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【中国智造】486皮秒:联影PET-CT的追光之旅

发布时间:2015-08-29作者:联影医疗


那么现在问题来了。486皮秒,这或许是你听闻过最短的时间。

皮秒(picosecond,或ps)是极为微小的时间单位,一皮秒仅相当于一秒的一万亿分之一。486皮秒间,即便是光,也只能行进15厘米;而在同一时间内,配备高精度飞行时间技术的联影PET-CT却要完成一项艰巨的任务:“追踪”一对正以光速飞行的γ光子。

      486皮秒的时间,到底有多短?

我们不妨将它与世间种种“极速”做一次比较。

鹰击长空

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雄鹰以100千米/小时的速度飞行100米,用时3.6秒。

486皮秒,仅相当于这段时间长度的74亿分之一。

风驰电掣

2.jpg

最高等级龙卷风以330千米/小时的风速掠过100米,用时1.09秒。

486皮秒,仅相当于这段时间长度的22亿分之一。

日月如梭

3.jpg

月亮围绕地球以15000千米/小时的转速绕行100米,用时0.024秒。

486皮秒,仅相当于这段时间长度的5千万分之一。

蹑影追光

4.jpg

联影PET-CT“追踪”一对γ光子,并确认其先后到达两端探测器,时间精度486皮秒。

如此“转瞬即逝”,联影PET-CT如何“追光”?

还原联影PET-CT的追光之旅

为何“追光”?

PET-CT扫描前会向检查者注射示踪剂药物,药物会随内循环分布于检查者全身;检查者体内各处分布的示踪剂药物会不断衰变,放出正电子,并随即与周围的负电子相遇发生湮灭,变成一对能量相同、方向相反的γ光子。所谓“追光”,即是系统记录到达两端探测器的一对γ光子,确定湮灭事件的发生范围,直观地反应人体内各组织器官的代谢情况,从而推断病灶的位置。

5.jpg

如何“追光”?

过去,传统PET-CT仅能通过检测到达探测器的一对γ光子确定湮灭发生于某一直线范围;而现在,搭载飞行时间(TOF,Time of Flight)技术的PET-CT不仅能确定湮灭发生的直线范围,且能通过分辨一对γ光子飞行至相应探测器的时间差,计算出此次湮灭发生的具体精确位置,更为精准地定位病灶。然而,由于γ光子飞行速度极快,若系统“来不及”分辨一对γ光子到达探测器的时间差,TOF技术也就完全失去意义。

蹑影追光。

联影PET-CT配备高精度TOF技术,且拥有业界领先的时间分辨率——486皮秒,转瞬间检测以光速飞行的γ光子,并且精准分辨其飞行至相应探测器的时间差,带来更高的定位精度、更低的图像噪声,从而大幅提升临床图像质量。




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