區(qū)分PET和PET-CT
PET(Positron Emission computed Tomography)中文名字叫“正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描,其臨床應(yīng)用歷史已有有四十多年了。1974年第一臺(tái)商業(yè)化PET進(jìn)入臨床,1992年第一臺(tái)全身PET開始使用,隨著2003年帶16排CT的全身PET-CT開始商用,全球各大廠商停止了單獨(dú)PET的生產(chǎn)銷售。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368225.htmPET/CT作為核醫(yī)學(xué)科的新銳檢查手段,是醫(yī)學(xué)影像界的又一次革命,正如其名字里含有的Pet(寵物)一樣,其已經(jīng)成為現(xiàn)代核醫(yī)學(xué)科的新寵,到目前為止國內(nèi)各大醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科已經(jīng)裝機(jī)200余臺(tái),而且隨著市場準(zhǔn)入的門檻逐漸降低,未來有可能進(jìn)入醫(yī)?;虿糠诌M(jìn)入醫(yī)保以及諸如聯(lián)影等國內(nèi)公司等在大型醫(yī)療裝備方面的國產(chǎn)化努力,其裝機(jī)數(shù)量逐漸呈現(xiàn)井噴態(tài)勢。
PET/CT在給大眾健康事業(yè)帶來驚喜和福音的同時(shí),因其在過去10年寬泛而不加節(jié)制的體檢,甚至部分機(jī)構(gòu)夸大其效用宣傳,已引起專業(yè)人士與民眾對其質(zhì)疑、恐慌,甚至公開或半的激烈爭論也間歇呈現(xiàn)。比如學(xué)界醫(yī)對其質(zhì)疑、恐慌,甚至公開或半的激烈爭論也間歇呈現(xiàn)。比如學(xué)界醫(yī)對其質(zhì)疑、恐慌,甚至公開或半的激烈爭論也間歇呈現(xiàn)。比如學(xué)界、醫(yī)界對其早期發(fā)現(xiàn)腫瘤的能力、輻射危害大小一直存在爭論,如今公眾對這個(gè)高逼格影像檢查產(chǎn)生的輻射與危害,甚而到了談“輻”色變地步。
為了客觀有效地使PET-CT這種好裝備更好地為適合的患者服務(wù),本文將為你掀開PET/CT的神秘面紗,瞧瞧它的廬山真面目,以便“好鋼用在刀刃上”。
說起PET與PET-CT,ECT自然是個(gè)繞不過的話題。嚴(yán)格地將講,PET與SPECT均屬于ECT家族成員,但由于歷史習(xí)慣的原因,在我國一般說起 ECT就單指SPECT,而PET-CT因其“貴”、“新”被大家單獨(dú)對待。下圖名詞集粹詳細(xì)地列出了它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。
首先來說說PET這種影像檢查后“神器”的工作原理及構(gòu)成,也就是它是怎么干活的。
PET是反映病變的基因、分子、代謝及功能狀態(tài)的顯像設(shè)備。其利用帶正電子的放射性核素標(biāo)記人體化合物或代謝物,如葡萄糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪酸、受體的配體及水等人體代謝物作為顯像劑,其中臨床應(yīng)用最廣泛的是18F-FDG,經(jīng)注射到受檢者體內(nèi)后,正電子核素伴隨被標(biāo)記物參與人體組織器官在生理病理過程中的細(xì)胞代謝活動(dòng),而重新聚集分布,然后用PET這種體外探”神器’進(jìn)行采集,從而得到人體代謝活動(dòng)分子水平的信息,為臨床提供疾病的生物代謝信息。這個(gè)過程就好比在“敵人”(疾?。﹥?nèi)部派駐了間諜,其內(nèi)部情況通過間諜隨身攜帶的無線電裝置發(fā)出電報(bào),使用專業(yè)接受設(shè)備,敵人內(nèi)部情況我們就可及時(shí)清晰地掌握。
整套PET裝備硬件部分由PET掃描架、探測器環(huán)、電子線路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像工作站組成。軟件部分包括圖像重建和圖像處理系統(tǒng)。
檢查前注入人體的正電子放射性核素發(fā)生β+衰變產(chǎn)生正電子,正電子與組織中的電子發(fā)生湮滅,產(chǎn)生兩個(gè)具有511KeV、但向相反方向飛出的一對光子。
PET利用其封閉環(huán)繞型探測器陣列對這些背對背的光子進(jìn)行符合測量(即電子準(zhǔn)直),符合測量形成投影線圖(SINO圖)。
原始的符合數(shù)據(jù)經(jīng)空間分類與重組后形成SINO圖并送給后續(xù)的PET圖像重建軟件處理。在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像重建,由投影SINO圖數(shù)據(jù)求解重建出待測組織或器官的放射性核素分布斷層圖。
將重建出的諸斷層圖組合在一起就得到了三維圖像。
計(jì)算機(jī)和工作站及相應(yīng)的各個(gè)軟件包的功能是完成數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)監(jiān)控、圖像重建和圖像處理,并實(shí)現(xiàn)臨床上各種操作和診斷的要求。
說完P(guān)ET,接著再來劇透一下CT的工作情況。
1967年,Hounsfield構(gòu)想出CT掃描儀這種裝置,1968年獲得專利,到了1972年,他研制出一臺(tái)能夠在不到5分鐘的時(shí)間內(nèi)完成大腦斷層圖像的CT。1973年制成X斷層掃描機(jī)(XCT)。
CT即電子計(jì)算機(jī)X射線斷層成像系統(tǒng)(X-Ray computed tomography),是大家熟悉的X線斷層顯像技術(shù),由X射線發(fā)生器產(chǎn)生X線,透射人體,用探測器探測穿透人體后剩余的X射線量,經(jīng)過數(shù)據(jù)分類、電子計(jì)算機(jī)處理與重建,得到人體斷層圖像,即人體剖面圖,能詳細(xì)觀察人體特定部位(或精確部位)的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)(解剖結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小、密度),顯示病灶的具體特征。就像一片一片切西瓜,切出后可以直觀的看見西瓜的成色如何,是有籽的還是無籽的,西瓜籽長在什么地方,哪里有爛了一塊,有多大,爛成什么樣子,與周圍沒爛的地方是不是分界很清楚。
現(xiàn)在我們就隆重介紹PET/CT了。
PET/CT一體機(jī),即正電子發(fā)射斷層及X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影成像系統(tǒng),是將PET和CT有機(jī)整合,合二為一,病人快速全身掃描一次可以同時(shí)獲得CT解剖圖像和PET功能代謝圖像,兩種圖像有機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢互補(bǔ),產(chǎn)生1+1》2的完美效果,病灶的生物代謝信息及精準(zhǔn)的解剖定位和結(jié)構(gòu),同時(shí)呈現(xiàn)在醫(yī)生面前,從而讓醫(yī)生對疾病的判斷更早、更快、更全、更準(zhǔn)。
PET采用的示蹤劑上所帶核素雖然具有一定放射性,但是所用劑量極低,而且都是短壽命的,半衰期很短,如常用的18F,11C等,經(jīng)自身衰減和代謝,很快就從體內(nèi)清除了,所以輻射隱患很低。
平時(shí)工作中常會(huì)遇到病人問:“做全身CT檢查多少錢?”真是讓人覺得哭笑不得。CT掃描是分部位、分掃描方式(平掃或增強(qiáng)或重建)進(jìn)行的,沒有人會(huì)去做個(gè)從頭到腳的全身掃描。而全身掃描的神器確實(shí)存在,那就是PET-CT,從頭到腳,全身各臟器功能、代謝等生理病理特征,20分鐘全景呈現(xiàn)。顯然,著眼于病變的基因、分子、代謝及功能狀態(tài)層面上的PET,當(dāng)之無愧是當(dāng)今生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展的新里程碑。
有的時(shí)候,你以為身體好好的像這樣,面色紅潤有光澤,其實(shí)已經(jīng)是這樣,里面已經(jīng)開始有病變的早期反應(yīng)了,PET的優(yōu)勢就在于,在蘋果還看起來好好的時(shí)候,就能看見里面的蟲子在蠕動(dòng)了。
如果把PET比作是茫茫人體檢查大海中的航標(biāo),那么CT就是確定航標(biāo)的航行圖。PET與CT強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,就能準(zhǔn)確快速找到目標(biāo)。PET/CT對指導(dǎo)腫瘤和心臟、腦部疾病的診治極具優(yōu)勢。
PET與CT的結(jié)合的優(yōu)勢互補(bǔ)、相互配合、互為對照。PET通過與CT結(jié)合,提高了病灶定位的準(zhǔn)確性;CT與PET結(jié)合,則提高了對病灶的定性診斷能力;同時(shí),用CT圖像進(jìn)行衰減校正,可以大大縮短檢查時(shí)間。
PET和CT的結(jié)合,既然保留了經(jīng)典解剖影像,又引進(jìn)先進(jìn)分子影像,因此PET/CT對指導(dǎo)腫瘤和心臟、腦部疾病的診治更具優(yōu)勢。
PET/CT核心是融合,圖像融合是指將相同或不同成像方式的圖像經(jīng)過一定的變換處理使它們的空間位置和空間坐標(biāo)達(dá)到匹配,圖像融臺(tái)處理系統(tǒng)利用各自成像方式的特點(diǎn)對兩種圖像進(jìn)行空間配準(zhǔn)與結(jié)合,將影像數(shù)據(jù)注冊后合成為一個(gè)單一的影像。PET/CT同機(jī)融合具有相同的定位坐標(biāo)系統(tǒng),病人掃描時(shí)不必改變位置,即可進(jìn)行PET/CT同機(jī)采集,避免了由于病人移位所造成的誤差。
PET/CT重建圖像可同時(shí)顯示橫斷、冠狀、矢狀及任意斜面的層面,并可任意改變重建的位置和層厚,為臨床醫(yī)生提供更多的信息。
PET/CT系統(tǒng)中,由CT掃描獲取病人平面像和斷層圖像,傳輸?shù)絇ET子系統(tǒng),為后續(xù)PET掃描提供床位規(guī)劃,提供PET衰減校正所需的基本“定位像”和“衰減圖像”,對PET圖像進(jìn)行衰減校正,完成PET圖像和CT圖像的融合。融合后的PET/CT圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像融合/臨床分析工作站,該工作站有多種臨床處理協(xié)議,可方便對病人圖像數(shù)據(jù)的處理、診斷與定量分析,具有DICOM3輸出功能。本產(chǎn)品軟件界面全部為英文界面,但有中文報(bào)告系統(tǒng),可打印報(bào)告與膠片。
接受PET-CT主要檢查流程如下圖所示,具體細(xì)節(jié)按所在檢查結(jié)構(gòu)具體要求執(zhí)行。