在第一期中（上期回顾），我们已经介绍过PET的空间分辨率，空间分辨率决定了PET是否能够“看得清”。但如果在空间分辨率的基础上通过点扩展函数（Point Spread Function, PSF）技术的重建，则可以看到更加清晰的图像，这就引入了高清分辨率的概念。
PET在采集过程中通常会损失一定的分辨率——如图1所示，假设图中为理想点状放射源。和真实图像相比，经过PET扫描和重建得到的点源图像显得不清晰、模糊。PSF点扩展函数描述的就是理想点状放射源在PET成像系统中的响应图像（如图1），我们平时常说的PET系统分辨率就是通过测量点状放射源的PSF曲线的半高宽（FWHM）得出的。
图1，理想点状放射源在PET系统中的PSF。其中（a）和（b）分别为二维和三维空间中的演示。
理论上，PET探测器的本征分辨率为晶体尺寸的1/2[1]。但在实际显像过程中，分辨率还受到正电子射程、γ光子对的非共线性以及深度效应（Depth of Interaction, DOI）等因素的负面影响，最终会远差于1/2晶体尺寸。
而PSF恰恰可以描述在这些负面因素影响下、分辨率受损之后的信号响应。研究人员开始设想，如果能够量化这些导致分辨率变差的因素，并将这些信息建模得到的PSF用于分辨率的校正，是否就能消除这些因素对分辨率的负面影响？而这个设想最终被转化为现实，也就是我们所说的PSF重建技术。
通俗的来说，PSF重建就是精确量化出各种影响分辨率的因素，建立出所谓的“图像退化模型”，并将该模型反作用于图像重建（通常是以去卷积的方式），就能将分辨率校正回最佳状态。其中，为了衡量各种影响分辨率的负面因素，研究者也采取不同的方法：
正电子射程的影响通常由数学物理模型计算得出（如图2）[2]。
图2，左图为蒙特卡洛方法模拟出18F和15O的正电子湮灭点分布。右图则为湮灭地点与正电子发出地点的距离分布。从右侧的曲线可以量化出正电子自由程对分辨率的影响（该曲线的半高宽）。
光子的非共线性的影响大致服从高斯分布，它对于分辨率的影响可以用其分布曲线的半高宽（R180°）来评估，这个值与PET探测器环的孔径成线性关系，可以采用经验公式进行评估（其中D为探测器直径）[1]：
深度效应(DOI)一般在对孔径中心（ISO center）的图像无影响，但是越偏离中心DOI效应会越显著。因此DOI效应通常会采用点源在PET系统孔径中不同位置实测得出（如图3）。
图3，(a)DOI效应对PSF的影响。(b)实测PET孔径中不同位置的PSF变化。现实中想要有效校正DOI效应，需要在孔径内同位置进行密集采样[3]。
3. PSF重建对图像质量的影响
借助PSF重建技术，能够有效降低PET探测器的分辨率退化现象、还原探测器最佳的分辨率表现。从一些模体的研究就可以直观地看出PSF重建对于分辨率的还原效果，其中PSF重建对于微小结构的显示效果提升尤为明显。一台晶体尺寸在2.8mm左右的PET设备在采用PSF重建后，甚至能清楚分辨1.6mm的微小结构（图4）。
图4，不同的模体实验中，采用PSF重建前后的图像对比。
在临床实践中，由于PSF重建能提升图像分辨率，因此可以更精准地显示出病灶形态和大小；此外还能有效降低部分容积效应、从而提升定量精度，因此PSF重建能多方面提升整体图像质量。这种提升在微小病灶和精细解剖结构的显示方面尤为明显（如图5）。
图5，采用PSF重建前后的头部图像对比。可以看出在PSF重加的影响下，脑部的勾回显示更加清晰，灰白质对比更加显著；红色箭头标注的病灶的轮廓和摄取分布在加上了PSF重建后也显示地更加清楚。
PSF重建能够有效提升整体图像质量，尤其是分辨率。在各厂家提供的PET系统性能参数中，除了提供常规NEMA FBP重建分辨率之外还有一个高清分辨率，而这个高清分辨率便是OSEM+PSF重建之后能实现的分辨率。目前PSF重建已经广泛地被临床所接受，大部分PET-CT都会默认采用PSF重建技术，因此PSF重建后的高清分辨率更能够反映PET-CT的实际临床实践中的分辨率水平。
