Q1:PET與CT和MRI有甚麼區別?
A1:PET近年來在各種惡性腫瘤的診斷、分期和隨訪中應用越來越廣泛,如孤立性肺結節(Solitary Pulmonary Nodules, SPNs)、非小細胞肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、乳腺癌、食道癌、結直腸癌和頭頸部腫瘤等。PET的功能是在分子水平顯示臟器內異常的代謝活動,但不能顯示形態學方面的異常表現。與PET相反,CT和MRI則主要是通過形態學改變來對腫瘤進行診斷、分期和隨訪。不過,近年來CT的灌注成像(PWI)、雙源CT的物質定量分析和MRI的灌注成像(PWI)、彌散成像(DWI)、彌散張量成像(DTI)、磁敏感成像(SWI)、波譜成像(SI)和BOLD成像等新技術也正在深入研究中。PET有助於鑑別腫瘤的是良性還是惡性以及對惡性腫瘤進行分期。對於大多數腫瘤化療後或手術切除後的患者由於術後改變或瘢痕組織的影響,CT或MRI有比較複雜的表現,而PET在這些患者的隨訪中也很有用處。
【注:CT檢查是患者躺在檢查床上,機器內發出X線穿過人體後又由機器檢測收集數據形成人體CT圖像;MRI檢查與CT檢查方式有的類似,只是MRI檢查是機器發出脈衝電磁波(不是X線,無輻射)後又由機器檢測收集數據形成人體MRI圖像;而PET則與前兩者相反,由人體內發射出注入到體內的同位素如18F後又由機器檢測收集數據形成人體PET圖像,PET-CT實際上是PET和CT兩種檢查融合而成的圖像。】
Q2:能簡單介紹PET成像的原理嗎?
A2:我們就以同位素18F為例來簡單介紹一下FDG PET成像。18F是一種不穩定的放射性同位素,其半衰期為109分鐘。FDG PET成像的原理主要是檢測放射性同位素18F發出的正電子與電子湮滅過程中出現的成對光子(γ)。發射正電子的放射性同位素18F可通過迴旋加速器加速質子後轟擊靶物質來獲得,繼而被用來合成參與人體內生化通路中(即葡萄代謝)的放射性藥物FDG。簡而言之,FDG PET成像的原理就是根據檢測體內組織器官FDG攝取的差異而診斷疾病。
Q3:為甚麼FDG PET成像能檢測出體內FDG的攝取會出現這種差異呢?
A3:我們以腫瘤為例來簡單剖析這種FDG攝取的差異吧。
首先我們來複習一下腫瘤細胞。惡性腫瘤細胞的特點就是快速增殖、體積增大、局部侵犯和遠處轉移。腫瘤形成由大量的多肽生長因子(血小板源性生長因子-PDGF和胰島素生長因子-IGF)和促進腫瘤血管生成因子(血管內皮生長因子-VEGF和鹼性成纖維細胞生長因子-bFGF)所致。快速增殖的大腫瘤其生長速度明顯超過血供速度,從而導致腫瘤的缺血、壞死。1~2 mm是腫瘤生長所需血供出現腫瘤直徑增大的極限值。2 mm大小的限值正是代表著從血管彌散出的最大氧供和營養的距離能力。
然後我們來了解一下腫瘤細胞的代謝。惡性腫瘤細胞會上調己糖激酶活性而出現葡萄糖的利用率上升。惡性腫瘤細胞通過輔助轉運(細胞膜葡萄糖轉運蛋白GLUT)來攝取葡萄糖,然後進行糖酵解。在有氧的情況葡萄糖形成丙酮酸;而低氧的情況下(如腫瘤壞死時),則導致腫瘤乳酸水平上升。
FDG是一種放射性標記葡萄糖的類似物,這種放射性藥物可象葡萄糖一樣被具有代謝活性的腫瘤細胞通過輔助轉運而吸收。腫瘤細胞的FDG攝取率與它們自身的代謝活性成比例。FDG可象葡萄糖進行磷酸化形成FDG-6-P,但不能再進行進一步代謝,最終FDG會被限制在高代謝的活腫瘤細胞中。用FDG PET成像就可檢測出FDG高活性處的腫瘤了。
Q4:病人做PET-CT有甚麼要注意的嗎?
A4:患者需要在PET-CT檢查前禁食4~6小時,這樣可增強腫瘤對FDG的攝取,又可最大限度地降低心臟對FDG的攝取。在此期間不準喝酒和含咖啡因的飲料,但可喝水。在注射FDG前,患者血糖水平最好低於150 mg/dL。血糖控制好是必需的,因為細胞攝取FDG可被葡萄糖競爭性抑制。目前,對於糖尿病患者的葡萄糖水平的控制究竟是否注射胰島素尚未達成共識。胰島素可通過GLUT輔助轉運葡萄糖至肌肉、脂肪和其它組織內(腦和肝不需要胰島素就能攝取足夠的葡萄糖),但在糖尿病患者可誇大肌肉的生理攝取量。患者在檢查前和注入放射性同位素後禁止任何劇烈運動以避免肌肉生理學攝取FDG的影響。腸道清潔、膀胱插管和口服腸道造影劑的必要性目前業界都沒有共識。FDG目前沒有任何禁忌徵。
Q5:甚麼是PET的SUV值?
A5:SUV(Standardized Uptake Value,標準化攝取值)值是PET-CT上常用到的一個重要參數,它是從靜態PET圖像上單點即時測得的一種評估放射示蹤劑攝取程度的半定量參數。在某一組織內的SUV值通過下述公式來計算獲得:SUV值=(組織內放射示蹤劑的活性)/(注入人體內的放射示蹤劑的劑量/患者體重)。組織內的放射示蹤劑的活性以微居/g為單位時,注入人體內的放射示蹤劑的劑量以毫居為單位,患者的體重以kg為單位。
組織內的SUV值也象CT值一樣可表述為感興趣(ROI)內最大值、最小值和平均值。平均SUV值即ROI內所有像素的算術平均值,而SUV的最大值和最小值即為ROI內所有像素中的最高和最低SUV值。評估可疑病灶和隨訪有FDG活性的腫塊主要通過目測和SUV值。一般惡性腫瘤的SUV值大於2.5~3,而正常肝、肺和骨髓組織的SUV值為0.5~2.5。
腫瘤開始治療前知道其SUV值有助於評估腫瘤分級和放化療的治療後效果。標準化兩次注射放射示蹤劑的時間間隔是非常重要的,同時PET檢查隨著時間變化的SUV變異性也要仔細記錄並對照。
Q6:PET-CT的應用有哪些主要干擾因素?
A6:首先是PET-CT檢查時患者運動形成的明顯偽影,這在圖像融合時造成病灶定位困難。因此,在檢查的過程中患者均應制動,也就是說在CT檢查和PET檢查之間患者都不準動。在檢查開始前將患者檢查體位安排得更舒適、在檢查前確認患者未使用利尿劑(以防檢查過程中排尿)和在檢查開始之前要求患者排尿或膀胱插管等措施來避免運動偽影,但是呼吸、心跳和腸道蠕動偽影是無法避免的。
其次,當患者有人工髖關節、起搏器、假牙和造影劑強化的血管時,會出現明顯射線硬化偽影,應注意在圖像融合式將其排除在高代謝範圍之外。
第三,就是患者檢查前準備時提到的在FDG注射前後均禁止距離運動,因為運動過後在PET圖像可出現正常肌肉內放射性示蹤劑大量的濃聚,一般是對稱性的,通過CT再次確認可較易鑑別,但是偶爾也可因為一組肌肉癱瘓而出現不對稱性的放射性示蹤劑的濃聚。
Q7:PET-CT的優勢有哪些?
A7:首先,PET-CT可以對小片放射性示蹤劑的攝取進行定位,這有助於鑑別正常高代謝結構與異常增高的代謝區。
其次,PET-CT既可提供PET非常好的功能信息,又可提供CT的高空間分辨率和對比分辨率。CT檢查還可以顯示臨床關心的其它重要病變。
第三,CT數據進行衰減矯正後仍可進行定量和半定量評估。
Q8:PET-CT檢測腫瘤低SUV值這是怎麼回事啊?
A8:由於PET的空間分辨率不高,小於1 cm的腫瘤常常檢測不出來,而在CT又可檢出,從而出現腫瘤的SUV值低,但並不能排除它是惡性腫瘤。FDG PET對於不同級別的惡性腫瘤檢出的比率確實有差異,具體數據要根據不同腫瘤的研究來確定。此外,某些生理性攝取相對較多的部位也可影響到腫瘤的檢出。
Q9:兒童可以做PET-CT檢查嗎?
A9:18F FDG PET已經逐步應用於兒童各種惡性腫瘤的分期、治療效果評價、再分期、治療後殘瘤的評估、穿刺方案的制定和放療方案的制定等方面。評估的惡性腫瘤有淋巴瘤、軟組織肉瘤、骨肉瘤、尤文氏肉瘤、神經母細胞瘤、精原細胞瘤、肝母細胞瘤、Wilms瘤和叢狀纖維瘤惡變等等。兒童正常的18F FDG生理性攝取區有腦、心、肝、脾、胃腸道、尿液收集系統(包括膀胱)、骨髓、咽淋巴環、涎腺、胸腺、過度通氣時的膈肌、膈腳和肋間肌等。需要注意的是,兒童的18F FDG正常分佈區與成人很不一樣。
Q10:PET-CT在評估腫瘤治療效果時需要注意些甚麼?
A10:(1)FDG PET檢查最好在腫瘤手術8周以後進行,以減少術後改變FDG活性的影響。
(2)睪丸和卵巢均可顯示生理性的FDG活性,熟悉性腺的轉位可在檢查中避免誤認為惡性腫瘤。
(3)PET-CT上觀察到有FDG活性的胸膜病變在CT上呈相應的高密度,應該弄清一下是否胸膜固定史,因為不到10%的胸膜惡性腫瘤可形成鈣化。
(4)FDG PET檢查應該在放療後8~12周進行,這樣期望的FDG活性的輻射效果會減低。
(5)放射野內新的FDG活性的骨病可能是惡性腫瘤的復發,或是放射誘導的新的惡性腫瘤,或是良性的骨放射性壞死病變。