高能正電子成像技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)重要的組成部分。正電子成像利用回旋加速器生產(chǎn)的發(fā)射正電子的放射性核素諸如體內(nèi)產(chǎn)生的湮沒(méi)輻射γ光子構(gòu)成影像。正電子是與普通電子相類(lèi)似的一種粒子，帶一個(gè)正電荷。正電子只能瞬態(tài)存在，很快與組織中的負(fù)電子相結(jié)合產(chǎn)生湮沒(méi)輻射（annihilation），湮沒(méi)輻射產(chǎn)生2個(gè)能量相等（511keV）、方向相反的γ光子。因此，正電子成像實(shí)際上是511keVγ光子成像。正電子放射性核素可構(gòu)成人體各部位的任何影像，包括平面影像、動(dòng)態(tài)影像、斷層影像及全身影像。正電子斷層顯像主要用于心血管疾病、腦神經(jīng)疾病和腫瘤的診斷。近2年文獻(xiàn)報(bào)道，正電子斷層顯像在腫瘤診斷中的應(yīng)用占75%～80%，對(duì)腫瘤的良、惡性鑒別診斷，腫瘤分期，放化療后療效觀察及判斷腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移均有重要價(jià)值。
    一、正電子及正電子放射性核素
    正電子（positron）是與電子（負(fù)電子）相似的一種帶電粒子。正電子帶一個(gè)正電荷，有一定質(zhì)量和能量。正電子所帶能量的大小決定了正電子在組織中的消失射程。正電子有2種產(chǎn)生方式：一種是高能γ光子與原子核相互作用產(chǎn)生對(duì)子效應(yīng)（正電子和負(fù)電子）；一種是正電子放射性核素在β+衰變中產(chǎn)生正電子。
    正電子放射性核素可由回旋加速器、直線(xiàn)加速器或正電子放射性核素發(fā)生器產(chǎn)生，醫(yī)學(xué)上所用的正電子放射性核素多由回旋加速器產(chǎn)生。這種加速器體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，自帶射線(xiàn)屏蔽裝置，多安裝在醫(yī)院，稱(chēng)為醫(yī)用回旋加速器（medicalcyclotron）。
    回旋加速器用射頻場(chǎng)（radiofrequencyfield）和磁場(chǎng)（magneticfield）加速帶電粒子，如質(zhì)子、氘核等。回旋加速器的主要部件為2個(gè)半圓形的真空電極盒，射頻電場(chǎng)的正、負(fù)極加在2個(gè)真空盒的電極上，極性可以互換；磁場(chǎng)的作用是保持粒子運(yùn)動(dòng)在圓形軌道上。離子源產(chǎn)生的質(zhì)子、氘核在真空盒中不斷加速，每加速1次，軌道的半徑增加1次，粒子的速度（能量）也增加。粒子不斷螺旋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定能量時(shí)，在偏轉(zhuǎn)極作用下射出真空盒。除上述基本結(jié)構(gòu)外，現(xiàn)代醫(yī)用回旋加速器還有靶系統(tǒng)、束流引出及診斷調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)操作控制系統(tǒng)等。加速器的主要指標(biāo)有粒子能量、束流強(qiáng)度、靶數(shù)目及粒子種類(lèi)。
    二、正電子成像設(shè)備的發(fā)展歷史
    正電子成像歷經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已從50年代初期正電子腦腫瘤定位顯像發(fā)展到現(xiàn)在的多環(huán)、多層面全身斷層顯像。從機(jī)型上，正電子顯像設(shè)備經(jīng)歷了3個(gè)階段：正電子掃描機(jī)、正電子γ照相機(jī)及正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）機(jī)；從影像類(lèi)型上分，起初為正電子平面影像，X-CT機(jī)問(wèn)世以后發(fā)展為斷層影像，近幾年又發(fā)展成為全身斷層影像。
    從50年代初至60年代末的20年，為正電子成像的初期階段，主要是正電子平面顯像。其中，1950年初，Wrenn、Good、Handler、Sweet和Brownell等人用正電子放射性核素做腦腫瘤定位顯像；1960年初，Anger等人研制出了正電子γ照相機(jī)，用高能準(zhǔn)直器及厚晶體可獲得511keV單光子的正電子放射性核素平面影像。這一時(shí)期正電子顯像設(shè)備發(fā)展緩慢，機(jī)型單一，用途局限，雖然也有正電子發(fā)射斷層的嘗試，但由于沒(méi)有好的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及未使用濾波反投影技術(shù)，最終未獲得成功。
    1972年，英國(guó)EMI公司HounsfieldGN發(fā)明了X-CT機(jī)。這一新技術(shù)一出現(xiàn)就受到了放射學(xué)及核醫(yī)學(xué)界的極大重視，奠定了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)基礎(chǔ)。正電子成像設(shè)備也受CT技術(shù)的刺激有了快速發(fā)展，正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層(PET)機(jī)問(wèn)世，初期為NaI晶體的多晶體正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀。這一時(shí)期的主要機(jī)型有美國(guó)華盛頓大學(xué)的PETT，Montreal神經(jīng)研究所的Positome，還有洛杉磯加州大學(xué)的PET。初期階段的PET為單環(huán)，空間分辨率為25mmFWHM，靈敏度50000CPS/(Ci/ml)。第1臺(tái)商業(yè)PET機(jī)是由美國(guó)EG&GDrtee公司生產(chǎn)的ECATⅡ，它是以PETTⅢ為原型研制出來(lái)的，由66個(gè)NaI探頭組成圓形六角陣列，每個(gè)探頭可與對(duì)側(cè)的11個(gè)探頭進(jìn)行符合；機(jī)架有轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到多點(diǎn)取樣的目的。
    鍺酸鉍（BGO）晶體為PET機(jī)探頭技術(shù)的改進(jìn)帶來(lái)了革命性的變化。1980年初，Montreal神經(jīng)研究所研究出第1臺(tái)BGO晶體的PET機(jī)，開(kāi)始為單環(huán)，以后為雙環(huán)，代表機(jī)型PositomeⅡ，PositomeⅢ。與此同時(shí)，瑞典、日本、加拿大和美國(guó)其他一些中心也在PET機(jī)的發(fā)展上做了大量工作，取得不少突破。特別值得提出的是日本島津公司研制出了可同時(shí)用于正電子和單光子斷層成像的ECT機(jī)，稱(chēng)HeadtomeⅢ。此外，美國(guó)休斯頓大學(xué)研制出了飛行時(shí)間的PET機(jī)，機(jī)型為T(mén)OFPET。這一時(shí)期PET機(jī)發(fā)展的主要特點(diǎn)是技術(shù)發(fā)展快，機(jī)型多，探頭材料由NaI晶體轉(zhuǎn)為BGO晶體，空間分辨率和靈敏度都有了很大改善，缺點(diǎn)是仍停留于實(shí)驗(yàn)室研究，探頭環(huán)數(shù)有限，臨床應(yīng)用不多。
    80年代后期，PET機(jī)的發(fā)展有了突破性變化，主要特點(diǎn)是探頭由分離式BGO晶體向模塊式晶體轉(zhuǎn)化，該項(xiàng)專(zhuān)利由西門(mén)子公司發(fā)明。模塊式探頭大大提高了PET的空間分辨率和靈敏度，機(jī)械穩(wěn)定性和可靠性也大大改善，為PET機(jī)由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入廣泛的臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。  多環(huán)BGO晶體構(gòu)成的PET機(jī)無(wú)疑是當(dāng)前最先進(jìn)的正電子成像裝置，但它價(jià)格昂貴，一臺(tái)好的PET機(jī)售價(jià)約200萬(wàn)美元。近2年來(lái)由于18F－FDG（18F－氟代脫氧葡萄糖）在腫瘤診斷中的廣泛應(yīng)用，促使人們尋找新的正電子成像方法。大量的臨床研究證實(shí)，在雙探頭的SPECT機(jī)上也可以實(shí)現(xiàn)正電子斷層成像，而且成像質(zhì)量、所用18F－FDG的劑量和采集時(shí)間均能滿(mǎn)足臨床要求。SPECT-PET成像有高能準(zhǔn)直成像（HEI）及分子符合成像（MCD）兩種。MCD機(jī)在美國(guó)已獲FDA通過(guò)，數(shù)家公司已有商品出售。
    三、實(shí)現(xiàn)正電子成像的幾種方法
    根據(jù)探測(cè)511keVγ光子的方法和使用儀器的類(lèi)型，正電子成像有以下幾種途徑。
    1．高能準(zhǔn)直成像法（high energy collimation imaging，HEI）
    高能準(zhǔn)直成像是一種單光子探測(cè)法，該方法只探測(cè)正電子放射性核素湮沒(méi)輻射時(shí)產(chǎn)生的2個(gè)511keVγ光子中的一個(gè)，因而用普通的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀就可獲得511keV的正電子斷層影像。主要的改進(jìn)是設(shè)計(jì)專(zhuān)用的511keV高能準(zhǔn)直器。511keV高能準(zhǔn)直器有以下技術(shù)指標(biāo)：準(zhǔn)直器厚度80～100mm，準(zhǔn)直器孔直徑4mm，壁間隔2.5mm，準(zhǔn)直器重約150kg,單孔壁穿透小于5%，準(zhǔn)直器視野大小200mm×400mm至250mm×500mm。為了保持探頭機(jī)械平衡，高能準(zhǔn)直成像都采用雙頭SPECT機(jī)，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)分高能、低能兩檔。做511keV高能成像時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)從低能檔換到高能檔，此時(shí)，機(jī)器探測(cè)的能量范圍從50keV～400keV擴(kuò)展到100keV～560keV。此外，機(jī)器的線(xiàn)性、能量、均勻性校正表均要按511keV制作。
    高能準(zhǔn)直成像機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，SPECT機(jī)型不用做大的改動(dòng)，不損害普通單光子放射性核素（如99Tcm）的使用性能。做心肌斷層顯像時(shí)，可同時(shí)得到心肌99Tcm-MIBI灌注像和18F-FDG心肌代謝像，對(duì)判斷心肌存活情況有很大價(jià)值。但高能準(zhǔn)直成像空間分辨率和靈敏度都很差，不適宜做腦及腫瘤的正電子斷層成像。
    2．分子符合探測(cè)成像（molecular coincidence detection，MCD）
    正電子符合成像已有近30年的歷史，早期用Anger型γ照相機(jī)和多頭系統(tǒng)，近期用雙探頭SPECT機(jī)實(shí)現(xiàn)斷層成像。符合探測(cè)成像近2年受重視的主要原因是18F-FDG被評(píng)為1997年最受歡迎的放射性藥物。許多生產(chǎn)SPECT機(jī)的廠(chǎng)家在雙頭SPECT機(jī)上進(jìn)行了正電子符合探測(cè)成像的開(kāi)發(fā)與研究，取得了重大成功，并已在臨床應(yīng)用中得到了證實(shí)，其臨床價(jià)值和影像質(zhì)量受到肯定，并且都相繼申請(qǐng)或獲得了美國(guó)FDA的批準(zhǔn)。各公司實(shí)現(xiàn)符合探測(cè)的原理都是相同的，但各公司對(duì)這一新技術(shù)的命名各不相同。美國(guó)ADAC公司和以色列Elscint公司稱(chēng)分子符合探測(cè)（MCD）或符合探測(cè)（CD），美國(guó)Picker公司稱(chēng)正電子符合探測(cè)（PCD），法國(guó)SMV公司稱(chēng)體積符合采集和重建（VCAR）。
    符合探測(cè)利用了湮沒(méi)輻射產(chǎn)生的2個(gè)γ光子的直線(xiàn)性、同時(shí)性這兩個(gè)特點(diǎn)。直線(xiàn)性即2個(gè)γ光子互成180°，探測(cè)的基本要求是2個(gè)互成180°的探頭。雙頭SPECT機(jī)的探頭機(jī)械結(jié)構(gòu)完全滿(mǎn)足這一要求。直線(xiàn)性的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)人體內(nèi)發(fā)射出的γ光子進(jìn)行了電子準(zhǔn)直(electrical collimation)，不需要機(jī)械準(zhǔn)直器，從而大大提高了探測(cè)效率。雙γ光子的同時(shí)性要求采用一種特殊的線(xiàn)路��符合線(xiàn)路。符合線(xiàn)路是核電子學(xué)中常用的一種普通線(xiàn)路，核心是高精度時(shí)間控制器。所謂同時(shí)到達(dá)的2個(gè)γ光子，總有一定時(shí)間差，在MCD探測(cè)中，一般將時(shí)間差定為15ns。在15ns內(nèi)進(jìn)入的2個(gè)γ光子視為同時(shí)發(fā)生的γ光子，予以探測(cè)，在15ns外的2個(gè)γ光子則不予探測(cè)。由于真符合(true coincidence)在總符合中所占比例僅有1%，因此要提高正電子成像的信噪比，單個(gè)SPECT的探頭計(jì)數(shù)效率必須很高。SPECT機(jī)的最大計(jì)數(shù)率為100kcps～300keps，而在MCD探測(cè)中則要求至少1000keps以上，ADAC機(jī)器可達(dá)2000kcps。
    符合探測(cè)成像比高能準(zhǔn)直成像分辨率和靈敏度高?？臻g分辨率可達(dá)5～7mmFWHM，比高能準(zhǔn)直成像提高1倍，接近PET的空間分辨率。SPECT機(jī)符合探測(cè)成像的要求，但比PET機(jī)價(jià)格便宜，可做正電子斷層成像和單光子斷層成像，達(dá)到一機(jī)兩用的目的。MCD18F-FDG成像可進(jìn)行身體任何部位的正電子成像，包括腦、心臟及全身各部位的腫瘤成像。當(dāng)然，MCD的功能及影像質(zhì)量與PET相比仍有待進(jìn)一步提高。
    3.正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層（PET）機(jī)
    正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層（PET）機(jī)是正電子成像中最先進(jìn)、最完善、最高級(jí)的儀器。它的影像質(zhì)量好、靈敏度高、可分辨的病變小，適用面廣，可做身體各部位的檢查，最大優(yōu)點(diǎn)是可以獲得全身各方位的斷層像，對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的診斷尤為有利。
    PET機(jī)由探頭、斷層床、計(jì)算機(jī)及其他輔助部分組成。探頭部分是機(jī)器的核心，也是耗資最大、影響機(jī)器性能最大的部件，主要功能是把注入人體內(nèi)的正電子放射性核素發(fā)射的湮沒(méi)光子轉(zhuǎn)換成空間位置信號(hào)和能量信號(hào)，供后面的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并重建成斷層影像。探頭由晶體、光電倍增管、前端電子學(xué)線(xiàn)路及射線(xiàn)屏蔽裝置組成。晶體有NaI晶體和BGO晶體2種，應(yīng)用最多、最成熟、性能價(jià)格比也適中的仍是BGO晶體。晶體后面是光電倍增管，光電倍增管起光－電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大的作用。單個(gè)晶體與光電倍增管構(gòu)成分離的探測(cè)器，是PET中湮沒(méi)光子符合探測(cè)的基本單位，決定了PET的分辨能力；許多分離探測(cè)器排列在360°圓周上，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。PET機(jī)的分代、縱向視野及性能等多種因素取決于環(huán)的多少。第1代PET為單環(huán)，第2代為雙環(huán)和多環(huán)，第3代為多環(huán)模塊結(jié)構(gòu)，第4代為多環(huán)、模塊、3D結(jié)構(gòu)。分離探測(cè)元件占用的光電倍增管多、造價(jià)高、靈敏度低、機(jī)械穩(wěn)定性差。80年代中期，西門(mén)子公司發(fā)明了塊狀結(jié)構(gòu)探測(cè)器（block detector system）。這種結(jié)構(gòu)是在一塊大晶體上刻許多槽，把晶體分成4×8或8×8的小矩陣，后面聯(lián)接4個(gè)光電倍增管。這種結(jié)構(gòu)不僅大量節(jié)省了光電倍增管，而且改善了光的收集效率，靈敏度和空間分辨率也有所提高。許多模塊結(jié)構(gòu)的探測(cè)器排列在360°圓周上可以構(gòu)成不同直徑、不同環(huán)數(shù)的PET，機(jī)械穩(wěn)定性也大大提高，維修探頭也很方便。由單一模塊構(gòu)成PET機(jī)為8環(huán)，如將2個(gè)模塊并排排列則可構(gòu)成16環(huán)的PET機(jī)。目前最多有32環(huán)的PET機(jī)。
    PET機(jī)的縱向視野及斷層面的數(shù)目與環(huán)數(shù)成正比，斷層面數(shù)=環(huán)數(shù)×2－1。單環(huán)有1個(gè)斷層面，雙環(huán)有3個(gè)斷層面，24環(huán)有47個(gè)斷層面。在同一環(huán)內(nèi)，探測(cè)器與對(duì)側(cè)探測(cè)器的符合為直接符合（direct coincidence），探測(cè)器與相鄰環(huán)內(nèi)對(duì)側(cè)探測(cè)器的符合為交叉符合（cross coincidence）。多環(huán)3DPET則為多層面的交叉符合。3DPET的靈敏度大有改善，但散射線(xiàn)的影響更嚴(yán)重，必須加以校正。
    探測(cè)器模塊（detector modules）由BGO槽式結(jié)構(gòu)晶體、光電倍增管及模塊電子學(xué)線(xiàn)路組成。模塊電子學(xué)線(xiàn)路確定湮沒(méi)事件的空間位置、時(shí)間信息和能量信息，所有這些信息包含在一個(gè)16位的輸出信號(hào)中，輸出給環(huán)接收器（ringreciever）。每個(gè)模塊有一個(gè)環(huán)接收器，其中包含模塊列位置、模塊行位置，以上信息表示湮沒(méi)事件發(fā)生在模塊中的空間座標(biāo)，以及表示事件的時(shí)間信息。最后1位表示能量窗，事件位于能量窗內(nèi)為邏輯1，位于能量窗外為邏輯0。
    PET機(jī)的計(jì)算機(jī)硬件和軟件上都與SPECT機(jī)無(wú)顯著差別，尤其在設(shè)計(jì)感興趣區(qū)（ROI）、影像處理等方面。PET機(jī)硬件方面的主要要求是內(nèi)存容量大、運(yùn)算速度快。PET機(jī)探測(cè)的符合線(xiàn)路與計(jì)算的事件數(shù)比SPECT機(jī)要高得多。因此，PET機(jī)中所用的計(jì)算機(jī)一般為小型機(jī)或精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RICS）微機(jī)工作站。
    四、正電子斷層成像中的若干技術(shù)問(wèn)題
  1．PET斷層影像的構(gòu)成
    PET斷層影像的構(gòu)成與SPECT相同，采用濾波反投影法（FBP），但投影影像的含義及坐標(biāo)表示法卻有所不同。SPECT原始投影影像為探頭位于不同角度的γ相機(jī)平面像，用直角坐標(biāo)P（x,y）表示。在SPECT中，表示影像中的某一點(diǎn)用x，y兩個(gè)位置坐標(biāo)就可以了。影像重建時(shí)將投影影像先濾波，再反投影到同一坐標(biāo)體系上，即得橫向斷層影像。
    在PET中，孤立的一個(gè)空間爍點(diǎn)是毫無(wú)意義的，因?yàn)殇螞](méi)輻射γ光子總是成對(duì)出現(xiàn)。2個(gè)互成180°的探頭探測(cè)湮沒(méi)光子構(gòu)成一條符合線(xiàn)，稱(chēng)線(xiàn)響應(yīng)（line-of-response，LOR）。LOR在極坐標(biāo)系中可用2個(gè)參數(shù)表示，角度Q及半徑r，Q和r都是相對(duì)視野中心而言的。L（Q，r）構(gòu)成PET投影影像的基本點(diǎn)。PET中的每一個(gè)湮沒(méi)閃爍點(diǎn)可以有許多條LOR。在極坐標(biāo)中，以半徑為橫坐標(biāo)，以角度為縱坐標(biāo)，眾多的LOR形成一條正弦曲線(xiàn)，眾多的閃爍點(diǎn)構(gòu)成一幅重疊交錯(cuò)的正弦圖（sinogram）。正弦圖是PET的原始投影影像。正弦圖的矩陣大小就是橫斷斷層影像矩陣的大小。正弦圖經(jīng)濾波反投影構(gòu)成斷層影像。
    2．真符合、隨機(jī)符合與散射符合
    影響正電子符合探測(cè)成像影像質(zhì)量的一個(gè)重要因素是真假符合的區(qū)分及校正。真符合（truecoincidence）是構(gòu)成PET斷層影像所需的湮沒(méi)輻射γ光子。真符合數(shù)越多，影像質(zhì)量越好。真符合γ光子必須具備3個(gè)條件：①2個(gè)γ光子同時(shí)同地發(fā)生；②2個(gè)γ光子互成180°角度；③2個(gè)γ光子能量為511keV。盡管在正電子符合探測(cè)中采用了電子準(zhǔn)直，去掉了機(jī)械準(zhǔn)直器，單個(gè)探頭的探測(cè)效率大大提高，但必須注意，真符合數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單個(gè)探頭的探測(cè)數(shù)。這是因?yàn)榉咸綔y(cè)效率為單個(gè)探頭探測(cè)效率的平方。設(shè)單探頭探測(cè)效率為Σ，則符合探測(cè)效率為Σ2。理想情況下，Σ=1。由于湮沒(méi)輻射事件發(fā)生的空間位置以及組織的吸收影響，單個(gè)探頭的探測(cè)效率可能僅有0.1或更小，符合探測(cè)效率則小于1%，因此，提高探頭的探測(cè)效率是增加真符合數(shù)，增強(qiáng)影像信號(hào)的關(guān)鍵。
    隨機(jī)符合（random coincidence）是假符合的一種。它與真符合的主要區(qū)別是兩個(gè)γ光子毫無(wú)時(shí)間與空間的相互關(guān)系，但在符合時(shí)間窗內(nèi)被誤認(rèn)為“同時(shí)”發(fā)生的2個(gè)γ光子而探測(cè)下來(lái)。隨機(jī)符合增加影像噪聲，嚴(yán)重影響影像對(duì)比度。隨機(jī)符合數(shù)NR與單個(gè)探頭的計(jì)數(shù)率NA、NB和符合分辨時(shí)間t的乘積成正比：NR=2t×NA×NB。減小隨機(jī)符合有以下幾種方法：  (1)降低單探頭的計(jì)數(shù)率  在臨床應(yīng)用中減小隨機(jī)符合就是要控制注入劑量，不是劑量越高，影像質(zhì)量越好。從隨機(jī)符合公式中可以看出，隨機(jī)符合數(shù)與單個(gè)探頭計(jì)數(shù)率平方成正比，而真符合只與探頭計(jì)數(shù)率一次方成正比。在低計(jì)數(shù)率時(shí)，增加計(jì)數(shù)，真符合增加明顯。在高計(jì)數(shù)率時(shí)，增加計(jì)數(shù)，隨機(jī)符合增加明顯。
    (2)減小符合分辨時(shí)間  符合分辨時(shí)間與晶體材料、光電倍增管輸出脈沖上升時(shí)間以及電子學(xué)線(xiàn)路分辨時(shí)間有關(guān)。在機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)統(tǒng)一考慮。
    (3)從總符合數(shù)中減去隨機(jī)符合  西門(mén)子公司采用延遲時(shí)間窗（delayed time window）的辦法扣除隨機(jī)符合。延遲時(shí)間窗的時(shí)間寬度與采集時(shí)間窗相同。因此，在延遲時(shí)間窗內(nèi)測(cè)定的隨機(jī)符合數(shù)應(yīng)與采集符合窗中測(cè)定的隨機(jī)符合數(shù)相同。從總符合數(shù)中減去延遲窗內(nèi)的符合數(shù)即對(duì)隨機(jī)符合進(jìn)行了校正。
    散射符合（catering coincidence）是由散射線(xiàn)產(chǎn)生的符合。它主要特點(diǎn)是光子能量小于511keV，且方向不成180°,符合響應(yīng)線(xiàn)（LOR）隨散射產(chǎn)生的空間位置而變化。散射符合影響影像探測(cè)的位置精度，造成PET影像空間分辨率降低，對(duì)比度變差。散射分探頭內(nèi)部散射及探頭外部散射。探頭外部散射由人體組織的散射產(chǎn)生。人體組織中散射對(duì)影像質(zhì)量影響最大，因?yàn)榻M織中散射線(xiàn)的方向變化不易測(cè)定，從而使符合響應(yīng)線(xiàn)的方向也不易測(cè)定。例如組織中某光子散射后的方向與原方向僅差10°，但由此產(chǎn)生的符合響應(yīng)線(xiàn)與原符合響應(yīng)線(xiàn)的半徑可能相差85mm以上。探頭內(nèi)散射對(duì)影像質(zhì)量影響較小，因?yàn)樗哪芰繐p失較小，方向變化有限。剩余下能量的光子在同一探頭塊內(nèi)與對(duì)側(cè)探頭符合，符合線(xiàn)方向改變不大，因而符合響應(yīng)線(xiàn)的半徑改變也不大。塊狀結(jié)構(gòu)BGO探測(cè)器對(duì)消除探頭內(nèi)散射是很有效的。探頭外部散射可通過(guò)控制能量窗及其他一些數(shù)學(xué)方法加以校正。PET的生產(chǎn)廠(chǎng)家均將散射校正列入自己的系統(tǒng)軟件中。
    3.衰減校正（attenuation correction）
    衰減校正在PET定量分析中是十分重要的。盡管511keV光子比低能光子在組織的穿透力強(qiáng)、吸收少，但由于符合探測(cè)的復(fù)雜性，光子在組織中的衰減對(duì)影像質(zhì)量的影響在PET中比在SPECT中嚴(yán)重得多。符合探測(cè)效率為2個(gè)單探頭探測(cè)效率的乘積。符合探測(cè)的2個(gè)光子要通過(guò)兩個(gè)方向，衰減路程加長(zhǎng)。任何一個(gè)探頭靈敏度的下降均會(huì)對(duì)符合探測(cè)效率造成嚴(yán)重影響，從而影響影像空間位置的定位精度和質(zhì)量。心臟、縱隔、腹部、盆腔的PET斷層及MCD常需做衰減校正。全身斷層有人認(rèn)為做衰減校正意義不大。
    正電子斷層中常用的衰減校正方法是外源穿透校正法。該方法的基本假定是511keV的雙光子在組織中L1及L22個(gè)路徑方向的衰減與單個(gè)511KeV的光子在路徑L=L1+L2路徑上的衰減是相同的。穿透衰減校正可以用單光子探測(cè)法，也可用符合探測(cè)法。外源既可以是正電子放射性核素，也可以是單光子放射性核素。正電子放射性核素為68Ca（9個(gè)月半衰期），單光子放射性核素為137Cs。在PET中，外源裝在環(huán)形模型內(nèi)，該模型固定在探頭的準(zhǔn)直器環(huán)內(nèi)。病人數(shù)據(jù)采集前先做衰減采集（大約5～10min），然后給病人注入正電子放射性核素進(jìn)行病人數(shù)據(jù)采集。除穿透校正外，正電子斷層中也有采用其他方法做衰減校正的，如幾何校正法、混合校正法、CT、MRI衰減校正法等。這些方法都有一些特殊的要求，在此不作詳細(xì)介紹。
    4.正電子斷層的空間分辨及靈敏度
空間分辨和靈敏度是正電子斷層的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。空間分辨用線(xiàn)源伸展函數(shù)（LSF）的半高寬（FWHM）表示，單位為mm。影響空間分辨的主要因素有探測(cè)器材料、大小、信號(hào)噪聲比及探頭孔經(jīng)。高能準(zhǔn)直成像的空間分辨主要由準(zhǔn)直器決定。最好的SPECT-PET成像，MCD空間分辨為5～7mmFWHM，高能準(zhǔn)直器成像為11～15mmFWHM，PET的空間分辨為4～6mmFWHM，但有人報(bào)道過(guò)2.6mmFWHM的PET。正電子符合探測(cè)的空間分辨從理論上講是有極限的，它受兩個(gè)因素限制：一個(gè)是正電子的射程，另一個(gè)是湮沒(méi)輻射光子不是絕對(duì)180°。正電子的射程取決于正電子的能量。正電子從其產(chǎn)生點(diǎn)到與組織中負(fù)電子符合湮沒(méi)，其最大射程可達(dá)2mm，這2mm距離是測(cè)不準(zhǔn)的。另外，湮沒(méi)輻射γ光子只是準(zhǔn)180°，其角度偏差約0.5°。角度偏差也會(huì)造成空間位移偏差，其大小與探頭孔徑半徑有關(guān)。這個(gè)誤差也有2～2.5mm。因此，正電子斷層空間分辨的極限值為2～2.5mm。正電子斷層的靈敏度用一個(gè)200mm高，200mm直徑的圓柱模型，內(nèi)充正電子放射性溶液進(jìn)行測(cè)定，單位CPS·mCi-1·ml-1。靈敏度與探測(cè)器晶體的厚度、探頭的數(shù)目、環(huán)數(shù)多少、光收集效率等有關(guān)。在雙探頭的SPECT-PET中，晶體厚度是一個(gè)重要因素，晶體厚度對(duì)511keVγ光子的空間分辨影響不大，但對(duì)靈敏度影響很大。在MCD中，SPECT機(jī)的晶體厚度加厚到1/2英寸或3/8英寸。晶體增厚以后對(duì)低能光子（99Tcm）固有空間分辨會(huì)有一定影響，但對(duì)系統(tǒng)空間分辨力和靈敏度的影響卻非常之少，可以忽略不計(jì)。