PET-CT的临床应用.ppt
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1、PET/CT的临床应用,中国人民解放军第一五医院 肿瘤诊疗中心,一、医用正电子成像仪(PET)发展历史,1953年Dr Brownell和Dr Sweet就已研制了用于脑PET 60年代末出现了第一代商品化的PET,可断层显像,但成像速度很慢,分辨率和断层厚度都不够理想。 1976年诞生第一台用于临床的商品化的PET。 80年代更多的公司投入了研制,,80年代末90年代初PET系统日趋成熟,使PET系统的最佳分辨率达到4mm以下。 90年代中期,PET在发达国家已成为重要的影像学诊断工具。 PET用短半衰期放射性核素,如11C、13N、15O和18F等标记的示踪剂可直接参与人体生物代谢,因此P
2、ET影像更确切地表达人体生化、生理和病理的状况。,在神经系统、肿瘤和心血管系统等领域的临床诊断中,PET展现出无法替代的优点,受到越来越多的重视。,目前全球PET的装机台数已由1996年的209台,上升到2006年的2000多台。 到2006年11月为止,我国大陆PET和PET-CT的装机数已超过100台,它们分布在28个省、自治区、直辖市,仅靠病变的形态学特征诊断疾病是有限的而且形态学变化滞后于功能、血流、代谢等变化,经验证明,形态学变化甚至可能掩盖疾病的多样性,致使CT、MRI及B超等传统影像不能早期诊断肿瘤,对某些肿瘤定性及炎性与转移淋巴结、治疗后残留肿瘤或复发与坏死、纤维化的鉴别难于解
3、决即使超声、CT引导的穿刺活检,也受取材的限制,假阴性率达到20%左右。,PET/CT是将高性能的PET与CT有机地结合在同一设备上同时提供受检者在同一条件下的解剖结构与功能代谢相融合的图像的一种先进新型的医学影像技术。PET是目前十分先进的核医学影像设备与技术,能从分子水平反应人体组织的生理、病理、生化、代谢等功能性变化和体内受体的分布情况,故也称为“生化显像”(biochemical imaging)或“分子显像”(molecular imaging)。,CT是临床上广泛应用且仍在迅速发展的X线成像设备与技术,在显示机体解剖结构形态与组织密度等方面具有独特的优势。PET/CT正是实现了PE
4、T与CT两种设备的同机整合与两种图像的同机融合,形成了两种先进技术的优势互补,具有极高的诊断性能与临床应用价值。产生的效果是“1+12”,提高对病灶定位的准确性。 大大缩短显像检查的时间。 提高对肿瘤定性的可靠性。 促进肿瘤放射治疗的发展。,Siemens 公司Biograph系列和CTI公司的 Reveal系列 GE公司Discovery LS和Discovery ST系列 Philip公司Gemini型,二、PET-CT显像原理,PETCT显像是一种“核素示踪影像技术”。它是通过正电子核素或其标记的示踪剂,示踪人体内特定生物物质的生物活动,采用多层、环行排列的探测器,由体外探测示踪剂所产生
5、的光子,然后将获得的信息、通过计算机处理,以解剖影像的形式及其相应的生理参数,显示靶器官或病变组织的状况,藉以诊断疾病。由于其基于生理生活活动的机理,故PET技术又称为生化显像或功能分子显像,它是目前唯一可以在活体分子水平完成生物学显示的影像技术。,18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)为葡萄糖的类似物,其与葡萄糖的差别仅为2位的羟基被18F取代。 18F-FDG PET成像可以在正常的生理状态下无创地定量人体内局部组织的葡萄糖代谢率。 专用PET显像需要812mCi的18F-FDG。,三、PET图像定量分析方法,标准摄取值(standard uptake value ,SUV)是PET操作
6、中可以直接给出的一个比较有用的定量指标。它在18F-FDG鉴别诊断良恶性病变方面有一定的参考价值。,k(单位换算系数),FDG的标准摄取值,由于FDG为葡萄糖的类似物,因此直接测定组织FDG的摄取量即可间接反映其MRGlu(葡萄糖代谢率),还受引入体内FDG的活度以及个体“大小”的影响,因此采用后两者对组织FDG的绝对摄取量进行标准化,即可得到FDG SUV。,影响因素,个体“大小”、 血糖浓度、 FDG注射后至开始显像的时间、 FDG在血循环中的清除速率,四、PET结果的判读,(一)PET和PET-CT图像特点 PET-CT是融合了PET和CT两种影像模式的新型设备,其图像既有CT图像的特点
7、、PET图像的特点,更有两种图像不同方式、侧重、比例相互融合的综合特点。,PET的常规图像以放射性在体内不同区域的分布为判断依据,这种分布的不同以浓聚的程度(灰度的浓淡或不同伪彩色方式)为表现。根据所用示踪剂的自身生物特点,不同组织的放射性分布不一,判断时必须根据示踪剂调整对结果的判断标准。,信噪比 突出病变与周围组织的反差。 全身最大密(灰)度投影(MIP)方式显示。 动态采集:快、慢 PETCT实现同机融合,将功能、代谢和解剖结构重合在一起显示。更有利于理解和把握体内的生物信息,发挥了“1+12”的效果。,PETCT是一种功能加结构显像,灵敏、准确(分辨率可达0.38cm),一次检查可了解
8、全身的整体情况,安全、舒适、无创伤,做到了影像学诊断的“四定”。即:定位:是指发现病变和明确病变部位;定性:是指明确影像学方法所显示形态和功能变化的病理和病理生理性质;定量:是在“定性”、“定位”基础上对疾病或病变提出一个数量概念,更重要的是包括功能上的改变;定期:是指用影像学的方法确定疾病的发展阶段。,(二)、PET结果的定量和半定量分析,T/NT SUV 不同时间点摄取差 定量分析指标,(三)影响PET检查结果的因素,1、示踪剂影响,不同种类的示踪剂的体内分布、代谢不同。 不同剂量、不同浓度的示踪剂可能有不同的体内生物转归。 质量不同的同类示踪剂体内分布也有差异。 注射后不同时间显像的示踪
9、剂分布不同,是临床上延时显像鉴别肿瘤的生物基础。,部分示踪剂在体内可以被代谢、分解,成为不同的组分,因此在注射不同时间后,体内放射性分布自然会有差别。这些示踪剂不同时间显示对图像的影响,在释图时必须加以考虑。但要注意,示踪剂体内代谢的途径多、影响因素多,这种复杂性部分解释了部分肿瘤FDG摄取的多样性,也部分解释了不同研究者对不同肿瘤延迟显像SUV改变诊断价值方面报道的差异。,2、设备条件影响,设备性能 显像方式 示踪剂量 PET与CT配准,3、操作影响,检查前准备 示踪剂投药技术 采集条件 特殊操作 CT造影剂应用,4、分析和校正影响,图像显示 阳衰减校正 CT衰减校正 图像融合 显示格式,5
10、、医疗影响,治疗改变病灶性质 治疗反应时间 手术与外伤 其他药物、治疗影响 治疗后全身反应,6、患者自身状态影响,年龄 生理和病理生理状态 病史,7、病变生物学特点影响,病灶代谢特点 大小与形状 生长方式 原发与转移灶 其他生物特征,(四)PET结果判读程序及注意事项,1、PET结果分析,(1)了解临床与影像信息 (2)检查技术环节 (3)规范化观察图像 (4)必要的图像处理 (5)综合分析判断 (6)全面质量控制,2、PET检查假性结果,(1)PET检查假阳性原因 (2)PET检查假阴性原因 高灵敏度、多影响因素,(五)PET-CT肿瘤诊断概述,分子影像学:通过影像技术,在活体上显示致病分子
11、、疾病相关分子、疾病的分子机制,并在分子水平完成疾病监测和治疗。 实现了分子生物学和分子医学的活体化,完成与临床的无缝对接。,肿瘤细胞的葡萄糖代谢异常增高,摄入FDG也异常增高,肿瘤细胞因此被显像。这项技术最早由Warburg等人在20世纪30年代提出,但用于肿瘤显像还是近20年的事。由于FDG在肿瘤细胞内优先累积,通过PET扫描仪,能够使亲FDG的肿瘤显像。 PET图像反映的是代谢活动而非解剖结构。在肿瘤或转移淋巴结形成肿块而使症状变得明显之前,亚临床肿瘤或正常大小的淋巴结也可能由于分子水平代谢改变而被PET检测到。,目前PET用显像剂可进行几乎所有肿瘤的检查和监测,也有专用于特定肿瘤或有一
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