核醫(yī)學(xué) 腫瘤代謝顯像

核醫(yī)學(xué)

（PET腫瘤代謝顯像）醫(yī)院影像教研室什么是PET？PET的核醫(yī)學(xué)背景核醫(yī)學(xué)是一門研究核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及相關(guān)理論的科學(xué)。核醫(yī)學(xué)分為實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué)兩部分。臨床核醫(yī)學(xué)分為診斷核醫(yī)學(xué)和治療核醫(yī)學(xué)。在診斷核醫(yī)學(xué)方面，放射性核素成像技術(shù)是其最為主要的應(yīng)用。放射性核素成像技術(shù)

用放射性核素示蹤技術(shù)的方法顯示該核素在人體內(nèi)部的分布情況，進(jìn)而顯示人體結(jié)構(gòu)及功能的變化。放射性核素成像技術(shù)的應(yīng)用γ照相機(jī)SPECTSPECT/CTPETPET/CTPET/MRIPET是放射性核素成像技術(shù)中最為重要的臨床應(yīng)用之一PET也稱PECTPositronEmissioncomputedTomography

正電子

發(fā)射型

計(jì)算機(jī)

斷層掃描PET和SPECT都屬于ECT（發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描）PET所利用的放射性核素，是正電子衰變核素PET顯像是如何實(shí)現(xiàn)的？即定義。

把具有正電子衰變能力的核素標(biāo)記在具有生物活性的分子化合物上，以這種化合物作為示蹤劑（顯像劑）引入受檢機(jī)體，通過探測(cè)其在機(jī)體靶器官內(nèi)的沉積分布，得到該核素的斷層分布圖像，來反映機(jī)體靶器官的機(jī)能和代謝狀況的變化。PET與CT圖像及融合圖像比較PET顯像的原理正電子衰變是如何被探測(cè)到的？正電子核素進(jìn)入機(jī)體后，在衰變過程中發(fā)射正電子，正電子在組織內(nèi)的射程很短，僅在組織內(nèi)行進(jìn)很短距離后（通常幾毫米），即與周圍物質(zhì)中的電子相PET顯像利用一系列成對(duì)的互成180°排列并與符合線路相連的探測(cè)器來探測(cè)湮滅輻射光子?；プ饔茫l(fā)生湮滅輻射（電荷中和，質(zhì)能轉(zhuǎn)換），向外發(fā)射出方向相反、能量相同（511keV）的兩個(gè)光子（湮滅輻射光子）。探測(cè)數(shù)據(jù)的顯示將探測(cè)器采集到的信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理重建成圖像數(shù)據(jù)。重建得到的圖像數(shù)據(jù)可用橫斷面、冠狀斷面、矢狀斷面的圖像顯示，也可以用旋轉(zhuǎn)的最大強(qiáng)度投影（maximumintensityprojection,MIP）圖像顯示。我們可以在工作站的顯示屏上觀察得到的圖像，也可以通過打印系統(tǒng)打印成膠片或照片。PET顯像的過程PET顯像要實(shí)現(xiàn)所需要的設(shè)備

回旋加速器——獲得正電子核素放化標(biāo)記設(shè)備——獲得正電子示蹤劑PET掃描機(jī)——獲得PET影像圖像（正電子衰變核素極不穩(wěn)定，半衰期短，運(yùn)輸及存儲(chǔ)都存在困難，能被利用的都來自人為制造）回旋加速器放化標(biāo)記設(shè)備PET/CT掃描機(jī)PET掃描機(jī)的構(gòu)成機(jī)架（gantry）掃描床電子柜操作及分析工作站打印設(shè)備等。機(jī)架機(jī)架是PET掃描儀最大的部件。

由探測(cè)器環(huán)、棒源、射線屏蔽裝置、事件探測(cè)系統(tǒng)，符合線路及激光定位器等組成。

主要功能為數(shù)據(jù)采集。機(jī)架——探測(cè)器環(huán)探測(cè)器環(huán)由若干晶體排列而成，后接光電倍增管構(gòu)成探測(cè)模塊，是決定PET性能的最重要部分。機(jī)架——探測(cè)器環(huán)晶體材料不同，接收光子并轉(zhuǎn)化為可見光的性能也有差異。常見的晶體有鍺酸鉍（BGO）等。機(jī)架——其它結(jié)構(gòu)棒源：（68Ge或137Cs）對(duì)PET掃描儀進(jìn)行質(zhì)量控制及透射掃描進(jìn)行圖像衰減校正。（在PET/CT上被X線管球取代）隔板：環(huán)層間及探測(cè)環(huán)內(nèi)外的屏蔽作用。其它：事件探測(cè)系統(tǒng)（確認(rèn)有效光子）、符合線路（判斷同一湮滅輻射光子）、激光定位器（掃描定位）。PET掃描機(jī)的其它結(jié)構(gòu)掃描床：承載檢查對(duì)象。電子柜：進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖像重建。工作站：操作控制。打印設(shè)備：輸出圖片或文字等資料。什么是18F-FDG?18F-FDG的分子結(jié)構(gòu)18F-FDG是臨床PET應(yīng)用最為廣泛的一種顯影劑FDG(FlueroDeoxyGlucose)氟代脫氧葡萄糖18F-FDG即用氟18標(biāo)記的氟代脫氧葡萄糖。18F-FDG在人體的代謝其具有與葡萄糖相類似的生物活性。（可以參與葡萄糖的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)及酶磷酸化過程，但之后就無法繼續(xù)參與代謝而沉積在細(xì)胞內(nèi)）18F-FDG的顯像原理由于18F-FDG的特殊生物活性，在一定條件下被引入機(jī)體后，參與到靶器官的葡萄糖代謝的細(xì)胞攝取過程，通過PET掃描儀探測(cè)其在靶器官內(nèi)的分布情況，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理以斷層及三維影像的方式顯示出來，就可以了解靶器官局部葡萄糖代謝的狀態(tài)。Wargburg效應(yīng)1930年，Wargburg發(fā)現(xiàn)：腫瘤細(xì)胞即使在有氧情況下也仍然采取以無氧酵解為主獲得能量。是腫瘤細(xì)胞的特征性標(biāo)志18F-FDGPET（PET/CT)腫瘤顯像的理論基礎(chǔ)“優(yōu)勢(shì)進(jìn)化解釋了糖酵解現(xiàn)象在人類腫瘤中令人驚奇的普遍性和即使在有氧狀態(tài)下腫瘤細(xì)胞仍維持糖酵解增強(qiáng)的現(xiàn)象”2004糖酵解和腫瘤的關(guān)系：特征性表現(xiàn)葡萄糖代謝顯像腫瘤代謝顯像

18F-FLT18FDGK1K2血管生成11C-膽堿18F-MISO乏氧11C–蛋氨酸增殖凋亡糖酵解增加

膜功能氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)15O–H2O18F–AnnexinV適應(yīng)癥（1）惡性腫瘤的臨床分期及再分期（2）惡性腫瘤放化療后的療效監(jiān)測(cè)及評(píng)估（3）腫塊良惡性鑒別及指導(dǎo)活檢部位（4）尋找原發(fā)灶（5）腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的鑒別診斷（6）指導(dǎo)腫瘤的放療計(jì)劃圖像分析1）定性分析：目測(cè)2）定量：T/NT及標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（standardizeduptakevalue,SUV）

SUVmax、SUVmean、MTV等圖像判斷正常圖像18F-FDG體內(nèi)正常分布扁桃體、腺樣增殖體、棕色脂肪、頜下腺、甲狀腺縱隔血管池、心肌、肺、肺門淋巴結(jié)肝臟、脾臟、胃腸道腎、輸尿管、膀胱前后位后前位生理性攝取雙側(cè)鎖骨上區(qū)結(jié)核球病理狀態(tài)隱球菌胰腺炎甲狀腺瘤乳腺纖維瘤舌下腺

腺樣囊性癌生物學(xué)因素＋物理學(xué)因素假陰性細(xì)支氣管肺泡細(xì)胞癌原發(fā)性肝癌PET在腫瘤診斷中的應(yīng)用肺癌發(fā)病率及死亡率最高5年存活率15%常見癥狀：咳嗽、呼吸困難、體重下降及胸痛小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌（鱗癌、腺癌、大細(xì)胞癌等）鱗癌最常見，其次為腺癌1.孤立性結(jié)節(jié)的良、惡性鑒別肺孤立性結(jié)節(jié)（solitarypulmonarynodule,SPN）：不伴有肺門及縱隔淋巴結(jié)腫大、肺不張或肺炎的肺實(shí)質(zhì)內(nèi)圓形或橢圓形致密影，直徑小于等于3cm。直徑小于1cm為小結(jié)節(jié)，大于3cm為腫塊良性：中央鈣化、彌漫性鈣化、爆米花樣鈣化惡性：分葉、毛刺、支氣管充氣征、胸膜凹陷征、血管聚集征肺癌女性，54歲?？人?、咯血2月，加重10天，CT示左上肺腫塊，PPD(－)手術(shù)病理:大細(xì)胞癌，部分為低分化腺癌，淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移。淋巴結(jié)體檢發(fā)現(xiàn)右肺占位，活檢腺癌，縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。肺癌左肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移肺癌分期肺癌伴縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移乳腺癌女性惡性腫瘤第一位僅次于肺癌的第二位癌癥死亡原因分為原位癌及浸潤性癌大部分乳腺癌表現(xiàn)為FDG高攝取，惡性程度越高，F(xiàn)DG攝取越高，可以假陽性及假陰性乳腺癌乳腺癌乳腺癌伴腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移女性，51歲，左腋窩淋巴結(jié)活檢轉(zhuǎn)移性低分化腺癌，找原發(fā)灶左乳內(nèi)上象限結(jié)節(jié)，1.1cm×1.2cm大小，F(xiàn)DG代謝輕度增高，SVU最大值1.8延遲顯像SUV最大值2.3，手術(shù)病理乳腺癌，左腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。淋巴轉(zhuǎn)移淋巴瘤分為霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤臨床以無痛性淋巴結(jié)腫大最為典型，肝脾常腫大，晚期有惡病質(zhì)、發(fā)熱及貧血64淋巴瘤類型FDG攝取彌漫大B中～高度濾泡型NHL低～中度套細(xì)胞淋巴瘤低～高度T細(xì)胞淋巴瘤中～高度邊緣淋巴瘤無～輕度慢性淋巴細(xì)胞淋巴瘤類型的小淋巴細(xì)胞淋巴瘤低～中度HD（經(jīng)典）中~高度Buekitt淋巴瘤中度~高度不同類型淋巴瘤攝取FDG情況DLBCL鼻腔NK/TAITL治療前治療后食管癌第九大惡性疾病我國占全球一半典型癥狀：進(jìn)行性吞咽困難鱗癌和腺癌，鱗癌多見食管中段最多，其次是下段，上段最少淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移常見，占2/3男性，44歲，梗噎感1月余，胃鏡示下段食管鱗癌下段食管局限性攝取異常增高，SUV最大值13.5，未見淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，手術(shù)證實(shí)。胃癌惡性腫瘤第4位危險(xiǎn)因素：幽門螺旋桿菌感染、吸煙、高鹽飲食和其他飲食習(xí)慣病理類型：腺癌、乳頭狀腺癌、管狀腺癌、粘液腺癌及印戒細(xì)胞癌等腸道腫瘤結(jié)直腸癌最常見，居癌癥死亡第3位多為單發(fā)，直腸多見，其次是乙狀結(jié)腸病理類型以管狀腺癌多見，其次為乳頭狀腺癌，還包括粘液腺癌及印戒細(xì)胞癌等小腸惡性腫瘤以小腸腺癌多見，其次為淋巴瘤，PET/CT在小腸惡性腫瘤具有優(yōu)勢(shì)結(jié)腸癌結(jié)腸癌伴肝轉(zhuǎn)移術(shù)后病理升結(jié)腸肝曲腺癌1-2級(jí)8cm×5cm×4cm大小部分為絨毛管狀腺瘤部分為粘液腺癌淋巴結(jié)13枚均（－）頭頸部腫瘤及其他男性，74歲，1991年甲狀腺乳頭狀癌手術(shù)，93年、97年、2004年淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移手術(shù)，半年前血甲狀腺球蛋白升高，再次手術(shù)為局部復(fù)發(fā)。鼻咽低分化鱗癌放、化療后3年MR示斜坡左側(cè)異常信號(hào)，CT局部呈骨吸收與骨增生改變，PET證實(shí)為局部復(fù)發(fā)。男性，55歲，自覺消瘦，腫瘤指標(biāo)升高，當(dāng)?shù)爻暿靖文夷[，胃鏡慢性淺表性炎癥。肝左葉3.8cm×2.5cm不規(guī)則腫塊，SUV最大值10.4，膽管細(xì)胞癌。女性，73歲，CA125=131，CA199>500，診刮病理子宮內(nèi)膜腺癌。女性56歲3年前右側(cè)乳腺癌行根治性手術(shù)肝轉(zhuǎn)移