PET/CT显像

PET/CT显像（精选8篇）

PET/CT显像 篇1

摘要：本文重点介绍11C-乙酸(11C-acetate)PET/CT显像在检测肝细胞癌(hepatocellular carcinoma),肾细胞癌(renal cell carcinoma),前列腺癌(prostate carcinoma),血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolypoma)以及肝局灶性结节增生(focal nodular hyperplasia)几方面的应用,以弥补18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)在这几种肿瘤检测方面的不足。

关键词：11C-乙酸,18F-脱氧葡萄糖,肿瘤,CT,PET

0 前言

18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)能够反映细胞葡萄糖转运、摄取和磷酸化等生物特性,而很多类肿瘤都有比正常细胞较高的代谢率及较活跃的糖酵解作用,因此18F-FDG PET/CT是诊断许多恶性肿瘤和临床分期及再分期的有效方法。然而18F-FDG并不是所有恶性肿瘤特异性显像剂,很多恶性肿瘤并不呈现葡萄糖高代谢,而一些良性病变也会异常摄取葡萄糖,因此越来越多的非18F-FDG显像剂被开发并在临床得到广泛应用,11C-乙酸便是其中普遍采用的一种。

11C-乙酸(11C-acetate)可被心肌细胞摄取,在线粒体内转化为11C-乙酰辅酶A,并进入三羧酸循环氧化为二氧化碳和水,因此可用于估测心肌存活能力。在肿瘤显像方面目前已知11C-乙酸用以制造身体所需的脂肪酸、血红素及胆固醇等。本文将重点介绍11C-乙酸PET/CT显像在临床检测肝细胞癌(hepatocellular carcinoma),肾细胞癌(renal cel carcinoma),前列腺癌(prostate carcinoma),血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolypoma),以及肝局灶性结节增生(focal nodular hyperplasia)这几方面的应用,以弥补18F-FDG在该几项检测方面的局限。

1 11C-乙酸检测肝细胞癌

肝细胞癌是原发性肝癌中最为普遍的一种。肝细胞癌排在世界肿瘤死亡率的第三位,并且是男性发病率最高的恶性肿瘤之一。中国大陆、香港、台湾,日本等亚太地区是肝细胞癌的高发病区。肝细胞癌侵袭性极强,预后很差,根治切除是治疗肝细胞癌最为有效的手段。不幸的是,肝癌发病隐匿,多数患者被检出肝癌时已处于末期,血管受到侵袭,发生区域淋巴结或远隔转移,使得外科切除无法实施,其中能施行手术切除的病患不足10%。肝癌的复发率很高,1年生存率仅有28%,5年的生存率低于5%[1]。因此肝癌的早期诊断对于抓住最佳治疗时机,降低复发率都极为有意义。

18F-FDG PET/CT在诊断肝细胞癌方面的价值有限,其检测灵敏度仅为50%～60%[2,3,4,5]。原因是不同分化程度的肝细胞癌细胞,其内的酵素葡萄糖-6-磷酸酶具有不同活性[2]。分化较好的肝癌细胞内含有较高水平的葡萄糖-6-磷酸酶,可将进入肿瘤细胞并经已糖激酶催化生成的6-磷酸-18F-FDG水解,生成18F-FDG,继而通过细胞膜被肿瘤细胞清除,因此18F-FDG PET/CT显像不能呈现高代谢而出现假阴性结果。

为弥补临床18F-FDG PET/CT的这一遗憾,何医生等[6]首次将11C-乙酸应用于检测肝细胞癌。研究发现[6,7]所有对18F-FDG呈假阴性的肝细胞癌(分化较好)对11C-乙酸都呈阳性,单一使用11C-乙酸的检测灵敏度达到87%,与18F-FDG联合应用对肝细胞癌的检测灵敏度更高达100%。此外,和18F-FDG相似的是,11C-乙酸的摄取水平与肝癌细胞的分化程度也直接相关。将肝癌细胞分为高度分化,中等分化和低度分化三种,图1为病灶对正常肝组织的标准摄取值(SUV)比值与肝癌细胞分化程度的关系。由图可见,三种肝细胞癌的11C-乙酸SUV比值呈现显著的统计学差异(P<<0.05),18F-FDG亦是如此(P<<0.05)。当11C-乙酸SUV比值很高时,应诊断为高度分化肝细胞癌,当18F-FDG SUV比值很高时,应诊断为低度分化肝细胞癌。

图2为一疑似肝细胞癌患者的11C-乙酸(上行)及18F-FDG(下行)全身PET/CT扫描影像。该患者并非乙肝、丙肝病毒携带者。11C-乙酸PET/CT显示一位于右肝六区下边缘,大小为1.2cm左右的肝细胞癌病灶(病灶/周围肝组织“SUV最大值”比值为1.9),而该病灶对18F-FDG呈阴性。由于该患者无其他转移病灶,可施行手术切除。病理结果确诊为高度分化的肝细胞癌。

11C-乙酸对于肝细胞癌的检测具有很强的特异性,胆管细胞癌以及其他原发癌转移至肝脏的恶性肿瘤,大都不会呈现特异性的11C-乙酸高代谢。目前11C-乙酸在肝细胞癌中的代谢途径尚无确论,多数学者认为最有可能的代谢途径为脂肪酸β氧化。

11C-乙酸不仅可以有效检测原发性肝细胞癌,更可对肝细胞癌的血管侵袭,区域淋巴结转移,以及远隔转移做出有效评估[8]。研究表明[8],肝细胞癌常见的转移器官依次为肺(43%)、腹部淋巴结(34%)、胸腔淋巴结(25%)、肝部血管(16%)以及骨(16%)。11C-乙酸和18F-FDG的互补性在每个器官的转移病灶中都有体现。11C-乙酸对所有肝癌转移灶的检测灵敏度为60%,18F-FDG则为77%。有相当一部分肝细胞癌患者(19%),其全身转移病灶只对11C-乙酸呈阳性。图3为一肝细胞癌患者的11C-乙酸(上行)和18F-FDG(下行)PET/CT显像。11C-乙酸检出两个肝细胞癌转移至髂骨病灶,这两处病灶对18F-FDG无异常吸收。18F-FDG检出一肝细胞癌转移至第一骶骨病灶,而11C-乙酸对该病灶呈阴性。

2 11C-乙酸检测肝局灶性结节增生

肝局灶性结节增生(focal nodular hyperplasia,FNH)顾名思义是一种发生于肝部的良性肿瘤。由于其病理上的不典型性,给临床诊断无论是放射学诊断还是病理学诊断都带来很多困难[9,10,11]。很多情况下,病理学都不能区分出非典型性的肝局灶性结节增生,肝细胞腺癌以及高度分化的肝细胞癌等病变。肝局灶性结节增生一般对18F-FDG没有异常吸收,但对11C-乙酸呈低度至中度吸收(病灶/肝组织“SUV最大值”比值一般为1～2)。由于肝局灶性结节增生有完整的Kupffer细胞功能,而高度分化肝细胞癌缺乏Kupffer细胞,所以联合99mTc标记的硫胶体显像,可以加以区分[12]。图4(a)为一疑似肝细胞癌患者的11C-乙酸(上行)及18F-FDG(下行)PET显像。病人为乙肝病毒携带者,CT诊断为一位于四a区的肝细胞腺癌,大小为3.6cm。11C-乙酸PET显示同一位置高代谢病灶(病灶/肝组织“SUV最大值”比值为1.5),而18F-FDG没有异常吸收。99mTc标记的硫胶体显像显示病灶处硫胶体代谢正常,Kupffer细胞功能完整,因此诊断为肝局灶性结节增生。活组织穿刺病理结果亦为肝局灶性结节增生。

3 11C-乙酸检测肾癌

肾癌亦称肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是最常见的肾脏实质恶性肿瘤。肾癌对18F-FDG的摄取量与肿瘤细胞生长的速度有关,生长快的肾癌细胞摄取高,生长缓慢的肾癌细胞摄取偏少。由于18F-FDG经泌尿系统排出体外,肾内可残留较多的放射性,对肾内肿瘤的诊断产生影响。大部分文献指出18F-FDG PET对肾细胞癌的诊断灵敏度不高,一般为70%。Shreve等[13]提出,11C-乙酸可以比较有效地检测出肾细胞癌。利用动态11C-乙酸PET和一个两房室模型,血液动态浓度曲线作为模型输入,经过优化和参数估计,便可以估计出“11C-乙酸清除率”,通常肾细胞癌的“11C-乙酸清除率”明显低于其他正常或非肿瘤肾组织。然而动态扫描耗时长,全身动态扫描在临床更是很难做到。有学者采用双显像剂双时像PET/CT检测肾细胞癌,结果发现肾细胞癌的11C-乙酸代谢率和癌细胞类型及预后有关[14]。高度分化的肾透明细胞癌对11C-乙酸呈高代谢(病灶/肾组织“SUV最大值”比值为1.1～1.4)。图5为一疑似肾细胞癌患者的18F-FDG和11C-乙酸PET/CT显像。由图可见,右肾病灶对11C-乙酸呈中度吸收,而无异常18F-FDG吸收。术后病理学诊断为高度分化肾透明细胞癌。肾嫌色细胞癌较高度分化肾透明细胞癌有更高程度的11C-乙酸代谢,病灶/肾组织“SUV最大值“比值通常大于1.8。预后很差的乳头状肾细胞癌以及低度分化肾透明细胞癌通常对11C-乙酸呈阴性。

4 11C-乙酸检测肾血管平滑肌脂肪瘤

肾血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolypoma,AML)是常见的肾间叶组织肿瘤,是一种由脂肪、血管和平滑肌以不定比例组成的良性肿瘤[15]。由于血管平滑肌脂肪瘤和肾细胞癌均富含血管,临床CT加以区分的主要依据是血管平滑肌脂肪瘤有脂肪成分,瘤体密度不均匀,CT值为负值。然而,不同瘤体中脂肪、血管和平滑肌三种组织的比例可能会有很大不同,有的脂肪组织含量过少,或者由于出血坏死,影像学表现不典型,造成诊断困难。Heidenreich等报告[16]大约有50%的血管平滑肌脂肪瘤脂肪比例小于20%,此时CT便很难区分。血管平滑肌脂肪瘤对11C-乙酸有高摄取量,病灶/肾组织“SUV最大值”比值通常大于1.8,显著高于高度分化肾透明细胞癌[17]。血管平滑肌脂肪瘤延迟显像病灶/肾组织11C-乙酸“SUV最大值”比值通常较早段显像高出20%,而肾嫌色细胞癌延迟显像11C-乙酸病灶/肾组织“SUV最大值”比值通常较早段显像低10%,因此延迟显像可区分血管平滑肌脂肪瘤与肾嫌色细胞癌[14]。

5 11C-乙酸检测前列腺癌

美国男性的第二大死因是前列腺癌[18]。尽管前列腺癌局部治疗的效果很好,但仍旧有很多患者发生癌症复发及远隔转移,因此准确的癌症分期,对于确定合适的治疗方案至关重要。目前,可测量水平的前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen,PSA)增高被证明是发现前列腺癌复发最有效的方法。然而,前列腺癌组织对18F-FDG的摄取量并没有显著增高[19,20],加上肿瘤周围良性前列腺增生组织对18F-FDG的摄取量相对较高,以及邻近较强的膀胱组织放射性的影响,使得18F-FDG PET检测前列腺癌灵敏度不够,其标准摄取值与前列腺癌的分级亦无关。

近年来,11C-乙酸越来越多的应用于前列腺癌的检测及分期[21,22,23]。很多学者报道诊断前列腺癌11C-乙酸比18F-FDG更灵敏,检测早期复发,盆腔淋巴结转移及盆壁骨转移等均比18F-FDG有效[22]。图6为一前列腺特异性抗原水平增高,怀疑为前列腺癌患者的11C-乙酸(上行)及18F-FDG(下行)PET/CT显像。11C-乙酸显示一2cm前列腺癌病灶,其标准摄取值为4.5,18F-FDG PET/CT显示为阴性。活组织穿刺病理学诊断为前列腺癌。

肿瘤的异常表现是多种多样的,任何一种肿瘤显像剂都不可能检测到所有肿瘤。利用不同显像剂对肿瘤不同表型进行检测,有助于弥补18F-FDG在肿瘤诊断灵敏度和特异性方面的不足。本文重点介绍了11C-乙酸在正电子肿瘤显像方面的应用,随着正电子显像不断普及,正电子扫描仪不断改进,11C-乙酸已经日益体现出其重要的临床价值。

PET—CT的优势及适用人群 篇2

【文献标识码】B

【文章编号】1004-4949（2014）09-0595-01

简介

PET全称为正电子发射计算机断层显像（positron emission tomography PET），是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂，通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床提供疾病的生物代谢信息。是当今生命科学、医学影像技术发展的新里程碑。

CT全称为电子计算机X射线断层扫描技术（Computed Tomography），它是利用X射线对人体进行体层检查。

PET/CT：将PET和CT有机的结合在一起，使用同一个检查床合用一个图像工作站，PET/CT同时具有PET，CT及将PET图像与CT图像融合等功能。

优势

CT（Computed Tomography）是大家所熟悉的X线断层显像技术。可以清楚的获得病变的解剖结构信息，但是仅靠结构特点诊断疾病有局限性，有些病变的性质比如肿瘤的良恶性、手术后肿瘤有无复发CT均难以做出准确的判断。不能准确地反映疾病的生理代谢状态。PET-CT是将PET和CT整合在一台仪器上，组成一个完整的显像系统，被称作PET-CT系统（integrated PET-CT system）， 病人在检查时经过快速的全身扫描，可以同时获得CT解剖图像和PET功能代谢图像，两种图像优势互补，使医生在了解生物代谢信息的同时获得精准的解剖定位，从而对疾病做出全面、准确的判断。PET采用正电子核素作为示踪剂，通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态，可以宏观的显示全身各脏器功能，代谢等病理生理特征，更容易发现病灶；CT可以精确定位病灶及显示病灶细微结构变化； PET/CT融合图像可以全面发现病灶，精确定位及判断病灶良恶性，故能早期，快速，准确，全面发现病灶。PET犹如大海中的航标，CT犹如航行图，从而能准确，迅速找到目标。

适用人群

1、 肿瘤家族史人群

有肿瘤家族史人群，是临床上认为必须定期做PET-CT防癌体检的首要人群。大家都知道，很多肿瘤都会遗传，因此，家族中有患了肿瘤的，建议整个家族的其他成员每年都做一次PET-CT防癌检查，不给癌细胞滋长的机会，尤其是一些肺癌、肝癌、乳腺癌、子宫癌等都是一些高遗传恶性肿瘤。当然，有肿瘤家族史的人并不意味其他家族成员也一定会患肿瘤，只是几率较大，因此，还是“防”着点好。

另外，一些不良饮食习惯也是引起‘肿瘤家族’骤增的原因，如长年热衷于吃腌制食品的家族、长期喜欢吃滚烫热汤或烫食品的家族等，都是容易引起肿瘤的家族。建议这类家庭尽量改掉这些助长肿瘤滋生的饮食习惯，定期做一些家族团体的PET-CT防癌体检，有健康才会有幸福。

需要特别提醒的是，慢性疾病也是引起肿瘤的重要因素。如乙肝患者，因为乙肝-肝硬化-肝癌是临床上典型的肝癌病变三部曲。此外，一些慢性肠炎、食道炎、慢性胃炎胃溃疡伴有幽门螺旋杆菌感染者、乳腺病、直肠的家族性乳头状腺瘤、皮肤的黑痣及皮肤粘膜综合征等，都是临床上肿瘤病变的重要“前奏”，广大朋友一定不要忽视。

2、 亚健康人群

亚健康，是指表现上看起来很健康，而实际上身体已经潜伏着疾病隐患。这类亚健康人群普遍存在，特别是长期生活在工作压力巨大的大都市白领。其实恶性疾病的形成一般要长达数十年，只是人们没有在恶性疾病早期发现并治疗。因此，长期工作压力大的亚健康人群应该定期进行PET-CT防癌体检，因为PET-CT可以检测出早期病变细胞，从而把疾病扼杀在萌芽阶段。

3、不良生活习惯人群

面对肿瘤日益年轻化，相信很多人都有同样的疑问：为什么生活水平提高了，肿瘤却离我们越来越近了？而且越来越年轻化？经医学研究者探索发现，肿瘤发病率之所以越来越高，越来越“青睐”年轻人，主要是因为人们长期生活习惯不好所致。如長期作息无常、暴饮暴食、酗酒抽烟、没有良好的卫生习惯等，都是让肿瘤发病率飙升的重要因素。立刻改掉这些坏习惯，是降低肿瘤发生的有效举措。

4、 肿瘤患者

PET-CT的最大优势是可以“防”癌，但对已经患有癌症的患者，PET-CT检查也同样适用。因为PET-CT有一次定位即可检查全身的优势，通过全身扫描可以更全面、更系统的了解肿瘤患者的具体病情，根据癌细胞的活跃度、转移情况来确定最佳的治疗方案，能最大限度的提高患者的存活率和生存质量。

PET/CT的PET质量控制 篇3

正电子发射断层显像/X线计算机体层显像 (PET/CT) , 它将PET和CT完美地结合在一起, 集功能与解剖影像于一身, 其优势己经被临床所认识, 应用领域不断扩大, 尤其在肿瘤诊断、分期等方面有其绝对优势[1,2]。因此, 越来越多的医院已配置或准备配置这一核医学科最先进的医疗设备。然而, 机器的高成本势必推高机器的维修成本, 那么如何降低PET/CT的维修成本, 提高机器的正常使用率成为核医学科和设备科常规工作不可避免的问题。由于CT的质控与维保知识已经比较普及, 本文通过对我院引进的飞利浦GEMINI GXL-16型PET/CT设备的实践工作, 从PET的角度探讨PET/CT的日常质控和预防性维护保养, 总结分析保障PET/CT日常运行的方式和方法。

对PET控制的项目包括:日常质量控制 (Daily QC) , 均匀性测试, 探测器灵敏度校正 (归一化) , 空间分辨率测试, PET/CT图像融合测试, 共5项。

1 日常质量控制

PET的Daily QC可确保探头系统的完整性。其步骤如下:将Philips (飞利浦) 提供的Daily QC模型 (专用支架上装有放射性点源22Na, 活度为3.7 MBq) 置于PET机架的指定位置, 选择自带的Daily QC程序进行每日质控。包括:系统初始化、基准数据收集、光电倍增管增益检测、能量测试与分析 (表1) 、发射扫描正弦图收集与分析。要求:每天扫描计划开始执行前都要执行该质量控制程序, 而且必须保证每个项目都通过, Daily QC才算通过。

2 均匀性测试

测定探测器对视野内任一均匀活度源的探测能力。由于计数的统计涨落及探头的非均匀响应, 在均匀源的图像上会造成计数偏差, 该偏差越小, 均匀性越好[3]。模型的均匀性图像可以分反映PET的性能状况, 同时也反映由CT或其他穿透源本身或 (和) 衰减校正后造成的图像非均匀性。因此, 通过每次测试模型的均匀性图像, 可以直观地评价系统的运行状况。

均匀性测试分为断层均匀性、体积均匀性和系统均匀性。采用NEMA 1994标准模型及采集重建方法, 在每一断层图像上, 以中心为圆心, 勾画一直径为175 mm的圆形感兴趣区 (ROI) , 再用正交的直线将该感兴趣区分成多个边长为10 mm的小正方形区域。用这些小正方形区域中的计数可计算各种均匀性。根据厂家提供的测试程序进行测试即可。

我院检测条件:放射源为740 MBq (20 m Ci) 18F-FDG;采集矩阵128×128;采集层厚2.00 mm;重建层数115。采集完毕后, 根据厂家提供的设备检测程序, 由计算机自动求出有效视野 (UFOV) 和中心视野 (CFOV) 的积分值 (IU) 和微分值 (DU) 。PET的断层均匀性通常由UFOV和CFOV的IU和DU表示。我们分别对标准模型中的水散射体和不规则散射体中心层面的断层均匀性进行测算 (水散射体所处的中心层面为40~42层, 不规则散射体所处的中心层面为69~71层, 下同) , 其结果见表2~3。由于GB/T18988.1-2003《放射性核素成像设备、性能和实验规则第1部分:正电子发射断层成像装置》中未对均匀性以及PET/CT断层图像位置匹配误差等参数给出具体评价指标, 所以, 我们结合实验结果以及临床实际图像质量进行综合判断, 均匀性结果符合临床要求, 可供同行参考。

3 探测器归一化校正

PET中有成千上万个探测单元, 受其各自几何位置和性能差异的影响, 例如晶体条发光效率、晶体条与光电倍增管的耦合、晶体条对符合线的张角不同等因素, 使其探测效率不尽一致。其校正方法是利用均匀分布的放射源, 测量每个测量单元的计数响应Di, i=1, …, M, M是PET探测单元总数, 算出归一化因子 (NOPMi) :

以文件方式存于计算机, 在对病人进行PET测量时, 将测量值乘以相应归一化因子就实现了探测器效率校正。归一化校正可由机器提供的校正程序自动完成, 全程5 min。

4 空间分辨率测试

重建图像的半高宽 (FWHM) 能反映PET在最佳状况下能达到的最高分辨性能[4]。测试方法:选用放射性同位素是18F离子, 比活度1480~2220 MBq/m L。用注射器针头滴1滴在玻璃板或胶片上, 用长度为100 mm、内径≤1 mm、外径≤2 mm的毛细管吸取2~5 mm18F溶液, 制成活度为1.85~3.70 MBq的点源;将3个点源固定在一个XY平面支架上, 用激光定位线将模型置于视野中心, 分别在1/2轴向FOV和1/4轴向FOV两个位置测量, 每个位置测量3个点, 分别为 (0 cm, 1 cm) , (0 cm, 10 cm) , (10 cm, 0 cm) , 每个点测量3个方向的FWHM。采集程序及数据处理均由仪器提供的测试程序自动完成, 并给出空间分辨率测试结果。要求:PET轴向空间分辨率 (0 cm及10 cm处) 分别为<6.5mm, <7.0 mm;横向空间分辨率 (1 cm及l0 cm) 分别为<5.7mm, <6.5 mm。我们对不规则散射体中心层面的断层 (断层数69~71) 的空间分辨率进行了测算 (表4) , 其结果符合临床需求。

5 PET/CT图像融合测试

PET/CT最大的优势就是将PET和CT的图像结合起来获取功能信息与结构信息, 能大大提高诊断准确性[5]。PET/CT图像融合的质量控制至关重要, 以下简要介绍PET/CT图像融合的测试方法。

选用Philips提供的圆柱体空心模型 (该模型直径为300 mm) , 内注入148 MBq的18F溶液, 测试时, 模型由支架固定在扫描床的前端, 体模紧邻其后, 启动临床全身扫描程序, 完成1次完整的PET/CT扫描采集, 然后滤波重建CT及PET横断层图像, 并进行图像融合, 观察PET和CT配准情况。从PET模型断层图像上观察分辨最小球的直径, 作为空间分辨评估, 利用PET和CT的位置偏移距离来计算图像位置的匹配程度 (用mm表示) 。测量选取了不规则散射体中心层面的断层 (断层数69~71) 的图像位置匹配程度, 其结果见表5及图1。要求PET和CT的匹配误差≤1 mm, 显然机器的匹配误差不符合要求, 提示要进行校正, 不然会影响图像质量。

6 结语

PET/CT的安全稳定的运行和质量保证是PET/CT得以广泛开展的前提, 这就要求我们必须配备具有高素质的技术人员, 严格按照操作规程操作仪器, 加上精心维护与保养, 保证机器的使用率, 降低故障发生率和误操作率[6,7,8]。希望我们对飞利浦GEMINI GXL 16 PET/CT质量控制的工作经验能启示大家对PET的质量控制与保养的认识, 形成科学的标准化的统一管理体系, 使核医学的这一利器能发挥其巨大的临床效用和社会效益。

参考文献

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国产PET/CT技术进展 篇4

PET是英文名称Positron Emission Tomography的缩写, 即“正电子发射断层扫描仪”[1]。在PET扫描过程中, 注入人体的放射性核素发生β+衰变产生正电子, 正电子进一步与组织器官中的电子发生湮灭, 产生一对具有511Ke V、但方向相反飞出的γ光子, PET利用其封闭环绕型探测器阵列对这些背对背的光子进行符合测量 (即电子准直) , 形成投影线, 利用计算机处理投影数据进行图像重建求解出待测组织或器官的放射性药物分布, 以研究待测组织或器官的功能。PET是在分子水平上利用影像技术研究人体组织代谢和受体功能的一种最先进的设备[1~3], 已成为肿瘤、心及脑疾病诊断的一种最有效的方法, 被誉为20世纪最伟大的十项发明之一。大多数疾病的生化变化先于解剖学的变化, 因此PET能提供很多疾病在发展过程中的早期信息, 可以进行超前诊断。比如癌症的葡萄糖代谢率比正常组织的代谢率高, 据此就可从PET的葡萄糖代谢功能图像清楚地断定肿瘤的良恶性, 是否已转移, 以及较精确地定出癌症的范围等, 以便较彻底地切除, 从而减少复发率。尽管PET可以提供组织的代谢或功能信息, 但PET的分辨率差, 解剖定位差。

CT (Computed Tomography) 是最常用的医学结构成像设备之一, 利用人体组织密度差进行成像, 其空间分辨可达到亚毫米级。CT虽然也能用于检测癌症, 但只能用于疾病过程已经引起了较大的解剖学变化时的情况, 如肿瘤发展较大, 也就是大多发展到中晚期以后, 才能检测出来。

CT与PET的有机结合可将解剖结构影像与功能/代谢/生化影像精确重叠显示, 使医生获得最为全面的信息[4~7], 这对疾病的诊断, 尤其是对肿瘤的诊断、定位和治疗计划有很大帮助[8]。一体化双模式PET/CT中, CT和PET数据是在同一次扫描和同一坐标框架中采集的, 从而提供了两种模式之间的准确的空间定位关系。

另外, 在PET/CT中CT还可提供PET的衰减校正。由于CT采集的统计量大, 且在1、2分钟内即可完成, 由此可直接得到足够精度的衰减校正系数, 而传统的PET放射性棒源扫描则大概需要每床位几分钟到10分钟的时间。可见, 使用PET/CT, 整个病人扫描时间可明显缩短[4], 这有利于减少运动伪影和减轻病人检查时痛苦, 特别是危重患者。在PET/CT中可利用CT的高分辨图像对PET可疑病灶进行解剖定位, 可降低PET显像中的假阳性, 提高小病灶的检出率。

由上可见, CT与PET的有机结合可起到优势互补的作用, 是一个1加1大于2的技术整合。大多数PET/CT产品也可以支持单独PET与单独CT操作使用, 整个设备的利用效率高。

美国于1974年成功合成碳-11标记的脱氧葡萄糖, 并获得了第一例大脑脱氧葡萄糖代谢图。于1976年8月成功合成了18F-FDG, 采用PET技术得到了18F-FDG大脑代谢图, 其后相继开发了临床PET技术, 于2000年成功实现了PET/CT一体化技术, 将PET/CT一体机推向临床应用。据不完全统计, 截至2012年底, 大陆已装的PET/CT数近200台, 2013年待装机49台, 这些PET/CT扫描机均为进口。目前应用于国内临床的PET/CT多为24-39环PET和16-64排螺旋CT, 也有少量高端PET/CT机, 如采用128排及以上螺旋CT, 采用40环以上高分辨PET探测器, 采用TOF (飞行时间探测) 技术的PET/CT扫描机。

国内开展PET扫描技术的研究较早, 1986年中国科学院高能物理研究所研制成功我国第一台单环PET实验样机[2]。利用中国原子能研究院研制的18F-FDG, 在中日友好医院成功应用于临床研究, 对一例肝癌患者成功显像。中科院高能所与广东威达合作研制成功四环PET系统, 并用于中国医学科学院阜外医院的临床研究。这一代的设备基本上属于试验样机, 因其轴向视野有限 (小于15cm) , 与临床型PET相差较远。2004年亿仁赛博医疗设备公司 (现为大基医疗) 成功研制了新一代实用型商业化医用PET:SEEREAL 32R-1 PET系统, 该设备的技术较为成熟, 已在多家医院进行临床应用, 并成功出口到国外。

由于PET扫描机的局限, 近年来国内开展PET/CT同机融合技术研究。据初步了解, 目前国内有4~5个研究单位独立开展了PET/CT一体机的研究, 并均取得了较大的突破。本文介绍临床医用PET/CT的技术原理和功能, 并以国产PET/CT为例, 概要介绍PET/CT系统构成及初步临床试验结果。

2. PET/CT系统构成与工作原理

PET/CT系统集成了以下两种医学成像技术:用于解剖成像的计算机X射线断层扫描成像 (CT) 和用于功能成像的正电子发射断层摄影术 (PET) 。

其中CT部分由操作台、检查床、X射线控制器、高压发生器、X射线管组件、CT扫描架、图像处理硬件单元等组成;其软件部分包括CT数据采集与重建、CT临床诊断、CT数据库管理等软件包。

PET部分由PET扫描架、探测器环、前端与符合电子学、数据采集与PET图像校正、重建、显示、融合与分析计算机等组成。见图1。

PET/CT软件部分还包括功能强大的后端图像融合/临床分析工作站, 其具有图像融合与处理, 显示诊断, 数据库管理等功能。

在PET/CT成像方案中, CT图像是使用螺旋扫描技术获得的。在一次扫描过程中患者在同一扫描孔中移动, 分别进行CT扫描和PET扫描。PET采集可能将其中的几个轴向区域 (床位) 进行拼接, 用于大范围 (如躯干, 多床位) 成像。将患者安置在检查床上, 通过移动检查床底座运动装置可将患者从CT图像面成像区移动到PET成像区。

PET/CT系统中, 由CT扫描获取病人平面像和断层图像, 传输到PET子系统, 为后续PET扫描提供床位规划, 提供PET衰减校正所需的“衰减图像”, 对PET图像进行基于CT图像的衰减校正 (CTAC) , 完成PET图像和CT图像的融合。由于是‘同机配准’, 因而可获取配准精度很高的CT和PET的融合图像, 形成有效的PET/CT检查项。融合后的PET/CT图像数据传输到图像融合/临床分析工作站, 该工作站有多种临床处理协议, 如大脑静态协议、全身静态协议等, 可方便对不同类型病人图像数据进行处理、融合、诊断与定量分析, 具有DICOM3输出功能, 可输出病人数据、打印报告与胶片。

3. 系统总体功能与指标

PET/CT的关键技术在于将PET和CT集成后, 系统总体的功能和指标。表1为国产PET/CT经国家药监局认可的医疗设备检测中心进行的设备性能及电器安全性检测结果 (ZC-2013-0003) , 并与国外进口的PET/CT设备做了对照, 对照结果见前页表1。

从表1可见, 国产PET/CT的径向分辨率和轴向分辨率与进口同类设备相差不大。目前还需临床进一步应用, 以验证其性能。

4. 国产PET/CT的初步临床应用

目前国产PET/CT已实现一体化设备 (见图2) , 该设备中PET为36环PET, CT为64排螺旋CT, 实现了同机扫描及图像融合。经相关部门批准, 在我院开展了国产PET/CT与进口设备的对比研究, 目前已完成近100例志愿者的PET/CT扫描, 其中50余例为国产与进口设备的对比研究, 研究内容包括:18F-FDG及非FDG的局部和全身显像, 初步结果表明:同一志愿者的国产PET/CT图像质量与国外同类产品相比无明显区别, 其图像质量完全达到临床诊断要求。图3A为国产PET/CT扫描发现左肺占位、累及纵隔及多发骨转移, 图3B为在同一断层, 进口的PET/CT所见与上完全一致。余下的50例为志愿者查体, 发现一例恶性肿瘤, 并经手术证实。结果表明:国产PET/CT的图像达到独立开展临床诊断的要求。

5.展望

PET/CT自2001年诞生以来发展迅速, 我国从2002年引入第1台PET/CT至2013年1月, 装机量已达200。到2015年底, 总体规划配置270台PET/CT (不含军队医院) , 其中2011至2015年全国规划新增PET/CT 160台 (不含军队医院) [9]。由此可见, PET/CT的需求在我国还是巨大的, 如果单纯依赖进口, 不仅需要大量的外汇, 而且在大型医疗设备上无话语权, PET/CT设备价格高高在上, PET/CT检查价格无法下调。通过近几年的发展, 国产PET/CT设备在性能上达到了国外同类设备的要求, 而且种类超过2种。如果国产PET/CT能商品化, 取代国外同类产品, 不但可降低医院购进设备时的费用, 也造福了广大患者。

摘要：本文对PET/CT系统构成及工作原理进行了概述, 重点介绍了国产PET/CT技术近年的进展, 与国外同类商品化设备性能对照, 开展临床对比研究。结果表明:国产PET/CT技术已较为成熟, 商品化的产品可以替代国外同类产品.

关键词：PET/CT,显像技术,临床应用,展望

参考文献

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[3]曾海宁.医用PET系统技术概述[J].CT理论与应用研究, 2006, 15 (2) :28～32.

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[8]Weber WA.Assessing Tumor Response to Therapy[J].J Nucl Med, 2009, 50 (5) :1S～10S.

PET/CT的研究及应用 篇5

1 PET/CT的研究意义

随着医学影像技术的不断进步和发展,许多不同特性的产品组合后应用于临床,为医学研究和临床诊断提供了极大的便利,PET/CT就是其中结合密切、应用广泛、诊断效果比较理想的产品之一。CT扫描器提供高质量的解剖图像[1],PET扫描器提供高质量的功能图像,再通过一台高档计算机和软件将两个装置采集的图像融合起来,这些装置的相互结合便构成了PET/CT。患者可以躺在一个在PET和CT之间移动的扫描床上,检查中不需变换体位、移动,就可以准确记录检查图像。

PET/CT就是将采用正电子放射性示踪剂成像的PET(正电子发射计算机断层显像)和利用X射线成像的CT两种不同成像原理的设备有机、互补地结合在一起,各自发挥优点、弥补不足,从而获得一种反映人体解剖图像与反映人体分子代谢情况的功能图像完全融合的全新影像学图像。能够对疾病的早期诊断、病灶定性、手术和放射计划治疗定位、小病变的诊断与鉴别以及一些目前仍不清楚的代谢疾病研究和受体疾病研究具有重要价值,显著提高了疾病诊断的准确性以及治疗方案的合理性。该产品不是功能的简单相加,而是在此基础上进行图像融合,他们使用同一个检查床和同一个图像处理工作站,将PET图像和CT图像融合[2],融合后的图像既有精细的解剖结构又有丰富的功能信息,可以同时放映病灶的病理生理变化和形态结构,明显提高诊断的准确性,能为确定和查找肿瘤及其它病灶的精确位置定量、定性诊断提供依据。

2 PET/CT的应用

PET显像的物理原理是利用回旋加速器,加速带电粒子攻击靶核,通过核反应产生正电子放射性核素,应用相应的显像剂,定位于靶器官,经过衰变发射正电子,这种正电子相互作用,发射出方向相反、能量相等的两个光子。与单纯的CT或PET相比,PET/CT显像的优势在于它通过一次快速扫描成像不仅能提供精确的全身解剖图象(包括三维成像及各向断层切面的图象),而且可依据不同的正电子显像药物勾画出不同组织器官特定的生物代谢分布图,对各组织器官的多种病灶进行准确的定位并进行特性判断或者定量、半定量分析[3]。其主要特点是能对肿瘤进行早期诊断和鉴别诊断,指导和确定肿瘤的治疗方案。鉴别肿瘤有无复发,对肿瘤进行分期,寻找肿瘤原发和转移病灶,PET-CT能准确评价疗效,及时调整治疗方案,避免无效治疗。同时,它也是健康体检的有效手段,它能一次显像完成全身检测,可早期发现严重危害人们身体健康的肿瘤及心、脑疾病,达到有病早治无病预防的目的。

PET/CT融合成像设备是生物学和结构学之间的桥梁,这些图像能够显示CT解剖、PET功能,还能显示形态和功能的二者融合,它能同时获得人体的代谢和解剖图像,在肿瘤评估和心脏疾病的诊断上具有明显的优势,也可为神经学研究及放疗的靶区定位提供便利。由于在同一个机器上能同时完成两种扫描,保证了PET图像与CT图像相同层面的准确性。高质量的功能与解剖的融合图像,使医务人员以前所未有的方式观察体内的病理与生理变化,早期发现病灶,准确做出定位和定性诊断。

3 PET/CT的临床价值

PET/CT整合成一个完整的显像系统[4],完成了真正意义上的功能与解剖影像的统一,使得影像医学的发展向前迈出了具有历史性意义的一步,PET/CT是一项安全、无创的检查,无致敏性,衰变非常快,对人体不够成危害,是安全的显像检查,应用在肿瘤的早期诊断和良恶性鉴别,确定各类恶性肿瘤的分期和分级,治疗效果评估和预后判断,早期鉴别肿瘤复发,对肿瘤进行再分期,肿瘤原发病灶的寻找等各方面的医学诊断。

参考文献

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[3] 亓恒涛,秦维昌,刘传亚,等.CT机质量控制榆测的探讨[J].医学影像学杂志,2006;16(9) :978-981．

飞利浦飞行时间PET/CT 篇6

其实, 简单的调查即可发现, PET/CT扫描之所以是目前最昂贵的影像学检查方法, 主要原因在于显像剂价格过高, 其成本占到PET/CT扫描总价的1/3左右。例如, 东北一家大型三甲医院的PET/CT全身检查费用为9900元, 其中显像剂成本即为2800元。此外, 检查时间过长也影响了患者流量, 从而使单次检查费用增加。正是出于对上述问题的广泛调查与深入思考, 全球医疗设备的领导者和“全程关护”先进医疗理念的倡导者——飞利浦公司, 历经多年研发, 于2006年率先推出具有飞行时间技术 (TOF) 的新一代PET/CT产品。它的出现大大减少了显像剂用量并加快了患者流通量, 使运营成本大幅降低, 让患者与医院双方均获益匪浅。

大幅度提高灵敏度的TOF技术是显像剂减量的基础

TOF技术包括了快速的LYSO晶体、渡越一致的SiPMT、皮秒采集计算光子线路、矩阵计算柜、TOF重建算法、TOF散射校正技术等多种专利技术。其正电子的时间分辨率达到495ps, 从而可精确测量两个光子到达探测器的时间差, 精确定位湮灭辐射, 大幅度提高灵敏度, 降低噪声。正是因为灵敏度和信噪比的大幅度提高, 使得飞行时间PET/CT只需要传统PET/CT不到一半的信息量就可以实现高清的图像质量。

低显像剂用量和高流通量在降低运营成本的同时造福受检者

传统PET/CT的显像剂剂量为十几mCi, 而飞利浦第三代的飞行时间PET/CT仅需5～6mCi, 所用剂量仅为传统PET/CT的1/3, 这使得受检者的辐射剂量显著降低。北京肿瘤医院引进飞利浦飞行时间PET/CT后, 首例病人只用了4.6 mCi的FDG显像剂。此外, 由于灵敏度增强, 飞行时间PET/CT的扫描信息量需求降低, 从而可使以往需要费时半小时以上的检查过程降低到10min内, 且成像质量更为高清。

面对节节降低的检查费, 您该如何应对

PET/CT常见故障分析与维修 篇7

我院的Biograph True Point PET/CT是一款52环晶体PET融合64排螺旋CT的高端分子影像设备。该设备主要由控制台、扫描架、扫描床、影像重建系统、水冷系统、电源柜构成。其中PET最大可采集6个床位, 每个床位达21 cm, 真正实现一次全覆盖扫描;CT最薄层厚0.625 mm, 机架最快旋转速度0.33 s/圈[1], 能够完成包括心脏冠脉检查的各种扫描。设备运行4 a多, 故障总计发生96次, 故障高发期达到每周1次。为了提升设备运行效率, 笔者总结了历年故障及维修实例并做出相应分析, 供参考。

1 故障分析与维修

1.1 机架故障

1.1.1 故障现象

日常设备运行中常见故障有4种: (1) 启动系统时, 机架指示灯灭, 控制台显示器提示“gantry startup failed, scanning not possible”; (2) 系统启动后, 行检查床位校正时机架床位指示灯灭, 控制按钮失效; (3) 系统启动正常, 行Check Up时X线球管自动停止放线, Check Up失败, 系统提示不允许扫描; (4) 行患者扫描野定位或患者扫描检查过程中, 机架床位指示灯灭, 扫描中止并在控制台界面提示“continue”对话框。以上故障的共同特点是机架床位指示灯熄灭。

1.1.2 故障分析

针对上述故障现象, 结合设备运行情况进行分析: (1) 日常检查工作结束后, 当关闭系统时检查床未归零位, 通常会导致系统在机架启动过程中失败。 (2) Event Log中包含所有的故障信息, 切换到维修模式, 可以看见更多故障详细描述信息。提示机架启动失败的故障ID:3145和3146, ID3023对应的是电路板故障[2], 故障源:CT_PTH。可推断故障起源于检查床控制系统。控制系统的继电器每日重复吸合数次, 是故障多发部位。图1为检查床控制系统。

1.1.3 故障排除

根据故障分析情况, 通常采取的处理方法有: (1) 若因检查床位未归零导致机架启动失败, 需要手动把检查床拉回零位, 然后从控制台选择setup通过continue控件可恢复机架状态; (2) 继电器故障需要更换继电器, 或者重新插拔继电器也可以暂时排除检查床故障, 更换继电器为首选方案; (3) 若为电路板输出电压不稳, 更换控制系统的集成块 (16针脚) 或修改电路设置, 可达到恢复效果; (4) 最常用方法是完全关闭系统, 然后重启动, 很多常见故障都可以通过重新启动系统来排除。

1.2 重建计算机 (IRS) 故障

1.2.1 故障现象

主控制台不能进行任何扫描与重建工作。提示信息:Fatal error in image reconstruction please shutdown the system。

1.2.2 故障分析

该提示信息通常是由重建计算机不能将采集的原始数据进行相关运算所致。以下4种情况会引起计算机故障: (1) 重建计算机散热风扇故障; (2) 重建计算机硬盘故障; (3) 重建计算机电源故障; (4) 计算机通信TCR故障。Event Log中通常可以查询到相关信息: (1) DIS:health monitor error9[irs rec3]fan speed hdd1, 指示风扇状态异常或是转速低于正常范围1 500~9 999 r/min。 (2) ID:0251 system CMOS checksum bad default configuration used, 指示计算机硬盘故障。 (3) CT_ITH:IRS error information:NET;Connection closed IRSREC3:software caused connection abort, 指示计算机通信TCR故障。图2为重建计算机。

1.2.3 故障排除

依据Event Log中提示内容, 分层查找。首先, 检查风扇状态, 观察是否有风扇停止工作。其次, 通过重建计算机柜内折叠LCD显示器, 查阅相关计算机 (REC1、REC2、REC3) 工作状态, 可定位故障的计算机。 (1) 通常风扇会因灰尘积聚过多而降低散热效果甚至停止旋转;此外, 清理灰尘时容易松动风扇等电源接口, 均可能导致风扇故障。更换风扇即可解决散热问题。 (2) 由于硬盘每日重复进行大量数据工作, 一段时间后容易出现损坏通道现象, 此时需更换硬盘, 注意做好数据备份。 (3) 计算机电源也是容易损耗配件之一, 观察设备上指示灯信息, 有助于发现故障, 及时更换电源。

1.3 伪影故障

1.3.1 故障现象

通常会出现CT伪影和PET伪影2类。常见类型又分为以下4类: (1) CT扫描中出现同心圆螺纹伪影, 如图3所示。 (2) 不能行PET图像采集, PET采集监视系统 (PET monitor) 信息监测失败, 所有DEA信号为零。 (3) PET检查完成后, 发现患者PET图像存在条状伪影。 (4) 质控过程中, QC质控结果失败。

1.3.2 故障分析

(1) 螺纹伪影为CT采集数据异常[4], 在Eveng Log中显示故障ID:3002, 故障源:CT_MCU;因为球管正常放线, 所以故障起源于数据的接收到成像环节, 考虑为采集通道故障。 (2) 由于放射源Ge活度超过半衰期, 且QC校正长期未按照要求进行, 会导致参数漂移, 从而输出图像可见条状伪影。 (3) DEA为故障高发部件, 电源故障导致1个模块无信号, 所以QC质控失败。

1.3.3 故障排除

(1) 螺纹伪影故障为偶发, 通过行Check Up然后再次扫描, 故障即可排除;也可以通过defective channels correction程序, 修正故障通道。 (2) PET图像条状伪影可通过行Partial setup和Time alignment校正Block晶体, 修复漂移参数。 (3) PET机架与CT的通信中断, 或者PET内晶体故障会导致pet monitor监测失败。本设备因DEA风扇或者电源故障导致PET图像不能采集, 经过更换相关配件恢复正常工作。由于PET具有12个DEA, 每个都是相同的配置。DEA主要的参数范围:高电压990~1 005 V, 低电压4.5~5 V, 状态 (S) :0, 温度34~39℃。通过对比分析每个DEA参数, 可以快速排查故障。

1.4 CT球管打火

1.4.1 故障现象

扫描中停止放线至扫描失败, 只获取部分有效图像。此故障通常出现在小焦点曝光扫描时, 例如心脏冠脉检查。

1.4.2 故障分析

在Event Log中tube history选项卡获取相关管球曝光信息, 如图4所示。球管达到一次曝光寿命时, 开始老化。球管由管套、管芯、绝缘油、散热器等组件构成密闭空间。本例打火主要因管芯真空度下降所致。在小焦点扫描中, 通常为高曝光量 (m As) 长时间曝光, 需要较高能量, 容易出现球管打火现象。

1.4.3 故障排除

在没有更换球管的前提下, 有效途径是每日扫描工作开始前, 行训管扫描 (与Check Up类似) , 可排除管球内杂质 (如气体) 。此外, 更改小焦点曝光时的扫描条件, 包括降低管电压, 主要是降低曝光量、扫描时间和球管的曝光功率, 亦可有效缓解扫描中止问题。

1.5 传送带故障

1.5.1 故障现象

检查床下方传输履带断裂, 无法运行。

1.5.2 故障分析

(1) 使用时间久, 设备老化, 履带连接处早已出现裂纹; (2) 患者上下检查床过程中注意不要踩踏到履带。

1.5.3 故障排除

应急情况下可以拆卸传输履带, 同时注意防止掉落物, 因为轨道内含有强磁体。打孔传送履带, 采用细铁丝固定, 如图5所示。

1.6 冷却系统故障

1.6.1 故障现象

扫描中主控制台提示:gantry over heated, andwill be disabled in 10 min。

1.6.2 故障分析

(1) 夏季容易出现机架散热故障, 因为室外环境温度很高, 而且夏季室外容易有杂物堵塞进出风口。 (2) 水冷系统故障, 导致球管散热不良, 从而造成机架过热。

1.6.3 故障排除

设备间冷却系统的进出风口要经常清洗, 保障通畅。水冷系统故障, 通常压缩机容易产生故障。压缩机使用一段时间后, 其内的冷却液逐渐消耗, 制冷能力下降。PET/CT机架采用水冷与风冷结合模式, 使用一段时间后会消耗一部分水, 因此需要及时补充, 使水压达到规定范围。

2 小结

PET/CT的故障与使用环境和使用方法有密切关系。经统计, 在96次故障中, 与环境相关的23次, 占24%, 主要体现在机房温度、湿度、设备间冷却系统、市电供给稳定性4个方面;与人为操作不当相关的35次, 占36%, 主要体现在开关机程序错误、扫描参数错误、扫描流程故障、未及时做质控等环节。各种故障中, 以软故障最多, 多为不熟悉业务的不当操作所致。未对设备进行定期维护与保养, 也是故障高发的一个主要因素。

维护与保养对于提高设备完好率、降低设备的故障率及运行成本具有重要意义。维护与保养主要包括保持良好的工作环境、机器保养和校准。机房适宜温度为20~24℃, 湿度为40%~60%。CT值均匀度检测校准、PET均匀度检测校准、系统相关噪声检测、信噪比检测、床的功能测试及调整建议每半年1次, 球管冷却器清洁、机架滑环检测、数据采集系统检测及清洁建议1年1次, 气候恶劣时适当增加清洁频率。建议科室做好相关维护保养工作, 预防故障发生。

参考文献

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PET/CT显像 篇8

孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules,SPN）是指肺实质内单发圆形或类圆形致密影，直径小于3 cm，不伴有肺不张或淋巴结肿大，目前普遍接受以3 cm为界限。SPN的诊断和鉴别诊断一直是胸部影像学的重点和难点，随着CT及PET/CT的普及应用，SPN在影像学上的特征得以充分显示，为结节的定性提供了更多重要的信息。区别结节的良、恶性是影像学的最终目的，充分认识结节的特征，正确地评价结节的性质既能使恶性结节的患者早期就得到及时的手术治疗，又能使良性结节的患者避免不必要的手术。本文对恶性SPN的CT及PET/CT征象进行相关分析，以提高对恶性SPN的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2010年2月至2014年5月经组织病理证实为恶性SPN患者52例，其中男41例、女11例，年龄41～83岁，平均年龄（59.38+10.17）岁。病灶长径5～30 mm。组织病理报腺癌28例、鳞癌12例、小细胞肺癌8例、不典型腺瘤样增生4例。依据病灶密度分为实性密度与磨玻璃密度，其中实性密度占35例，磨玻璃密度占17例。

1.2 检查方法

采用西门子Biography 64 True Point PET/CT扫描仪器，扫描范围从肺尖到肺底。扫描参数：管电压120 kV，参考毫安秒90 m As，螺距1.4，准直器64×0.6 mm，旋转速度0.5 s/r，扫描层厚5 mm，重建1 mm层厚。增强扫描时通过肘静脉注射60～70 ml碘帕醇（浓度370 mgI/ml）对比剂，胸主动脉触发分别进行平扫、动脉期和延迟期扫描。PET/CT扫描前肘静脉注射显像剂18F-FDG，注射比例0.14 m Ci/kg。受检者静息卧床1 h开始采集图像，先行CT扫描从颅底至骨盆，管电压120 kV，参考毫安秒120 m As，扫描层厚5 mm，螺距1.4。PET每床位覆盖范围21 cm，相邻两床位重叠1/3扫描区域，每个床位采集时间为2 min，局部延迟显像每床位采集时间3 min。

1.3 图像评判

在西门子工作站上由2名高年资诊断医师独立阅片。CT图像分析病灶边缘形态、内部结构、邻近组织改变。PET图像采用西门子TrueD软件分析，病灶摄取值采用半定量法：选择病灶感兴趣区（region of interest,ROI），测量其最大标准摄取值（maximum standardized uptake value,SUVmax），以SUVmax≥2.5作为诊断恶性结节标准。2名医师图像评价一致方可入选统计结果。

1.4 统计学方法

使用SPSS 16.0软件进行相关分析。SUVmax及病灶形态征象采用χ2检验；平扫、动脉期、延迟期CT值采用F检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

磨玻璃密度结节与实性密度结节影像图及病理图如图1、2所示。

注：患者，男，53岁，右肺下叶磨玻璃结节原发灶。无任何临床症状，体检偶尔发现右肺上叶背段小结节影，并进行PET/CT检查。病理结果为腺癌

注：患者，男，48岁，多年吸烟史，右肺上叶实性结节伴右侧胸腔积液，纵隔淋巴结肿大。病理结果为高分化腺癌

2.1 SUVmax分析

将52例SPN患者依据密度差异分为2组，即实性密度结节与磨玻璃密度结节，分别统计2组18F-FDG的SUVmax，见表1。

2.2 对35例实性密度结节病例分组

对35例实性密度结节均进行增强扫描，并将平扫定义为A组、动脉期定义为B组、延迟期定义为C组。A、B、C 3组数据经Kolmogorow-Smirnov正态性检验，P值为A组0.417、B组0.129、C组0.738，均大于0.05，说明资料符合正态分布，方差检验结果有效。所有患者数据均分别测量每组CT横轴位图像结节最大面积处CT值，A组为（26.05±8.09)HU,B组为（37.68±6.17)HU,C组为（60.22±11.68)HU,3组方差分析结果：F=132.365,P=0<0.05。因此A、B、C 3组CT值差异有统计学意义。

2.3 SPN影像学征象

在本组病例中，SPN在螺旋CT影像征象主要表现为毛刺征（43/52）、空泡征（10/52）、支气管气相征（16/52）、胸膜凹陷征（30/52）、分叶征（43/52）、血管集束征（37/52）。不同病理类型在分叶征与血管集束征存在统计学差异（P<0.05），而毛刺征、空泡征、胸膜凹陷征、支气管气相征均无统计学差异（P>0.05），见表2。

3 讨论

肺癌是最常见的一种癌症，据统计，2012年世界范围内约有1 800万肺癌患者和1 600万人死于肺癌[1]。2013年美国报道肺癌患者新增228 190例，其中159 480例死亡。近年来，低剂量CT应用一方面增加了肺结节被筛查出的可能，如美国国立癌症研究所公布低剂量螺旋CT用于肺癌筛查可以有效降低肺癌死亡率达20%；另一方面被筛查出的肺结节定性诊断仍是难点，特别是SPN，其病理类型、生长方式、局部播散方式复杂，影像学征象表现为多种多样，尽管包含如炎性假瘤等良性病变，但有30%～40%的SPN为恶性结节。

18F-FDG与PET/CT作为一种无创检查方式被推荐用于3～30 mm的SPN定性诊断[2,3]。国外文献对于肺部孤立结节的PET检查[4,5]报道18F-FDG-PET对肺结节良恶性鉴别准确率为90%～94%，敏感性和特异性分别为94%～96%与78%～86%。朱栋元等[6]综述中描述了一项包含176例非小细胞肺癌患者的回顾性研究，发现中心型且原发灶>4 cm的SUVmax明显高于其他类型肺癌。李乐保等[7]基于18F-FDG-PET/CT采集条件，对70例周围型肺癌SUVmax测定发现不同直径的肺结节其SUVmax差异显著。直径小于等于1 cm时，SUVmax为1.81±0.73；直径大于1 cm且小于等于2 cm时，SUVmax为2.68±1.21；当直径大于2 cm且小于等于3 cm时，SUVmax为4.88±1.51；当直径大于3 cm且小于等于5 cm时，SUVmax显著上升，达7.72±1.86。70例中出现4例假阴性患者的SPN直径均小于3 cm。

以上研究总结了18F-FDG对肺结节的敏感性、特异性，并采用直径大小进行相关分类，给出了相应的SUVmax值。不难看出SUVmax变化范围很大，在3 cm范围内SUVmax差异可达14.11。国内学者以SUVmax>2.5作为良恶性诊断分水岭灶，如此大范围波动容易引起定性诊断的困惑。本组病例进一步将SPN以密度划分为实性密度结节与磨玻璃密度结节，并且发现2组密度结节的SUVmax值统计存在差异。实性密度结节SUVmax值为7.75±3.23，与上述文献报道相近。以磨玻璃密度为主的结节，特别是纯磨玻璃密度结节SUVmax往往小于2.5，本组17例磨玻璃结节SUVmax<2.5的有10例。如图1所示，直径1.67 cm的磨玻璃结节患者其SUVmax=1.0,SUVmean=0.70。一方面，磨玻璃结节病理特点与肿瘤的伏壁式生长不破坏支架结构，导致代谢活性不显著；另一方面，对于部分分化较好的肿瘤，其18F-FDG代谢也不显著。同时，肺泡间隔增厚、肺泡内含黏液或富蛋白液体以及肺泡腔未被肿瘤完全占据是形成磨玻璃样改变的病理基础[8]，因此磨玻璃密度结节总体呈现低代谢特点。吴湖炳等[9]指出，病灶<3 cm时SUV值与病灶大小关系密切，病灶越小，SUV越小。临床上除了上述因素影响SUV值外，受检者体质量指数、血糖水平、显像时间、探测器灵敏度等因素也直接影响SUV值，仅靠单一影像学特征对SPN进行定性诊断具有一定困难。田蓉等[10]提出从患者年龄、性别、吸烟史、恶性肿瘤史、结节形态、18F-FDG摄取程度等因素分析SPN。

CT以空间分辨力优势可使病灶的内部结构、边缘特点及其邻近组织的关系清晰显示，而强化CT扫描提供实性密度结节病灶血供情况，有助于良恶性鉴别。结节的形态及边缘特征反映了潜在的病理学特征。肿瘤的膨胀性、堆积式生长方式遇见正常组织阻碍时，呈现不规则形、分叶等形态。文献[11,12]报道周围型小肺癌分叶征的发生率为84%～90%。直径<1 cm的结节分叶征明显低于直径在2～3 cm的结节。本组病例分叶征发生率约为82.7%(43/52），与文献报道水平相近。血管是肿瘤赖以生存的源泉，肿瘤呈现块状时往往伴随血管集束征象。本组病例中实性结节的不同扫描期像，结节CT值差异显著。通过对实性密度结节的平扫、强化、延迟扫描CT值定量分析，有助于提升诊断准确性。李兰涛等[13]采用18F-FDG-PET/CT联合高分辨力CT对88例孤立性SPN进行研究，对SPN的特异性和准确性均比单独诊断有所提高。