MR-PET的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和前景

李輝，陳自謙，倪萍

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)影像中心; b.醫(yī)學(xué)工程科，福建 福州 350025

MR-PET的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和前景

李輝a，陳自謙a，倪萍b

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)影像中心; b.醫(yī)學(xué)工程科，福建 福州 350025

專欄——醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及其應(yīng)用進展

編者按：近年來，由于電子技術(shù)、生物和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也隨之發(fā)展，各種高端技術(shù)層出不窮，使醫(yī)學(xué)影像的診斷由傳統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)診斷上升到功能與分子影像診斷水平，由單模態(tài)影像診斷發(fā)展到多模態(tài)圖像融合診斷，有效提高了疾病診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。本期專欄匯總了多種高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及其應(yīng)用進展，《MR-PET的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和前景》從小動物、腦部及全身MR-PET成像3個方面對MR-PET的研究現(xiàn)狀及其面臨的挑戰(zhàn)進行論述；《多層螺旋CT冠狀動脈成像技術(shù)及其進展》探討了多層螺旋CT冠狀動脈造影技術(shù)的進展、降低輻射劑量的方法及該技術(shù)在冠心病診斷和預(yù)后評估中的價值；《胃癌多層螺旋CT灌注成像研究現(xiàn)狀與進展》對胃癌CT灌注成像的原理、方法、研究現(xiàn)狀進行了綜述。本專欄旨在提高臨床醫(yī)學(xué)工程師對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及其新技術(shù)臨床應(yīng)用價值的認(rèn)識，為臨床醫(yī)學(xué)工程與影像學(xué)架起一座有效溝通的橋梁。

欄目主編：倪萍

倪萍，南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科主任，高級工程師。負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備管理，特別是在磁共振成像設(shè)備及技術(shù)方面有較深入的研究。現(xiàn)為中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會委員、南京軍區(qū)衛(wèi)生裝備學(xué)會副主任委員、中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會醫(yī)學(xué)計量分委會常務(wù)委員、全軍衛(wèi)生裝備和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會教育和培訓(xùn)分會委員，中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會 CT 工程技術(shù)專業(yè)委員會委員、全軍影像技術(shù)分會委員、《中國醫(yī)療設(shè)備》及《功能與分子影像學(xué)》雜志社編委。通過國際臨床工程師論證，榮獲 2010年首屆“中華十佳優(yōu)秀臨床醫(yī)學(xué)工程師”和中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會“十大杰出青年”稱號。

多模態(tài)成像設(shè)備的發(fā)展是影像學(xué)發(fā)展的里程碑，繼SPECT-CT和PET-CT后，人們開始致力于MR-PET的研究。MRI的多參數(shù)解剖成像、功能成像與PET的分子成像結(jié)合，對促進神經(jīng)、心血管、腫瘤等方面的研究及臨床診斷具有重要意義。本文將從小動物、腦部及全身MR-PET成像3個方面對MR-PET的研究現(xiàn)狀及其面臨的挑戰(zhàn)進行綜述，并探討MR-PET在生物醫(yī)學(xué)中的優(yōu)越性及發(fā)展前景。

MR-PET；多模態(tài)；功能成像；分子影像

0 前言

近幾十年來，多模態(tài)成像設(shè)備受到了越來越多的關(guān)注，大量研究表明，兩種或更多種方法聯(lián)合應(yīng)用可以提高診斷效能。最初，多模態(tài)成像的實現(xiàn)是通過對不同成像設(shè)備獲得的圖像進行疊加融合，如采用軟件對單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）和磁共振成像（MRI）進行圖像融合、顯示和分析[1]。但這種方法存在著無法同步成像等不足，因此需要開發(fā)更有效的多模態(tài)成像技術(shù)，即采用復(fù)合成像設(shè)備提供兩種模態(tài)的圖像，而不需重新定位病人的技術(shù)[2]。1998 年 PETCT 應(yīng)運而生，并取得了巨大的成功[3]，SPECT-CT 也相繼出現(xiàn)[4]。盡管 CT 獲得的信息非常有價值，但較 MRI 仍有較大不足。MRI不僅可通過多參數(shù)序列顯示出結(jié)構(gòu)細節(jié)，還可以進行多種功能成像。然而和 PET 相比，MRI進行代謝物成像還是有一定的局限性，PET 分子成像具有很高的分辨率，可以顯示出微量的放射標(biāo)記分子。正是由于 MRI和 PET 的互補特性，人們開始致力于研究一體化的 MR-PET 掃描儀。

1997 年，Marsden 等[5]將閃爍晶體置于 0.2T 開放式 MRI成像系統(tǒng)中，通過 3 m 長的光纖將其與 MRI磁場外的光電倍增管（PMT）連接，進行模型的 MR-PET 成像研究。從那時開始，人們設(shè)計了多種多樣的 MR-PET 掃描儀，進行小動物及人體成像研究。這些掃描儀采用了不同的方法來測量在MRI掃描儀的強磁場中 PET示蹤劑的放射活性。之后，商業(yè)化的成像儀也陸續(xù)產(chǎn)生，顯示了同步進行 MR-PET 成像的可行性[6]。

在 MR-PET 成像儀的發(fā)展中，探測器技術(shù)的優(yōu)化起到了重要的作用。一些研究組與 Marsden 一樣，仍然采用PMT作為讀出電子元件，將其與磁場分離。而另一些研究組采用對磁場不敏感的硅光電倍增管（雪崩光電二極管，APD）[7]。因為 MRI 和 PET 成像元件會相互干擾，如 PET元件的材料和電子設(shè)備可能會干擾 MRI成像，而 MRI磁場可能會通過衰減及散射作用干擾 PET 成像。采用 APDs可有效減少這種干擾，從而具有顯著的優(yōu)越性[8-9]。飛利浦、西門子等公司進行的商業(yè)化 MR-PET 小動物成像儀及人體MR-PET 的開發(fā)，采用的也是 APD 作為讀出元件。盡管如此，PMT仍具有增益較高、對溫度不敏感等特點，因此仍有多個研究組在進行其改進研究。

1 小動物MR-PET成像

自從 Marsden 等首次研發(fā)了 MR-PET 成像儀后，人們開始致力于小動物 MR-PET 成像的研究，他們將 MRI作為一種解剖成像手段，將其與提供功能信息的 PET 結(jié)合，即采用解剖-功能成像模式，見圖1。MR因其卓越的軟組織分辨率、無放射性損害、適宜縱向研究等特點，相較CT有較大優(yōu)越性。因此，盡管目前已有很多商業(yè)化的小動物 PETCT 成像儀，但 MR-PET 仍是小動物成像研究的熱點。目前已有多種小動物 MR-PET 成像儀用于研究，不同研究組因其研究背景及能力不同，設(shè)計的成像儀不盡相同，部分采用PMT，更多的則采用 APD[10]。其發(fā)展方向主要為更小的震蕩晶體及更好的磁場相容的 PET 元件開發(fā)、亞毫米級空間分辨率及更高的敏感性[11]。與人體掃描儀不同，動物 MR-PET掃描儀很多都采用高場強[12]，從而提供出色的磁共振特性，如高信噪比、fMRI中 BOLD 敏感性的增加、波譜成像中更好的譜線分布、解剖圖像中更高的空間分辨率等。

在 MR-PET 成像中，MR 不僅是一種解剖成像手段，更重要的是它還存在自身的功能成像特性，如MRS和fMRI等。因此，小動物的 MR-PET 研究將在臨床新藥開發(fā)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等方面起到重要作用。

圖1 小動物MR-PET成像

2 腦部MR-PET成像

在人體 MR-PET 成像方面，2005 年西門子開發(fā)了首臺人體 MR-PET 掃描儀[13]，并于 2006 年 11 月北美放射學(xué)會展示了其首幅腦部 MR-PET 圖像[14]。他們將一種新開發(fā)的腦 PET 元件插入商業(yè)化的 TIM-Trio 3T 磁共振中，可同時進行 PET 和 MRI成像，即在 PET 掃描檢測腦中氟脫氧葡萄 糖（FDG） 積 聚的 同 時，MRI 進 行 多 種 序列 的 掃 描[15]，而兩種模態(tài)之間并沒有嚴(yán)重的干擾。多所機構(gòu)針對該設(shè)備進行了大量的測試，獲得了很多人體成像的經(jīng)驗[16-17]，主要包括以下幾個方面 ：① 該新型 PET 元件與 MRI成像儀具有相容性 ；② MRI圖像沒有因 PET 干擾而產(chǎn)生偽影 ；③ MR 脈沖對 PET 測量有微量的影響 ；④ MR 梯度磁場對PET 的影響非常小 ；⑤ 在完成多項校正，如考慮到物體和線圈的衰減及散射作用后，PET 圖像沒有偽影 ；⑥ 在冷卻空氣的幫助下，腦部 MR-PET 的恒溫性能良好。圖 2 為德國 Jülich 醫(yī)院采用該成像儀完成的 MR-PET 圖像。但研究認(rèn)為該成像儀仍存在多方面的不足，包括探測器直徑過小、模塊間空隙的存在、APD低增益等。改進的方案包括探測器設(shè)計及可讀元件的改進等。

關(guān)于西門子腦部MR-PET成像儀已進行了較多的研究，但還需要更細致的包括各個相關(guān) MRI序列和 PET 方案的研究。目前的腦部 MR-PET 研究主要是“質(zhì)”的研究，尚需向“量”的研究發(fā)展。例如在神經(jīng)遞質(zhì)作用的研究中，放射性核素濃聚的改變常常是微量的，需要定量研究方可顯示。PET 圖像定量分析的算法研究包括衰減、散射、運動的校正等[18]。值得注意的是，定量測量必須是準(zhǔn)確的，不受MR序列選擇的影響，該方面仍需復(fù)雜的測試來證實。

雖然對 MR-PET 有很樂觀的預(yù)期，但仍有人在復(fù)合成像設(shè)備的耗費及其組件的有效利用方面提出疑問。在腦部 MR-PET 的研究中，MR-PET 設(shè)備和 MR 設(shè)備的耗費差別主要在于 MR 掃描儀內(nèi) PET 組件的價格。有些生產(chǎn)廠家通過對現(xiàn)有的 MR 成像儀進行擴展，增加 PET 組件，進行MR-PET 復(fù)合成像，有些則將 PET 檢測儀置于 MR 掃描儀之外，進行單純的 PET 腦部研究。

圖2 左圖為腦部PET掃描的橫斷面，右圖為同時采集的MRI圖像（T1加權(quán)MPRAGE序列）

3 全身MR-PET成像

隨著小動物和腦部 MR-PET 成像的發(fā)展，全身 MRPET 成像儀的研發(fā)也受到了關(guān)注。20 世紀(jì) PET-CT 取得了巨大的成功，與CT相比，MR具有巨大的優(yōu)越性，它不僅沒有電離輻射，且具有卓越的軟組織分辨率，并可提供血流、灌注、彌散等 信息[19]。人們開 始思考研發(fā) 全身 MR-PET，試圖取代 PET-CT。盡管 PET 分子成像分辨率高于 MRI，全身 MR-PET 的優(yōu)越性也不僅僅是解剖 - 功能成像，還包括集兩種模態(tài)優(yōu)勢于一體的復(fù)合功能成像，從而在腫瘤、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等方面起到重要的作用。目前飛利浦公司與西門子公司均開發(fā)出了全身 MR-PET 成像儀，并進行了一系列臨床和臨床前實驗。

3.1 飛利浦公司全身MR-PET系統(tǒng)

如前所述，將 PET 和 MRI結(jié)合起來的想法甚至早于1998 年 PET/CT 的 首 次 臨 床 應(yīng) 用。1997 年，Marsden 等[5]第一次進行了 PET 和 MR 結(jié)合掃描儀的設(shè)計，從那時開始，技術(shù)的發(fā)展促進了更快更好的閃爍體（如 LSO 或 LySO）以及新的基于 APD 的對磁場不敏感的探測器的出現(xiàn)。但是，之前出現(xiàn)的成像模型由于技術(shù)和經(jīng)濟的限制，只能通過減小視場（FOV）來完成[20-21]，全身 MR-PET 的研發(fā)面臨著較多的技術(shù)難題。

飛利浦公司與 Mount Sinai醫(yī)院轉(zhuǎn)化和分子影像研究所合作開發(fā)了第一臺全身 MR-PET 系統(tǒng)，并在 Mount Sinai醫(yī)院進行了安裝。該系統(tǒng)將兩個獨立的PET和 MR掃描儀組合在一起，并有一臺創(chuàng)新性的旋轉(zhuǎn)床可在兩臺掃描儀中準(zhǔn)確定位病人。

Mount Sinai醫(yī)院使用聯(lián)合全身 MR-PET 掃描儀進行了一些臨床和臨床前實驗，得出的結(jié)果非常有價值且鼓舞人心。圖 3 顯示了一個病人進行標(biāo)準(zhǔn)臨床 PET-CT 掃描和新型聯(lián)合 MR-PET 掃描的圖像，可以看出，MR-PET 可以更好地顯示血管床并進行定量測量（主要是主動脈和頸內(nèi)動脈）。在病人中的研究也表明，MR-PET 與 PET-CT 有高度一 致性， 并可得 到比 PET-CT 更高的圖像質(zhì) 量[22-23]。圖 4顯示了 Mount Sinai醫(yī)院進行的最早的心臟門控血管成像及其早期進行的腦部融合成像。圖5顯示了在動脈硬化兔模型中采用 PET 和 MR 成像進行主動脈成像的圖像[24]。

上述研究表明，MR-PET 是非常有價值的心血管疾病成像工具，對血管床損傷的檢測和診斷具有重要意義。關(guān)于飛利浦聯(lián)合全身 MR-PET 成像在多系統(tǒng)中的應(yīng)用，尚需進一步研究，但其卓越的診斷及科研價值是毋庸置疑的。

圖3 同一病人在臨床PET-CT（a）和飛利浦MR-PET（b）上的成像結(jié)果

圖4 全身聯(lián)合MR-PET成像儀圖像。a．心臟門控成像序列；b．腦成像

圖5 在動物模型（新西蘭大白兔）中對動脈粥樣硬化的評價

3.2 西門子公司BiographTMmMR系統(tǒng)

飛利浦公司推出的全身 MR-PET 成像儀令人鼓舞，但其兩種成像模態(tài)仍是相互分開的，MR 成像與 PET 成像相繼進行。2010 年 11 月 28 日 ～12 月 2 日，在第 96 屆北美放射學(xué)會年會上，西門子推出了第一臺完全整合的全身 PET-MRI，西門子公司將其稱為分子磁共振生物成像儀（BiographTMmMR 系統(tǒng)）。該設(shè)備為世界首臺同時進行MRI和 PET 成像的全功能成像系統(tǒng)，而不像 PET-CT 和SPECT-CT 一樣相繼進行掃描。整個設(shè)備由一個 MRI成像儀和一個整合的 PET 探測系統(tǒng)組成，已經(jīng)在德國 Munich科技大學(xué)醫(yī)院安裝。

過去，將 MR 和 PET 技術(shù)進行整合并同時成像幾乎是不可能的。如前所述，傳統(tǒng)的 PET 探測器，采用的是光電倍增管，因其可被磁場干擾，不能夠用于 MRI產(chǎn)生的巨大磁場中。BiographTMmMR 系統(tǒng)采用的是 APD 探測技術(shù)，APD 技術(shù)可使 PET 對磁場不敏感，可獲得非常好的 PET 成像結(jié)果。此外，MRI設(shè)備中的狹小空間也限制了 MR-PET的整合。因此，以往MR-PET成像儀多分為兩種獨立的掃描，中間有一段較長的延擱。而 BiographTMmMR 系統(tǒng)將 MR 和較小的、特制的 PET 探測器整合在一起，在技術(shù)上實現(xiàn)了很大的進步。

相較于分開進行的 MRI和 PET 掃描，BiographTMmMR系統(tǒng)有以下優(yōu)點 ：① 可提高診治質(zhì)量，降低其成本。該檢查僅需一次掃描，病人無需分別進行 MR 和 PET 掃描，節(jié)省時間和檢查費用。② 僅 30 min 即可完成全身 MR-PET掃描，而分別進行兩項檢查則需要 1 h 或更多。

3.3 全身MR-PET的優(yōu)越性及應(yīng)用

全身 MR-PET 的出現(xiàn)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的一個革命性的進步，MR 可以提供豐富的形態(tài)學(xué)和功能信息，而 PET 可以在分子活動和代謝的水平對人體生理及疾病狀態(tài)進行研究[25]，從而可以在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤和心血管疾病的診斷和治療計劃的合理制定中起到重要的作用。MR-PET 的出現(xiàn)同時也可以促進科學(xué)研究的發(fā)展，如在新的生物標(biāo)記物[26]或新的治療手段方面的研究。

MRI和 PET 已經(jīng)在臨床實踐中被證明是非常有價值的診斷工具。這兩者在同一系統(tǒng)中的完美結(jié)合將可以對很多疾病的診斷起到革命性的作用。

全身 MR-PET 的優(yōu)越性和生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）將對神經(jīng)系統(tǒng)疾病、中風(fēng)和腫瘤[27-28]的診斷和治療的優(yōu)化帶來巨大的轉(zhuǎn)折。

（2）有 MRI的出色的軟組織分辨率和高診斷效能，同時具備 PET 評價生理和代謝狀態(tài)的高敏感性。

（3）將為神經(jīng)系統(tǒng)疾病、某類腫瘤、中風(fēng)和新興的干細胞治療研究提供很好的研究手段。

（4）將促進對一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如阿爾茲海默病、帕金森病、癲癇、抑郁癥和精神分裂癥的發(fā)生和發(fā)展機制的理解[29]。例如，PET 可以區(qū)分輕度認(rèn)知障礙和早期阿爾茲海默病，但是不能夠分辨出萎縮導(dǎo)致的腦容量減少。將MRI和 PET 進行結(jié)合，醫(yī)生將可以作出更確切的診斷，包括輕度認(rèn)知障礙和腦萎縮[30]。另外，將 MR-PET 和新興的神經(jīng)生物標(biāo)記物結(jié)合，在提高神經(jīng)退行性疾病的診斷效能和評價價值方面有著巨大的潛能。

（5）在中風(fēng)病人中，該技術(shù)將幫助醫(yī)生確定中風(fēng)后可修復(fù)的腦組織范圍。

（6）對心血管疾病的成像與評價起到重要作用，見圖 4～5。

（7）對于治療性的研究也有巨大意義，如在干細胞治療的研究中[31-32]，可將 MR 和 PET 的結(jié)果結(jié)合進行研究。

4 展望

綜上所述，MR-PET 成像設(shè)備的開發(fā)已在小動物成像、人腦成像及全身成像方面取得了很大進展，同時，也有很多研究組采用MR-PET 進行了很多有意義的研究。如腫瘤生物學(xué)及靶向治療、血管生成、組織代謝、干細胞的分子影像研究、神經(jīng)受體-遞質(zhì)的研究等。除了解剖-功能成像，還可進行 MR-PET 聯(lián)合功能成像，為腦部及全身的多模態(tài)研究帶來新的先進手段。另外，MR-PET不僅可用于科學(xué)研究，對臨床多種疾病，如神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤、心血管疾病等的診斷和治療計劃的制定將起到革命性的推動作用[33]。基于目前 MR-PET 的臨床應(yīng)用研究結(jié)果，可以預(yù)期 MR-PET 將成為一種非常有價值的臨床診斷方法。

[1] Mazziotta JC．Rapid automated algorithm for aligning and resclicing PET images[J]．J Comput Assist Tomogr,2009,16(4): 620-633．

[2] Townsend DW,Cherry SR．Combining anatomy and function:the path to true image fusion[J]．Eur Radiol,2001,11(10):1968-1974．

[3] Beyer T,Townsend DW,Brun T,et al．A combined PET/CT scanner for clinical oncology[J]．J Nucl Med,2000,41(8):1369-1379．

[4] Brandon D,Alazraki A,Halkar RK,et al．The role of single-photon emission computed tomography and SPECT/computed tomography in oncologic imaging[J]．Semin Oncol,2011, 8(1):87-108．

[5] Shao Y,Cherry SR,Farahani K,et al．Simultaneous PET and MR imaging[J]．Phys Med Biol,1997,42(10):1965-1970．

[6] Schlemmer HP,Pichler B,Schmand M,et al．Simultaneous MR/ PET imaging of the human brain:feasibility study[J]．Radiology, 2008,248(3):1028-1035．

[7] Pichler BJ,Judenhofer MS,Catana C,et al．Performance test of an LSO-APD detector in a 7-T MRI scanner for simultaneous PET/ MRI[J]．J Nucl Med,2006,47(4):639-647．

[8] Catana C,Wu Y,Judenhofer MS,et al．Simultaneous acquisition of multislice PET and MR images:initial results with a MR-compatible PET scanner[J]．J Nucl Med,2006,47(12):1968-1976．

[9] Roncali E,Cherry SR．Application of silicon photomultipliers to positron emission tomography[J]．Ann Biomed Eng,2011,39(4):1358-1377．

[10] Pichler B,Lorenz E,Mirzoyan R,et al．Performance test of a LSOAPD PET module in a 9．4 Tesla magnet[A]．In:Conference Record of the 1998 Institute of Electrical and Electronics Engineers Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference[C]．Piscatawa y,NJ:IEEE,1998:1237-1239．

[11] Hans H,Uwe PN,Jon S,et al．The current state,challenges and perspectives of MR-PET[J]．NeuroImage,2010,49(3):2072-2082．

[12] Judenhofer MS,Catana C,Swann BK,et al．PET/MR images acquired with a compact MR-compatible PET detector in a 7-T magnet[J]．Radiology,2007,244(3):807-814．

[13] Grazioso R,Ladebeck R,Schmand M,et al．APD-based PET for combined MR-PET imaging detector[A]．Proceedings of the ISMRM 13th Scientific Meeting[C]．Miami Beach,2005:408．

[14] Pichler BJ,Wehrl HF,Kolb A,et al．Positron emission tomography/magnetic resonance imaging:the next generation of multimodality imaging?[J]．Sem Nucl Med,2008,38(3):199-208．

[15] Schlemmer HP,Pichler B,Schmand M,et al．Simultaneous MR/ PET imaging of the human brain:feasibility study[J]．Radiolo gy,2008,248(3):1028-1035．

[16] Grazioso R,Zhang N,Corbeil J．APD based PET detector for simultaneous PET/MR imaging[A]．The IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference[C]．USA:Puerto Rico,2005:23-29．

[17] Burbar Z,Grazioso RF,Corbeil J．PET performance of MR/PET brain insert tomograph[A]．In:Proceedings of the IEEE Nuclear Science Symposium and Medical ImagingConference[C]．San Diego,Calif:IEEE,2006:116．

[18] Byars LG,Sibomana M,Burbar Z,et al．Variance reduction on randoms from delayed coincidence histograms for the HRRT[A]．2005 Nuclear Science Symposium Conference Record[C]．Fajardo:IEEE,2005:2622-2626．

[19] Fischer MA,Nanz D,Hany T,et al．Diagnostic accuracy of whole-body MRI/DWI image fusion for detection of malignant tumours:a comparison with PET/CT[J]．Eur Radiol,2011,21(2):246-255．

[20] Wehrl HF,Judenhofer MS,Wiehr S,et al．Pre-clinical PET/ MR:technological advances and new perspectives in biomedical research[J]．Eur J Nucl Med Mol Imaging,2009,36(1):S56-68．

[21] Hawkes RC,Fryer TD,Siegel S,et al．Preliminary evaluation of a combined microPET-MR system[J]．Technol Cancer Res Treat,2010,9(1):53-60．

[22] Boss A,Bisdas S,Kolb A,et al．Hybrid PET/MRI of intracranial masses:initial experiences and comparison to PET/CT[J]．J Nucl Med,2010,51(8):1198-1205．

[23] Tatsumi M,Isohashi K,Onishi H．18F-FDG PET/MRI fusion in characterizing pancreatic tumors:comparison to PET/CT[J]．Int J Clin Oncol,2011,16(4):408-415．

[24] David IG,Valentin F,Josef M,et al．Whole-body MRPET:from benchmark to nowadays．A powerful tool for cardiovascular imaging．Preliminary results[A]．In:1st Annual TMII Symposium[C]．New York,2010．

[25] Judenhofer MS,Wehrl HF,Newport DF,et al．Simultaneous PET-MRI:a new approach for functional and morphological imaging[J]．Nat Med,2008,14(4):459-465．

[26] Bayouth JE,Casavant TL,Graham MM,et al．Imagebased biomarkers in clinical practice[J]．Semin Radiat Oncol,2011,21(2):157-166．

[27] Kim SK,Choi HJ,Park SY,et al．Additional value of MR/ PET fusion compared with PET/CT in the detection of lymph node metastases in cervical cancer patients[J]．Eur J Cancer,2009,45(12):2103-2109．

[28] Hawkes RC,Fryer TD,Siegel S,et al．Preliminary evaluation of a combined microPET-MR system[J]．Technol Cancer Res Treat,2010,9(1):53-60．

[29] Hofmann M,Steinke F,Scheel V,et al．MR based attenuation correction for PET/MR:a novel approach combining pattern recognition and atlas registration[J]．J Nucl Med,2008,49(11):1875-1883．

[30] Karow DS,McEvoy LK,Fennema-Notestine C,et al．Relative capability of MR imaging and FDG PET to depict changes associated with prodromal and early Alzheimer disease[J]．Radiology,2010,256(3):932-942．

[31] Klonisch T,Wiechec E,Hombach-Klonisch S,et al．Cancer stem cell markers in common cancers-therapeutic implications[J]．Trends Mol Med,2008,14(10):450-460．

[32] Spitz MR,Bondy ML．The evolving discipline of molecular epidemiology of cancer[J]．Carcinogenesis,2010,31(1):127-134．

[33] Pichler BJ,Kolb A,Nagele T,et al．PET/MRI:paving the way for the next generation of clinical multimodality imaging applications[J]．J Nucl Med,2010,51(3):333-336．

Current Situation, Challenges and Prospects of MR-PET

LI Huia, CHEN Zi-qiana, NI Pingb
a. Medical Image Center; b. Medical Engineering Department, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command, Fuzhou Fujian 350025, China

Development of device of multimodality imaging is a milestone of medical imaging. After the huge success of SPECT-CT and PET-CT, more and more studies have been carried out on MRPET. Combining multi-parameter anatomic and functional imaging of MRI with molecular imaging of PET is substantial to the scientific and clinical researches of nervous system, cardiovascular system and tumor, etc. In this paper, we reviews the research situation and challenge of MR-PET in 3 aspects including small animal MR-PET imaging, brain MR-PET imaging and whole body MR-PET imaging. Furthermore, superiority and prospect of MR-PET in biomedicine are also discussed.

MR-PET; multimodality imaging; functional imaging; molecular imaging

R318.04

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.01.002

1674-1633(2013)01-0009-06

2012-09-25

南京軍區(qū)重點課題“腦創(chuàng)傷神經(jīng)干細胞修復(fù)的功能與分子影像學(xué)基礎(chǔ)研究”（09Z029）；福建省社會發(fā)展重點課題“老年性癡呆患者認(rèn)知功能改變的多模態(tài)功能與分子影像研究”（2012Y0057）。

倪萍，高級工程師。

通訊作者郵箱：nping6@sohu．com