FDG合成工藝及成本分析

1、1.0、什么是（正電子成像術(shù)）PET 核醫(yī)學(xué)是一個(gè)門(mén)類(lèi)繁多的學(xué)科，為了明了PET成像術(shù)在核醫(yī)學(xué)中的地位，簡(jiǎn)單介紹核醫(yī)學(xué)的學(xué)科分類(lèi)： 1)       普通的核醫(yī)學(xué) :    - 輻射源成像 (99mTc,201Tl,123 I, 67Ga)    - 輻射源 (125 I) 和Beta輻射源 (14C,3H)的臨床診斷    - 輻射源的治療 (131 I, 89 Sr, 153 Sm)    -

2、 穩(wěn)定性同位素的功能性（呼吸）測(cè)試 (13C, 2H.)2) 正電子發(fā)射斷層成像技術(shù) (PET)    - 用 18F,11C,15O進(jìn)行成像3) 用輻射源進(jìn)行治療?可能是今后的方向。 由此可見(jiàn)正電子發(fā)射層斷成像術(shù)（PET）只不過(guò)是現(xiàn)代核醫(yī)學(xué)中的一個(gè)新的分支，主要用于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)，包括病變組織檢驗(yàn)和功能性測(cè)試。  PET攝像機(jī)通過(guò)“符合檢測(cè)法”檢測(cè)到由被測(cè)對(duì)象所發(fā)射的正電子。發(fā)射正電子的來(lái)源是被測(cè)對(duì)象組織和細(xì)胞中吸收的正電子發(fā)射劑（由能發(fā)射正電子的不穩(wěn)定同位素作為示蹤劑），例如，11C、15O以及18F化合物等。這樣一種“光學(xué)準(zhǔn)直”特性能

3、獲得與距離無(wú)關(guān)的分辨率。遠(yuǎn)高于伽馬射線(xiàn)攝像機(jī)能達(dá)到的分辨率。與CT（計(jì)算機(jī)輔助X射線(xiàn)層斷術(shù)）和MRI（核磁共振成像術(shù)）一樣，所有的數(shù)據(jù)均是三維的。因此通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助軟件可以很方便地表達(dá)病變組織在各個(gè)斷面上的情況。  圖1、正電子發(fā)射的原理正電子發(fā)射的基本原理圖1所示為正電子發(fā)射的基本原理。當(dāng)多質(zhì)子核中的一個(gè)質(zhì)子衰變?yōu)橹凶訒r(shí)（如圖所示的18F核），釋放出正電子和射線(xiàn)。 核醫(yī)學(xué)用示蹤劑的基本定義： -  一種核醫(yī)學(xué)上的示蹤劑是由以下物質(zhì)制成的：Ø        一種配合體 ( 一

4、種具有代謝作用的活性物質(zhì) )，Ø        一種同位素 ( 使其具有檢測(cè)作用)，Ø        大多數(shù)示蹤劑是 IV類(lèi)管制藥品。 對(duì)核醫(yī)學(xué)示蹤劑應(yīng)注意的事項(xiàng)-  管制性放射性示蹤劑的壽命:Ø        放在各種隔離容器中進(jìn)行分發(fā) & 配合體的衰變，防止輻射，Ø    &#

5、160;   在分發(fā)過(guò)程中定期進(jìn)行更換, ( 根據(jù)T/A 曲線(xiàn)進(jìn)行管理 )，保持有效性， Ø        配合體示蹤劑的分解，避免廢棄的示蹤劑對(duì)環(huán)境的影響。 -  放射效應(yīng):Ø        根據(jù)輻射類(lèi)型的作用 (LET)，分別采取不同的防護(hù)措施，Ø        與目標(biāo)距離有關(guān) ( 目標(biāo)器官 )，判斷對(duì)組織的影響，

6、Ø        發(fā)射效應(yīng)受到半衰期的直接影響。 2.0、18O水18FDG的關(guān)系，如何用18O水生產(chǎn)18FDG，并用于PET檢驗(yàn)。 2.1、如何用H218O來(lái)制備18FDGH218O并不直接用于PET檢驗(yàn)，需要經(jīng)過(guò)回旋加速器或直線(xiàn)加速器經(jīng)過(guò)大約8-16MeV的質(zhì)子轟擊裝有H218O的靶，生成H18F（氟化氫）。生成的含有H18F和未轉(zhuǎn)化的H218O溶液經(jīng)過(guò)陰離子交換樹(shù)脂分離，回收未反應(yīng)的H218O返回回旋加速器，收集的H18F與K2CO3（添加有2,2,2-六氧二氮雙環(huán)二十六烷（穴狀配體）反應(yīng)

7、生成K18F，反應(yīng)溶液經(jīng)過(guò)乙腈脫水后得到無(wú)水的K18F。無(wú)水K18F再和三氟甘露糖（Mannose triflate，完整的化學(xué)名.6-四乙酰-2-O-三氟甲烷磺?；?D-吡喃甘露糖）反應(yīng)進(jìn)行標(biāo)記化，經(jīng)專(zhuān)用的tC18試劑筒處理和氫氧化鈉脫洗后得到所需要的18FDG。圖2和圖3為18FDG的制備過(guò)程簡(jiǎn)圖。 2.2、為什么18FDG是最常用的 PET 示蹤劑 ?18F是一種較小的原子：把它添加到一個(gè)分子上時(shí)，不會(huì)使分子變型到以至于人體完全不能夠辨認(rèn)的程度（這是作為示蹤劑的必要條件）。18F的半衰期為100分鐘。這個(gè)半衰期足以完成一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程（標(biāo)記），進(jìn)行示蹤劑的制備。其輻照強(qiáng)度強(qiáng)度

8、不高（通過(guò)濃度和注射量控制）既可以穿透一定的距離進(jìn)行成像。同時(shí)也能保證患者接受較低量的射線(xiàn)輻照。（注意：18F衰變時(shí)不僅發(fā)射正電子，還發(fā)射伽馬射線(xiàn)）。在醫(yī)學(xué)上使用18FDG的原因是它在腫瘤學(xué)方面有特效性！例如：淋巴瘤：靈敏度 96%，特異性 94% (分期)。在第一個(gè)療程后預(yù)示治療效果，(如果PET的結(jié)果為陰性，一年內(nèi)病灶不發(fā)展率為86% )(如果PET的結(jié)果為陽(yáng)性，一年內(nèi)病灶不發(fā)展率為 0 % )肺  癌：(Pulm Sol Nod - 肺孤立結(jié)節(jié))靈敏  度100%，特異性75%。(分期/縱隔) 靈敏度100%，特異性93%。結(jié)腸癌：(復(fù)發(fā)或2年存活率) 靈敏度 87%

9、，特異性 68%。(遠(yuǎn)比其它方法高)。在心臟病學(xué)中：可以鑒定心肌局部缺血的成活率。在神經(jīng)病學(xué)中：可以進(jìn)行癲癇病病源位點(diǎn)的診斷。缺血性擴(kuò)張心肌癥是一種由于心肌壁擴(kuò)張不足而導(dǎo)致的心肌收縮功能下降的病癥。 上一列PET照片顯示血流的情況，下一列PET照片顯示心肌新陳代謝的情況。診斷的結(jié)果顯示患者還存在前室、心隔膜及心臟其它部位擴(kuò)張下降的癥狀。 采用這種診斷方法可以將缺血性擴(kuò)張心肌癥和先天性擴(kuò)張心肌癥區(qū)分開(kāi)來(lái)。前者是可以直接用血管再成形術(shù)進(jìn)行治療的，而后者無(wú)法采用這種方法。Alzheimers 阿爾茨海默癡呆癥   Astrocytoma 星狀細(xì)胞瘤，CT和PET的比較和協(xié)同診斷&

10、#160;用全身性骨骼PET成像術(shù)進(jìn)行骨癌的診斷 2.3、18FDG（18氟代脫氧葡萄糖的簡(jiǎn)稱(chēng)）在人體中的代謝過(guò)程為什么18FDG會(huì)有特效性呢？18FDG是一種容易被人體吸收的葡萄糖衍生物，但是不會(huì)象葡萄糖一樣被代謝掉（“燃燒掉”）或排泄掉。因此它會(huì)積累在高度利用葡萄糖的組織里（例如，癌組織里）。18FDG就是去氧后接上了一個(gè)18F原子的同樣的葡萄糖分子。18FDG是一種正電子發(fā)射劑，這樣就可以使醫(yī)生通過(guò)儀器來(lái)觀察18FDG積累在哪里（例如，在癌組織中）。圖5為葡萄糖和18FDG的代謝過(guò)程。2.4、18FDG是自動(dòng)化地合成制備的鑒于從回旋加速器中取出后含有H18F的溶液就具有放射性。

11、18F已經(jīng)是不穩(wěn)定的放射性同位素了，它不僅發(fā)射正電子，還發(fā)射伽馬射線(xiàn)。因此必須由從事放射性生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)人員來(lái)進(jìn)行操作。鑒于18F的半衰期僅為109分鐘，再加上制備的重復(fù)性問(wèn)題，通常均采用專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化制備裝置示蹤劑的化學(xué)制備。這樣，操作者就幾乎不會(huì)受到任何射線(xiàn)的影響（如果超遵守正確的操作步驟的話(huà)）。最常用的標(biāo)記方法是：親核取代法( Julich 1986) 。反應(yīng)試劑和消耗性材料配套供應(yīng)，操作是由計(jì)算機(jī)控制的 這樣可以確保合成的重現(xiàn)性，并自動(dòng)回收所有沒(méi)有用的加濃水（含有反應(yīng)殘余物的濃溶液）。圖6為兩種典型的18FDG自動(dòng)化學(xué)制備裝置。2.5 常見(jiàn)的與PET有關(guān)的其它裝備要進(jìn)行PET成像即必須要有一

12、整套的設(shè)備，包括回旋加速器或直線(xiàn)加速器、自動(dòng)化學(xué)制備裝置，PET成像機(jī)等。為了使大家對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有明確的印象，簡(jiǎn)單介紹其中的部分設(shè)備。（1）加速器：加速器是PET系統(tǒng)必不可少的主要設(shè)備，通過(guò)用高能級(jí)的質(zhì)子（H+）8-16MeV轟擊H218O靶生成18F（打進(jìn)一個(gè)質(zhì)子，打出一個(gè)中子）。有兩種加速器可供PET系統(tǒng)使用，回旋加速器和直線(xiàn)加速器。加速器通常是PET系統(tǒng)中管理最復(fù)雜，價(jià)格最昂貴的部分，醫(yī)用回旋加速器大約每臺(tái)在200-250萬(wàn)美元，占總投資的65-70。近年來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要為GE公司所占有。圖7為回旋加速器的照片以及實(shí)驗(yàn)室的平面布置。表1主要以用回旋加速器的型號(hào)及性能。表1，主要商用回旋加速器

13、的型號(hào)及技術(shù)特性回旋加速器價(jià)格昂貴，即便是小型回旋加速器至少也需1.5百萬(wàn)歐元。耗電量大，需要近200kW的三相電源。加速器本身的占地面積大，至少需4X4米。還需要能防御511Kev伽馬射線(xiàn)、質(zhì)子流的屏蔽層。由于中子的活性問(wèn)題，進(jìn)入維護(hù)時(shí)需要等待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。而對(duì)于高強(qiáng)度的應(yīng)用而言，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)工作，例如，冷卻，靶的處理等?？梢陨a(chǎn)較大的劑量，居里級(jí)劑量。根據(jù)加速器的能級(jí)可以生產(chǎn)O、C、N、F等不同的同位素。大型的回旋加速器，每次轟擊可以生產(chǎn)數(shù)居里的18F，可以同時(shí)供給多所醫(yī)院或大學(xué)，制成18FDG后分發(fā)給多家PET中心應(yīng)用，是一種共享回旋加速器的較好的解決方案。國(guó)外，特別是歐洲已經(jīng)有共用

14、回旋加速器甚至于共用18FDG制備裝置的先例。小型回旋加速器，每次轟擊可以生產(chǎn)約1居里的18F，適用于裝備齊全、業(yè)務(wù)量較大的醫(yī)院或診療中心。但是，在對(duì)屏蔽以及QC的要求方面和大型回旋加速器完全一樣；所以在占用的專(zhuān)業(yè)放射性和QC工作人員方面就會(huì)有較大的開(kāi)支。直線(xiàn)加速器具有重量輕，尺寸小、放射性小、對(duì)屏蔽的要求低、用電量小，僅需30-40kW的單相電源、投資省等優(yōu)點(diǎn)。這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)室的大小和基礎(chǔ)設(shè)施的要求也遠(yuǎn)比回旋加速器低。當(dāng)然同時(shí)也帶來(lái)了質(zhì)子束能級(jí)較低，8MeV以下，18F制備量少等缺點(diǎn)。比較適用于單個(gè)醫(yī)院進(jìn)行18F的制備。表2為典型的直線(xiàn)加速器技術(shù)指標(biāo)。圖8和圖9為直線(xiàn)加速器照片及實(shí)驗(yàn)室的平面布置

15、。圖10為不同類(lèi)型加速器質(zhì)子轟擊的能級(jí)與生產(chǎn)單位居里放射性同位素所需束流的關(guān)系。從圖10可以看出，由于不同類(lèi)型加速器質(zhì)子轟擊的能級(jí)不同，其生產(chǎn)放射性同位素的效率有很大的差別?；匦铀倨饔捎诋a(chǎn)生的H+ 能級(jí)較高，所以有較高的放射性同位素生產(chǎn)效率（注意！圖10的縱坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)）。表3為直線(xiàn)加速器可以生產(chǎn)的放射性同位素以及生產(chǎn)效率。 （2）PET成像設(shè)備PET成像機(jī)使PET檢驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)備，隨著技術(shù)的發(fā)展PET成像機(jī)的功能和效率不斷地提高。圖11為兩種常見(jiàn)的PET成像機(jī)，GE、Philips、Simens等大公司均參與了PET成像機(jī)的研制，并成為主要的供應(yīng)商。 （3）用于示蹤劑制

16、備的套藥配套試劑各大公司在控制加速器、自動(dòng)化學(xué)制備裝置以及PET成像機(jī)市場(chǎng)的同時(shí)，還向客戶(hù)供應(yīng)各種制備示蹤劑的配套試劑套藥。鑒于套藥是確保生產(chǎn)出合格示蹤劑的關(guān)鍵試劑，醫(yī)院或示蹤劑制備中心對(duì)套藥有較大的忠誠(chéng)度和依賴(lài)性，而且套藥是一種消耗品，能為供應(yīng)商長(zhǎng)期地提供豐厚的商業(yè)利潤(rùn)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)外公司在供應(yīng)H218O的同時(shí)還供應(yīng)示蹤劑套藥，存在一種協(xié)同和制約的關(guān)系。  3.0 PET應(yīng)用過(guò)程中的成本分析3.1為什么估算PET的H218O需用量有一定的難度？作為H218O生產(chǎn)商，要根據(jù)國(guó)內(nèi)擁有的PET成像機(jī)的數(shù)目正確估算出H218O的需求量是有在一定難度的。影響H218O用量的主要因

17、素有：(1)、加速器的類(lèi)型：加速器的類(lèi)型決定了每次生產(chǎn)H18F的量。小型回旋加速器每次可生產(chǎn)數(shù)居里的18F，大型回旋加速器或具有多靶室的回旋加速器每次可以生產(chǎn)更多數(shù)量的18F?；匦铀倨鞑荒苓B續(xù)進(jìn)行18F的生產(chǎn)，需要冷卻、維護(hù)以及更換靶室等操作時(shí)間。直線(xiàn)加速器生產(chǎn)能力更低，每次只能生產(chǎn)1居里左右的18F。每次轟擊大約需要1小時(shí)。因此，H218O水的消耗量和選用的加速器類(lèi)型有關(guān)。(2) 回旋加速器周邊地區(qū)18FDG的需求量：鑒于18F是不穩(wěn)定的同位素，會(huì)衰減，無(wú)法長(zhǎng)期儲(chǔ)存。如果被檢的患者數(shù)不足，生產(chǎn)出再多的18F，也會(huì)自然地衰減掉。建立向周邊醫(yī)院分發(fā)K18F或18FDG的網(wǎng)絡(luò)，能解決被檢患者數(shù)不

18、足的問(wèn)題，但必須考慮分發(fā)距離和所耗用的時(shí)間（運(yùn)輸途中同樣也發(fā)生衰減）。因此，H218O水的消耗量還和每天周邊的18FDG需用量有關(guān)。(3) 被檢患者之間的間隙時(shí)間和PET檢查的日程安排：由于18FDG是會(huì)衰變的，PET檢驗(yàn)的日程安排越緊湊，就越能節(jié)省18FDG的用量。國(guó)外采用患者預(yù)約制，減少等待的間歇時(shí)間。一次PET檢驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間約為兩小時(shí)，其中注射18FDG以及注射后的等待時(shí)間為60分鐘（使18FDG進(jìn)入人體組織并通過(guò)新陳代謝進(jìn)行積累），PET成像檢測(cè)時(shí)間為45 60分鐘（采用新型的LSO攝像機(jī)后減少到30分鐘! 2000年9月），一臺(tái)PET成像機(jī)單班可檢測(cè)的患者數(shù)為7 - 8人。如果一個(gè)

19、PET中心擁有兩臺(tái)以上PET成像機(jī)，采用兩班制檢測(cè)，將會(huì)大大地節(jié)省18FDG的用量。3.2 如何使用衰變后的18FDG雖然18F的半衰期為109分鐘，但不等于109分鐘后，制備好的18FDG就不能使用了。醫(yī)院在實(shí)際應(yīng)用時(shí)是根據(jù)18F的T/A曲線(xiàn)來(lái)估計(jì)18FDG中的活性核素含量，然后根據(jù)PET成像的所需的放射性示蹤劑劑量來(lái)決定18FDG的注射量。PET成像的所需的放射性示蹤劑劑量，根據(jù)檢測(cè)目標(biāo)組織的不同，通常為5 -10 -15毫居里。隨著時(shí)間的增加，18FDG的注射量就越來(lái)越大。3.3 歐洲某PET中心18FDG的應(yīng)用實(shí)例表6為歐洲某PET中心的應(yīng)用實(shí)例。按照這種日程安排，每1000毫居里18

20、F最多只能用于7個(gè)患者的診療檢測(cè)。其它可以考慮的方法：- 采用高濃度、高放射活性的示蹤劑必須有更厚的屏蔽保護(hù)和更為復(fù)雜的操作方法。- 在患者預(yù)約方面更為靈活采用24 48小時(shí)預(yù)約通知制。- 開(kāi)放夜班檢測(cè)3.4 18F的有效使用率圖12為18F的衰變曲線(xiàn)（T/A曲線(xiàn)）和以上應(yīng)用實(shí)例的關(guān)系。表7為注射用18FDG的耗用情況。從表7數(shù)據(jù)可以看出，如果采用就地使用的方式，經(jīng)過(guò)標(biāo)記和QC檢查后的剩余的500毫居里18F，最多約可供8個(gè)患者進(jìn)行PET檢查（以每個(gè)患者的用量為5毫居里計(jì)，并已經(jīng)超出單班制的下班時(shí)間）。如果加上100分鐘的運(yùn)輸時(shí)間，則到分發(fā)目的地后剩余的250毫居里18F，只夠6個(gè)患者使用。因

21、此，在整個(gè)制備、QC檢查、分發(fā)以及使用期內(nèi)，18FDG的有效使用率是相當(dāng)?shù)偷摹０幢?數(shù)據(jù)計(jì)算，如果就地使用的話(huà)，加速器每制備1000毫居里的18F，有效使用的僅為40毫居里，有效使用率僅為4。如果考慮運(yùn)輸分發(fā)，有效使用的18F僅為30毫居里，有效使用率僅為3。根據(jù)應(yīng)用醫(yī)院的實(shí)際情況（包括采用直供或分送方式提供K18F或18FDG，單班制或可以延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間，每日的平均檢測(cè)患者數(shù)和PET成像機(jī)年開(kāi)機(jī)檢測(cè)的天數(shù)等）和單位重量H218O可以制備的18F的放射劑量（居里數(shù)），大致可以框算出一個(gè)醫(yī)院的H218O年用量?？紤]到其它影響因素，建議按18FDG有效利用率為3 - 3.5進(jìn)行計(jì)算。 3.5 PET

22、成像的成本分析PET成線(xiàn)的基本條件：(1)、PET 成像機(jī) : 1百萬(wàn)歐元(2)、收支平衡點(diǎn) : 5 被檢患者日(3)、常用的 18FDG 劑量 : 5 10 - 15 毫居里(4)、檢測(cè)所需的時(shí)間 : 45-60 分鐘 *(5)、投藥后的延遲時(shí)間 : 60 分鐘(6)、最大測(cè)定患者數(shù)日 : 7-8人日 ( 目前 )* 注釋: 用新型的LSO攝像機(jī)后減少到30分鐘! (2000年9月)在此條件下，PET成像的成本為：PET成像機(jī)的平均價(jià)格：X 1百萬(wàn)歐元 ( 簡(jiǎn)單的 BGO成像機(jī))Y 2百萬(wàn)歐元 (LSO, 高規(guī)格BGO成像機(jī))Z 3百萬(wàn)歐元 (CT-PET)一位患者18FDG劑量的平均價(jià)格：

23、M = 300 - 400歐元* 還包括示蹤劑傳遞的距離，成像機(jī)晶體的消耗，獲得的速度等因素。年平均測(cè)定患者數(shù)：N = (4-8)患者/日 X 200日/年 = 800 - 1600 患者/年每年消耗18FDG的成本：C = M x N = 240,000 640,000 歐元/年 消耗性成本/成像機(jī)投資的比：R = C/(X,Y,Z) = (240,000/3,000,000)(640,000/1,000,000) = 0.080.64其中X,Y,Z分別為三種成像機(jī)的價(jià)格。也就是說(shuō)每年耗用18FDG的費(fèi)用相當(dāng)于PET成像機(jī)投資的864。因此，18FDG 是PET 檢測(cè)中心的主要開(kāi)支。G, G

24、orschluter, P,Kuwert, T,Adam, D, Schober O等在1998年8月刊的 “核醫(yī)學(xué)”雜志發(fā)表的文章*中稱(chēng)：擁有PET成像系統(tǒng)就好像擁有一顆衛(wèi)星一樣，必須有購(gòu)置價(jià)格高，運(yùn)行成本昂貴的概念。 參見(jiàn)Nuklearmidizin 1998 Aug 37(5) 159-64。 英國(guó)蒙斯特醫(yī)院的核醫(yī)學(xué)科曾進(jìn)行了十二個(gè)月的觀察記錄，包括了433位患者，進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和成本分析：其中： （1）非數(shù)量成本（注：與測(cè)試患者的數(shù)量無(wú)關(guān)的必要成本）、維護(hù)費(fèi)用以及折舊占了總成本中的最大部分（48）。 （2）與示蹤劑18FDG相關(guān)的費(fèi)用占了總成本的41。 （3）人員工資僅占11。3

25、.6 18FDG生產(chǎn)的成本分析由于18F的半衰期僅為109分鐘，存在衰減的問(wèn)題，18FDG必須現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)用，無(wú)法象其它示蹤劑一樣使用放射性同位素發(fā)生源或進(jìn)行儲(chǔ)存。表8為一些有用的臨床放射性示蹤劑發(fā)生源。圖13為兩種臨床常用的放射性示蹤劑發(fā)生源。 大型的醫(yī)院或研究機(jī)構(gòu)可以生產(chǎn)大量的18FDG，并立即就地使用；通過(guò)分期付款的方式償還回旋加速器的費(fèi)用，這是一種比較合算得方式。小型的研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)院無(wú)力承擔(dān)回旋加速器投資，只能從相距一定距離的放射性示蹤劑供應(yīng)商購(gòu)得18FDG，由于衰減，現(xiàn)當(dāng)一部分活性在運(yùn)輸途中被衰變掉，不得不承受較高昂的18FDG費(fèi)用。表9為用回旋加速器生產(chǎn)18FDG的成本分析。

26、表9數(shù)據(jù)表明：(1) 在單用戶(hù)和多用戶(hù)之間，單位劑量的成本有明顯差別，兩者相差約4倍。(2) H218O的費(fèi)用在18FDG的生產(chǎn)成本中只占極小的部分，約為2.6。(3) 接受PET檢查的患者數(shù)是影響18FDG生產(chǎn)成本的主要因素。 4、劍橋?qū)嶒?yàn)室公司和Rotem公司情況簡(jiǎn)介和現(xiàn)有的18O水生產(chǎn)能力。   4.1 劍橋同位素實(shí)驗(yàn)室公司 在過(guò)去的10年中，CIL（劍橋同位素實(shí)驗(yàn)室公司）已經(jīng)兩次在同位素原料的供應(yīng)方面處于領(lǐng)先地位。1988年CIL建立了世界上最大的13C分離裝置，至今這套裝置已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行了15年。  在90年代后期，CIL預(yù)見(jiàn)到PET技術(shù)對(duì)穩(wěn)定同位素的潛在

27、需求，在美國(guó)建成了第一套18O水的蒸餾裝置。這套裝置經(jīng)過(guò)兩次擴(kuò)建，目前的年生產(chǎn)能力已經(jīng)超過(guò)250公斤。  鑒于CIL在GMP/FDA醫(yī)療產(chǎn)品方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，完全能承擔(dān)PET界對(duì)18O水的增長(zhǎng)需求，并以合理的價(jià)格及時(shí)供應(yīng)具有持續(xù)穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品。CIL的生產(chǎn)設(shè)施位于俄亥俄州的Xenia，能為客戶(hù)提供產(chǎn)自于美國(guó)的可靠的同位素產(chǎn)品。   Elton Zeng編譯，2003,10 正電子輻射斷層掃描觀察標(biāo)準(zhǔn)攝取值評(píng)價(jià)腫瘤放療的臨床價(jià)值 摘自浙大醫(yī)學(xué)院網(wǎng)站上的一篇有關(guān)介紹，2005-07-19 正電子輻射斷層掃描（positron emissi

28、on tomograph，PET）是一種利用放射性同位素結(jié)合示蹤劑成像的生物影像技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤的臨床診斷、治療監(jiān)測(cè)與指導(dǎo)以及與此相關(guān)的基礎(chǔ)研究。定量分析示蹤劑在體內(nèi)的代謝情況在PET診斷過(guò)程中具有重要的意義。標(biāo)準(zhǔn)攝取值（standard uptake value，SUV），是描述示蹤劑在體內(nèi)感興趣區(qū)域分布的重要參數(shù)，可以較為客觀地反映放射治療前、中、后示蹤劑的分布變化。近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)SUV值在惡性腫瘤放療療效評(píng)價(jià)中的作用進(jìn)行了研究，本文對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)予以綜述。 一、PET臨床應(yīng)用原理及SUV概述 PET是將能發(fā)射正電子的放射性同位素標(biāo)記在能夠參與體內(nèi)細(xì)胞代謝的示蹤化合物上，利用其

29、在正?；蛄夹圆∽兗?xì)胞中的代謝過(guò)程與在惡性腫瘤細(xì)胞中的不同而對(duì)惡性腫瘤進(jìn)行診斷和鑒別診斷，或判斷療效與預(yù)后。PET的分析技術(shù)包括根據(jù)圖像的像素值對(duì)病灶進(jìn)行直接的定性評(píng)價(jià)、SUV的半定量分析、通過(guò)歸一化的時(shí)間-活性曲線(xiàn)計(jì)算葡萄糖代謝率（regional metabolic ratio of glucose，MRglc）等方法。雖然PET檢測(cè)的是代謝過(guò)程有關(guān)的功能信息，但圖像顯示的過(guò)程是放射性密度分布的過(guò)程，如果不對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)一步的定量分析，所獲取的信息并無(wú)絕對(duì)定量的意義。歸一化的時(shí)間-活性曲線(xiàn)計(jì)算MRglc多用于腦組織，且計(jì)算復(fù)雜。SUV是PET檢查可以直接給出的一個(gè)有用的定量指標(biāo)，可以通過(guò)定量分

30、析軟件，根據(jù)使用者選擇的輸出單位，自動(dòng)進(jìn)行像素值轉(zhuǎn)換，若經(jīng)衰變校正并除以單位體重的用藥量，則為SUV。隨機(jī)可以讀出，簡(jiǎn)便易行。常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有感興趣區(qū)的最大SUV、平均SUV、感興趣區(qū)與鄰近正常組織SUV比、治療前后SUV比。 二、SUV對(duì)惡性腫瘤放療療效評(píng)價(jià) 放射治療殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)能對(duì)瘤床周?chē)M織及結(jié)構(gòu)造成放射性損傷，以致黏膜增厚、軟組織纖維化或瘢痕組織形成等，要鑒別放療后的局部纖維化或瘢痕組織與腫瘤殘留，單純依靠以反映解剖結(jié)構(gòu)和組織密度等形態(tài)改變?yōu)橹鞯挠跋裨\斷技術(shù)確實(shí)有一定難度。PET顯像不是依賴(lài)于解剖標(biāo)志，而是依據(jù)示蹤劑在組織內(nèi)的濃集程度對(duì)比，即示蹤劑的吸收值。不同增殖速度及代謝水平

31、的細(xì)胞對(duì)示蹤劑的攝取不同，腫瘤組織中腫瘤細(xì)胞代謝增強(qiáng)、細(xì)胞增殖加快，從而使放射性同位素標(biāo)記的示蹤化合物可在局部濃聚、顯像，通過(guò)圖像定性分析結(jié)合SUV的定量分析可以對(duì)腫瘤進(jìn)行鑒別診斷和放療后的療效進(jìn)行評(píng)價(jià)1,2。由于它能無(wú)創(chuàng)、定量、動(dòng)態(tài)地從細(xì)胞分子水平觀察腫瘤組織特有的生物學(xué)特性，可以早期評(píng)價(jià)腫瘤放療后的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)并與放療損傷進(jìn)行鑒別，因此，對(duì)腫瘤病變的定性具有較高的特異性和準(zhǔn)確性。目前利用PET檢查結(jié)合SUV分析技術(shù)已成為評(píng)價(jià)腫瘤治療后變化情況及研究腫瘤復(fù)發(fā)和殘留的熱點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于腦腫瘤、食管癌、肺癌、直腸癌等多種惡性腫瘤放射治療后療效的評(píng)價(jià)3,4。 1. 腦腫瘤 雖然CT和MRI

32、是敏感性較高的腦腫瘤的診斷技術(shù)，但只是反應(yīng)了腫瘤大小、形態(tài)的改變，而不能對(duì)腫瘤的生物學(xué)變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。PET作為生物影像技術(shù)，是否能夠根據(jù)腫瘤的組織代謝狀況而反映放射治療后腫瘤的代謝活性，為放療醫(yī)生提供客觀的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，Nuutinen等5的研究解答了這一問(wèn)題。他們應(yīng)用11C標(biāo)記的MET-PET對(duì)14例低分級(jí)膠質(zhì)細(xì)胞瘤患者進(jìn)行動(dòng)態(tài)隨訪(fǎng)研究，每例患者分別在放射治療前和治療后3、6、12、21 39個(gè)月進(jìn)行PET檢查，于注射MET 40 min后獲取吸收值，計(jì)算出腫瘤的SUV以及腫瘤與鄰近腦組織的SUV比，評(píng)價(jià)腫瘤代謝情況和放療反應(yīng)。隨訪(fǎng)結(jié)果顯示，低SUV腫瘤預(yù)后明顯好于高SUV腫瘤，穩(wěn)定下降的SUV

33、是一個(gè)好的預(yù)后信號(hào)，SUV動(dòng)態(tài)分析有助于預(yù)后的判斷。 鑒別放射治療后腫瘤復(fù)發(fā)和放射性腦壞死一直是困擾臨床醫(yī)生的一個(gè)難題，特別是在出現(xiàn)下述兩種情況時(shí)：放療中或放療后常規(guī)影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)腫瘤組織比較治療前增大，并出現(xiàn)一過(guò)性的臨床癥狀加重；第一次放療失敗，二程放療后影像學(xué)檢查病灶無(wú)變化。PET檢查結(jié)合SUV分析在放射性腦壞死和腫瘤復(fù)發(fā)的鑒別方面顯示了其優(yōu)勢(shì)，Tsuyuguchi6等對(duì)放射治療后難以區(qū)分復(fù)發(fā)或壞死的患者應(yīng)用MET-PET進(jìn)行研究，經(jīng)手術(shù)病理或MRI隨訪(fǎng)證實(shí)，12例發(fā)生放射性腦壞死，9例復(fù)發(fā)。發(fā)生放射性腦壞死的病例平均SUV是1.78，復(fù)發(fā)病例則為2.5，MET-PET檢測(cè)腦壞死的敏感性和

34、特異性分別是77.8%和100%。作為分子影像，PET診斷腦腫瘤并沒(méi)有顯示出它的優(yōu)勢(shì)，但鑒別診斷放射性腦壞死和腫瘤復(fù)發(fā)優(yōu)于MRI等解剖影像，SUV動(dòng)態(tài)觀察和對(duì)比有助于鑒別診斷的確立，并可以作為評(píng)價(jià)預(yù)后的指標(biāo)。 2. 頭頸部惡性腫瘤 放射治療是頭頸部惡性腫瘤治療的主要方法，放射治療與手術(shù)治療及化療的結(jié)合是提高頭頸部惡性腫瘤療效的途徑。因此，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)頭頸部惡性腫瘤的放療療效進(jìn)行監(jiān)測(cè)十分重要，但更重要的是探討監(jiān)測(cè)的有效方法。Kitagawa等7對(duì)20例頭頸部鱗癌患者進(jìn)行SUV預(yù)測(cè)療效的研究，治療方式為放療結(jié)合動(dòng)脈灌注化療。治療前和治療后4周行FDG-PET檢查，注藥50 min后測(cè)定SUV，并將

35、所得SUV與腫瘤增殖因子MIB-1和PCNA、病理學(xué)類(lèi)型、病理學(xué)分級(jí)、腫瘤大小、分期、治療后病理變化進(jìn)行比較評(píng)價(jià)。治療前所有的鼻咽部病灶均顯示高SUV，平均為9.75，治療后則顯著下降，平均為3.41，治療前后SUV差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.017）。治療前SUV與細(xì)胞類(lèi)型、MIB-1、PCNA無(wú)相關(guān)性，但治療后的低SUV與病理結(jié)果是一致的。16例治療后鏡下未發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的患者，其治療后的SUV明顯下降；15例治療前SUV值高于7.0的瘤灶中，4例發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞殘留；5例SUV 低于7.0者均獲痊愈；6例治療后SUV高于4.0的病灶，4例鏡檢可見(jiàn)腫瘤細(xì)胞；SUV低于4.0的14例

36、均未發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞殘留。將治療前后SUV與腫瘤的增殖因子MIB-1和PCNA、細(xì)胞學(xué)類(lèi)型、病理學(xué)分級(jí)、腫瘤大小、分期、病灶變化和治療后病理情況進(jìn)行多因素分析比較，認(rèn)為腫瘤的SUV反映了腫瘤的侵襲性，它與癌細(xì)胞的增殖活性和類(lèi)型密切相關(guān)。治療前 SUV可預(yù)測(cè)腫瘤的治療反應(yīng)，治療后SUV預(yù)測(cè)腫瘤是否殘留，對(duì)頭頸部惡性腫瘤治療策略的確定及治療方案的選擇有指導(dǎo)意義。Allal等8報(bào)道的63例頭頸部惡性腫瘤的PET研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。25例治療失敗患者的SUV值顯著增高。高SUV值和低SUV值患者的3年局部腫瘤控制率分別為55%和86% (P = 0.01) ，無(wú)瘤生存率分別為42%和79%。測(cè)定SUV

37、值以評(píng)價(jià)FDG吸收值在預(yù)測(cè)頭頸部腫瘤的局部控制率和DFS中有潛在的價(jià)值，對(duì)確定更合理的治療方案是一個(gè)可供參考的指標(biāo)。 3. 肺癌 肺癌手術(shù)切除率低，對(duì)于不能手術(shù)的、期非小細(xì)胞肺癌（NSCLC），放射治療是主要的治療手段，PET在鑒別腫瘤治療后復(fù)發(fā)與肺部炎癥、胸膜肥厚、胸腔積液的價(jià)值已經(jīng)被廣泛接受9-11。術(shù)前放化療是綜合治療的重要組成部分，對(duì)術(shù)前放化療療效進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑u(píng)估有助于治療策略的選擇及患者預(yù)后的判斷。Vansteenkiste等12對(duì)FDG- PET、CT評(píng)估非小細(xì)胞肺癌術(shù)前放化療療效的價(jià)值進(jìn)行了比較研究，探討 PET是否能對(duì)放化療后再分期及療效做出較為準(zhǔn)確的判斷。15例N2期NSCLC

38、分別在放化療前和結(jié)束后3周行FDG-PET檢查和CT掃描，將檢查結(jié)果與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果FDG-PET的準(zhǔn)確率為100%，CT為67%。患者的生存期與原發(fā)腫瘤SUV下降超過(guò)50%顯著相關(guān)（P = 0.03）。作者認(rèn)為，定量評(píng)價(jià)SUV值變化對(duì)NSCLC治療后的再分期和預(yù)后判斷有指導(dǎo)意義。但 Ryu等13的研究結(jié)果卻并不支持這一點(diǎn)。作者對(duì)26例期NSCLC放化療后進(jìn)行FDG-PET再分期研究。所有病例均行術(shù)前放化療，并分別于治療前和治療后2周行PET檢查，測(cè)量原發(fā)腫瘤和縱隔淋巴結(jié)FDP吸收值，計(jì)算感興趣區(qū)的SUV，PET發(fā)現(xiàn)的異常濃集灶均行術(shù)后組織病理學(xué)檢查。放化療前SUV 10.9 &#

39、177; 7.1，治療后下降至5.7 ± 3.6，以3.0作為SUV值的分界點(diǎn)，敏感性為88%、特異性為67%。放化療后病灶消失和殘留的平均SUV分別為3.9 ± 0.4和3.8 ± 0.5，完全消失的8例患者放化療前SUV為16.2 ± 8.5，15例殘留者則為14.0 ± 6.6。綜合分析上述結(jié)果，放化療前SUV預(yù)測(cè)NSCLC療效存在爭(zhēng)議，它在NSCLC放化療后再分期中的價(jià)值也沒(méi)有完全得到證實(shí)。這一結(jié)果出現(xiàn)的原因可能與FDG吸收值在肺組織中達(dá)到最大值的時(shí)間有關(guān)，Hamberg等14研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的大小是一個(gè)明顯的影響因素，體積大的腫瘤，由于缺

40、血及乏氧區(qū)的存在，注射FDG后2 3 h吸收值才能達(dá)到最高，45 60 min時(shí)測(cè)量并計(jì)算SUV顯然低估了真實(shí)的FDG最大吸收值，對(duì)此有待于進(jìn)一步的深入研究。 4. 食管癌 我國(guó)90%食管癌確診時(shí)已為中、晚期，每100例食管癌可根治切除者不到20例，其余病例主要依靠放療或以放療為主的綜合治療，放療是食管癌的重要治療手段之一。食管癌放療后腫瘤的變化及是否存在局部殘留是影響預(yù)后的重要因素。幾個(gè)研究組的結(jié)果顯示，PET顯像技術(shù)通過(guò)腫瘤細(xì)胞和周?chē)＝M織細(xì)胞對(duì)同位素標(biāo)記的示蹤劑FDG吸收值的對(duì)比，有助于判斷腫瘤的局部變化。Kato等15通過(guò)FDG-PET、CT及食管鏡對(duì)10例進(jìn)展期食管鱗癌新輔助放化療

41、后的療效進(jìn)行回顧性評(píng)價(jià)比較，對(duì)病理學(xué)反應(yīng)與各參數(shù)的治療后變化值進(jìn)行多因素分析發(fā)現(xiàn)，病理學(xué)反應(yīng)與治療前后SUV差值（P < 0.05）及FDG吸收值的變化（P < 0.01）顯著相關(guān)，而與CT結(jié)果、食管鏡檢查結(jié)果無(wú)明顯相關(guān)。 Nakamura等16應(yīng)用FDG-PET對(duì)17例食管鱗癌放療后的病灶完全消失和局部殘留進(jìn)行鑒別，治療前和接受足量放療后分別有5例和12例患者接受FDG-PET檢查，測(cè)定FDG的吸收值，并通過(guò)體重和注射劑量校正計(jì)算出SUV。治療后食管鏡檢查，7例病灶完全消失，5例可見(jiàn)腫瘤殘留，平均SUV對(duì)照組與治療組分別為8.1 ± 1.6、3.3 ± 1.1，局部腫瘤殘留和病變完全消失者的平均SUV分別為4.1 ± 0.8、2.7 ± 0.9，其中3例病灶完全消失的患者在4、6、18個(gè)月復(fù)發(fā)，局部復(fù)發(fā)病例SUV顯著高于無(wú)復(fù)發(fā)者。分析本研究結(jié)果可以看出，SUV的變化較好地反映了腫瘤的放療反應(yīng)，但用于判斷病灶消失和殘留的價(jià)值還有待于進(jìn)一步的大