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一点都不震惊!PET/CT大揭秘?

实验室资讯网时间:2018-07-24 点击: 百度搜索

【导读】说到18F-FDG PET/CT,大家想到的可能是“全身检查”、“功能成像”、“肿瘤探测器”、“高大上”、“贵”……今天我们带领大家剖析一下这个神秘的检查。......
TAG标签: PET/CT PET CT

一点都不震惊!PET/CT大揭秘?18F-FDG PET/CT如何显像?

一点都不震惊!PET/CT大揭秘?

18F

加速器产生的不稳定核素,会自发释放出正电子β+,与病灶附近的β-电子发生“湮没辐射”,发射出两个能量相等、方向完全相反的γ光子,探测器根据采集到光子信号的时间差,准确定位病灶位置。

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    “湮没辐射”也是爱因斯坦E=mc2阐述的质量和能量之间转换的一种表现。

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FDG

全称氟脱氧葡萄糖,是葡萄糖的一个羟基被F原子替换所得。与正常葡萄糖不同的是,FDG虽然能够通过葡萄糖转运体进入细胞,但因为无法参与后续反应,而被滞留在细胞内。利用FDG的这一特性,使用具有“示踪剂”18F标记FDG,可通过接收18F发射出的信号,获得细胞糖代谢的状态。

肿瘤组织中存在大量的糖酵解,其有氧氧化获得的能量与周围正常细胞几乎相同,为了满足快速增殖的要求,需要额外的能量补给,这部分能量主要来源于糖的无氧酵解。

研究表明:恶性肿瘤每摄取13mol葡萄糖,仅有1mol经有氧氧化,另外12mol通过糖酵解产能。但是1mol葡萄糖有氧氧化产生3638mol ATP,而12mol葡萄糖糖酵解总共才产生24mol ATP,是一种效率很低的糖利用形式。

因此恶性肿瘤需要摄取大量的葡萄糖满足需要,其中就包括伪装其中的不能被细胞消化、又可以发射信号的18FDG,从而暴露无疑。如图所示,为不同分期淋巴瘤患者显像。


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PET

Positron Emission-computed Tomography(正电子发射计算机断层扫描),阐述了FDGPET/CT根本原理是上面提到利用正电子β+来成像得到PET图像,在技术层面上与CT图像进行融合,在功能成像的基础上获得准确的解剖定位,告别“Unclear Medicine”时代。

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一点都不震惊!PET/CT大揭秘?18F-FDG PET/CT可以做啥?

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肿瘤性病变

探测:以肿瘤相关性病变、转移性病变起病的患者,寻找未知的原发灶

定性:为良恶性鉴别提供倾向性意见

定位:监测肿瘤细胞活力,提供穿刺的准确位点

分期:肿瘤治疗前的分期,指导治疗方案的制定

疗效检测:肿瘤治疗(放疗、化疗和手术后)疗效监测,尤其在鉴别肿瘤复发与坏死、纤维化方面具有明显优势[1]

具体临床应用中,根据不同肿瘤的特性不同,可以参考下表[2],正确选择18F-FDG PET/CT检查的时间,充分发挥其增益价值。

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炎性病变

18F-FDG PET/CT的实际应用中,发现许多炎性病灶也高摄取FDG,表现出异常的放射性摄取增高。进一步研究显示,在一些炎症细胞,尤其是中性粒细胞、单核/巨细胞家族,细胞膜表面高表达葡糖糖转运体GLUT1GLUT3,并且细胞内己糖激酶活性较高,因而能够大量摄取葡萄糖及FDG。近年来关于18F-FDG PET/CT在炎症诊断监测的应用越来越多[3]

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FUO:feverof unknown origin发热待查)-拎出来的都是重点呐。

心脏疾病

利用只有存活心肌才能够摄取葡萄糖的原理(换言之,die的心肌就算有血流供应,也不能显像;没有血流供应的心肌也可能因为alive而显像),借助特殊的处理软件可以获得存活心肌的分布图像及其他相关参数。通过与血流灌注图像进行对比,可以明确血供不足但是仍然具有活力的心肌的面积,从而预估冠心病患者再灌注治疗的获益价值;或与治疗前的图像对比,直观地反应心肌的恢复情况。

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脑部疾病

脑功能代谢方面虽然目前我们医院开展不多,但是在癫痫灶定位、早老性痴呆的诊断等方面已经显示出他的特殊价值,未来还有很多可以探索的地方。

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18F-FDG PET/CT的局限性

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一点都不震惊!PET/CT大揭秘?尽管18F-FDGPET/CT在诸多的疾病的诊断中成绩显著但还是存在一定的局限性的。

 

首先,先来瞅一瞅所谓假阴性的情况:

生理性FDG摄取增高区域

-最具有代表性的就是泌尿系统肿瘤,其一通过静脉进入体内的18F-FDG 50%通过肾小管分泌排泄,造成肾脏、输尿管、膀胱高放射性摄取,容易掩盖病灶,降低PET显像的增益价值;其二肾脏肿瘤(如透明细胞癌等)大多不摄取FDG,因而相较于普通CT无法提供更多的有效信息。

也是葡萄糖代谢旺盛的器官,18F-FDG PET/CT全脑呈现高代谢状态,同理脑部肿瘤探测的灵敏度也较差,因而目前专门用其来探测脑部肿瘤的情况很少。

胃肠道的平滑肌和腺体发达,且常常处于蠕动中,加上一部分回结肠有大量的淋巴组织,因而常出现非特异性摄取的情况,这种情况下需要有经验的核医学医生进行甄别,以提高诊断的准确率。各类文献报道的不同时期的胃癌患者,18F-FDG PET/CT诊断的灵敏度约41%75.2%

肝脏内的小病灶诊断敏感性也不高,首先在平扫CT上肝内小病灶的检出率就不高,PET图像上肝脏本身存在FDG 摄取不均的情况,常见生理性点状放射性凝聚灶,因而早期病灶尽管放射性摄取稍增高,无明确的CT表现也是无法轻易下结论的。

小病灶的高假阴性率

病灶本身很小的肿瘤摄取FDG少,由于容积效应以及分辨率不足的关系,常观察不到明显的放射性浓聚表现。文献报道假阴性率:小于1cm的恶性肺结节(100%)、结肠癌(53%)、黑色素瘤(17%),小于5mm的转移淋巴结难以检出。此外沿着管腔生长的肿瘤(细支气管肺泡细胞癌、胰腺导管内乳头状瘤恶变、输尿管移行细胞癌等)假阴性率也较高。

本身不摄取FDG的肿瘤

印戒细胞癌、透明细胞癌、黏液细胞癌、囊腺癌等容易造成18F-FDG PET显像假阴性,其原因可能与瘤体内肿瘤细胞数量、肿瘤组织内黏液辆以及GLUT1表达水平较低相关。胃黏液腺癌、印戒细胞癌GLUT1表达分别为2%6.3%,肝细胞癌中GLUT1表达胃4.5%,明显低于其他类型肿瘤。而85.7%的支气管肺泡癌完全不表达GLUT1不能被检出,而部分过度表达GLUT1的支气管肺泡癌,由于GLUT1位于细胞质内而不是细胞膜上,同样也不能有效显像。此外肿瘤细胞内己糖激酶与葡萄糖-6-磷酸酶的比值减低或癌基因异常表达程度低也是会造成假阴性的发生的机制。

 

但是值得注意的是,PET/CT作为一个全身性的检查,对于许多隐匿的转移灶检出率较高,可以给疾病的良恶性诊断提供间接的诊断依据,协助恶性肿瘤的临床分期。

 

再者,图像上代谢高的病灶一定是恶性肿瘤吗?代谢越高,恶性程度越大吗?那就重新回归到刚刚提及的显像原理上,18F-FDGPET/CT是利用不同组织对葡萄糖的利用率、代谢效率的不同进行显像的,而除了恶性肿瘤,还有很多组织病变的时候也会出现糖利用的改变,增加了PET/CT诊断的难度[4]。于是我们来看看假阳性的一些情况:

治疗相关改变

化疗后因骨髓增生活跃表现出骨髓高代谢。化疗骨髓抑制状态下,常易伴发一些特殊类型的感染,如结核、隐球菌感染、肺囊虫病等,均可以在18F-FDG PET/CT表现出极高的代谢灶,SUVmax甚至可以高达20以上,因而需要结合相应的临床指标进行仔细甄别。

G-CSF配合化疗使用后可以出现骨髓、脾脏高摄取FDG,为药物引起的造血系统活跃,这种表现常在治疗停止后1个月恢复正常;

放疗引起的器官炎症反应有时候持续时间可以长达1。例如肺部肿瘤放疗后出现的放射性肺炎在急性期(1-8周),表现为毛玻璃样改变或斑片状实变的时候难以易与肺转移性肿瘤相鉴别,因而准确搜集病史格外重要。

手术、放疗引起的肉芽组织增生也可高摄取FDG,因而常规建议在手术、放疗结束后至少6周再行PET/CT检查。

 

其他

包括棕色脂肪、胸腺增生、生理期的子宫附件和乳腺、肾上腺摄取、胃肠道蠕动或炎症引起的摄取等生理性摄取;以及炎性淋巴结、结节病、隐匿性骨折、骨纤维结构不良、骨坏死等等非肿瘤性疾病均需要仔细鉴别。

 

以上是本期探讨的关于18F-FDG  PET/CT的显像原理及临床应用的内容,希望对大家有所帮助,谢谢。

 

参考文献:

1. Boellaard R, Delgado-Bolton R, Oyen WJ, Giammarile F,Tatsch K, et al. (2015) FDG PET/CT: EANM procedure guidelines for tumourimaging: version 2.0. Eur J Nucl Med Mol Imaging 42: 328-354.

2. Fletcher JW, Djulbegovic B, Soares HP, Siegel BA,Lowe VJ, et al. (2008) Recommendations on the use of 18F-FDG PET in oncology. JNucl Med 49: 480-508.

3. Buscombe J (2013) Guidelines for the use of 18F-FDGin infection and inflammation: a new step in cooperation between the EANM andSNMMI. Eur J Nucl Med Mol Imaging 40: 1120-1121.

4. Long NM, Smith CS (2011) Causes and imagingfeatures of false positives and false negatives on F-PET/CT in oncologicimaging. Insights Imaging 2: 679-698.

 

原创作者 | 瑞金医院八年制博士研究生 周金鑫

本文摘自瑞金E

(本文来源:核医学专业网 )

(责任编辑:子豪)

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