18F- FDG PET/CT儀在腫瘤檢查中的應(yīng)用

劉侃峰 趙 葵 董孟杰 孫美玲 林麗莉

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院PET中心 310000

18F- FDG PET/CT儀在腫瘤檢查中的應(yīng)用

劉侃峰 趙 葵 董孟杰 孫美玲 林麗莉

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院PET中心 310000

PET-CT儀是最先進(jìn)的分子影像醫(yī)療設(shè)備，配合顯像劑18F-氟代脫氧葡萄糖，及高分辨率CT，可早期準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)、定位腫瘤組織，其在臨床中有諸多方面的應(yīng)用。

正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；分子影像

PET-CT machine is the most advanced molecular imaging medical equipment.Cooperate with the Imaging agent18F-fluorodeoxyglucose and high resolution CT, we could got the accurate location of tumor tissue and early detection.It had many applications in the clinical.

PET全稱為正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography),可以在分子水平反應(yīng)組織的代謝及功能狀態(tài)[1]。最為常用的顯像劑為18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG),其可準(zhǔn)確反應(yīng)組織的糖代謝,從而在早期就能準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)腫瘤組織；配合高分辨率的螺旋CT,更能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位腫瘤和了解細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)。是當(dāng)今檢測腫瘤最為先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備,是醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的里程碑。

118F-FDG PET-CT顯像原理

18F-FDG是一種葡萄糖的類似物[2],通過一系列的化學(xué)反應(yīng),18F基團(tuán)取代葡萄糖分子的一個OH基團(tuán),形成18F-FDG；其與葡萄糖擁有幾乎相同的分子結(jié)構(gòu),因此,可參與體內(nèi)的葡萄糖代謝；通過靜脈注射的18F-FDG可經(jīng)過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的主動轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部；在已糖激酶的催化下,被磷酸化為6磷酸氟化脫氧葡萄糖(18F-FDG-6-P),但由于其是葡萄糖的類似物,無法進(jìn)一步參與糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖旁路、糖原合成與分解等代謝過程,因此,大量的18F-FDG-6-P會積存于細(xì)胞內(nèi),之后在葡萄糖6磷酸酶的催化下,轉(zhuǎn)變?yōu)?8F-FDG,排出體外；絕大多數(shù)惡性腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是無限增殖,這就需要大量的能量,反應(yīng)于代謝方面就是葡萄糖的代謝會一直處于較高的水平,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常的組織,這就使得18F-FDG大量分布于腫瘤細(xì)胞中。

18F在體內(nèi)會轉(zhuǎn)變?yōu)?8O、正電子(β+)、中微子及部分能量；β+迅速發(fā)生湮滅輻射,轉(zhuǎn)變?yōu)?個方向相反、能量各位511KeV的γ光子,然后我們通過符合電路對其探測,找出對應(yīng)的空間位置,從而找到癌細(xì)胞之所在。進(jìn)一步通過計(jì)算機(jī)的處理,形成PET功能圖像?；颊咴诓灰苿芋w位的情況下再次行高分辨率的CT掃描,獲得腫瘤更為詳盡的解剖圖像,其精確分辨率可達(dá)2mm；將所獲得的PET圖像于CT圖像相融合,既可得到PET-CT圖像,是臨床醫(yī)生在了解腫瘤代謝信息的同事,獲得準(zhǔn)確的解剖定位,為疾病的治療方案、手術(shù)及放化療方案的制定都有極為重要的意義。

2 顯像設(shè)備及參數(shù)

本中心采用德國西門子公司siemensbiographsensation16 PET/CT儀,16排螺旋CT,CT掃描參數(shù):電壓120kV、電流100mAs,螺距0.8、每環(huán)旋轉(zhuǎn)時間0,5秒,層厚5mm；PET采用LSO晶體,軸向視野16.2cm,3D方式采集,一般6-7床位,2min/床位,圖像重建采用有序子集最大期望值迭代法(OSEM),使用感興趣區(qū)〔ROI)工具測量標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standard uptake value,SUV mean),利用CT數(shù)據(jù)對圖像進(jìn)行衰減校正,并進(jìn)行圖像對位融合。

3 優(yōu)勢于不足

18F-FDG PET-CT的優(yōu)勢在于檢查腫瘤的早期性和高敏感性,與傳統(tǒng)的影像檢查方法CT、MRI比較,其反應(yīng)的是組織的代謝活動信息；任何腫瘤的形成和進(jìn)展都有一定的過程,首先DNA等細(xì)胞遺傳信息改變開始,其次細(xì)胞代謝水平發(fā)生變化,最后才是解剖結(jié)構(gòu)的改變。傳統(tǒng)的影像檢查方法只能發(fā)現(xiàn)最后一步的改變,而18F-FDG PET-CT則可在腫瘤早期代謝發(fā)生變化、解剖結(jié)構(gòu)尚未改變時發(fā)現(xiàn)病灶,所以說其對腫瘤的檢查更為早期,更為敏感。18F-FDG PET-CT的另一大優(yōu)勢是全身掃描,探測范圍全面,可對全身的病情做出詳盡的評估和檢測,可明確腫瘤的原發(fā)灶及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶,可發(fā)現(xiàn)尚無臨床癥狀的隱匿性腫瘤病灶；對于檢查不明確的病灶,再進(jìn)行局部有針對性的檢查或活檢等臨床手段,其在根本上指導(dǎo)了臨床對疾病的診療過程,合理、高效的利用現(xiàn)有的醫(yī)療資源,避免的過多的不必要的檢查。在發(fā)達(dá)國家,18F-FDG PET-CT已經(jīng)作為腫瘤等疾病診斷及指導(dǎo)治療的最為有效的手段。

18F-FDG PET-CT也有其自身的不足之處,首先,其價格昂貴,單次檢查費(fèi)用高達(dá)7000～10000元(各個地區(qū)略有不同)；造成其昂貴的原因,其一是PET-CT機(jī)器多為進(jìn)口,造價昂貴,每年還要支付給國外公司高昂的維修保養(yǎng)費(fèi)用,可喜的是國產(chǎn)PET-CT機(jī)器以經(jīng)投入使用,功能及技術(shù)可正在逐步完善；其二是所注射18F-FDG藥物昂貴,18F-FDG藥物的生產(chǎn)需要專門的醫(yī)用回旋加速器,價格不菲,且數(shù)量少于PET-CT機(jī)器數(shù)量(杭州地區(qū)僅有2臺),其生產(chǎn)藥物所需前體18O-H2O常年依賴進(jìn)口,諸多原因造成PET-CT檢查費(fèi)用居高不下,相信隨著國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,其會逐步得到改善,使其可以應(yīng)用于更多的患者。18F-FDG PET-CT的另一個不足之處是假陽性和假陰性的存在。18F-FDG PET-CT在本質(zhì)上反映的是糖代謝水平,部分特殊腫瘤糖代謝水平較低,如印戒細(xì)胞癌、高分化肝癌等,造成假陰性的存在；部分炎癥和感染性病灶糖代謝水平較高,加上腦、心臟、消化道、腎臟、膀胱等器官的生理性攝取,造成了假陽性的存在；正因?yàn)槿绱?18F-FDG PET-CT圖像才需要?？频?、有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)生進(jìn)行判讀,找出真正的腫瘤所在,之后交由臨床醫(yī)生做進(jìn)一步的處理。

4 臨床應(yīng)用

4.1腫瘤的早期診斷及鑒別良惡性：腫瘤組織的重要特征就是無限增殖[3-4],造成其糖代謝異常增高,在腫瘤組織發(fā)生結(jié)構(gòu)改變之前,其代謝就已經(jīng)發(fā)生改變,因此,葡萄糖代謝顯像是在早期診斷惡性腫瘤最為靈敏的方法之一。例如肺部發(fā)現(xiàn)單個結(jié)節(jié)灶,PET顯示FDG代謝異常增高,則提示為惡性腫瘤可能[5-7]。若FDG代謝未見明顯增高,則考慮良性病變可能性大。

4.2 確定惡性腫瘤的分期、分級：18F-FDG PET-CT是全身掃描,探測范圍廣,可對全身的病情做出詳盡的評估和檢測,可明確腫瘤的原發(fā)灶及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶,可發(fā)現(xiàn)尚無臨床癥狀的隱匿性腫瘤病灶；對腫瘤的分期有非常大的幫助,腫瘤的分期的明確,才能保證治療方案的準(zhǔn)確制定,使得治療更加有針對性,更加有效；于此同時也可以提供準(zhǔn)確的穿刺、活檢部位及需要手術(shù)切除的部位。

4.3尋找原發(fā)灶及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶。比如很多患者以頸部淋巴結(jié)腫大為首發(fā)臨床表現(xiàn),但無法明確頸部病灶是原發(fā)灶還是遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶,18F-FDG PET-CT可以快速、無創(chuàng)的明確診斷。

4.4療效評估：對腫瘤患者采取一定的治療后,往往需要對病情做進(jìn)一步的評估,以確定治療是否有效,機(jī)體恢復(fù)情況及治療方案是否需要調(diào)整,這些PET-CT都可以很好的解決。

4.5對腫瘤復(fù)發(fā)的診斷和對腫瘤進(jìn)行再分期：腫瘤在手術(shù)治療或放化療后,術(shù)區(qū)或周圍往往會出現(xiàn)纖維化、壞死等病灶,應(yīng)用CT、MRI的傳統(tǒng)檢查方法很難將這些病灶與腫瘤術(shù)后殘留灶及復(fù)發(fā)灶相鑒別,18F-FDG PET-CT可以很好的區(qū)分這些病灶,并對治療后的病灶分布進(jìn)行再次的分期分級。

518F-FDG PET-CT檢查的注意事項(xiàng)

FDG因其反映的是葡萄糖代謝水平,所以受檢患者必須嚴(yán)格控制血糖水平,將血糖水平控制到11.1mmol/l以下,過高的血糖水平會是正常組織出現(xiàn)高代謝的攝取,影響圖像的生成和判讀；患者要保證空腹4～6個小時,如何患者有糖尿病,可應(yīng)用胰島素等藥物控制血糖至正常范圍,方可進(jìn)行檢查。注射藥物后應(yīng)保持安靜,減少走動和談話,肌肉的運(yùn)動會提高肌肉組織的葡萄糖攝取,干擾腫瘤顯像,造成錯誤的診斷結(jié)果；過多的談話會是喉部FDG代謝異常增高,特別懷疑喉部疾病的患者更應(yīng)該注意避免干擾；如有顱內(nèi)病灶者,盡量避光；患者注射藥物之后,要盡量多喝水多排尿,便于藥物循環(huán)吸收并充盈胃；胃部充盈不佳,會給診斷帶來不確定性,需要反復(fù)的再次檢查,或胃鏡檢查,加重患者的負(fù)擔(dān)；檢查前排尿,避免膀胱區(qū)的病灶受到遮擋而漏診。

6 總結(jié)

18F-FDG PET-CT作為非侵襲性,全身性的腫瘤檢查手段,使醫(yī)學(xué)影像達(dá)到了一個嶄新的高度,具有里程碑樣的意義,其可以在分子水平反映腫瘤的代謝變化,可早期、準(zhǔn)確的對腫瘤進(jìn)行診斷,能夠在腫瘤的早期將其發(fā)現(xiàn),具有非常重要的臨床意義,我們一直提倡,“早發(fā)現(xiàn)、早治療”的原則；腫瘤發(fā)現(xiàn)的越早,其治愈的機(jī)會就越大,可以選擇的治療方法也越多,可以系統(tǒng)的手術(shù)切除輔助放化療,之后預(yù)防性治療并定期復(fù)查,最大程度的保證了患者的存活時間和存活率,提高了患者的生活質(zhì)量；反之,目前的醫(yī)療技術(shù)水平對晚期腫瘤的治療方法不多,只能保守的放化療和對癥治療,很難有手術(shù)徹底切除的機(jī)會；這使得各種晚期腫瘤患者的生存時間極短,生活質(zhì)量較差；因此, PET-CT檢查,為患者提供了檢查腫瘤的利器,指明了治療腫瘤的正確方向,評估全身狀況,檢測療效,并制定個體化的治療方案；雖然有其自身的局限性和不足之處,但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型示蹤劑的研發(fā),PET-CT機(jī)器的不斷完善和更新?lián)Q代,其在腫瘤臨床方面的應(yīng)用必將擁有廣闊的前景。

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2015-02-11)