每次探测到一个光子之后，探测头需要一個短暫的恢復時間）的校正，及探测器敏感性校正（为探测头内在敏感性及由于并发事件发生的角度产生的敏感性）。
安全考虑
PET扫描是非侵入性的，但是会暴露在放射性同位素下。放射总量很少，通常在7个毫单位西弗（Sv）左右。与之相比，在英国平均每年环境辐射达到2.2 mSv，胸部X光辐射0.02 mSv，CT胸部辐射8 mSv，空中乘务人员每年接受辐射2-6 mSv，而在康沃爾郡每年环境辐射达到7.8 mSv。（数据来源，英国国家辐射保护协会）。然而，在临床应用领域，PET一般与CT同时运用，介于PET对软组织成像的优势结合成熟的CT技术，PET/CT是现在商业PET的主要形式，市面上几乎没有独立的医用PET销售。
应用
PET可用于肿瘤学诊断。在进行这种检查前，会先为受试者注射显影剂氟化脫氧葡萄糖（18F-FDG）。氟化脫氧葡萄糖是一种葡萄糖的类似物。相比普通的葡萄糖分子，氟化脫氧葡萄糖的一个羟基基团被氟的放射性同位素氟-18取代，因此具有放射性，会持续向外放出正电子。因为二碳位上的羟基被氟原子取代，氟化脫氧葡萄糖进入细胞被磷酸化后，不能被进一步代谢；又因带有电荷，也不能通过细胞膜上的通道蛋白运出细胞。因此，一旦氟化脫氧葡萄糖进入细胞，在氟-18衰变前，较长时间内都会以磷酸化形式留在细胞内。癌细胞对葡萄糖的消耗量较高，因此，如果受试者体内存在癌细胞，在注射氟化脫氧葡萄糖后，癌细胞会摄入相对多的氟化脫氧葡萄糖。由此，利用PET检测出信号强（放射性强）的部位就可能存在癌细胞。根据得到的检测结果，就可以达成对恶性肿瘤的诊断[2][3]。
註釋
参考文献
参见
外部連結
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