PET/CT大揭秘?做檢查之前你不得不知道的事情
PET/CT大揭秘-做檢查之前你不得不知道的事情。說到18F-FDG PET/CT,大家想到的可能是“全身檢查”、“功能成像”、“腫瘤探測器”、“高大上”、“貴”……今天我們帶領大家剖析一下這個神秘的檢查。18F-FDG PET/CT如何顯像?18F加速器產生的不穩定核素,會自發釋放出正電子β+,與病灶附近的β-電子發生“湮沒輻射”,發射出兩個能量相等、方向完全相反的γ光子,探測器根據采集到光子信號的時間差,準確定位病灶位置。????“湮沒輻射”也是愛因斯坦E=mc2闡述的質量和能量之間轉換的一種表現。FDG全稱“氟脫氧葡萄糖”,是葡萄糖的一個羥基被F原子替換所得。與正常葡萄糖不同的是,FDG雖然能夠通過葡萄糖轉運體進入細胞,但因為無法參與后續反應,而被滯留在細胞內。利用FDG的這一特性,使用具有“示蹤劑”18F標記FDG,可通過接收18F發射出的信號,獲得細胞糖代謝的狀態。腫瘤組織中存在大量的糖酵解,其有氧氧化獲得的能量與周圍正常細胞幾乎相同,為了滿足快速增殖的要求,需要額外的能量補給,這部分能量主要來源于糖的無氧酵解。研究表明:惡性腫瘤每攝取13mol葡萄糖,僅有1mol經有氧氧化,另外12mol通過糖酵解產能。但是1mol葡萄糖有氧氧化產生36-38mol ATP,而12mol葡萄糖糖酵解總共才產生24mol ATP,是一種效率很低的糖利用形式。因此惡性腫瘤需要攝取大量的葡萄糖滿足需要,其中就包括偽裝其中的不能被細胞“消化”、又可以發射信號的18FDG,從而暴露無疑。如圖所示,為不同分期淋巴瘤患者顯像。PETPositron Emission-computed Tomography(正電子發射計算機斷層掃描),闡述了FDGPET/CT根本原理是上面提到利用正電子β+來成像得到PET圖像,在技術層面上與CT圖像進行融合,在功能成像的基礎上獲得準確的解剖定位,告別“Unclear Medicine”時代。18F-FDG PET/CT可以做啥?腫瘤性病變-探測:以腫瘤相關性病變、轉移性病變起病的患者,尋找未知的原發灶-定性:為良惡性鑒別提供傾向性意見-定位:監測腫瘤細胞活力,提供穿刺的準確位點-分期:腫瘤治療前的分期,指導治療方案的制定-療效檢測:腫瘤治療(放療、化療和手術后)療效監測,尤其在鑒別腫瘤復發與壞死、纖維化方面具有明顯優勢[1]。具體臨床應用中,根據不同腫瘤的特性不同,可以參考下表[2],正確選擇18F-FDG PET/CT檢查的時間,充分發揮其增益價值。炎性病變在18F-FDG PET/CT的實際應用中,發現許多炎性病灶也高攝取FDG,表現出異常的放射性攝取增高。進一步研究顯示,在一些炎癥細胞,尤其是中性粒細胞、單核/巨細胞家族,細胞膜表面高表達葡糖糖轉運體GLUT1和GLUT3,并且細胞內己糖激酶活性較高,因而能夠大量攝取葡萄糖及FDG。近年來關于18F-FDG PET/CT在炎癥診斷監測的應用越來越多[3]。(FUO:feverof unknown origin,“發熱待查”)-拎出來的都是重點吶。心臟疾病利用只有存活心肌才能夠攝取葡萄糖的原理(換言之,die的心肌就算有血流供應,也不能顯像;沒有血流供應的心肌也可能因為alive而顯像),借助特殊的處理軟件可以獲得存活心肌的分布圖像及其他相關參數。通過與血流灌注圖像進行對比,可以明確血供不足但是仍然具有活力的心肌的面積,從而預估冠心病患者再灌注治療的獲益價值;或與治療前的圖像對比,直觀地反應心肌的恢復情況。腦部疾病腦功能代謝方面雖然目前我們醫院開展不多,但是在癲癇灶定位、早老性癡呆的診斷等方面已經顯示出他的特殊價值,未來還有很多可以探索的地方。18F-FDG PET/CT的局限性盡管18F-FDGPET/CT在諸多的疾病的診斷中成績顯著但還是存在一定的局限性的。?首先,先來瞅一瞅所謂“假陰性”的情況:生理性FDG攝取增高區域-*具有代表性的就是泌尿系統腫瘤,其一通過靜脈進入體內的18F-FDG 50%通過腎小管分泌排泄,造成腎臟、輸尿管、膀胱高放射性攝取,容易掩蓋病灶,降低PET顯像的增益價值;其二腎臟腫瘤(如透明細胞癌等)大多不攝取FDG,因而相較于普通CT無法提供更多的有效信息。-腦也是葡萄糖代謝旺盛的器官,18F-FDG PET/CT全腦呈現高代謝狀態,同理腦部腫瘤探測的靈敏度也較差,因而目前專門用其來探測腦部腫瘤的情況很少。-胃腸道的平滑肌和腺體發達,且常常處于蠕動中,加上一部分回結腸有大量的淋巴組織,因而常出現非特異性攝取的情況,這種情況下需要有經驗的核醫學醫生進行甄別,以提高診斷的準確率。各類文獻報道的不同時期的胃癌患者,18F-FDG PET/CT診斷的靈敏度約41%-75.2%。-肝臟內的小病灶診斷敏感性也不高,首先在平掃CT上肝內小病灶的檢出率就不高,PET圖像上肝臟本身存在FDG?攝取不均的情況,常見生理性點狀放射性凝聚灶,因而早期病灶盡管放射性攝取稍增高,無明確的CT表現也是無法輕易下結論的。小病灶的高假陰性率病灶本身很小的腫瘤攝取FDG少,由于容積效應以及分辨率不足的關系,常觀察不到明顯的放射性濃聚表現。文獻報道假陰性率:小于1cm的惡性肺結節(100%)、結腸癌(53%)、黑色素瘤(17%),小于5mm的轉移淋巴結難以檢出。此外沿著管腔生長的腫瘤(細支氣管肺泡細胞癌、胰腺導管內乳頭狀瘤惡變、輸尿管移行細胞癌等)假陰性率也較高。本身不攝取FDG的腫瘤印戒細胞癌、透明細胞癌、黏液細胞癌、囊腺癌等容易造成18F-FDG PET顯像假陰性,其原因可能與瘤體內腫瘤細胞數量、腫瘤組織內黏液輛以及GLUT1表達水平較低相關。胃黏液腺癌、印戒細胞癌GLUT1表達分別為2%和6.3%,肝細胞癌中GLUT1表達胃4.5%,明顯低于其他類型腫瘤。而85.7%的支氣管肺泡癌完全不表達GLUT1不能被檢出,而部分過度表達GLUT1的支氣管肺泡癌,由于GLUT1位于細胞質內而不是細胞膜上,同樣也不能有效顯像。此外腫瘤細胞內己糖激酶與葡萄糖-6-磷酸酶的比值減低或癌基因異常表達程度低也是會造成假陰性的發生的機制。?但是值得注意的是,PET/CT作為一個全身性的檢查,對于許多隱匿的轉移灶檢出率較高,可以給疾病的良惡性診斷提供間接的診斷依據,協助惡性腫瘤的臨床分期。?再者,圖像上代謝高的病灶一定是惡性腫瘤嗎?代謝越高,惡性程度越大嗎?那就重新回歸到剛剛提及的顯像原理上,18F-FDGPET/CT是利用不同組織對葡萄糖的利用率、代謝效率的不同進行顯像的,而除了惡性腫瘤,還有很多組織病變的時候也會出現糖利用的改變,增加了PET/CT診斷的難度[4]。于是我們來看看“假陽性”的一些情況:治療相關改變-化療后因骨髓增生活躍表現出骨髓高代謝?;煿撬枰种茽顟B下,常易伴發一些特殊類型的感染,如結核、隱球菌感染、肺囊蟲病等,均可以在18F-FDG PET/CT表現出極高的代謝灶,SUVmax甚至可以高達20以上,因而需要結合相應的臨床指標進行仔細甄別。-G-CSF配合化療使用后可以出現骨髓、脾臟高攝取FDG,為藥物引起的造血系統活躍,這種表現常在治療停止后1個月恢復正常;-放療引起的器官炎癥反應有時候持續時間可以長達1年。例如肺部腫瘤放療后出現的放射性肺炎在急性期(1-8周),表現為毛玻璃樣改變或斑片狀實變的時候難以易與肺轉移性腫瘤相鑒別,因而準確搜集病史格外重要。-手術、放療引起的肉芽組織增生也可高攝取FDG,因而常規建議在手術、放療結束后至少6周再行PET/CT檢查。?其他包括棕色脂肪、胸腺增生、生理期的子宮附件和乳腺、腎上腺攝取、胃腸道蠕動或炎癥引起的攝取等生理性攝??;以及炎性淋巴結、結節病、隱匿性骨折、骨纖維結構不良、骨壞死等等非腫瘤性疾病均需要仔細鑒別。?以上是本期探討的關于18F-FDG ?PET/CT的顯像原理及臨床應用的內容,希望對大家有所幫助,謝謝。?參考文獻: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.?原創作者?|?瑞金醫院八年制博士研究生?周金鑫本文摘自瑞金E教