PET-CT簡介及臨床應(yīng)用

1、PET-CT臨床應(yīng)用-健康生活新保障 武漢市六醫(yī)院呼吸內(nèi)科陳實(shí)人類健康的三大殺手人類健康的三大殺手 癌癥、心血管疾癌癥、心血管疾病、腦血管疾病。病、腦血管疾病。防治策略：防治策略： “ “三早三早” 早期發(fā)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn) 早期診斷早期診斷 早期治療早期治療現(xiàn)代人的福祉現(xiàn)代人的福祉 PET/CT問世問世為什么為什么PET/CTPET/CT帶來健康福音帶來健康福音？ 能夠發(fā)現(xiàn)能夠發(fā)現(xiàn)0.5cm0.5cm病灶。病灶。 真正的早早期發(fā)現(xiàn)、診斷疾病真正的早早期發(fā)現(xiàn)、診斷疾病 基于分子細(xì)胞學(xué)的診斷技術(shù)基于分子細(xì)胞學(xué)的診斷技術(shù) 完全無創(chuàng)傷、無痛苦、無副作用完全無創(chuàng)傷、無痛苦、無副作用 一次檢查，全身基本無遺漏檢

2、查范圍廣：癌癥，心血管，一次檢查，全身基本無遺漏檢查范圍廣：癌癥，心血管，腦血管，帕金森病，早老性癡呆等腦血管，帕金森病，早老性癡呆等 實(shí)現(xiàn)早期預(yù)防實(shí)現(xiàn)早期預(yù)防一什么是PET-CT？ PET-CT（Positron Emission computed Tomography-CT） 又稱正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層/X 線計(jì)算機(jī)體層成像 PET+CT 包含PET（功能顯像）與CT（形態(tài)顯像）的最優(yōu)化組合 。 PET-CT是一種把標(biāo)記有反映生命基本活動(dòng)的生物分子,即放射性標(biāo)記物注入人體后,在體外進(jìn)行體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)觀察的儀器，為臨床提供更多的生理和病理方面的診斷信息，因此，稱之為分子顯像或生物化學(xué)顯像。P

3、ET的應(yīng)用使核醫(yī)學(xué)邁入分子核醫(yī)學(xué)的新紀(jì)元。 PET-CT是核醫(yī)學(xué)及影像學(xué)的結(jié)合 1896年Becquerel發(fā)現(xiàn)鈾的放射性 1913年，海韋希就應(yīng)用放射性元素作為化學(xué)及物理學(xué)的示蹤劑。 1934年用氘水測全身含水量，第一次在人體應(yīng)用穩(wěn)定性核素； 1935年將氡氣注射到外周血管，然后從體外探測放射性到達(dá)遠(yuǎn)端某一器官或組織的時(shí)間，以觀察其血流速度。 1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線，X線就被用于對人體檢查，進(jìn)行疾病診斷 50年代到60年代開始應(yīng)用超聲與核素掃描進(jìn)行人體檢查，出現(xiàn)了超聲成像和閃爍成像 70年代和80年代又出現(xiàn)了X-rayCT或CT、MRI和ECT、SPECT等新的成像技術(shù)。 二、PET-CT的

4、發(fā)展史 PET技術(shù)的發(fā)展包括了PET掃描儀、回旋加速器及顯像劑近一個(gè)世紀(jì)的緩慢發(fā)展過程。 1927年， Dirac.PAM預(yù)言了正電子的存在。 1932年，Anderson. C觀測到第一個(gè)正電子 1932年，Ernest Lawrence發(fā)明了能產(chǎn)生+核素的回旋加速器. 1957年，第一臺用于生長短半衰期正電子核素的醫(yī)用小型加速器啟用。 70年代初，James S.Robertson等設(shè)計(jì)出一種環(huán)狀的、不連續(xù)的探測器來進(jìn)行正電子斷層顯像，但卻不知用什么數(shù)學(xué)算法進(jìn)行圖像重建。 1973年，Hounsfied GN發(fā)明了X線CT。受其啟發(fā)，Phelps、Hoffman和Terpogossian放

5、棄了原有的設(shè)計(jì)，建立了一臺最早的可行斷層顯像的PET掃描儀原型（PETT ）, 1976年，第一臺商業(yè)化PET掃描儀（ECAT）面市。 80年代始，PET生產(chǎn)廠家CTI和Scanditronix分別與西門子和GE公司合作，大公司的介入使PET掃描儀的發(fā)展進(jìn)入了新的發(fā)展階段。 80年代后，多種正電子顯像劑的研究逐步拓展，18F-FDG在腦顯像和心肌存活顯像，尤其是在惡性腫瘤顯像中的成功應(yīng)用使PET逐步受到臨床的接受和青睞。 90年代始PET開始從學(xué)院性研究進(jìn)入臨床競技場。 19921992年年 全身全身PETPET應(yīng)用于臨床應(yīng)用于臨床 19951995年年 TownsendTownsend等研制

6、等研制PET/CTPET/CT 20002000年年 PET/CTPET/CT在北美放射學(xué)年會（在北美放射學(xué)年會（RSNARSNA）推出）推出 20012001年年 PET/CTPET/CT應(yīng)用于臨床應(yīng)用于臨床 20022002年北美放射學(xué)年會（年北美放射學(xué)年會（RSNARSNA）推出）推出1616層層CTCT的的PET/CT(LSOPET/CT(LSO晶體晶體 PET)PET) 20032003年年 1616層層CTCT的的PET/CT(LSOPET/CT(LSO晶體晶體 PET)PET)商業(yè)化產(chǎn)品推出商業(yè)化產(chǎn)品推出三PET-CT原理 目前常用有以下幾種: 葡萄糖類:18F-FDG(2-氟-

7、18-氟-2-脫氧-D-葡萄糖) 氨基酸類:蛋氨酸 核苷酸類:胸腺嘧啶、18F-FLT 膽堿類:11C-膽堿 乏氧顯像劑:18F-FIMSO等四PET-CT顯像劑18F-FDG 腫瘤：惡性腫瘤的診斷及良、惡性的鑒別診斷、臨床分期、評價(jià)療效及監(jiān)測復(fù)發(fā)等。 神經(jīng)系統(tǒng)：癲癇灶定位、早老性癡呆、腦血管疾病、抑郁癥診斷及研究；大腦局部生理功能與糖代謝關(guān)系，如視覺、聽覺刺激、情感活動(dòng)、記憶活動(dòng)等引起相應(yīng)的大腦皮質(zhì)區(qū)域的葡萄糖代謝改變。 心血管系統(tǒng)：對于心肌主要用途是估測心肌存活。 蛋氨酸蛋氨酸 有助于腫瘤組織與炎癥或其它糖代謝旺盛病灶的鑒別。有助于腫瘤組織與炎癥或其它糖代謝旺盛病灶的鑒別。 與與18F-F

8、DG聯(lián)合應(yīng)用可彌補(bǔ)聯(lián)合應(yīng)用可彌補(bǔ)18F-FDG 的不足，提高腫的不足，提高腫瘤的鑒別能力瘤的鑒別能力 同時(shí)還可用于鑒別腫瘤的復(fù)發(fā)與放療后改變。同時(shí)還可用于鑒別腫瘤的復(fù)發(fā)與放療后改變。核苷酸類核苷酸類 11C-TdR 11C-TdR 主要用于腫瘤顯像主要用于腫瘤顯像 5-18F-FU 5-18F-FU 可用于評價(jià)化療療效?？捎糜谠u價(jià)化療療效。膽堿膽堿 甲基甲基-11C-11C-膽堿是較常用的膽堿代謝顯像劑，膽堿是較常用的膽堿代謝顯像劑，主要用于前列腺癌、膀胱癌、腦瘤、肺癌、主要用于前列腺癌、膀胱癌、腦瘤、肺癌、食管癌、結(jié)腸癌等顯像。食管癌、結(jié)腸癌等顯像。乏氧顯像劑乏氧顯像劑 18F-fluoro

9、misonidazole (18F-MISO)18F-fluoromisonidazole (18F-MISO)是一是一種硝基咪唑化合物，與乏氧細(xì)胞具有電子種硝基咪唑化合物，與乏氧細(xì)胞具有電子親和力，可選擇性地與腫瘤乏氧細(xì)胞結(jié)合，親和力，可選擇性地與腫瘤乏氧細(xì)胞結(jié)合，可用于預(yù)測放療效果?？捎糜陬A(yù)測放療效果。 18F-MISO18F-MISO主要用于頭頸部腫瘤如鼻咽癌的主要用于頭頸部腫瘤如鼻咽癌的放療效果預(yù)測。也可用于估價(jià)心肌存活狀放療效果預(yù)測。也可用于估價(jià)心肌存活狀態(tài)。態(tài)。 五、PET-CT在呼吸科肺部腫瘤中的應(yīng)用1.肺部孤立性結(jié)節(jié)或腫塊的良惡性鑒別 SPN是指單個(gè)、球形的、直徑3cm的肺內(nèi)占

10、位性病變，而且周圍的肺組織正常，不伴肺不張和肺門異常。 使用18F-FDG PET顯像劑，惡性病灶表現(xiàn)為結(jié)節(jié)狀的限局性放射性濃聚影，即高代謝病灶。絕大多數(shù)良性病灶不攝取18F-FDG 或輕度攝取18F-FDG。但也有小部分良性病變（如活動(dòng)性肺結(jié)核、急性炎癥等）出現(xiàn)18F-FDG 高攝取，出現(xiàn)放射性濃聚影，仔細(xì)分析病灶的形態(tài)有助于良惡性的鑒別。 SUV是衡量病灶攝取18F-FDG多少的最常用的半定量指標(biāo)，SUV2.5考慮為惡性腫瘤，SUV介于2.02.5之間，為臨界范圍，SUV2.0可以考慮為良性病變。陳敏等匯總文獻(xiàn)后認(rèn)為:18F-FDG對肺孤立性結(jié)節(jié)診斷的靈敏性是93%,但18F-FDG的特異

11、性較差,為78%,陽性預(yù)測值是90%,陰性預(yù)測值85%.陳敏,應(yīng)用18F-FDG對孤立性肺結(jié)節(jié)診斷的循證分析j.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2004,20(11):1754-1756病例一,肺泡細(xì)胞癌,右肺中葉片狀密度增濃影,輕度放射性增濃2.臨床分期 肺癌的臨床分期是根據(jù)原發(fā)灶的大小及侵犯情況（T）、局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（N）和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移（M）（TNM）分為0期期。肺癌分期的主要目的是區(qū)別可切除和不可切除的病例，針對患者情況決定治療方法，使患者獲得最大的利益。（1）縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移18F-FDG PET 顯像可提供功能代謝信息，屬于腫瘤陽性顯像，縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的檢出具有明顯的優(yōu)勢。 Maron等對100例肺癌

12、患者做了CT和18F-FDG PET掃描，并與病理結(jié)果進(jìn)行了比較，對縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶檢出準(zhǔn)確性18F-FDG PET 為85%，而CT為58%。 Gupta等比較了不同大小淋巴結(jié)CT和18F-FDG PET的診斷結(jié)果，兩者在檢出淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的準(zhǔn)確性分別為61%和94%，發(fā)生差異的主要原因在于PET檢出了1cm的小淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶。18F-FDG PET在許多病例中檢出了CT檢查正常大小淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，或在CT檢查發(fā)現(xiàn)增的大淋巴結(jié)病例中除外腫瘤轉(zhuǎn)移。病例二 右肺下葉后基地段高代謝占位性病變，考慮周圍型肺癌，縱膈內(nèi)、右肺門多發(fā)腫大淋巴結(jié)，代謝增高，考慮淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（2） 胸部其他部位及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移-肺癌骨轉(zhuǎn)移

13、SPECT骨掃描PET-CT敏感度90%92%特異度61%99%在脊柱轉(zhuǎn)移和溶骨性骨轉(zhuǎn)移灶檢出方面，PET顯像的敏感度較SPECT掃描顯像略高，而對于肋骨和顱骨轉(zhuǎn)移灶，PET較SPECT掃描稍差左肺未分化腺癌伴縱膈淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、右側(cè)腎上腺及骨骼多發(fā)轉(zhuǎn)移（2） 遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移-肺癌腎上腺轉(zhuǎn)移 腎上腺惡性腫瘤主要是轉(zhuǎn)移性癌，其中肺癌腎上腺轉(zhuǎn)移的發(fā)生率為28.735.5%。 行PET-CT檢查，正常的腎上腺組織攝取18F-FDG量很少，通常不顯影或輕度放射性攝取，而腎上腺惡性腫瘤PET顯像可見腎上腺高功能組織或腫瘤攝取18F-FDG明顯增高，從代謝角度為是否轉(zhuǎn)移提供有力證據(jù)，發(fā)現(xiàn)率為80%100%（2） 遠(yuǎn)

14、處轉(zhuǎn)移-肺癌腎上腺轉(zhuǎn)移 IIIII期肺癌2年內(nèi)腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生率高達(dá)30%。 在腦轉(zhuǎn)移的發(fā)現(xiàn)上，PET比CT或磁共振成像低，只有60%。 PET在檢測肺癌腦轉(zhuǎn)移方面較CT差，主要是由于腦部生理攝取高。當(dāng)轉(zhuǎn)移灶較小或代謝率不高的時(shí)候，PET表現(xiàn)為局限性低代謝灶而缺乏特異性。但多種顯像劑的應(yīng)用，如11C-MET及18F-氟代脫氧胸苷等由于其在腦部的生理性攝取比較低，有利于腦部轉(zhuǎn)移灶的發(fā)現(xiàn)。 目前在腦轉(zhuǎn)移的探測中，顱腦CT及磁共振成像增強(qiáng)掃描仍最常用。3.療效觀察 在肺癌治療過程中，早期了解腫瘤對治療的響應(yīng)，可以及時(shí)調(diào)整治療方案，免除無效而且具有副作用的治療，贏得治療時(shí)間，使患者收到最大的治療效果。 肺

15、癌對放療、化療有效的反應(yīng)首先表現(xiàn)為代謝降低、腫瘤的增生減緩或停止，隨后才出現(xiàn)腫瘤的體積縮小或消失。 PET顯像提供的是功能代謝信息，可在治療的早期顯示腫瘤組織的代謝變化，對于早期評價(jià)療效具有重要意義。4.監(jiān)測復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移 惡性腫瘤治療后經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，早期發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，可以及時(shí)采取治療措施，延長患者的生存時(shí)間，提高生存質(zhì)量。特別是手術(shù)或放療后，病灶局部出現(xiàn)的變化，CT或MRI等影像學(xué)檢查難以鑒別是治療后纖維組織形成，還是腫瘤復(fù)發(fā)。PET顯像在這方面具有明顯的優(yōu)勢，因?yàn)閺?fù)發(fā)的腫瘤組織的代謝率明顯高于治療后形成的纖維瘢痕，同時(shí)PET全身掃描可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶。七 PET在其他臨床中的應(yīng)用

16、 （1）神經(jīng)系統(tǒng) 1.腦腫瘤 2.癲癇灶定位 3.早老性癡呆,老年性癡呆 4.帕金森病 5.吸毒腦損傷及戒毒治療評價(jià)等 6.腦血管病;一過性腦缺血,腦梗塞,腦出血 7.精神病:抑郁癥,精神分裂癥等Alzheimers病病Early Stage ADAdvanced stage AD18F-FP-CIT PET DAT顯像顯像 早期早期PDPD患者放射性配基呈現(xiàn)與偏側(cè)患者放射性配基呈現(xiàn)與偏側(cè)PDPD一致的不對稱性濃聚，一致的不對稱性濃聚，晚期晚期PDPD顯示雙側(cè)放射性配基明顯減少，正常人組放射性配顯示雙側(cè)放射性配基明顯減少，正常人組放射性配基兩側(cè)對稱性濃聚基兩側(cè)對稱性濃聚LRL正常人正常人早期早

17、期PD晚期晚期PD癲癇女，31歲，癲癇大發(fā)作約10年，藥物治療效果差，近期發(fā)作頻繁，每月發(fā)作2次以上，CT及多次腦電圖皆未見異常。腦PET（發(fā)作間期）顯像示，右顳葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)致癇灶 (2)PET-CT在心血管疾病的作用： PET心肌代謝顯像是判斷心肌是否存活的金標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合CTA檢查,可明確冠心病病變血管、心臟結(jié)構(gòu)變化、心肌血流灌注、心肌代謝活力、心功能等 可準(zhǔn)確診斷冠心病、判斷病情程度,減少許多不必要的冠狀動(dòng)脈造影等有創(chuàng)檢查 對冠心病治療方案的選擇提供準(zhǔn)確依據(jù). 適應(yīng)癥:1冠心病診斷 2心肌梗塞病灶心肌活性的評估 3高危病人的確定 4PTCA或冠脈搭橋術(shù)后療效觀察PETPET示左室心肌側(cè)壁和心尖

18、血流示左室心肌側(cè)壁和心尖血流和代謝缺損，呈和代謝缺損，呈“匹配匹配”征象，征象，提示心肌無活力提示心肌無活力 冠狀動(dòng)脈CTA顯示前降支內(nèi)支架放置后，管腔通暢。 心臟PET/CT的臨床應(yīng)用 (3)PET-CT 在健康體檢方面的作用： PET-CT由于具有高度靈敏性、高度分辨率，能夠早期發(fā)現(xiàn)小病灶，可作為早期腫瘤篩查的重要方法。 PET-CT 檢查是全身全方位的檢查，可以一次性明確全身各臟器的情況，因此PET-CT 檢查從真正意義上實(shí)現(xiàn)了全身全方位早期腫瘤篩查的目的，使早期腫瘤無藏身之地。正常細(xì)正常細(xì)胞胞癌變細(xì)胞，快癌變細(xì)胞，快速生長，已形速生長，已形成密度改變的成密度改變的腫塊腫塊 癌變早期細(xì)胞

19、，癌變早期細(xì)胞，增殖中，尚未形增殖中，尚未形成組織密度改變成組織密度改變PET/CT和和MRI、CT，B超可以超可以檢查出檢查出PET/CT可以檢可以檢查出查出(3)PET-CT 在健康體檢方面的作用：體檢患者體檢患者 夫婦二人到夫婦二人到PETPET中心檢查中心檢查, ,丈夫丈夫PET/CTPET/CT檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)甲狀腺癌檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)甲狀腺癌（1CM1CM大?。┐笮。? . 為慎重起見為慎重起見, ,患者于外院腫瘤外科進(jìn)行體格檢查和患者于外院腫瘤外科進(jìn)行體格檢查和B B超、超、CTCT檢查，檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常（可能和病灶較深有關(guān)）。但患者堅(jiān)持手術(shù)，手術(shù)均未發(fā)現(xiàn)異常（可能和病灶較深有關(guān)）。但患

20、者堅(jiān)持手術(shù)，手術(shù)結(jié)果證實(shí)早期甲狀腺乳頭狀腺癌。結(jié)果證實(shí)早期甲狀腺乳頭狀腺癌。(5)PET-CT在其他腫瘤方面的作用：PET顯像主要用于其他腫瘤的定性、了解生物學(xué)特性、治療后復(fù)發(fā)與纖維瘢痕形成鑒別、評價(jià)療效等。六、PET-CT臨床優(yōu)勢 PET-CT 具備的臨床優(yōu)勢 （1）高質(zhì)量的功能解剖圖像； （2）掃描時(shí)間縮短，患者的通量提高； （3）可提供更多的診斷信息，優(yōu)化患者的檢查流程，降低漏診和誤診的可能性； （4） 配合不同類型的示蹤劑進(jìn)行相應(yīng)的臨床和臨床前研究； （5） 對焦點(diǎn)的偏移進(jìn)行有效的修正； （6）探測器上的X 線束均勻性； （7）最精確的射線束寬度； （8）低劑量X 射線； （9）避免偽影的產(chǎn)生。 PET-CT 克服了以前PET 能清楚看到微小病灶但顯示病灶位置不夠準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，它還可以將病灶的PET 片和CT 片進(jìn)行疊影，既可對病灶準(zhǔn)確定性，又可準(zhǔn)確定位 其靈敏度、特異性和準(zhǔn)確率比CT、核磁共振更高，能夠發(fā)現(xiàn)微小的隱匿病灶，進(jìn)行良惡性鑒別和惡性程度估計(jì)，鑒別腫瘤治療后是斑痕形成還是復(fù)發(fā)灶。 PET-CT 觀察腫瘤代謝異常明顯早于其他影像學(xué)手段，其探測靈敏度更高，主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢： （1）腫瘤的良惡