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腫瘤診斷利器之PET/CT:為何能「切中要害、一錘定音」

1895年,德國物理學家倫琴(Wilhelm Konrad Rontgen)在實驗中發現了一種穿透力極強的新射線,利用這種射線拍攝手的照片可顯示出手的骨骼結構,因當時無法確定這一新射線的本質,倫琴便將其稱為X射線(數學上使用符號X代表未知數)。這一發現轟動了當時國際學術界,僅幾個星期,X射線就開始被醫學界用來準確顯示人體骨骼,以幫助診斷疾病。1901年諾貝爾獎第一次頒發,倫琴也因此獲得了諾貝爾物理學獎。

自那以後的100多年來,隨著醫學生物工程、電腦、微電子技術及資訊科學的進步,單純的放射診斷逐漸發展成為當今集診斷、治療於一體的尖端分子醫學影像技術,徹底顛覆了人類傳統的醫療模式。

其中,PET/MR和PET/CT作為近年發展起來的最尖端影像技術,可謂是「C位出道」 的「頂級高富帥」, 掀起了醫學影像學的又一次革命,迅速成為了全球公認在惡性腫瘤、神經系統等重大疾病領域的最佳診斷設備。

▲影片來源:聯影醫療科技

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PET/CT:PET與CT的一場「完美聯姻」

▲圖片:西門子醫學影像設備

PET,中文名字是「正電子發射斷層顯像」,是能反映病變的基因、分子、代謝及功能狀態的顯像設備。人體細胞代謝需要消耗葡萄糖,與正常細胞相比,癌細胞生長速度快、分裂旺盛、需要吸收更多的葡萄糖才能維持其生長,因此在病變早期瘤體還未完全形成時,癌細胞代謝活性就明顯高於正常細胞。就是利用腫瘤細胞與正常細胞在代謝率上的差異,PET檢查將顯影劑(如18F-FDG,一種葡萄糖)注射到受檢者體內,利用顯影劑追蹤高代謝細胞,並濃聚在這些細胞內,然後通過PET這種體外探「神器」進行採集,從而得到人體代謝活動分子水準的資訊,為臨床提供疾病的生物代謝資訊。這個過程就好比在「敵人」(疾病)內部派駐了間諜,其內部情況間諜會通過隨身攜帶的無線電裝置(顯影劑)發出電報,然後專業接受設備(PET)會收集敵人內部情況,這樣一來我們就可及時清晰地掌握敵人資訊。

說完PET,接著再來說下CT,CT可得到人體斷層影像,即人體剖面圖,能詳細觀察人體特定部位的形態學特點(解剖結構、形態、大小、密度),顯示病灶的具體特徵。就像一片一片切西瓜,切出後可以直觀的看見西瓜的成色如何,是有籽的還是無籽的,西瓜子長在什麼地方,哪裡有爛了一塊,有多大,爛成什麼樣子,與周圍沒爛的地方是不是分界很清楚。

20世紀90年代初,PET與CT都已經廣泛應用於醫學並各自顯示了技術上的優勢,但是,臨床醫生,尤其是準備為癌症病人做手術的外科醫生仍常常感到鬱悶與沮喪。CT影像能顯示精確的解剖細節,PET影像對病變程度的檢測靈敏度高,病灶邊界顯示清楚,但存在解剖結構不夠清晰的缺陷。靠「目測」試圖匹配這兩種來自不同儀器的掃描結果時,病患者腫瘤的確切位置仍然無法確定,這種情況下,醫生們提出一個設想:能否將PET和CT結合起來?

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PET/CT的特點:1+1=3

▲圖片:從左至右依次為PET影像,CT或MRI影像,融合影像

抱著這種美好願望,英國倫敦大學的粒子物理學博士湯森經過數年的探索,克服了無數技術上難點,終於於1999年在美國第46屆核醫學年會上正式發布了PET/CT原型機獲得成功的消息。2000年10月,美國食品和藥品管理局批準推出了商業化PET/CT。這項令人矚目的成果被權威的《時代》雜誌評為2000年「年度醫學發明」,並用 1+1=3這樣一個不等式,來說明PET/CT的價值已超越了PET與CT兩者的單純相加。病人快速全身掃描一次可以同時獲得CT解剖影像和PET功能代謝影像,兩種影像有機結合、優勢互補,產生1+1>2的完美效果,與CT檢查比較,PET/CT不僅具有CT顯像的高解析度的解剖影像,更能提供PET顯像帶來的代謝顯像。與傳統的PET比較,PET/CT對病灶的定位更為精確,探測靈敏度大為提高,檢查時間由大大縮短,受檢者更為舒適,同時避免了某些單純PET陰性腫瘤的漏檢。PET/CT將病灶的生物代謝資訊及精準的解剖定位和結構,同時呈現在醫生面前,從而讓醫生對疾病的判斷更早、更快、更全、更準,早期腫瘤也能夠及時發現。

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PET/CT可以做什麼呢?

PET/CT作為目前最先進的分子影像檢查之一,眾人對它的另一個顯著印象,就是:貴!

北京協和醫院核醫學科主任李方表示,「雖然PET/CT單筆檢查費用很高,但客觀上提升了治療的時效性和準確性,患者不用在各個科室間轉個一溜夠兒,節約了醫療資源,更在這場與病魔的戰役中搶到了時間。 PET/CT最大的優勢在診斷、分期和療效判斷上,可以說切中要害、一錘定音。」

一、腫瘤疾病的診斷

、分期、療效評價與隨訪

▲圖片:女性B細胞淋巴瘤臨床分期IV E

如肺癌、消化系統腫瘤、淋巴瘤、黑色素瘤、婦科腫瘤、甲狀腺癌、胰腺癌等,用於腫瘤患者的病情評估與腫瘤分期;大多數良性與惡性腫瘤的鑒別;腫瘤治療的療效評估與檢測;對原發灶不明的轉移性腫瘤可以尋找原發灶。輔助放療定位:PET/CT可以使放療醫師了解病灶的代謝情況,根據腫瘤的生物靶區製訂放療計劃。

二、神經及精神疾病

▲圖片:依次為63歲健康人,62歲AD患者,75歲AD患者

除了用於腫瘤診治外,PET在神經退行性病變和肺栓塞等疾病中的優勢也是很突出的。癲癇患者術前的精確定位、老年性癡呆的診斷與分型、精神疾病的評估、腦外傷後腦代謝狀況評估、帕金森病受體顯像、腫瘤的氨基酸代謝、膽鹼代謝顯像等、吸毒成癮性評估。在阿爾茨海默病(AD)、帕金森病等神經退行性疾病中,現有的MRI等影像學技術即使在患者出現癥狀後,仍有可能無法識別,而PET/CT卻可以在患者出現癥狀前一年左右就能識別出患者。

三、心血管疾病

▲圖片來源:聯影醫療科技

PET/CT可以同時應用CT的冠狀動脈造影、鈣化分數測定和PET的心肌血流灌注顯像,將心臟血管硬化和心肌缺血情況通過一次檢查完成,使冠心病得以更全面的診斷評估。PET葡萄糖代謝顯像對心肌活力進行評估及心肌血運重建手術術前評價與療效監測等。PET/CT檢查方法是目前公認的評價存活心肌的「金標準」。判斷有無存活心肌對臨床極為重要,有存活心肌的患者可以通過冠脈血管重建重新恢復心功能。

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什麼樣的人群需要做PET/CT?

1.有腫瘤家族史人群:經科學研究,癌症具有一定的遺傳性, 尤其是如父母有此類病史,子女患該病的概率高出數倍;

2.懷疑有腫瘤,但其他影像學方法無法確定良惡性的;

3.腫瘤標誌物升高或者經過臨床醫生臨床檢查,考慮腫瘤的可能性較大的;

4.已經確診的腫瘤病人,檢測是否有轉移,用以確定臨床分期及治療後病人的再分期;

5.發現患者存在轉移病灶,但常規方法無法確定原發病灶的位置;

6.病人進行非手術治療後,可對治療效果進行判斷;而對手術患者,通過PET/CT診斷,可預估術後是否會有複發或轉移的風險;

7.長期慢性疾病史者,長期受慢性病困擾的人群,如B肝、慢性萎縮性胃炎等,特別是當出現癥狀程度逐漸加重時,一定要引起重視,注重檢查,排除一些病情加重及併發症,早期發現,避免更大的損失。

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PET/CT異塵餘生對身體會造成影響嗎?

與PET/CT的作用相比,這項檢查可能帶來的異塵餘生與危害也一直是懸在患者頭上的達摩克利斯之劍。談癌色變、談核色變,人們處於一個兩難境地:既需要PET/CT來進行病症的篩查確認,又質疑異塵餘生的安全性。

其實,在日常生活中,人們受到的放射性照射大約有82%來自天然環境,大約有17%來自醫療異塵餘生,而來自其他活動的大約有1%。

權威數據顯示,患者接受一次PET/CT檢查所接受的異塵餘生劑量為8到10毫西弗左右,臨床上常規應用的增強CT一次檢查異塵餘生劑量為10到14毫西弗,人們受天然本地照射的年平均有效劑量為2.4毫西弗。

所以說,對於真正需要這項檢查的高危人群來說,過分考慮異塵餘生無異於因噎廢食。

正視PET/CT的作用,或是兩難問題的解決之道。

PET/CT的誕生

醫學成像領域技術發展的一個裡程碑

雲杉影和醫學影像診斷中心學術顧問、中國醫師協會核醫學醫師分會會長田嘉禾教授曾表示,疾病的診治已不僅停留在組織形態和病理學基礎上,而開始更多深入到分子水準上。PET/CT可以全面反映病變基因、分子、代謝及功能狀態,因而成為實現分子醫療的最大籌碼,以及精準醫學時代不可或缺的工具。

目前,我國每年PET/CT檢查數量遠遠不能滿足百姓看病的實際需求,未來10至20年有可能是PET/CT高速發展時期和中國核醫學的高速發展期。雲杉影和醫學影像診斷中心引進的2台PET/CT分別是西門子醫療最新分子影像產品——Biograph mCT?X和聯影最先進的112環數字光導PET/CT uMI 780。這兩台設備在精準度、異塵餘生量、掃描時間等方面顯著領先深圳原有的PET/CT設備,真正為患者帶來了福音。

1

西門子PET/CT ——

Biograph mCT?X

具備以下優勢:

高端:提供採集128層CT的最高端PET/CT,提高掃描速度的同時,減少50%的注射劑量

快速:True V技術,52環超寬掃描軸向視野

高清:超高PET解析度,最高CT解析度

突破:最快的PET採集速度,採集時間減少1/2

舒適:超大78厘米孔徑,顯著提高檢查效能與掃描舒適度

▲圖片:西門子PET/CT —— Biograph mCT?X

2

聯影PET/CT—— uMI 780

具備以下優勢:

敏銳:112環數字光導 PET 和128層時空 CT 強強聯合,極低劑量與精微成像兼而得之

洞見:2.9mm 超清解析度,全精度視角,微小病灶無所遁形

極速:300mm 超大軸向視野,全身掃描可在3床位、5分鐘完成

▲圖片:聯影PET/CT —— uMI 780

到這裡,相信大部分人對PET/CT這一先進設備有了更全面的了解。其實除了PET/CT,核醫學家族還有另一個新進「貴族」——那就是集功能及解剖兩種成像設備最頂級配置於一體的PET/MR。同PET/CT一樣,PET/MR也可以實現「全身檢查」、「功能成像」,是腫瘤影像診斷的新利器,並有許多勝於PET/CT的優點。也由於太過於「高大貴」,PET/MR在國內並不普及,截止目前全國PET/MR 設備僅9台。在下一篇文章裡,小編將帶大家了解一下PET/MR這顆全球影像界「皇冠上的明珠」,幫助大家更科學就醫。


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