分子水平上的PET/CT检查(图)

　　进入分子影像水平的PET/CT检查
　　　　——南京军区南京总医院医学影像研究所（210002）　王骏

　　1975年科学家成功研制了第一台PET，它是继CT和磁共振之后应用于临床的又一种无创伤性、高分辨率的成像技术，其全称为：正电子发射计算机断层显像。


　　PET的构成

　　PET的中心设备主要由小型回旋加速、放射性药物标记装置和临床扫描仪三部分组成。回旋加速器用于生产能发射正电子的核素，这种核素原子核内的质子数比核外电子数多一个，原子核以放射性衰变形式释放出一个正电子后，才能达到稳态。正电子是电子的反粒子，质量与电子相同，但带一个单位的正电荷。用该核素标记某种人体代谢产物的受体，如：氧，然后引入人体，使其选择性地分布到医生感兴趣的部位并发射出正电子。正电子的射程仅为数毫米，当其与周围组织的电子相遇时，正负电荷相互抵消，称湮没。转化为一对能量各为511电子伏特、方向相反的伽马射线，若伽马射线探测器在相反方向上同时计数到该射线，即可确定正电子湮没的位置。PET装置在扫描野周围3600方向上排列多个晶体探测器，每个探测器的后面有一个光电倍增管，可接收伽马射线产生的微弱光线，并将之转换成电信号。这些电信号经模、数转换器转换成数字信号输入计算机，数字信号再经数/模转换器转换成模拟信号，重建PET图像，所有这些过程均由计算机完成。常用的放射性核素有：11碳（半衰期20分钟）、13氮（半衰期10分钟）、15氧（半衰期2分钟）和18氟（半衰期110分钟）。前三种核素为构成有机物乃至人体较基本的元素，氟能代替氧，并合成与氢置换的异构体，发射长寿命的正电子。这些核素参与人体细胞内的生化代谢反应，又称生化示踪剂。因而PET可在分子水平检测人体代谢情况，确定组织内多种物质的生化反应速率，具有极高的敏感度，可行三维数据采集，除常规横断位外，还可获得冠状和矢状位图像。由于人体正常组织和病变组织、不同的病变组织，如：良性肿瘤和恶性肿瘤的代谢情况不同，PET检查可以将这种区别以图像的形式加以显示，因而可以准确显示解剖结构和确定病变部位。

　　PET的机制

　　PET的原理是将人体代谢所必需的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等标记上短寿命的放射性核素，如：18F，制成显像剂，如：氟脱氧葡萄糖，简称18F－FDG，注入人体后进行扫描成像。因为人体不同组织的代谢状态不同，所以，这些被核素标记的物质在人体各种组织中的分布也不同。由于肿瘤细胞的葡萄糖代谢加速，导致FDG的转运、摄取和累积增加。扫描结果可进行定性或定量分析，定性分析阳性为与背景比较，代谢明显增高的病变；诊断的准确性与应用标准摄取率（SUR），又称标准摄取值（SUV）确定的定量分析相似。SUR是病变局部FDG浓度与机体平均FDG浓度（注射剂量/体重）的比值。SUR＞2.5提示恶性病变，良性病变SUR值常＜2.5。PET可确定小至7mm病变的性质。

　　PET的优势

　　PET是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术，现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。它具有灵敏度高、特异性高、全身显像、安全性好的特点，具体反应在：

　　PET是一种反映分子代谢的显像，当疾病早期处于分子水平变化阶段，病变区的形态结构尚未呈现异常，MRI、CT检查还不能明确诊断时，PET检查即可发现病灶所在，并可获得三维影像，还能进行定量分析，达到早期诊断，这是目前其他影像检查所无法比拟的。MRI、CT检查发现脏器有肿瘤时，是良性还是恶性很难做出判断，但PET检查可以根据恶性肿瘤高代谢的特点而做出诊断。

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　　PET一次性全身显像检查便可获得全身各个区域的图像。PET检查尽管用核素有一定的放射性，但所用核素量很少，而且半衰期很短，2分钟－110分钟，经过物理衰减和生物代谢两方面作用，在受检者体内存留时间很短。所接受的射线剂量很低，一次扫描辐射量仅相当2次胸部X线摄影，远远小于一个部位的常规CT检查。加之，PET检查极少引起过敏反应，因而安全可靠。

　　哪些病人适合做PET检查？

　　肿瘤病人。目前PET检查85%是用于肿瘤的检查，因为绝大部分恶性肿瘤葡萄糖代谢高，FDG作为与葡萄糖结构相似的化合物，静脉注射后会在恶性肿瘤细胞内积聚起来，所以PET能够鉴别恶性肿瘤与良性肿瘤及正常组织，同时也可对复发的肿瘤与周围坏死及瘢痕组织加以区分，现多用于肺癌、乳腺癌、大肠癌、卵巢癌、淋巴瘤、黑色素瘤等的检查，其诊断准确率在90%以上。这种检查对于恶性肿瘤病是否发生了转移，以及转移的部位一目了然，这对肿瘤诊断的分期，是否需要手术和手术切除的范围起到重要的指导作用。

　　通过改善非小细胞肺癌的分期，PET可延长患者的生命。PET对小细胞肺癌的诊断和分期亦有帮助。研究证明，PET鉴别局灶性肺病变的良恶性非常准确。诊断恶性肿瘤的平均敏感性和特异性分别为96%和74%。对纵隔分期PET优于CT，PET的平均敏感性和特异性分别为79%和91%，CT的平均敏感性和特异性分别为60%和77%。PET和CT联合应用可提高纵隔分期诊断的准确性。全身PET可提高局部和远处转移的检出率。诊断纵隔和远处转移的综合敏感性和特异性分别为95%和83%。在怀疑或确诊肺癌时，PET检测＜1cm和＞3cm淋巴结病变一样准确和可靠，准确性比CT高。PET也可用于胸腔积液的诊断；胸膜FDG摄取高提示胸膜转移；心包FDG摄取增加则提示心包受累。

　　神经系统疾病和精神病患者。可用于癫痫灶定位、老年性痴呆早期诊断与鉴别诊断，多巴胺受体显像有助于精神分裂症、迟发性运动障碍、帕金森病和亨廷顿氏病的诊断，可评价缺血性脑血管病所致代谢紊乱、卒中，脑血栓或脑溢血后脑功能恢复和脑缺血前后血液动力学的变化，在艾滋病性脑病的治疗和戒毒治疗等方面的新药开发中有重要的指导作用。此外，PET还可用于抑郁症患者的鉴别诊断。

　　心血管疾病患者。能检查出冠心病心肌缺血的部位、范围，并对心肌活力准确评价，确定是否需要行溶栓治疗、安放冠脉支架或冠脉搭桥手术。能通过对心肌血流量的分析，结合药物负荷，测定冠状动脉储备能力，评价冠心病的治疗效果。

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        PET对制定治疗策略、监测疗效和确定预后的意义

　　PET可用于确定放疗野，评估疗效，检测残存或复发的肿瘤。通过PET确定局部和区域淋巴结受累情况，有助于确定照射覆盖肿瘤的范围，减少正常组织的照射，从而减少副作用。PET也可用于评估肿瘤的恶性程度和预后。无论起初临床分期如何，高代谢肺癌复发危险较大。FDG摄取高（SUR＞10）和直径＞3cm的肿瘤预后较差，生存期常＜6个月。虽然PET并不能代表病理结果，但PET与细胞分化关系密切，因此与预后相关。研究发现，治疗后PET明显阳性患者的预后比阴性患者差。

　　PET与组织学诊断的相关性

　　PET可通过确定较容易的径路和代谢较活跃的病变，指导有创诊断检查。经过严格挑选，在一些容易发生并发症的病人，PET有可能取代活检和手术评估。此外，在某些可切除的肺癌病例中，PET可使患者避免活检，而直接进行开胸手术。有研究发现，在恶性肺内病变的诊断中，PET与经胸针吸活检敏感性相同，但危险性明显减少。

　　PET的成本－效益

　　据资料显示，肿瘤病人术前做PET检查后，有近三分之一需要更改原订手术方案。在肿瘤化疗、放疗的早期，PET检查即可发现华体会手机娱乐 是否已经起效，并为确定下一步治疗方案提供帮助，甚至可在肿瘤化疗、放疗后24小时发现肿瘤细胞的代谢变化。研究指出，对肿瘤的正确分期对患者较重要的一点是影响治疗方案，很多患者使用全身PET/CT确定的肿瘤分期与全身磁共振相比，治疗方案有所不同，因此建议用全身PET/CT来作为肿瘤分期的前列工具。

　　在孤立性肺结节的诊断和有可能手术的非小细胞肺癌的治疗中，PET在成本－效益方面是很合算的。不仅如此，美国的部分保险公司仔细研究了肿瘤患者所花费的保险费，发现应用PET可早期发现恶性肿瘤，使患者得到及时治疗，反而节省了医疗费用；而一些未应用PET检查的患者，因发现肿瘤时已处于中晚期，不仅要花费大量的金钱治疗，且预后也不好。所以，他们改变了策略，准予投保者报销用于各种肿瘤诊断和鉴别诊断的PET的检查费用。于是，多家保险公司效仿，使PET在全球范围内从科学研究手段逐步转变为临床实用的影像技术。

　　注意事项

　　该检查患者须在空腹的状态下进行，高血糖可影响PET的检查结果，故扫描前血糖水平应小于8mmol/L。有结果表明，糖尿病患者尽管血糖正常或轻度升高仍可保持PET的敏感性。此外，PET检查时间较长，扫描期间患者必须保持静止不动，否则，体动产生的伪影会影响图像质量。

　　不足之处

　　PET的不足之处在于：炎症、感染、良性肿瘤、生理性因素、医源性或创伤因素可引起假阳性结果，纵隔淋巴结附近同时存在炎症和原发病灶可使PET出现假阳性。病变范围小、高血糖和某些低代谢病灶，如：支气管肺泡细胞癌、瘢痕癌或类癌可引起假阴性结果。所以，应该与其他影像学技术配合使用，以避免检查的盲目性和造成漏诊。目前，PET/CT联合使用为医师同时获得解剖和功能影像，从而精确确定活检部位和在治疗后确定复发的潜在可能性。