脑部PET的临床应用.

1PET-CT临床应用2什么是PET?PET（PositronEmissionTomography)—正电子发射计算机断层，是将微量的正电子核素示踪剂注如人体内，用体外探测装置探测其体内分布，通过计算机断层显像显示人体组织的功能、代谢和受体分布的技术，是人体的生理生化断层，是一种生命显像(LifeImaging)。3PET的特点分子影像学（Molecularimaging)特点：11C、13N、15O都是组成人体的重要基本元素反映葡萄糖、氨基酸及核酸代谢、受体分布、DNA合成动力学空间分辨率提高进行绝对定量测定超短半衰期核素,所受的辐射剂量较低4PET原理回旋加速器正电子核素及放射性药物5所用核素均为构成人体生命物质的基本元素；所标的药物是生命的基本物质或为治疗药物；正电子核素半衰期短和灵敏度高仅需微量注射；可从分子水平显示组织器官的功能和代谢情况，可早期检出疾病；可一次行全身显像，便于转移灶检出。PET的优点：6基本常识18FDG肿瘤显像的生物学基础在于18FDG能被肿瘤细胞摄取，肿瘤组织中的18FDG分布水平明显高于肿瘤组织周围的正常组织内18FDG的分布。18FDG与人体生理糖代谢的底物棗左旋葡萄糖分子(DG)在化学结构上的差别仅仅在于DG碳环上2位的C被18F所取代。18FDG即保留了葡萄糖的部分生物活性，但同时在体内的分解代谢过程与葡萄糖又有明显的差异。和葡萄糖的胞运过程一样，18FDG也通过葡萄糖转运体（GLUT）进入肿瘤细胞。18FDG进入肿瘤细胞后，在已糖激酶（HK）同工酶的催化下变成18F-2-脱氧葡萄糖6-磷酸（18F-2-G-6-P）.由于在18F-2-G-6-P的C-2位上没有氧原子，所以不易被葡萄糖6-磷酸酶降解，同时18F-2-G-6-P也不受葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）作用，也不被糖异生途径上酶分解，因此18F-2-G-6-P被陷留（trapped）在肿瘤细胞内。肿瘤细胞不仅摄取18FDG增多，而且胞浆线粒体内HK同工酶含量丰富，所以肿瘤细胞内18F-2-G-6-P的水平相当高，持续的时间也相当长，构成了18FDG肿瘤显像的生物学基础。7同位素半衰期最大正电子量正电子在水中的范围产生方法（min）(Mev)(FWHMinmm)11C20.30.961.1加速器13N9.971.191.4加速器15O2.031.701.5加速器18F109.80.641.0加速器68Ga67.81.891.7发生器82Rb1.263.151.7发生器常用发射正电子放射性同位素的特征8同位素示踪化合物生理过程或功能典型应用注11C11C-蛋氨酸蛋白质合成肿瘤11C标记的示踪剂部分已经被18F标记的取代Fiumazenil苯二氮受体拮抗癫痫11C-奎丙灵D2受体收缩运动紊乱13N氨血流灌注心肌灌注15O二氧化碳血流灌注脑活性研究水血流灌注脑活性研究常用放射性示踪物及其临床和研究918F18F-FDG葡萄糖代谢肿瘤、神经、心脏18F标记示踪剂越来越普及，并且已经商品化氟化物离子骨代谢肿瘤18F-胸腺嘧啶（[18F]FLT）DNA肿瘤研究5-18F-尿嘧啶DNA肿瘤控制18F-长链脂肪酸[18F]FTHAβ-氧化心肌代谢18F-二氢蒽醌丝氨酸S2-受体2-18F-L-酪氨酸氨基酸转运肿瘤研究18F-N-甲苯哌利多D2-受体神经系统疾病6-18F-L-多巴突触前多巴氨能功能多巴氨受体疾病16α-18F-雌二醇雌激素受体乳腺肿瘤研究18F-Fluoromizonidazole组织缺氧肿瘤-与放疗相关18F-FDG显像原理11PET扫描仪12PET原理湮没辐射（Annihilation）符合探测（CoincidenceDetection）13FDGPET检查方法及注意事项禁食4-6h；空腹血糖水平120mg/dl，若150mg/dl，则考虑应用胰岛素；静脉注射18F-FDG100-400MBq,注射部位选择病变的对侧，远离可疑病变部位；注射前后病人处于十分安静的状态，封闭视听，等待40-60min；显像前排尽小便，避免尿液污染皮肤及衣物；记录病人诊疗经过及影像学检查资料。14FDGPET肿瘤检查适应证肿瘤与良性病变的鉴别诊断。提供较准确的临床分期,为制订治疗方案提供可靠的依据。鉴别诊断治疗后肿瘤的变化(疤痕、放射性坏死)与肿瘤复发残余。监测治疗效果。预测预后。肿瘤原发灶的寻找。15肿瘤•非小细胞肺癌(NSCLC)/单发肺内结节(SPN)(Non-smallcelllungcancer/singlepulmonarynodule)•淋巴瘤（Lymphoma）•结直肠癌（Colorectalcancer）•食管癌（Esophagealcancer）•恶性黑色素瘤（Malignantmelanoma）•头颈部癌（Headandneckcancer）•乳腺癌（Breastcancer）•甲状腺癌（Thyroidcancer）•胰腺癌（Pancreaticcancer-primarytumour)•卵巢、子宫、宫颈癌(Ovarian,cervical,uterinecancer)•原发灶不明癌(Cancerofunknownprimary-CUP)16禁食状态下的生理性FDG高度摄取:脑,肾脏,膀胱可变的摄取:心脏,消化道中等摄取:唾液腺/口咽低度摄取:肝脏,脾脏,骨髓,骨骼肌anteriorposterior摄取17DatacourtesyofKetteringMemorialHospital,Kettering,USA18肺鳞癌确定肿瘤范围指导制订放射治疗计划19恶性淋巴瘤(Hodgkin´sdisease/Non-Hodgkin´s-lymphoma)•治疗前分期–一次性全身扫描较CT具有明显的优势•监测治疗反应/探测肿瘤复发,尤其在判断治疗后肿块中有无活性肿瘤细胞有重要价值•治疗过程中PET扫描间隔时间-化疗:至少8-12weeks-放疗:4-6month20恶性淋巴瘤MIPSRVLVLD21化疗前恶性淋巴瘤化疗后22结肠直肠癌•评价可疑复发和再分期–癌胚抗原(CEA)持续升高–评价有无肝脏转移–单一转移病灶外科手术前的再分期•分期:改变了大约36%病人的临床分期灵敏度96%CT47-68%MRI77%•复发:大约使32%病人改变了临床治疗方案灵敏度93%CT71%特异性96%CT89%2324恶性黑色素瘤•全身扫描•PET应用指征为:–常规诊断方法结果阴性•N-分期中等厚度的病变=Breslow1,5mm-4mm•确定显示较厚的黑色素瘤病变的分期–单一转移灶手术前的再分期•大约使26%患者改变临床治疗方案25确定诊断6年Breslow0,5mm腹膜的癌浸润MIPRVLtransversalMIPVLD恶性黑色素瘤26原发灶不明肿瘤(CUP)•定义:组织学或细胞学证实为转移性病变,但各种诊断检查无法确定原发病灶•应用各种诊断检查后，大约5-10%的肿瘤病人原发灶定位不清•最常见的情况:膈上淋巴结转移(颈部区域)•颈部淋巴结转移:•80%为鳞癌•未分化癌/腺癌•约20-30%原发灶不在头颈部27原发灶不明癌症患者的FDGPET显像3/983/00•MRI,CT和膀胱镜检查均未明确诊断;PET确定原发灶位于下咽部.•依据PET结果采取有效的放化疗有可能获得完全缓解。28肿瘤标志物增高原因的寻找患者男，70岁，CEA不明原因升高（61-90U/L)。消化道（胃镜、结肠气钡双重造影）、肺、前列腺、睾丸检查均为阴性。（1999-07-13）292年后（2001-06-19)后患者出现咳嗽、咳痰，X线疑浸润性肺结核，CT左肺上叶癌，右肺中叶少许炎症。左肾上腺腺瘤，转移待排除。支气管镜刷检找到腺癌细胞。肿瘤标志物增高原因的寻找30胰腺癌•鉴别胰腺肿块的良恶性–灵敏度PET94%CT82%–特异性PET90%CT75%•进行淋巴结和肝脏转移的分期•正常血糖;Cave:出现假阴性•Cave:慢性胰腺炎过程中的急性炎症–可能出现假阳性(血液中炎症参数的检查)31胰腺癌32乳腺癌•乳腺肿块良恶性的判断•灵敏度90%特异性92%•腋窝及内乳淋巴结的分期/探测转移•大约使24%病人改变治疗方案•探测局部或远处的复发•大约使40%病人改变治疗方案•评价肿瘤的治疗反应33乳腺癌34女43岁，右乳腺肿块1月余，无痛无不适，不固定，欠光滑，同侧腋窝可触及肿大淋巴结。PET显像淋巴结转移35患者，女性，41岁。乳腺腺癌术后4年余，发现肺转移行右肺切除肿块后半年，现欲查有否其他转移。36各种研究提示FDG应该被批准用于所有肿瘤的检查——包括甲状腺、骨、软组织、肝脏、妇科等肿瘤；从经济学角度分析，通过避免不必要的和无效的手术所节省的支出远远超出了PET检查的费用；PET对病人治疗方案的积极影响意义更大。37FDGPET在肿瘤方面的优势•对活性肿瘤的评价:—肿瘤与疤痕的鉴别—不受病灶大小限制的淋巴受累评价标准•全身显像•定量分析成为可能•与CT/MRI进行图像融合成为可能•依据PET结果引导组织穿刺活检成为可能•所受射线辐射计量当量约10mSv(注射400MBqFDG)38PET/CT39互补的诊断成像解剖,形态大小,形态不详细，间接反映功能功能,代谢改变的代谢略好，缺少解剖信息信息类型探测结果图像详细资料解剖学成像(CT)功能性成像(PET)解剖+代谢解剖+功能大小,位置,代谢同时反映功能和解剖结构40GEDiscoveryLSSIEMNSBiograph41•Allonthesamesystemandinonestudy!•TheleftimagesareslicesobtainedwiththeGELightSpeedsectionofthePET-CT•ThecenterimagesarecreatedwiththePETAdvanceNXisectionofthesystem•Theimagesattherightrepresentthetwoimagesregisteredandfusedintooneimage4243老年男性患者，有肺部结节病史。DiscoveryLSPET-CTSystem-DiscoveryLS肺部结节4445DiscoveryLSHypolaryngealCaseStudyPatientClinicalHistory63-yearoldmalewithknownhypo-laryngealcarcinomaontheleftandsuspicionoflocalmetastasis.StagingPETdemonstratespathologicuptakeinthehypolaryngealregionandasecondring-likelesionadjacenttothetumor.PETCTdemonstratesclearlyinvasionofthesofttissuewithlocalmetastasiswithcentralnecrosis.46DiscoveryLS卵巢癌47CT像结果显示，盆腔肿块同时亦沿肠系膜和网膜有浸润。PET扫描结果与软组织浸润一致，肠系膜显示显著的高代谢活性（箭头所示）。48右侧卵巢发现高代谢的盆腔肿块。49PET/CT对放射治疗的影响“…生物适形技术的实现改进了靶体的描绘和剂量的传递，使肿瘤放射治疗达到了一个新的高度，…”StevenA.Leibel,MD(SloanKettering,NY),RSNA2000PET/CT,UPMC2000放疗计划的制订、靶体积的确定、监测治疗反应50监测治疗Case:68-year-oldmaleevaluatedforpost-transplantlymphaticdisorder.Findings:BilateralheterogeneousFDGuptakeinlungmasses.Necroticleftlungmass6cminsizewithhigh