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2021lck赛程:科普:PET道理及临床操纵

正电子发射断层扫描(PET)是一种核成像手艺(也称为份子成像),能够或许显现体内代谢进程。PET成像的根本是该手艺检测由正电子发射喷射性核素(也称为喷射性药物,喷射性核素或喷射性示踪剂)直接发射的γ射线对。将示踪剂注入生物活性份子的静脉中,凡是是用于细胞能量的糖。PET体系活络的探测器捕获身材外部的伽马射线辐射,并操纵软件绘制三角丈量排放源,建立体内示踪剂浓度的三维计较机断层扫描图象。 

PET-CT头颈癌扫描显现各类图象重修。左上图是显现剖解布局的零丁CT扫描。右上角扫描显现融会的PET和CT扫描,增添假色以赞助诠释图象。左下扫描是初始FDG PET图象,其显现颈部中的示踪剂热点和由于癌症引发的右颌中的淋逢迎。右下图是提早加强扫描,显现随时候的示踪剂摄取,在膀胱,肾,睾丸和脑中具备普通的热点,其凡是具备更高的代谢活性。剖解布局的初级灰色暗影是由于全部身材中FDG的普通细胞代谢摄取。

组合PET成像体系

患者罕见的题目是:甚么是PET-CT扫描仪?明天,大大都自力PET成像体系已被夹杂PET-CT(正电子发射断层扫描 – 计较机断层扫描)扫描仪所代替,它将零丁的PET和CT成像体系组分解一个体系,以便操纵PET和X射线CT停止融会,同时成像。CT体系供给剖解学细节,有助于PET成像的衰减校订,从而完成更精确,更清楚的PET图象重修。融会CT图象在PET扫描上的叠加能够或许赞助肯定示踪剂摄取的“热点”,比方癌性肿瘤。这些可用于赞助在化疗时代停止更精确的诊断,赞助肿瘤监测或跟踪,并赞助手术或喷射医治打算。 

在最近几年中引入的PET成像手艺的新趋向是PET-磁共振成像(PET-MRI)体系。这类体系操纵MRI替换CT消弭额定辐射剂量,并且能够或许大大改良CT构造没法供给的软构造成像清楚度。这类改良旨在改良剖解布局中示踪剂热点的精肯定位,以便更好地诊断和医治。 

PET与SPECT

PET被以为比SPECT(单光子发射计较机断层扫描)具备更好的图象清楚度。但是,更活络的探测器手艺,图象重修软件和新喷射性示踪剂的开辟的前进已增进SPECT的改良。这两种手艺都有长处和错误谬误,包含差别的辐射剂量,图象品质的变更,易用性,取得示踪剂和本钱。

PET的胜利能够基于其固有的更好的图象分辩率。在心脏扫描中,凡是报道PET具备5至7mm的分辩率,与SPECT12至15mm的分辩率比拟上风较着。更好的机能已许可数据呈现,这标明,由于存在看不见的微血管,三支血管疾病,若是在PET上停止多达很是之一的扫描被诠释为普通的SPECT将是很是的。PET的出色诊断才能部分是经由过程硬件的前进完成的,出格是量化,操纵数值精度来辨认心脏中的全局贯注错误谬误,不然能够会埋没在定性SPECT扫描中。

这两种手艺之间的庞大差别是每种喷射性药物示踪剂操纵的同位素的半衰期。SPECT示踪剂的半衰期绝对较长(锝-99m的半衰期为6小时),而铷-82仅为75秒。这类短半衰期是今朝一线心脏PET喷射性示踪剂的限定,它在成像时不会留下很大的偏差空间,并且没法停止勾当压力测试。 

新的迭代重修(IR)软件(如UltaSPECT)经由过程进步信噪最近进步SPECT图象品质。就像在CT扫描中一样,IR还能够或许经由过程加强低品质扫描来赞助削减剂量。  

甚么是喷射性示踪剂 – 喷射性示踪剂的任务道理

有几种生物活性份子可用喷射性示踪元件标记用于PET成像。这些各类示踪剂和生物活性份子被定制用于加强成像中的特定疾病状况,包含各类癌症,中风引发的脑缺血,心脏病爆发引发的心肌缺血和炎症。

生物活性份子是身材凡是操纵的化合物,包含葡萄糖,水或氨。能够或许靶向其余范例的份子与首要在癌细胞或其余疾病标记物上发明的特同性受体连系。PET成像追踪这些化合物或受体在体内的生物学路子。 

PET中最经常利用的生物活性份子是氟脱氧葡萄糖(F-18 FDG),它是葡萄糖的近似物。它在美国约90%的PET扫描中操纵。身材中的细胞代谢这类糖取得能量,是以在PET上察看到的高浓度FDG标明代谢勾当高的地域(如在癌症中)。低代谢勾当地域或无代谢勾当地域可唆使由于中风或心脏病爆发致使的血流削减或梗阻的地域。在满身扫描中操纵FDG能够或许赞助肯定癌症是不是已转移到身材的其余部位。若是是如许,PET扫描能够或许赞助肯定癌症分散的水平,并赞助肯定进一步医治或监测的地域。 

喷射性示踪剂的短半衰期

大大都PET示踪剂同位素的一个错误谬误是它们具备很是短的半衰期,这须要操纵PET扫描仪四周的现场盘旋加快器来建立。一些首要示踪剂的有用半衰期包含碳-11(约20分钟),氮-13(约10分钟),氧-15(约2分钟),氟-18(约110分钟),镓 – 68(约67分钟)和铷-82(约1.27分钟)。

氟-18的半衰期充足长,以致于喷射性示踪剂能够或许在非现场贸易出产并输送到成像中间以便当即操纵。 大大都焦点肌贯注查抄(寻觅心脏病引发的心肌缺血或堵塞)操纵铷-82(Rb-82)。这是在贸易上可取得的产生器中出产的,此中活性示踪剂能够或许在扫描室中按需出产。产生器含有锶-82,它会衰变成正电子发射的Rb-82。这些产生器的操纵使PET贯注成像成为可行且对不盘旋加快器的成像中间更经济。 

PET临床操纵

PET是用于检测和跟踪癌症的首要成像形式。核成像(PET和SPECT)也被以为是心肌贯注查抄的规范照顾护士,以查抄由于心脏病爆发致使心肌缺少血流。PET扫描还能够或许赞助检测和跟踪大脑中的神经体系疾病,比方阿尔茨海默病和中风评价。

操纵PET停止癌症评价

普通而言,喷射科医师评价PET成像以定位癌症并辨认任何转移地域。尔后停止成像以经由过程丈量代谢或肿瘤体积的削减来监测喷射或化疗医治的有用性。  

在代谢肿瘤反映的核成像中,操纵的规范是用F-18 FDG PET评价。操纵实体肿瘤中的PET反映规范(PERCIST)报告丈量停止定量丈量。但是,癌症医治正在成长,是以固然领会这些规范很首要,但有须要领会它们的规模性。引入新的靶向化学医治剂特别如斯,此中肿瘤可在肿瘤尺寸减小之前持久延续发展或保持巨细。PERCIST另有其余变量,包含能够或许朋分不异图象以停止丈量的多种体例。对阈值水平的挑选也不遍及的共鸣,这也能够致使变更取决于谁浏览研讨。  

剖解学反映规范也存在固有的规模性,包含成像产生的时候,停止丈量的职员和丈量的内容。对核成像,评价规范摄取值(SUV)max能够没法显现对肿瘤的准确评价,由于它仅斟酌肿瘤的一部分中的最大摄取。在同一肿瘤的其余处所摄取能够已削减。是以,首要的是测验考试评价2厘米或更大的肿瘤。代谢肿瘤体积是能够或许操纵的别的一种办法。 

办理心肌贯注成像中的辐射剂量 

具备PET和SPECT的焦点肌贯注成像(MPI)已成为非侵入性检测冠状动脉缺血和堵塞的金规范。但是,患者接管的高辐射剂量使得一些供给者在将患者转诊至核MPI之前会三思尔后行。最近几年来,公家对医学成像辐射危险的存眷已成为浩繁支流媒体文章的重头戏。 

Tc-99m SPECT扫描均匀辐射剂量约为12-16 mSv,双同位素研讨可高达25-30 mSv。PET扫描的剂量远低于SPECT,由于Rb-82同位素的半衰期要短很多。 

较新的剂量下降手艺有助于将心脏计较机断层扫描血管造影(CTA)扫描的辐射剂量下降50%以上,使其作为诊断成像形式更具吸收力。新的CT手艺 – 包含具备进步前辈可视化软件和CT分数流量储蓄(FFR)成像的贯注成像 – 能够会增添CT的操纵。 

当十年前初次引入64层CT扫描仪时,CTA剂量为20-30 mSv,但新的重修软件,更活络的检测器和其余手艺已将这下降到10 mSv以下。操纵最新的扫描仪和软件,此刻能够或许以约1 mSv的剂量停止CTA。这类新的剂量散布使CTA更具吸收力,核成像此刻发明本身处于高辐射剂量手艺遭到质疑的地位。 

PET体系的制作商

PET / CT体系的首要制作商包含GE Healthcare,Philips Healthcare,Siemens Healthcare和Toshiba。PET/MRI体系的供给商包含GE,飞利浦和西门子。SPECT供给商包含通用电气,飞利浦,西门子和Digirad公司。

PET扫描用度

PET扫描的本钱因地域,PET体系和成像的扫描剖解范例而异。PET/CT查抄用度绝对来说是比拟贵的。PET/CT查抄用度今朝还不参加医保报销规模,只要少部分的病院能够或许报销药物部分的用度;别的,有一些病院有一些优惠办法,如团检等,能够或许在必然水平上加重受检者的经济承担。

今朝的查抄价钱还不完整同一,只要上海地域的PET/CT查抄用度是同一的,满身查抄是7000元,部分查抄是4000元;北京地域PET/CT查抄满身用度在9000-13000元之间,部分在6000-10000元之间,其余地域与北京类似。

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