PETCT的基本原理及其在肺癌诊断和治疗中的应用.doc

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1、PET/CT的基本原理及其在肺癌诊断和治疗中的应用华山医院PET中心管一晖正电子发射计算机断层(Positronemissiontomography,简称PET)是目前最有前途的显像诊断技术之一，能够无创性探测正电子放射性核素在机体内分布状况。其原理在于研究人体生理生化代谢及受体等方面起重要作用。正电子核素衰变产生的正电子与体内的负屯子结合，产生一对能量相同(511keV)但方向相反的Y光子，PET采用符合探测技术，探测到这一对光子，得到人体内不同脏器的核素分布信息，通过计算机进行图像重建处理，得到人体内标记化合物的分布图像。正电子核素主要依

2、靠回旋加速器生产，如叱、13N>l5O>,8F,它们的半衰期极短，分别为20min、lOmin、2min、llOmin。PET显像具有以下几个特点：1)发射正电子的核素大多都是组成人体的重要基木元素，用它们作示踪检查合乎生理要求，不干扰人体组织代谢与内环境的平衡；2)PET能够反映组织细胞的葡萄糖、氨基酸及核酸代谢、受体分布、DNA合成动力学，同时是基因研究和新药开发的有力工具；3)PET采用符合探测技术，电子准直代替了铅栅准直，大大提高了探测效率，增加了图像的信息量，降低了统计误差与噪声，因而提高了空间分辨率与对比度，一般PET的系统分辨率

3、在4-6mm；4)PET图像可以进行精确的组织衰减校正、散射校正和时间校正，从而可对病变或器官进行定量测定；5)PET所用显像剂为超短半衰期核素，人体检查所受的辐射剂量较低。但PET反映的是有关病变的功能代谢信息，在解剖结构的精确定位方面尚存在不足。匹兹堡大学Townsend博士等1999年首先报道了他们研制的PET/CT,将PET与具有高空间分辨率的螺旋CT安装在同一机架上，一次扫描可获得PET、CT及PET与CT的融合图像，CT提供的解剖信息能够准确地与PET功能图像匹配，不但弥补了PET空间分辨率的不足，还同时为PET代谢图像提供了一种

4、快速而精确的衰减校正方法，达到了取长补短、信息互补的冃的。研究证明无论是肿瘤本身还是转移的淋巴结,PET/CT在诊断上优于PET和CT的图像融合，也优于单独使用的PET或CT。目前PET/CT的主要牛产厂家和机型有GEDiscoveryLS,SiemensBiograph,CTIReveal,和PhilipsGeminio目前正在使用的多为前两种机型,2002年第88届北美放射学年会(RSNA)±CTI公司首先推出16层CT的PET/CT(REVEALXVIPET/CT),LSOPET与16层CT的结合将进一步有助于肿瘤的准确探测与精确定位、

5、活检定位以及疗效的评价。PET/CT将代谢图像与功能图像的融合，双方信息的互补能够明显提高肿瘤诊断和分期的准确性，改变了单纯采用PET和CT诊断中约30%病人的临床诊断，特别是显著提高了对小病变的诊断能力；有效的降低单纯CT或PET或CT和PET融合影像的假阳性和假阴性，使得肿瘤的诊断和治疗上了一个新台阶。UCLA大学利用Pico-3DLSO晶体PET,每个床位1min的发射显像，加上全身CT扫描，全身图像的釆集过程缩短为10分钟以内。除此之外，PET/CT另外一个重要方面的价值是可帮助医牛确定牛理性摄取与肿瘤摄取，增加诊断的信心，如Coha

6、de等'报导应用FDGPET/CT可以鉴别锁骨上区域的脂肪组织（USA-Fat肌肉及心脏外的脂肪（误以为是纵隔淋巴结转移），347例患者359次PET/CT显像发现有49例（14」％）锁骨上区有异常FDG摄取，其中14例（4.0%）CT显示为脂肪组织引起的FDG摄取，其SUV与转移淋巴结的SUV无显著性差异。PET/CT除了主要用于肿瘤诊断和模拟定位、治疗方案制订外，随着多层01性能的进一步成熟与提高，心血管和神经系统疾病方面的应用也是较重要的应用领域。PET/CT实现了功能与解剖结构的同机图像融合，克服了两者单独显像时的局限性，对肿瘤显像而

7、言，其将影响肿瘤的诊断与治疗决策，直至放疗计划的实施和治疗疗效的监控。同时由于CT技术的进展，体检、心血管及神经系统疾病也是PET/CT重要的应用领域。但是值得提出的是，由于PET/CT在国外推出仅3年多，尚有技术完善和成熟过程，如晶体的选择、衰减校止、呼吸及心脏门电路控制、CT的选择等。对于临床应用也有待积累，尚宜密切注意技术发展的动向，作出符合国情的、密切与医院功能定位及与相关学科对应发展的技术选择。第一部分PET与肿瘤1.PET诊断肿瘤的基木原理PET在肿瘤中的应用非常广泛，能够灵敏而准确地反映肿瘤的异常灌注和代谢、蛋白质合成、DNA复

8、制、受体的分布情况及抗癌药物的动力学研究等。由于许多恶性肿瘤和周围的正常组织比较，其无氧糖酵解明显加速，测定18F标记的脱氧葡萄糖（18F-FDG）的摄取有助于确定