PET研究展望

1.優勢:

減少掃描時間:系統可在pet掃描過程中同時進行MR信號的採集,因此可以極大縮短掃描時間。新型全身PET/MRI可在30min內完成全身綜合掃描,獲得全部MR和PET蠁。傳統的MR和PET分別檢查,需要至少一個小時或者更長時間。

準確定位:爲了獲得一致的解剖空間信息,PET/MRI以同一參照系爲標準,在一次掃描中同時獲得MR和PET數據,不存在二次掃描所帶來的定位偏差的可能性,對於微小、早期病變的診斷價值巨大

消除運動僞影:PET/MRI通過MR的門控技術凍結運動僞影,獲得高質量圖像,對於具備生理運動的器官(例如心臟)成像至關重要。

生理同步:通過同時掃描,PET/MRI能夠真正實現新城代謝和生理功能在MR和PET上的同步,有助於對疾病的精確診斷。

2.潛在臨牀價值:通過同步獲得有個人體結構、功能和代謝活動的信息,PET/MRI大大提高了病變早期診斷的可能性,可以爲腫瘤的早期診斷、定位、定性、監測等工作提供全面的影像學支持。與PET/CT相比,PET/MRI在腦腫瘤、骨骼腫瘤、泌尿系統腫瘤、肝臟及其他腹部腫瘤診斷、分析、療效觀察等方面有無可比擬的優勢,對於肺部病竈的診斷則略遜於PET/CT.

3.神經系統的應用:退行性疾病的研究進展,通過對受體、澱粉樣蛋白沉積的顯示,對帕金森、阿爾茲海默症的早期診斷與鑑別方面的努力可以用PET/MRI完美詮釋。可以預計的是,PET/MRI將打開了解許多神經障礙疾病如阿爾茲海默症、癲癇、抑鬱症等的病理學和病情進展的大門。PET目前已經能鑑別輕度認知障礙和早期診斷阿爾茲海默症,但尚不能測定腦萎縮導致的腦容積減少量,但PET和MR聯合,臨牀則能更準確在同一個患者身上評價患者的認知功能障礙情況和腦萎縮情況。PET/MRI還能爲腦卒中患者尋找可恢復的腦組織帶來希望。在幹細胞治療的研究方面,PET/MR能同時獲得機體組織細胞的解剖、功能和生化信息,顯示於細胞移動到損傷腦細胞的軌跡,更長期地觀察干細胞是否存活,以及識別幹細胞是如何整合到機體的神經網絡,可能會推進幹細胞從實驗室研究到臨牀應用的發展速度。

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1.PET/MR目前存在的問題

pet中光電倍增管屏障磁場干擾問題

MR能否用於PET圖像衰減校正問題

PET/MR檢查時間明顯長於PET/CT

PET/MR借個昂貴,是PET/CT的數倍

PET/MR重量大於PET/CT,對場地要求較高

2.2006年11月底,美國田納西州Krroxvivle醫學中心Siemens公司的PET/MR進行了全球首例PET/MR同步採集的圖像融合,結果令人鼓舞。PET/MRI在腦腫瘤診斷中的應用結果表明,對腦腫瘤病竈診斷檢出率明顯提高。用PET/MR進行小兒癲癇病竈定位的研究,結果表明較其他方法診斷增加準確。

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1.從顯像劑、PET/CT設備及人體本身等方面進行分析。下面主要分析一下顯影劑及人體對PET/CT檢查結果的影響。 
  2.1顯像劑的影響 
  18F以與羥基交換的方式和鈣羥基磷灰石晶體結合,適合於全身骨顯像。臨牀上18F離子是診斷全身骨轉移最靈敏的藥物,但諸多骨良性病變也可高度攝取18F,應注意鑑別診斷。另外顯像劑對病竈顯示能力也影響結果判定。 
  46歲女性患者患左肺上葉原發性肺癌。 PET/CT檢查見全身骨骼顯影明顯,左側第二肋骨頭、左側鎖骨近胸骨端、腰1、腰4、右側髂骨處可見局竈性放射性核素濃聚,考慮是藥物中游離18F離子過多所致。隔日重新複查 PET/CT見全身骨影像消失,左側第二肋骨頭、左側鎖骨近胸骨端處仍呈放射性核素濃聚,腰1、腰4、右側髂骨處原濃聚影消失。仔細分析 CT相應部位,見左側第二肋骨頭、左側鎖骨近胸骨端局部骨質破壞,提示爲骨轉移竈;腰1、腰4、右側髂骨處骨松質內可見圓形緻密影,爲骨島。左肺上葉原發病竈部位第一次檢查SUV值爲7.0~8.1,隔日複查後爲11.3~14.2。這是由於遊離18F離子過多,標記18F-FDG減少,引起病竈18F-FDG的攝取減少。 
  55歲女性患原發性肺癌。PET/CT檢查見全身骨骼顯影明顯,右側顱底骨處可見局竈性放射性核素濃聚。隔日重新複查PET/CT,右側顱底骨處濃聚影消失。相應部位CT未見骨密度、結構改變。該患者PET/CT第一次檢查右肺門可見一直徑約1.0cm腫大淋巴結未見放射性核素攝取,隔日複查後此淋巴結放射性核素明顯濃聚。說明全身骨顯影明顯時,小的病竈不易顯示。 
  60歲男性食管癌患者,術後20d。PET/CT檢查見全身骨骼顯影明顯,左側側胸壁手術走行區肋骨呈放射性核素濃聚。隔日重新複查PET/CT,肋骨處放射性核素濃聚影消失。 
  68歲男性患者,結腸癌伴肝轉移。 PET/CT檢查見全身骨骼顯影明顯,肝臟內未見放射性核素異常濃聚區。檢查後第5天重新複查PET/CT,全身骨顯影消失.肝右下葉CT所見一1.0cm×2.7cm×3.4cm低密度竈處呈放射性核素濃聚。 

  50女性患者,右顳星形細胞瘤I~Ⅱ級術後放化療,檢查前一個月內曾多次應用重組人粒細胞集落刺激因子注射液,全身骨骼顯影明顯。 

2.人體本身的影響 
  由於人體正常組織也濃聚18F-FDG。因此,認識不同部位各種生理性濃聚的表現特點,掌握鑑別方法以及預防、消除措施,對於腫瘤的鑑別診斷至關重要。頭顱部、頸胸部、消化道、泌尿系及其他均可進行FDG生理性攝取,從而影響結果判定。 
  2.2.1胸部及消化道濃集分析 
  8歲男孩,因胸腺飽滿,放射性核素輕度濃聚。 
  49歲男性健康查體。發現胃走行區有放射性核素濃聚。進食後延遲顯像,該濃聚影消失,證實爲生理性攝取。 
  男性,68歲。壺腹周圍癌術後一年。發現降結腸中段有一侷限性放射性核素濃聚,延遲顯像該濃聚影消失,升結腸段又出現廣範圍放射性核素濃聚。因此,屬生理性攝取。 
  男性,74歲。因肺部包塊行PET/CT檢查。發現胃壁有小範圍侷限性放射性核素濃聚。進食後行延遲顯像,該濃聚影位置、形態未見變化,放射性核素攝取程度較前增高,SUV值由4.5~5.0增至5.7~6.6,建議胃鏡檢查,病理:胃腺癌。 
  男性,89歲。因腹部不適行PET/CT檢查。結果顯示:升結腸、左上腹腸管出現多個部位放射性核素高度濃聚。延遲掃描見左上腹腸管濃聚影消失,升結腸濃聚影位置、形態未見明顯變化,建議結腸鏡檢查。病理:結腸癌。 
  2.2.2泌尿系濃集分析 
  男性,44歲。結腸癌術後。輸尿管下段可見一局竈性放射性核素濃聚影。用利尿藥後行延遲顯像,該濃聚影位置、形態、大小均未見明顯變化,提示淋巴結轉移。後經手術證實爲淋巴結轉移。 
  女性,66歲。子宮平滑肌肉瘤術後2年。當膀胱內有較多放射性核素滯留時,子宮病變顯示困難,用利尿藥後再行顯像,膀胱內放射性的干擾基本可以消除,病變能夠清楚顯示。 
  女性,51歲,宮頸癌放化療後,宮頸受到膀胱和直腸雙重放射性的影響。在診斷宮頸病變時除用利尿藥排除膀胱內放射性的影響外,還要考慮直腸內放射性的干擾,掃描時陰道內放置紗布填充物,利於解剖結構的顯示,後者能夠明確病變準確位置。   男性,68歲,前列腺癌。利尿藥應用前、後圖像比較。 
  男性,53歲。膀胱癌電切除術後一年。導尿後行延遲顯像,膀胱復發竈顯示清晰。 
  2.2.3其他因素分析 
  女性,30歲。子宮腔內可見放射性核素異常濃聚,10d後再次顯像,該濃聚影消失。 
  女性,35歲。左側附件區可見一直徑約1.5cm放射性核素異常濃聚竈,一週後複查該濃聚影消失。 
  女性,45歲,健康查體。兩側乳房呈對稱性均勻性濃聚。 
  男性,40歲,健康查體,見雙側睾丸呈均勻性FDG濃集 
  男性,45歲,健康查體,雙側甲狀腺呈對稱性均勻性濃聚,甲狀腺功能正常,臨牀隨訪兩年未見異常。 
  男性,53歲。健康查體。檢查當天上午爬過山。 

  男性,58歲。肝移植術後。檢查前注射胰島素。 

3結果 

 

  以上資料說明,分析全身骨顯像時應參考CT或MRI以及臨牀病史,注意骨轉移竈與骨良性病變的鑑別。檢查前如用促粒細胞生長因子及促紅素等藥物或淋巴瘤、白血病引起的全身骨髓瀰漫性浸潤所致全身骨髓代謝增高,在PET/CT上的表現與遊離18F離子過多所致全身骨骼顯影表現極爲相似,應注意鑑別。 

 

  18F-FDG可濃集在消化道的各個部位,包括唾液腺、食管、胃及腸道均可出現不同程度 FDG聚集,一般根據影像表現特徵均可做出正確判斷。對於胃腸道局竈性的濃聚影要高度重視,一般採用飲水、口服對比劑、進食後延遲掃描或隔天再顯像,必要時採用普魯苯辛預處理等手段,動態觀察其變化有助於鑑別。檢查前避免灌腸、服用瀉藥。腎臟及其泌尿系統有放射性核素明顯滯留是由於18F-FDG經腎排出而不被腎小管再吸收。輸尿管由於蠕動的影響呈現斷續的條索狀或點狀濃集,應當與主動脈旁,髂動脈旁淋巴結鑑別。膀胱內放射性最高,影響盆腔內病竈的識別,飲水和應用利尿藥可減少其顯影。婦女月經後期有乳房顯影甚至乳點,哺乳期更明顯。乳房假體慢性炎症時有局部攝取增加【1】。睾丸FDG高攝取。幾乎所有男性受檢者都有不同程度的睾丸FDG高攝取。甲狀腺FDG顯影。少數病人有甲狀腺 FDG顯影,呈雙葉,核素分佈均勻。運動着的肌肉會攝取較多的。18F-FDG,如匆忙趕時間前來檢查的患者,或檢查前注射胰島素的病人,表現爲全身骨骼肌的高度濃集。 

 

  總之,放射性藥物、掃描儀器以及受檢者體內生理性攝取的干擾等等均可影響PET/CT圖像結果,同時這裏還要強調一點,不要忽略CT的診斷價值【2】,尤其是一些小器官的良性病變,如上頜竇、甲狀腺內病變以及惡性腫瘤PET陰性的患者,注意對不同部位、不同組織器官應仔細調節 CT的窗寬和窗位,防止誤診或漏診。

 

以上來源:https://www.xzbu.com/1/view-6978306.htm

 

1.2部分容積效應(Partial volume effect) 
  由於正電子成像原理及技術的原因使點源有一定程度的擴展,因此使其分辨率有限。不同的系統及不同的採集方式、重建算法也會影響分辨率,即點源擴張的程度。點源擴張導致了部分容積效應。 
  部分容積效應的校正――對PET/CT顯像採用以目標占位最大計數率和同機CT圖像所示病竈大小爲基礎的方法,對PET PVE進行校正。選擇Jaszczak模型,應用放射性計數恢復係數(RC)計算,RC定義爲:圖像上放射性濃度與真實病竈放射性濃度之比。RC的值隨真實病竈的大小及所取的感興趣區(ROI)的大小而變化,在臨牀中我們勾畫ROI以同機CT縱隔窗圖像爲標準,在PET圖像上獲得ROI內平均SUV( Standard Up take Value)和最大SUV值。RC值通過模型獲得,使用CRC-15R活度計,當RC=1時,SUV(校正)=SUV(最大)。採用PVE校正技術明顯提高了PET/CT診斷2.5mm以下小病竈的準確性。 
  1.3金屬植入物和對比劑的影響 
  例如:牙齒充填物、起搏器、吻合器或者留置針等,由於對光子有較高的吸收率,可導致CT值的增加和條形僞影。用這樣的CT圖像對PET進行衰減校正後,會在該區域產生過校正,高估顯像劑的活度,從而產生假陽性結果但未經衰減校正的PET圖像上沒有這類錯誤,閱片應加以注意。靜脈或口服造影劑,可以增強CT圖像上的血管、組織和標示胃腸道,雖然這些對比劑可以提高CT圖像質量,但是對PET圖像的定性和定量測量均有影響,這與金屬植入物的影響類似。由於高濃度的造影劑可屏蔽正電子產生的湮滅光子,造成過度校正問題,因此必須注意造影劑的濃度。服用量和時間直接影響胃腸充盈範圍和程度。我們推薦的口服造影劑的濃度爲2%~3%,體積爲800~1000ml,檢查前分次口服2/3,剩餘部分檢查前5~10min服用(顯示胃)。 
  1.4超出PET/CT掃描視野 
  病人體形較大,或者掃描時雙手放在身體兩側(如:惡性黑色素瘤和頭頸部腫瘤的掃描中)時,超出CT掃描視野(CT的橫向視野爲50cm,PET的橫向視野爲70cm),導致PET圖像上相應區域無衰減校正值,從而引起衰減校正圖像的偏差,進而低估這些區域的SUV值,產生截斷僞影;導致CT圖像邊緣產生條狀僞影,因此在截斷邊緣生成高活性輪廓,可能會導致錯誤判斷,在掃描和觀察圖像時應加以注意。 
  1.5軀體和臟器運動產生的僞影 
  在PET/CT圖像採集時,無論是病人軀體的運動,還是病人內部臟器生理性運動,都會影響PET/CT圖像的融合質量。軀體運動的影響可以囑咐病人儘量避免,但是生理性運動則在採集中不可避免,其中最重要的生理性運動是呼吸運動。一般來說,這些運動僞影主要是在心臟和隔肌周圍的區域。因爲PET的採集時間很長(15~20min),病人採集時自由呼吸,而CT的圖像採集只是某一個呼吸時相圖像,從而PET/CT圖像上存在CT和PET圖像上解剖位置的差異,形成僞影。 
  由於呼吸運動造成CT和PET的不匹配,會導致肺部病竈的衰減校正值出現差錯,其對小病竈的影響比大病竈更爲明顯。由於呼吸運動,肺底部病竈的最大位移可以達到3cm,而且會使病竈在PET圖像上的體積增大,從而降低了小病竈的SUV值。呼吸僞影對已知肝臟病竈還有更大的影響。因爲呼吸運動可以使肝臟病竈錯誤地出現在肺底部,類似於肺結節。最爲常見的呼吸僞影是隔肌上方的弧形冷區,該僞影出現時,CT圖像通常是在深吸氣時採集,隔肌的位移最大,使得PET圖像上隔肌周圍正常臟器代表的是空氣而不是軟組織,從而低估了CT衰減係數,進而在肺―隔交界處產生了弧形冷區。當出現這些可疑僞影影響診斷時,我們採取了單牀位病竈局部顯像的方法,即屏氣快速PET 3D採集(20~30s),經過驗證,均取得了很好的效果。 
   
  2.顯像劑對圖像質量的影響 
   
  顯像劑是PET/CT的顯像必要條件。根據所用示蹤劑的生物性質,PET/CT所獲得的圖像反映的是示蹤劑在體內的分佈狀況。18F-FDG(脫氧葡萄糖)是目前臨牀應用最廣泛的示蹤劑,國內外大約90%以上的PET/CT顯像,都是使用該種顯像劑獲得的,包括腫瘤、腦與血管方面的應用。 

  2.2 18F-FDG在體內的分佈 
  在腫瘤中,缺氧誘導基因可以促進細胞膜上葡萄糖載體的過表達,進而使得腫瘤細胞的乏氧代謝旺盛,18F-FDG正是利用了這一原理而顯像的。但是,PET/CT所探測到的功能信息,也只是代表了葡萄糖代謝的初始階段,其在體內的正常分佈也與正常葡萄糖代謝的分佈有一定差異。 
  全身很多組織可以攝取18F-FDG,皮膚、脂肪組織、肌肉均有一定攝取;腦攝取的程度很高。在檢查時如果病人的胰島素水平很高,會促使18F-FDG進入肌肉等組織,影響PET/CT的圖像質量。一般認爲病人的血糖水平超過200mg/dl時不適於PET/CT顯像。因此,檢查前的4~6小時的禁食至關重要,否則會導致圖像顯示不良。 
  由於18F-FDG通過腎臟排泄,腎盂、腎盞、膀胱內尿液中會有18F-FDG集聚的干擾,對該局部病竈的判斷有很大影響,因此,對於懷疑有泌尿系統疾病的檢查者,檢查前口服或注射利尿劑,囑其大量喝水,然後排尿後進行局部的延時掃描,這些方法的應用提高了顯像效果。 

  總之,PET/CT目前在臨牀應用越來越普及和深入,豐富了臨牀在診斷疾病時的影像診斷依據,而獲得理想的影像資料是確保診斷質量的關鍵,應掌握PET/CT掃描過程中導致僞影產生的因素,瞭解其對掃描圖像的可能影響效果,及時採取有效的校正措施減少或完全避免干擾因素以便獲得最佳圖像質量。 

以上來源:https://www.xzbu.com/6/view-2804265.htm

記者:PET/CT能早期發現腫瘤並對腫瘤進行分期分級嗎? 
  範主任:腫瘤的產生一般經歷基因突變――生物大分子改變――代謝異常――結構改變四個階段,臨牀症狀伴隨着結構改變而出現,通常此時的腫瘤已接近中、晚期。 
  腫瘤代謝顯像主要通過某些放射性核素(如18F)對這些代謝底物或類似物進行標記示蹤,並以圖像形式直觀顯示出來,能夠精確、動態反映腫瘤組織與機體正常組織細胞代謝的差異。在尚沒有發生形態結構變化和沒有任何臨牀症狀的時候,PET/CT可以對腫瘤進行早期診斷,對各器官組織的受累情況進行評估,從而達到對腫瘤進行精確的臨牀分期、治療方案選擇、療效監測的目的。 
  記者:PET/CT檢查適應症有哪些? 

  範主任:腫瘤的早期診斷;良惡性腫瘤的鑑別診斷;惡性腫瘤的分級分期;尋找腫瘤原發竈;治療響應、療效評估和預後診斷;引導腫瘤穿刺、活檢和介入治療;腫瘤放射治療計劃的制定;冠心病的早期診斷、心肌梗塞後存活心肌的判斷;老年性癡呆診斷和病情評估,癲癇病竈的探測和定位,帕金森氏病的診斷和鑑別;高端健康體檢,早期發現或排除腫瘤等惡性疾病。 

來源:https://www.xzbu.com/6/view-2769485.htm

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