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采用三维粒子模拟方法设计的单电荷离子源
摘要: 采用新开发的三维粒子模拟(PIC)程序设计了一种单电荷离子源(SCIS)。该离子源将用于同位素在线分离(ISOL)系统,为重离子癌症治疗提供11C离子,并通过正电子发射断层扫描同步验证剂量分布。SCIS利用低能电子束高效产生单电荷碳离子,同时维持ISOL系统的高真空环境。由于SCIS的碳离子若要应用于ISOL系统需实现1%的产生效率,研究团队通过开发的PIC程序分析电子与引出离子的轨迹轨迹,探索了合适的SCIS设计方案。模拟结果表明:设计的SCIS能产生空心电子束从而获得高有效电子电流;预测该SCIS对CO2气体产生CO+2的离子产率(IPE)可达εSCIS≈6.7%,对CH4气体产生C+的离子产率可达εSCIS≈0.1%。此外,为验证程序有效性并确认SCIS设计的合理性,研究对比了实验与模拟中电子枪的空间电荷限制电流以及各离子产率总和的总离子产率。
关键词: 三维粒子模拟方法、单电荷离子源、在线同位素分离系统、正电子发射断层扫描、重离子癌症治疗
更新于2025-09-11 14:15:04
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前列腺癌的18F-氟环丁烷羧酸正电子发射断层扫描与磁共振波谱成像同步技术
摘要: 目的:探究磁共振波谱成像(MRSI)和18F-氟代柠檬酸正电子发射断层扫描(PET)所获代谢物水平与前列腺组织特征之间的关联。在一组接受同步PET/MRI检查的19例高危前列腺癌患者中,我们评估了MRSI和PET区分侵袭性癌灶与健康组织及良性病变的诊断效能。数据分析包括计算平均标准化摄取值(SUVmean)、最大SUV(SUVmax)以及MRSI衍生的(总胆碱+亚精胺+肌酸)与枸橼酸比值(CSC/C)。以全前列腺病理切片作为金标准。结果:数据显示SUVmean和SUVmax均与CSC/C比值存在中度显著相关性。结论:我们证实采用集成式PET/MRI系统同步获取18F-氟代柠檬酸PET和MRSI数据具有可行性,且这两种成像模式的联合应用有望提高前列腺癌病变的诊断敏感性和特异性。
关键词: 柠檬酸盐、良性前列腺增生、化学位移成像、前列腺癌、正电子发射断层扫描、磁共振波谱分析
更新于2025-09-11 14:15:04
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氟-18同位素标记用于正电子发射断层成像。直接证据表明DBPR211是一种外周限制性CB1反向激动剂
摘要: [18F]同位素标记的CB1反向激动剂3被设计并合成用于正电子发射断层扫描研究。在与未标记对应物进行即时纯化和校准后,化合物3被静脉注射到小鼠体内,结果显示在90分钟扫描期间,其在大脑、肝脏、心脏、大腿肌肉和肾脏这五个感兴趣区域中的大脑分布百分比低于1%,从而直接证明其作为外周限制性CB1拮抗剂的特性。
关键词: 外周限制性CB1反向激动剂、大麻素1型拮抗剂、正电子发射断层扫描、血脑屏障
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用正电子发射断层扫描对动脉粥样硬化斑块进行分子成像
摘要: 即使对于有症状的患者,使用现有风险分层工具准确评估个体心肌梗死或中风风险仍具挑战性。易损斑块在形成及最终破裂过程中会出现炎症、微钙化和斑块内血管新生。正电子发射断层扫描与计算机断层扫描联合技术(PET/CT)等分子影像学手段,为靶向动脉粥样硬化斑块内的这些关键细胞过程并识别高危病变提供了可能。本综述将阐述已证实PET/CT成像技术可用于评估动脉粥样硬化斑块炎症、微钙化及血管新生的研究,并探讨PET/CT分子影像作为新型治疗干预筛查工具及改善心血管风险分层的潜力。
关键词: 炎症、血管生成、易损斑块、正电子发射断层扫描、微钙化
更新于2025-09-10 09:29:36
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PET/CT在胰腺癌诊断、分期、可切除性评估及代谢反应评价中的应用价值
摘要: 胰腺癌是最常见的胃肠道肿瘤之一,在美国和中国的发病率均居高不下。然而,该疾病的总体5年生存率仍然极低。手术仍是实现长期生存的唯一潜在机会。对手术候选者进行早期诊断和精准分期,对制定恰当的临床决策至关重要。尽管计算机断层扫描(CT)和内镜超声等诊断技术不断进步,但该致命性疾病的诊断、分期及代谢反应监测仍面临挑战。正电子发射断层扫描/CT(PET/CT)作为一种相对较新的成像方式,结合了代谢检测与解剖学信息,在肿瘤学领域广泛应用,并在乳腺癌、肺癌和淋巴瘤中取得良好效果。其在胰腺癌中的应用也已被广泛接受。然而,PET/CT在胰腺疾病中的价值仍存在争议。PET/CT会改变潜在手术候选者的治疗策略吗?哪些患者能从这项检查中获益最多?本综述重点探讨PET/CT在胰腺癌诊断、分期及可切除性评估中的应用,并着重讨论其监测治疗后代谢反应和复发的能力。我们希望为临床医生最关心的上述问题提供答案。
关键词: 分期、胰腺癌、代谢反应、正电子发射断层扫描/计算机断层扫描、诊断
更新于2025-09-10 09:29:36
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闪速放射化学:用于免疫PET的抗体光化学偶联及一锅法放射性标记
摘要: 单克隆抗体(mAbs)、免疫球蛋白片段及其他蛋白质是开发用于诊断性免疫正电子发射断层扫描(immuno-PET)和靶向放射免疫治疗(RIT)的放射性药物的重要支架。传统方法使用68Ga、64Cu、89Zr和90Y等金属离子对蛋白质进行放射性标记,需要多步骤操作,包括预纯化、螯合剂功能化及后续放射性标记。标准偶联化学耗时较长、难以自动化,且涉及中间体新分子实体(偶联mAb)的合成、分离与储存,其生化特性可能与母体蛋白存在差异。为解决这些问题,我们开发了一种光放射性化学方法,在温和条件下利用新型芳基叠氮(ArN3)修饰的金属离子结合螯合剂,通过快速、化学选择性、光诱导的蛋白质修饰实现目标。实验表明,配制的mAbs可在<20分钟内完成一锅法光化学偶联与放射性标记。
关键词: 放射化学、光化学、抗体偶联物、正电子发射断层扫描、芳基叠氮化合物
更新于2025-09-10 09:29:36
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全身一体化MR/PET:我们目前处于什么阶段?
摘要: 全身一体化磁共振成像(MR)/正电子发射断层扫描(PET)成像系统近期已投入临床应用,目前正被用于探究MR成像的解剖与功能特性及PET的代谢信息相结合,是否能对疾病表型与生物学机制提供新见解,并以低于CT的辐射剂量实现更优的肿瘤疾病评估。本综述概述了MR/PET联合系统的技术背景,探讨了混合MR/PET设备的潜在优势与技术挑战及可能的解决方案,同时阐述了集成MR/PET的多种早期临床应用,最后讨论了集成MR/PET的工作流程问题,包括如何在缩短采集时间的同时获取最大诊断信息。
关键词: 正电子发射断层扫描、磁共振/正电子发射断层扫描、磁共振成像、混合成像
更新于2025-09-09 09:28:46
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前列腺癌诊断影像学模式的过去与现在:作为未来早期、快速和高效诊断手段的前列腺癌雄激素受体靶向成像
摘要: 背景:前列腺癌是全球男性中发病率第二高的癌症。多数情况下,前列腺癌进展缓慢,但部分病例会快速恶化,导致死亡率显著升高。因此,仍需通过前列腺特异性影像学技术实现早期影像引导诊断及个体化治疗。 讨论:本综述在探讨传统诊断方法的同时,重点阐述了当前前列腺癌影像学技术的发展方向,特别聚焦于基于正电子发射断层扫描(PET)和锝-99m等放射性示踪剂单光子发射计算机断层扫描(SPECT)的前列腺特异性膜抗原(PSMA)、蛙皮素(BN)及雄激素受体(AR)靶向成像技术。通过重新审视前列腺生物学特性,为核医学影像作为未来前列腺癌早期、快速、高效诊断手段提供理论依据。 结论:前列腺癌影像学的未来发展方向在于研发基于非甾体类抗雄激素制剂的雄激素受体靶向成像技术,以实现前列腺癌的早期诊断。
关键词: 单光子发射计算机断层扫描、前列腺癌、患者特异性治疗、放射性示踪剂、正电子发射断层扫描、前列腺特异性膜抗原
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2017.10.21-2017.10.28)] 2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - SIRF:协同图像重建框架
摘要: 正电子发射断层扫描(PET)与磁共振成像(MR)的结合为更精准的诊断和优化的患者管理开辟了新途径。目前,PET与MR扫描仪获取的数据基本独立处理,而通过两种成像技术的协同作用来提高断层重建精度的方法研究正成为活跃领域。由英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC)支持的PET与MR协作计算项目(CCP-PETMR),旨在通过提供开放访问的软件平台以高效实现和验证新型重建算法,从而加速协同PET-MR图像重建研究。本文介绍了CCP-PETMR推出的首个协同图像重建框架(SIRF)软件套件。该框架为用户提供友好的Python和MATLAB接口,可调用用C++编写的高级PET与MR重建程序包(目前采用STIR断层图像重建软件处理PET数据、Gadgetron处理MR数据,但未来SIRF可根据需要链接其他重建引擎)。该软件能基于真实扫描仪数据进行图像重建,当前针对西门子与通用电气两大临床PET-MR系统进行适配,并正与制造商协商制定合适的数据格式交换方案。
关键词: 磁共振成像、研究软件工程、科学编程、正电子发射断层扫描
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2017.10.21-2017.10.28)] 2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 基于深度学习的PET散射估计模型
摘要: 从正电子发射断层扫描(PET)仪获取的投影数据包含真实事件、散射事件和随机事件。若未进行适当校正,散射事件会导致重建PET图像出现严重伪影和定量误差。散射校正算法需通过测量数据预测散射事件。该过程要求同时估算单次散射与多次散射分布。传统方法通?;谀P湍D饧扑愕ゴ紊⑸浞植?,而采用基于核函数的卷积方法估算多次散射分布。但多次散射估算的卷积核设计较为复杂,且需要精细调节参数。本研究采用深度学习技术进行散射估算,提出两个卷积神经网络:首个网络通过单次散射分布估算多次散射分布,替代传统核函数卷积方法;第二个网络则直接根据发射与衰减正弦图输入,预测总散射分布(含单次与多次散射)。两个网络的初步结果表明,该方法有望实现更精确、更快速的PET散射校正。
关键词: 蒙特卡罗模拟、深度学习、散射估计、卷积神经网络、正电子发射断层扫描(PET)
更新于2025-09-09 09:28:46