核医学课件：2017正电子显像.ppt

1、温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学影像学三阶段 分子影像学分子影像学 解剖功能图像解剖功能图像 现代影像学现代影像学 数字断层图像数字断层图像常规影像学常规影像学 模拟图像模拟图像温 州 医 科 大 学简 介v活体状态下，以解剖图像方式、从分子水平显示机体及病灶组织细胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布等，获取更多的生理和病理方面的诊断信息，称之为分子显像或生物化学显像。温 州 医 科 大 学分子影像学技术分子影像学技术v1、正电子电脑断层（PET或SPECT)v2、核磁共振谱（MRS)v3、近红外线荧光成像（NIRF,Near-infrared Fluorescent)v4、光

2、学相干断层（OCT,Optical coherence tomography)温 州 医 科 大 学正电子核素显像原理 正电子发射核素衰变产生的+粒子丧失动能后即与物质中的自由电子结合，转化为一对运动方向相反、能量均0.511MeV的光子; +粒子与自由电子自身消失，这种现象称为湮没反应（Annihilation），所产生的光子称湮没辐射。Positron Annihilation (湮没湮没)Positron travels 1-3mm (depending on energy) before annihilation. Annihilation process conserves:- En

3、ergy (photons are 511KeV).- Momentum (photons are almost exactly colinear). Simultaneous detection of two 511KeV photons - event along line between detectors.n nb b+ +b b- -1-3mm511KeV511KeV温 州 医 科 大 学PETPET显像的基本原理显像的基本原理温 州 医 科 大 学PET/CTPET与CT同机融合解剖图像与功能图像融合结构解剖和代谢解剖相结合用于肿瘤诊疗的全过程高灵敏度、高特异性、高准确性PET/C

4、T 优于单独的PET和CT温 州 医 科 大 学PET/CT以PET特性为主，同时将PET影像叠加在CT图像上，使得PET影像更加直观，解剖定位更加准确温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学第一节 PET药物概述v正电子药物，又称为正电子显像剂，是 指用发射正电子的放射性核素标记的药物。供临床PET显像使用的放射性药物，因此又称为PET药物或PET显像剂。 放射性核素主要由医用回旋加速器生产。 PET药物可以分为11C药物、13N药物、15O药物、18F药物等。 温 州 医 科 大 学18F标记的PET药物1、18F-氟代脱氧葡萄糖（世纪分子） 2、18F-硝基咪唑丙醇-乏氧组织显像剂

5、3、18F-胸腺嘧啶核苷-肿瘤核酸代谢类显像剂 4、18F-乙基胆碱-磷脂代谢显像剂，参与细胞膜的合成 5、18F-L-多巴-帕金森等神经精神疾病 温 州 医 科 大 学GlucoseFDGglucose2-deoxy-2fluoro-glucoseOxygenCarbonFluorine温 州 医 科 大 学11C标记的PET药物1、11C-蛋氨酸-氨基酸的转运、吸收利用和癌细胞的代谢活性 2、11C-胆碱-磷脂代谢显像剂,参与细胞膜的合成 3、11C-乙酸盐-脂肪酸代谢显像剂，主要用于心肌活力评价 4、11C-雷氯必利-神经精神系统疾病 温 州 医 科 大 学其它PET药物 v13N-氨水

6、：13N-氨水为灌注类PET药物，临床上常用于心肌灌注显像。v 15O-水：15O-水是一种较理想血流灌注显像剂。v 15O-氧气：15O-氧气为脑氧代谢显像剂。 温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学第二节 正电子核素肿瘤显像v原理： 恶性肿瘤生长及增殖快，对葡萄糖、氨基酸、胆碱、核酸等物质需求量明显高于正常组织或良性肿瘤；或者是肿瘤表面的某些受体（如雌激素、生长抑素受体）或抗原异常高表达，利用恶性肿瘤这些病理生理改变，用正电子核素标记葡萄糖、氨基酸、胆碱、核苷酸、配体或抗体的类似物，注射入机体后，肿瘤细胞通过代谢或者特异性结合而聚集从而显像。温 州 医 科 大 学18FDG肿瘤显像原

7、理1、肿瘤组织乏氧，有氧TCA循环降低，糖酵解增加,因此每产生一个ATP，葡萄糖的消耗量增加19倍。2、多数肿瘤细胞GLUT（葡萄糖转运体）过度表达。3、己糖激酶上调。4、进入细胞的FDG在己糖激酶作用下成为FDG-6-P。5、FDG-6-P不是磷酸己糖异构酶的底物,所以陷落在细胞内。6、肿瘤细胞内脱磷酸酶含量减少， FDG不能逃出细胞7、FDG在细胞内的滞留量与葡萄糖消耗量正相关温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学受检者准备 空腹4h以上。胃肠道疾病患者要求检查前一天口服缓泻剂及清洁灌肠。测定身高、体重及血糖，要求空腹血糖在7.8mmol/L以下。注射显像剂后在安静、避光的房间平卧4

8、5min-60min。显像前排尿，取下携带的金属异物显像方法温 州 医 科 大 学定量分析vSUV:是一个半定量分析指标，是通过选定肿瘤组织中的感兴趣区（ROI）计数除以注入到单位体重中的放射性总计数，即：SUV肿瘤组织浓度（Bq/g）/注射剂量（Bq/g），反映了病变组织代谢的活跃程度。SUV值大于2.5时可能倾向于恶性肿瘤. SUV值为1是意味着相同的放射性分布.温 州 医 科 大 学PET/CT正常图像温 州 医 科 大 学 脑部放射性摄取浓度较高; 泌尿系统排泄，双肾及膀胱也出现明显的放射性浓聚。肝脏由于是糖原合成和储存的器官，所以葡萄糖的代谢旺盛，呈放射性浓聚稍高,且肝脏的放射性浓度

9、比脾脏的高。胸部的大血管、心肌、乳头及食道的贲门部也可以出现生理学的摄取；胃、肠道也可出现沿着肠道走行的方向分布的生理学的放射性浓聚。温 州 医 科 大 学v年轻病人有时可见胸腺摄取。大量运动时脊柱旁、颈部和其它骨骼肌肉可以摄取18F-FDG。未做衰变校正时外周皮肤可见明显的放射性显影。v 手术后6个月内，伤口摄取18F-FDG增加。哺乳期乳腺、肉芽肿组织、感染和其它炎症反应亦可见18F-FDG摄取。放化疗可使肿瘤18F-FDG摄取减少。放射性肺炎、博莱霉素治疗后肺实质摄取增加，放疗后胸膜摄取增加。温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学结肠生理性摄取温 州 医 科 大 学异 常 图 像1

10、）高代谢灶：病灶放射性浓聚程度高于周围正常组织。2）低代谢灶：病灶放射性浓聚程度低于或等于正常组织，或者是无放射性浓聚。温 州 医 科 大 学第三节 PET/CT肿瘤显像的临床应用v一、肿瘤的诊断与鉴别诊断1、恶性肿瘤18F-FDG PET/CT显像常表现为肿瘤病灶的异常放射性浓聚，呈结节状，SUV值常大于2.5，即高代谢病灶。2、绝大多数良性病灶18F-FDG PET/CT显像表现为轻度摄取或不摄取18F-FDG，SUV值常小于2.5。温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学v二、寻找肿瘤原发灶 某些恶性肿瘤早期，原发肿瘤部位无明显症状，而以转移灶为首发表现，或者是

11、体检血液检查发现肿瘤标志物异常增高，而原发灶比较隐蔽，这种情况一般检查没有针对性，难以寻找肿瘤原发病灶，18F-FDG PET/CT全身肿瘤显像可全身探测肿瘤病灶，减少许多不必要的重复检查，提高临床诊断效能。温 州 医 科 大 学肝脏多发转移肿瘤患者，可见横结肠右侧高浓集影，考虑结肠癌伴多发肝转移温 州 医 科 大 学女，45岁，左腋下肿物1年，近期肿物明显增大，呈“鸡蛋”大小。穿刺活检：有癌巢，考虑为腺癌。为寻找原发灶行PET/CT检查，发现左侧卵巢占位，SUV值约为6.5，考虑为卵巢癌，并左侧腋窝淋巴结转移。温 州 医 科 大 学乳腺Ca术后温 州 医 科 大 学上腔静脉血栓温 州 医 科

12、 大 学1、分期2、骨髓侵润的判断3、评价治疗反应 监测治疗效果温 州 医 科 大 学CT发现纵隔内淋巴结 最大直径0.8cm，复发？温 州 医 科 大 学 68岁，喉癌，肺部CT示多发肺结节温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学v四、肿瘤疗效监测 治疗后肿瘤的大小改变，是目前恶性肿瘤患者的疗效评价的标准，但缩小的肿块可能还存在一定数量的肿瘤细胞。 PET/CT能同时显示肿物的形态学和生理代谢变化,在化疗初期，根据肿瘤组织对18F-FDG的摄取变化，通过可视或定量分析，在临床或亚临床水平早期预测疗效、辨认对治疗的反应，使有需要时调整化疗方案成为可能。 温 州 医 科

13、 大 学NHL患者采用CHOP方案化疗前及化疗后4周期全身图像比较。原两侧锁骨上、纵隔、左侧腋窝淋巴瘤病灶大部分缩小、消失；上纵隔仍有多个淋巴瘤病灶，最大SUV值约6.0，较前减低约50。 温 州 医 科 大 学 FDG-PET Predicts Response to Chemotherapy in NSCLC. Median PFS (无无进展生存时间进展生存时间 )and OS(总体生存率总体生存率 ) are significantly longer for responders than nonresponders ( 163 versus 54 days and 252 versu

14、s 151 days, respectively)FDG-PET 预测预后预测预后Weber WA, J Clin Oncol. 2003温 州 医 科 大 学Survival is longer in patients with gastric cancer whose lesions show decreased accumulation of FDG after beginning chemotherapy.(SNM2002)v五、监测肿瘤复发和转移温 州 医 科 大 学 对结肠癌复发的诊断Accuracy of FDG-PET for Local Recurrence: 96%Infl

15、uence of FDG-PET on Decision of Surgery: 61%温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学三月前三月后温 州 医 科 大 学2002-7直肠癌手术2003-1 CT发现右肺底43cm肿物，其内密度欠均匀诊断：转移癌可能性大, T3N1M1 下一步？下一步？温 州 医 科 大 学20032005 CEA升高升高1.0 2.0 2.5 7.0 逐渐升高逐渐升高下一步？ 03-01 05-03 III期，期，T3N2M0温 州 医 科 大 学复查胸腹盆腔FDG：见膀胱右后方、骶前2.91.82.9cm放射性浓聚灶，T/NT=3.59。温 州 医 科 大 学第

16、四节 正电子核素在神经系统的应用v一、PET/CT脑显像原理 脑血流灌注显像的原理与前面基本一致 。 PET/CT脑显像主要分为脑血流灌注显像、脑代谢显像、脑受体显像，目前临床常用的还是脑的葡萄糖代谢显像（18F-FDG）。 脑的代谢十分旺盛，需要不断的能量 ，而葡萄糖几乎是脑细胞能量来源的唯一途径。脑细胞对18F-FDG的摄取情况与其功能及器质性的改变有关，通过分析脑实质对18F-FDG的摄取差异可对疾病进行诊断和定位。 温 州 医 科 大 学脑受体显像： 正电子核素标记的各种递质或者配体的类似物与神经元受体特异性结合，来显示正常人和病理状态下脑受体的分布和功能，对疾病进行诊断和鉴别诊断。

17、温 州 医 科 大 学v二、PET/CT脑显像适应证 1脑血管疾病的诊断2癫痫的诊断与定位3脑肿瘤的诊断、分级及疗效评价4痴呆的诊断及鉴别诊断5帕金森病的诊断 温 州 医 科 大 学v三、显 像 方 法 1显像前准备：根据需要停药，检查前禁食 4小时以上，注射显像剂前封闭视觉、听觉。2显像剂：18F-FDG，剂量一般是185300 MBq（58mCi）。 3检查前准备：在安静的暗室内，封闭视、 听，保持舒适体位，安静休息30 min -50 min 。温 州 医 科 大 学v四、PET/CT脑显像的临床应用 （一）脑血管疾病（CVD）的诊断-短暂性脑缺血发作（TIA）（二）癫痫（Epileps

18、y）的诊断和定位 表现为局灶性糖代谢和脑血流灌注率异常增加，发作间期表现为脑实质局灶性葡萄糖代谢和脑血流灌注率减低。（三）脑肿瘤的诊断 温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学男，21岁，因发作性意识障碍伴肢体抽搐5年余；MRI检查未见明显异常。PET/CT显示左侧颞叶糖代谢减低，提示致痫灶。 温 州 医 科 大 学（四）痴呆的诊断与鉴别诊断 Alzheimer病葡萄糖代谢影像表现为全脑葡萄糖代谢减低，以双侧颞顶叶对称性葡萄糖代谢减低为著。血管性痴呆一般CT或MRI均可证实多发脑梗塞灶的存在，PET/CT脑显像可发现脑内散在、多处且不规则分布的代谢缺损区，可存在灰质和白质区域内。 （五）帕

19、金森病的诊断 病理改变是黑质致密部多巴胺神经元变性、缺失。在出现临床症状时，黑质质密部多巴胺神经元丢失已经在50以上，所以对于帕金森病早期诊断非常重要。 温 州 医 科 大 学右侧豆状核和尾状核DAT受体分布减低 患者，男性，55岁。左侧肢体颤抖、肌张力增高3年。曾服用美多巴等药物治疗。临床考虑偏侧PD。温 州 医 科 大 学第五节 正电子核素在心肌显像的应用v一、原理 13N-NH3在血液中以NH4+的形式存在，静脉注射后，它迅速从血液中清除并潴留在心肌，给予后5min，血液的13N-NH3浓度极低。氨在心肌潴留时间较长，首次通过提取分数几乎是100；即使在高的心肌血流量时，心肌对13N-NH3的摄取也几乎与心肌血流量成正比。温 州 医 科 大 学温 州 医 科 大 学v六、临床应用价值1、冠心病的诊断 温 州 医 科 大 学2、急性冠状动脉综合征 3、预后判断4、心肌活力的估价 18F-FDG 已被广泛地用于心肌PET 显像来估价心肌的葡萄糖代谢，并被公认为估价心肌存活的最可靠方法或“金标准”。 温 州 医 科 大 学谢谢！