重視PET成像在核醫(yī)學(xué)快速發(fā)展時(shí)期臨床及科研應(yīng)用

王瑞民

解放軍總醫(yī)院 第一醫(yī)學(xué)中心 核醫(yī)學(xué)科,北京 100000

PET技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)經(jīng)歷20余年,由早期的PET成像發(fā)展至融合影像,包括PET/CT、PET/MR及全身PET,特別是近年來(lái)隨著國(guó)家相關(guān)政策的支持及設(shè)備技術(shù)的持續(xù)改進(jìn),PET成像在臨床及科研中釋放了巨大潛力,成為核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要部分。國(guó)家衛(wèi)生健康委分別于2018年、2023年將大型醫(yī)用設(shè)備配置許可管理目錄中的PET/CT、PET/MR降為乙類。中華醫(yī)學(xué)會(huì)核醫(yī)學(xué)分會(huì)2020年普查結(jié)果顯示,全國(guó)正電子設(shè)備共有427臺(tái),較2017年上一次普查的307臺(tái)增加了39.1%[1]。2021年5月,國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)等八部委聯(lián)合發(fā)布《醫(yī)用同位素中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,提出到2025年前,實(shí)現(xiàn)三級(jí)綜合醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科全覆蓋。以上政策及數(shù)據(jù)表明,PET成像在國(guó)內(nèi)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,新的顯像技術(shù)、新的病種應(yīng)用、新的PET藥物已不再僅被少數(shù)大型醫(yī)院、科研單位所掌握,而是百花齊放、百家爭(zhēng)鳴,不斷發(fā)表的文獻(xiàn)將相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知、概念進(jìn)行更新,使PET技術(shù)在快速發(fā)展時(shí)期繼續(xù)深耕于傳統(tǒng)的腫瘤、神經(jīng)及心血管系統(tǒng)方面。

18F-脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)仍是應(yīng)用最廣泛的腫瘤相關(guān)示蹤劑,約占90%的PET成像臨床工作。其他示蹤劑近年來(lái)得到逐步應(yīng)用。成纖維細(xì)胞活化蛋白抑制劑(fibroblast activating protein inhibitor,FAPI)作為新型廣譜類PET示蹤劑,在腫瘤診斷、分期及療效評(píng)估中的價(jià)值一直是研究的熱點(diǎn)。有研究表明,FAPI PET可能在乳腺癌、肝癌、胰腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌、肺腺癌、卵巢癌、腹膜癌、肉瘤等的原發(fā)和(或)轉(zhuǎn)移病灶中的診斷效能高于FDG顯像,在膠質(zhì)瘤、甲狀腺癌、鼻咽癌、淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤等腫瘤中的診斷對(duì)比價(jià)值可能相近或低于FDG[2-3]。僅4年的時(shí)間,國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文超過(guò)600篇,國(guó)內(nèi)也已發(fā)表300余篇相關(guān)英文文章,涉及各種惡性腫瘤(乳腺癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌、甲狀腺癌等)及非腫瘤疾病(心肌梗死、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、心力衰竭、腎病、肺纖維化等)的臨床前研究和臨床研究[4]。前列腺特異性膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)的示蹤劑68Ga-PSMA-11于2012年被首次應(yīng)用,目前,各種PSMA示蹤劑在臨床及科研領(lǐng)域被廣泛深入應(yīng)用,在前列腺癌的診斷、分期、靶向穿刺、去勢(shì)抵抗治療、生化復(fù)發(fā)評(píng)估等方面具有重要診斷價(jià)值,得到了臨床及放射診斷醫(yī)師的高度認(rèn)可。生長(zhǎng)抑素受體(somatostatin receptor,SSTR)顯像神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤同樣成為了PET成像的標(biāo)志性手段,根據(jù)神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的不同類型推薦使用不同的示蹤劑(68Ga-生長(zhǎng)抑素類似物、18F-DOPA、18F-FDG)進(jìn)行PET成像,其他神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤新型PET示蹤劑還包括18F-ALF-NOTA-octreotide、18F-SiFAlin-TATE、64Cu-SARTATE、NODAGA-JR11、DOTA-JR11、Exendin、18F-FMFBG、68Ga-CXCR4等[5]。

PET特別是PET/MR設(shè)備在神經(jīng)系統(tǒng)的臨床及科研中的主要應(yīng)用包括腦腫瘤診斷及治療后評(píng)估、癲癇灶術(shù)前定位、神經(jīng)變性疾病的早期診斷和鑒別診斷。Dang等[6]報(bào)道,蛋氨酸成像結(jié)合MR彌散峰度成像可以提高放療損傷和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤復(fù)發(fā)的診斷準(zhǔn)確性。中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)兒童癲癇外科共識(shí)已把18F-FDG PET作為兒童癲癇術(shù)前評(píng)估的常規(guī)檢查項(xiàng)目[7]。較為熱點(diǎn)的還是集中在阿爾茨海默病和帕金森病上,尤其是阿爾茨海默病PET成像,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)外診斷及治療藥物的發(fā)展越來(lái)越受到重視。2018年,美國(guó)國(guó)家衰老研究院-阿爾茨海默協(xié)會(huì)發(fā)表了AT(N)分類[8],強(qiáng)調(diào)通過(guò)生物學(xué)概念定義阿爾茨海默病,使Aβ PET成像迅速發(fā)展。2023年,阿爾茨海默病協(xié)會(huì)國(guó)際會(huì)議上,除了核心生物標(biāo)志物(Aβ、Tau蛋白)外,新增加了3種生物標(biāo)志物分類,用于描述炎癥/免疫機(jī)制的“I”、基于病理學(xué)的血管性腦損傷的“V”及突觸核蛋白(α-Synuclein)的“S”[9]。免疫/炎癥機(jī)制在阿爾茨海默病的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用,針對(duì)免疫/炎癥通路的干預(yù)策略也越來(lái)越多。目前已有針對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞活化的PET配體,TSPO PET是用于神經(jīng)炎癥空間測(cè)量的最廣泛研究方法之一,示蹤劑包括11C-PK11195、11C-PBR28、18F-GE-180等[10-12]。α-Synuclein是帕金森病、路易體癡呆的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。目前還沒(méi)有發(fā)布用于α-Synuclein體內(nèi)成像的成熟PET示蹤劑。2023年7月,新探針18F-F0502B有望進(jìn)入臨床應(yīng)用階段[13]。因此,神經(jīng)炎癥及α-Synuclein PET成像將是神經(jīng)系統(tǒng)研究關(guān)注所在。

PET在心血管系統(tǒng)的臨床應(yīng)用主要包括心肌灌注顯像(示蹤劑包括13N-氨水、15O-水、82Rb)、心肌活性顯像、炎性顯像及心臟腫瘤顯像(示蹤劑18F-FDG)。近年來(lái),PET在心血管方面的研究主要集中在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的研究、新型顯像劑及PET/MR在心血管疾病中的應(yīng)用。Wang等[14]報(bào)道,使用18F-FAPI PET/CT成像可鑒定肥厚型心肌病中的心臟成纖維細(xì)胞激活,FAPI成像可能是評(píng)估肥厚型心肌病心肌損傷風(fēng)險(xiǎn)分層的一種很有前途的方法。Totzeck等[15]研究發(fā)現(xiàn),癌癥患者左心室心肌強(qiáng)烈攝取68Ga-FAPI-04,確定了該探針在癌癥治療期間早期檢測(cè)心肌損傷的可能性。Bi等[16]關(guān)于11C-PIB PET/MR在心肌淀粉樣變的研究表明,心臟核磁的多參數(shù)、多序列成像特點(diǎn)有助于準(zhǔn)確確定淀粉樣蛋白沉積的位置和程度,結(jié)合11C-PIB PET的高特異性,可以對(duì)心肌淀粉樣變的準(zhǔn)確診斷提供幫助。PET對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的研究一直屬于熱點(diǎn)問(wèn)題,根據(jù)斑塊形成的病理過(guò)程,不同的示蹤劑可以對(duì)斑塊的易損性進(jìn)行成像,如炎癥顯像(示蹤劑包括18F-FDG、18F-FTTM)、乏氧顯像(示蹤劑18F-FMISO)、新生血管形成顯像(示蹤劑68Ga-NOTA-RGD)及微鈣化(示蹤劑18F-NaF)等。其中,18F-NaF PET對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的研究最為廣泛。Wen等[17]研究證實(shí),冠狀動(dòng)脈18F-NaF攝取活性與冠狀動(dòng)脈斑塊組織的易損性特征(大壞死核心、薄纖維帽、斑塊內(nèi)出血、微鈣化)、炎癥的微環(huán)境密切相關(guān),但與骨化微環(huán)境無(wú)明顯相關(guān)性。

在了解重視腫瘤、神經(jīng)及心血管方面PET應(yīng)用的同時(shí),還應(yīng)關(guān)注兩個(gè)方面的問(wèn)題。第一,PET成像在放射性核素診療一體化的作用。目前的研究熱點(diǎn)集中于以SSTR、PSMA、FAPI為靶點(diǎn)的診療。相應(yīng)PET診斷用核素除了18F、68Ga外,還有64Cu、89Zr等。了解不同核素的影像特點(diǎn)有助于開(kāi)展治療的入組篩選、療效評(píng)估,在有條件的情況下應(yīng)開(kāi)展不同核素頭對(duì)頭對(duì)照研究。第二,PET成像數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、智能化處理問(wèn)題。臨床對(duì)PET成像結(jié)果不僅停留在視覺(jué)或感興趣區(qū)測(cè)量階段,希望有更多的定量指標(biāo)乃至影像組學(xué)分析方法介入,科研項(xiàng)目更是要求迫切。隨著PET設(shè)備向基層單位普及,越來(lái)越多的大數(shù)據(jù)會(huì)快速堆積,成像數(shù)據(jù)是否標(biāo)準(zhǔn)、批量智能處理能否常規(guī)應(yīng)用,也是科研團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)對(duì)接、有效推進(jìn)的關(guān)注重點(diǎn)。

綜上所述,雖然核醫(yī)學(xué)專業(yè)處在快速發(fā)展時(shí)期,但目前基層單位設(shè)備好、底子薄、人才缺、應(yīng)用乏等狀況仍然存在,這就更需要據(jù)核醫(yī)學(xué)科建設(shè)與管理的要求[18],讓從業(yè)人員從思想上重視PET技術(shù)發(fā)展規(guī)律,夯實(shí)自身基礎(chǔ),關(guān)注發(fā)展動(dòng)態(tài),把PET成像樹(shù)立成為核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域標(biāo)桿性技術(shù)。