脑部PET的临床应用
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15
禁食状态下的生理性FDG anterior 摄取
高度摄取: 脑,肾脏,膀胱 可变的摄取: 心脏, 消化道 中等摄取: 唾液腺/口咽 低度摄取: 肝脏,脾脏,骨髓, 骨骼肌
16
posterior
Data courtesy of Kettering Memorial Hospital, Kettering, USA
6
常用发射正电子放射性同位素的特征
同位素 半衰期 最大正电子量 正电子在水中的范围 产生方法
（min） (Mev)
(FWHM in mm)
11C 13N 15O 18F 68Ga 82Rb
20.3 9.97 2.03 109.8 67.8 1.26
0.96 1.19 1.70 0.64 1.89 3.15
19
恶性淋巴瘤
MIPS
RVL
VLD
20
恶性淋巴瘤
化疗前
化疗后
21
结肠直肠癌
• 评价可疑复发和再分期 – 癌胚抗原(CEA)持续升高 – 评价有无肝脏转移 – 单一转移病灶外科手术前的再分期
• 分期: 改变了大约 36% 病人的临床分期 灵敏度 96% CT 47-68% MRI 77%
• 复发: 大约使 32%病人改变了临床治疗方案
和葡萄糖的胞运过程一样，18FDG也通过葡萄糖转运体（GLUT）进 入肿瘤细胞。18FDG进入肿瘤细胞后，在已糖激酶（HK）同工酶的催化 下变成18F-2-脱氧葡萄糖6-磷酸（18F-2-G-6-P）. 由于在18F-2-G-6-P的C-2 位上没有氧原子，所以不易被葡萄糖6-磷酸酶降解，同时18F-2-G-6-P也 不受葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）作用，也不被糖异生途径上酶分解 ，因此18F-2-G-6-P被陷留（trapped）在肿瘤细胞内。肿瘤细胞不仅摄取 18FDG增多，而且胞浆线粒体内HK同工酶含量丰富，所以肿瘤细胞内 18F-2-G-6-P的水平相当高，持续的时间也相当长，构成了18FDG肿瘤显 像的生物学基础。
40
•The left images are slices obtained with the GE LightSpeed section of the PET-CT •The center images are created with the PET Advance NXi section of the system •The images at the right represent the two images registered and fused into one image
变的对侧，远离可疑病变部位； 注射前后病人处于十分安静的状态，封闭视听，
等待40-60min； 显像前排尽小便，避免尿液污染皮肤及衣物； 记录病人诊疗经过及影像学检查资料。
13
FDG PET肿瘤检查适应证
肿瘤与良性病变的鉴别诊断。 提供较准确的临床分期,为制订治疗方案提供
可靠的依据。 鉴别诊断治疗后肿瘤的变化(疤痕、放射性坏
• 80% 为鳞癌 • 未分化癌 / 腺癌 • 约20-30% 原发灶不在头颈部
26
原发灶不明癌症患者的FDG PET显像
3/98
3/00
• MRI, CT 和膀胱镜检查均未明确诊断; PET确定原发 灶位于下咽部.
• 依据PET结果采取有效的放化疗有可能获得完全缓解。
27
肿瘤标志物增高原因的寻找
FDG)
37
PET/CT
38
互补的诊断成像
解剖学成像(CT) 功能性成像(PET)
解剖+代谢
信息类型 探测结果 图像详细资料
解剖, 形态
大小, 形态
不详细，间接 反映功能
功能, 代谢
改变的代谢
略好，缺少解 剖信息
解剖+功能
大小,位置,代 谢
同时反映功能39
GE Discovery LS
SIEMNS Biograph
24
恶性黑色素瘤
确定诊断6年 Breslow 0,5mm
MIPΒιβλιοθήκη RVL腹膜的癌浸润transversal
MIP VLD
25
原发灶不明肿瘤(CUP)
• 定义: 组织学或细胞学证实为转移性病变, 但 各种诊断检查无法确定原发病灶
• 应用各种诊断检查后，大约5-10% 的肿瘤病 人原发灶定位不清
• 最常见的情况: 膈上淋巴结转移(颈部区域) • 颈部淋巴结转移:
灵敏度 93%
CT 71%
特异性 96%
CT 89%
22
23
恶性黑色素瘤
• 全身扫描 • PET 应用指征为:
– 常规诊断方法结果阴性 • N-分期 中等厚度的病变 = Breslow >1,
5 mm-4mm • 确定显示较厚的黑色素瘤病变的分期 – 单一转移灶手术前的再分期 • 大约使 26% 患者改变临床治疗方案
▪ PET对病人治疗方案的积极影响意义更大。
36
FDG PET在肿瘤方面的优势
• 对活性肿瘤的评价: — 肿瘤与疤痕的鉴别 — 不受病灶大小限制的淋巴受累评价标准
• 全身显像 • 定量分析成为可能 • 与CT/MRI进行图像融合成为可能 • 依据PET结果引导组织穿刺活检成为可能 • 所受射线辐射计量当量约10mSv (注射400MBq
1.1
加速器
1.4
加速器
1.5
加速器
1.0
加速器
1.7
发生器
1.7
发生器
7
常用放射性示踪物及其临床和研究
同位素
示踪化合物
生理过程或 功能
典型应用
注
11C-蛋氨酸
蛋白质合成
肿瘤
苯二氮受体
11C
Fiumazenil
拮抗
癫痫
11C标记的示 踪剂部分已 经被18F标记
的取代
11C-奎丙灵
D2受体收缩
运动紊乱
34
患者，女性，41岁。乳腺腺癌术后4年余，发现肺转 移行右肺切除肿块后半年，现欲查有否其他转移。
35
▪ 各种研究提示FDG应该被批准用于所有肿
瘤的检查——包括甲状腺、骨、软组织、 肝脏、妇科等肿瘤；
▪ 从经济学角度分析，通过避免不必要的和 无效的手术所节省的支出远远超出了PET 检查的费用；
•All on the same system and in one study! 41
42
Discovery LS PET-CT System Discovery LS肺部结节
老年男性患者，有肺部结节病史。 43
44
Discovery LS Hypolaryngeal Case
Study
Patient Clinical History
死)与肿瘤复发残余。 监测治疗效果。 预测预后。 肿瘤原发灶的寻找。
14
肿瘤
• 非小细胞肺癌(NSCLC)/单发肺内结节(SPN)
(Non-small cell lung cancer/single pulmonary nodule) • 淋巴瘤（Lymphoma） • 结直肠癌（Colorectal cancer） • 食管癌（Esophageal cancer） • 恶性黑色素瘤（Malignant melanoma） • 头颈部癌（Head and neck cancer） • 乳腺癌（Breast cancer） • 甲状腺癌（Thyroid cancer） • 胰腺癌（Pancreatic cancer-primary tumour) • 卵巢、子宫、宫颈癌(Ovarian,cervical,uterine cancer) • 原发灶不明癌 (Cancer of unknown primary-CUP)
63-year old male with known hypo-laryngeal carcinoma on the left and suspicion of local metastasis. Staging PET demonstrates pathologic uptake in the hypolaryngeal region and a second ring-like lesion adjacent to the tumor. PET CT demonstrates clearly invasion of the soft tissue with local metastasis with central necrosis.
29
胰腺癌
• 鉴别胰腺肿块的良恶性
– 灵敏度 PET 94%
CT 82%
– 特异性 PET 90%
CT 75%
• 进行淋巴结和肝脏转移的分期
• 正常血糖; Cave: 出现假阴性
• Cave: 慢性胰腺炎过程中的急性炎症
– 可能出现假阳性(血液中炎症参数的检查)
30
胰腺癌
31
乳腺癌
• 乳腺肿块良恶性的判断
• 灵敏度 90% 特异性 92%
• 腋窝及内乳淋巴结的分期/探测转移
• 大约使 24% 病人改变治疗方案
• 探测局部或远处的复发
• 大约使 40% 病人改变治疗方案
• 评价肿瘤的治疗反应
32
乳腺癌
33
女43岁，右乳腺肿块1月余，无痛无不适，不固定，欠 光滑，同侧腋窝可触及肿大淋巴结。PET显像淋巴结转 移
PET-CT临床应用
1
什么是PET?
PET（Positron Emission Tomography) — 正电子发射计算机断层， 是将微量的正 电子核素示踪剂注如人体内，用体外探测 装置探测其体内分布，通过计算机断层显 像显示人体组织的功能、代谢和受体分布 的技术，是人体的生理生化断层，是一种 生命显像(Life Imaging)。
17
肺鳞癌
确定肿瘤范围指导制订放射治疗计划
18
恶性淋巴瘤
(Hodgkin´s disease / Non-Hodgkin´s-lymphoma)
• 治疗前分期
–一次性全身扫描较CT具有明显的优势
• 监测治疗反应/ 探测肿瘤复发,尤其在判断治 疗后肿块中有无活性肿瘤细胞有重要价值
• 治疗过程中PET扫描间隔时间 - 化疗: 至少8-12 weeks - 放疗: 4-6 month
2
PET的特点
分子影像学（Molecular imaging)
特点：
11 C、13 N、15 O都是组成人体的重要基本元素
反映葡萄糖、氨基酸及核酸代谢、受体分布、DNA合 成动力学 空间分辨率提高 进行绝对定量测定 超短半衰期核素,所受的辐射剂量较低
3
PET原理
回旋加速器 正电子核素
及放射性药 物
13N
氨
血流灌注
心肌灌注
二氧化碳
血流灌注
脑活性研究
15O
水
血流灌注
脑活性研究
8
18F-FDG
氟化物离子 18F-胸 腺 嘧 啶 （[18F]FLT）
葡萄糖代谢 骨代谢 DNA
肿瘤、神经、心 脏
肿瘤
肿瘤研究
5-18F-尿嘧啶
18F-长链脂肪酸 [18F]FTHA
DNA β-氧化
18F
18F-二氢蒽醌丝氨 酸
组织缺氧
肿瘤-与放疗相关
9
18F-FDG 显像原理
PET扫描仪
11
PET原理
湮没辐射（Annihilation） 符合探测（Coincidence Detection）
12
FDG PET检查方法及注意事项
禁食4-6h； 空腹血糖水平<120mg/dl，若 >150mg/dl，则
考虑应用胰岛素； 静脉注射18F-FDG 100-400MBq,注射部位选择病
S2-受体
2-18F-L-酪氨酸
氨基酸转运
肿瘤控制 心肌代谢
肿瘤研究
18F标记示踪 剂越来越普及， 并且已经商品 化
18F-N-甲苯哌利多 6-18F-L-多巴
16α-18F-雌二醇
D2-受体
突触前多巴氨 能功能
雌激素受体
神经系统疾病 多巴氨受体疾病
乳腺肿瘤研究
18FFluoromizonidazole
4
PET的优点：
所用核素均为构成人体生命物质的基本元素； 所标的药物是生命的基本物质或为治疗药物； 正电子核素半衰期短和灵敏度高仅需微量注射； 可从分子水平显示组织器官的功能和代谢情况，
可早期检出疾病； 可一次行全身显像，便于转移灶检出。
5
基本常识
18FDG肿瘤显像的生物学基础在于18FDG能被肿瘤细胞摄取，肿瘤组 织中的18FDG 分布水平明显高于肿瘤组织周围的正常组织内18FDG 的分布 。18FDG与人体生理糖代谢的底物棗左旋葡萄糖分子(DG)在化学结构上的 差别仅仅在于DG碳环上2位的C被18F所取代。18FDG即保留了葡萄糖的部 分生物活性，但同时在体内的分解代谢过程与葡萄糖又有明显的差异。
患者男，70岁，CEA不 明原因升高（61-90U/L)。 消化道（胃镜、结肠气 钡双重造影）、肺、前 列腺、睾丸检查均为阴 性。（1999-07-13）
28
肿瘤标志物增高原因的寻找
2年后（2001-06-19)后患者 出现咳嗽、咳痰，X线疑浸 润性肺结核，CT左肺上叶 癌，右肺中叶少许炎症。 左肾上腺腺瘤，转移待排 除。支气管镜刷检找到腺 癌细胞。
禁食状态下的生理性FDG anterior 摄取
高度摄取: 脑,肾脏,膀胱 可变的摄取: 心脏, 消化道 中等摄取: 唾液腺/口咽 低度摄取: 肝脏,脾脏,骨髓, 骨骼肌
16
posterior
Data courtesy of Kettering Memorial Hospital, Kettering, USA
6
常用发射正电子放射性同位素的特征
同位素 半衰期 最大正电子量 正电子在水中的范围 产生方法
（min） (Mev)
(FWHM in mm)
11C 13N 15O 18F 68Ga 82Rb
20.3 9.97 2.03 109.8 67.8 1.26
0.96 1.19 1.70 0.64 1.89 3.15
19
恶性淋巴瘤
MIPS
RVL
VLD
20
恶性淋巴瘤
化疗前
化疗后
21
结肠直肠癌
• 评价可疑复发和再分期 – 癌胚抗原(CEA)持续升高 – 评价有无肝脏转移 – 单一转移病灶外科手术前的再分期
• 分期: 改变了大约 36% 病人的临床分期 灵敏度 96% CT 47-68% MRI 77%
• 复发: 大约使 32%病人改变了临床治疗方案
和葡萄糖的胞运过程一样，18FDG也通过葡萄糖转运体（GLUT）进 入肿瘤细胞。18FDG进入肿瘤细胞后，在已糖激酶（HK）同工酶的催化 下变成18F-2-脱氧葡萄糖6-磷酸（18F-2-G-6-P）. 由于在18F-2-G-6-P的C-2 位上没有氧原子，所以不易被葡萄糖6-磷酸酶降解，同时18F-2-G-6-P也 不受葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）作用，也不被糖异生途径上酶分解 ，因此18F-2-G-6-P被陷留（trapped）在肿瘤细胞内。肿瘤细胞不仅摄取 18FDG增多，而且胞浆线粒体内HK同工酶含量丰富，所以肿瘤细胞内 18F-2-G-6-P的水平相当高，持续的时间也相当长，构成了18FDG肿瘤显 像的生物学基础。
40
•The left images are slices obtained with the GE LightSpeed section of the PET-CT •The center images are created with the PET Advance NXi section of the system •The images at the right represent the two images registered and fused into one image
变的对侧，远离可疑病变部位； 注射前后病人处于十分安静的状态，封闭视听，
等待40-60min； 显像前排尽小便，避免尿液污染皮肤及衣物； 记录病人诊疗经过及影像学检查资料。
13
FDG PET肿瘤检查适应证
肿瘤与良性病变的鉴别诊断。 提供较准确的临床分期,为制订治疗方案提供
可靠的依据。 鉴别诊断治疗后肿瘤的变化(疤痕、放射性坏
• 80% 为鳞癌 • 未分化癌 / 腺癌 • 约20-30% 原发灶不在头颈部
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原发灶不明癌症患者的FDG PET显像
3/98
3/00
• MRI, CT 和膀胱镜检查均未明确诊断; PET确定原发 灶位于下咽部.
• 依据PET结果采取有效的放化疗有可能获得完全缓解。
27
肿瘤标志物增高原因的寻找
FDG)
37
PET/CT
38
互补的诊断成像
解剖学成像(CT) 功能性成像(PET)
解剖+代谢
信息类型 探测结果 图像详细资料
解剖, 形态
大小, 形态
不详细，间接 反映功能
功能, 代谢
改变的代谢
略好，缺少解 剖信息
解剖+功能
大小,位置,代 谢
同时反映功能39
GE Discovery LS
SIEMNS Biograph
24
恶性黑色素瘤
确定诊断6年 Breslow 0,5mm
MIPΒιβλιοθήκη RVL腹膜的癌浸润transversal
MIP VLD
25
原发灶不明肿瘤(CUP)
• 定义: 组织学或细胞学证实为转移性病变, 但 各种诊断检查无法确定原发病灶
• 应用各种诊断检查后，大约5-10% 的肿瘤病 人原发灶定位不清
• 最常见的情况: 膈上淋巴结转移(颈部区域) • 颈部淋巴结转移:
灵敏度 93%
CT 71%
特异性 96%
CT 89%
22
23
恶性黑色素瘤
• 全身扫描 • PET 应用指征为:
– 常规诊断方法结果阴性 • N-分期 中等厚度的病变 = Breslow >1,
5 mm-4mm • 确定显示较厚的黑色素瘤病变的分期 – 单一转移灶手术前的再分期 • 大约使 26% 患者改变临床治疗方案
▪ PET对病人治疗方案的积极影响意义更大。
36
FDG PET在肿瘤方面的优势
• 对活性肿瘤的评价: — 肿瘤与疤痕的鉴别 — 不受病灶大小限制的淋巴受累评价标准
• 全身显像 • 定量分析成为可能 • 与CT/MRI进行图像融合成为可能 • 依据PET结果引导组织穿刺活检成为可能 • 所受射线辐射计量当量约10mSv (注射400MBq
1.1
加速器
1.4
加速器
1.5
加速器
1.0
加速器
1.7
发生器
1.7
发生器
7
常用放射性示踪物及其临床和研究
同位素
示踪化合物
生理过程或 功能
典型应用
注
11C-蛋氨酸
蛋白质合成
肿瘤
苯二氮受体
11C
Fiumazenil
拮抗
癫痫
11C标记的示 踪剂部分已 经被18F标记
的取代
11C-奎丙灵
D2受体收缩
运动紊乱
34
患者，女性，41岁。乳腺腺癌术后4年余，发现肺转 移行右肺切除肿块后半年，现欲查有否其他转移。
35
▪ 各种研究提示FDG应该被批准用于所有肿
瘤的检查——包括甲状腺、骨、软组织、 肝脏、妇科等肿瘤；
▪ 从经济学角度分析，通过避免不必要的和 无效的手术所节省的支出远远超出了PET 检查的费用；
•All on the same system and in one study! 41
42
Discovery LS PET-CT System Discovery LS肺部结节
老年男性患者，有肺部结节病史。 43
44
Discovery LS Hypolaryngeal Case
Study
Patient Clinical History
死)与肿瘤复发残余。 监测治疗效果。 预测预后。 肿瘤原发灶的寻找。
14
肿瘤
• 非小细胞肺癌(NSCLC)/单发肺内结节(SPN)
(Non-small cell lung cancer/single pulmonary nodule) • 淋巴瘤（Lymphoma） • 结直肠癌（Colorectal cancer） • 食管癌（Esophageal cancer） • 恶性黑色素瘤（Malignant melanoma） • 头颈部癌（Head and neck cancer） • 乳腺癌（Breast cancer） • 甲状腺癌（Thyroid cancer） • 胰腺癌（Pancreatic cancer-primary tumour) • 卵巢、子宫、宫颈癌(Ovarian,cervical,uterine cancer) • 原发灶不明癌 (Cancer of unknown primary-CUP)
63-year old male with known hypo-laryngeal carcinoma on the left and suspicion of local metastasis. Staging PET demonstrates pathologic uptake in the hypolaryngeal region and a second ring-like lesion adjacent to the tumor. PET CT demonstrates clearly invasion of the soft tissue with local metastasis with central necrosis.
29
胰腺癌
• 鉴别胰腺肿块的良恶性
– 灵敏度 PET 94%
CT 82%
– 特异性 PET 90%
CT 75%
• 进行淋巴结和肝脏转移的分期
• 正常血糖; Cave: 出现假阴性
• Cave: 慢性胰腺炎过程中的急性炎症
– 可能出现假阳性(血液中炎症参数的检查)
30
胰腺癌
31
乳腺癌
• 乳腺肿块良恶性的判断
• 灵敏度 90% 特异性 92%
• 腋窝及内乳淋巴结的分期/探测转移
• 大约使 24% 病人改变治疗方案
• 探测局部或远处的复发
• 大约使 40% 病人改变治疗方案
• 评价肿瘤的治疗反应
32
乳腺癌
33
女43岁，右乳腺肿块1月余，无痛无不适，不固定，欠 光滑，同侧腋窝可触及肿大淋巴结。PET显像淋巴结转 移
PET-CT临床应用
1
什么是PET?
PET（Positron Emission Tomography) — 正电子发射计算机断层， 是将微量的正 电子核素示踪剂注如人体内，用体外探测 装置探测其体内分布，通过计算机断层显 像显示人体组织的功能、代谢和受体分布 的技术，是人体的生理生化断层，是一种 生命显像(Life Imaging)。
17
肺鳞癌
确定肿瘤范围指导制订放射治疗计划
18
恶性淋巴瘤
(Hodgkin´s disease / Non-Hodgkin´s-lymphoma)
• 治疗前分期
–一次性全身扫描较CT具有明显的优势
• 监测治疗反应/ 探测肿瘤复发,尤其在判断治 疗后肿块中有无活性肿瘤细胞有重要价值
• 治疗过程中PET扫描间隔时间 - 化疗: 至少8-12 weeks - 放疗: 4-6 month
2
PET的特点
分子影像学（Molecular imaging)
特点：
11 C、13 N、15 O都是组成人体的重要基本元素
反映葡萄糖、氨基酸及核酸代谢、受体分布、DNA合 成动力学 空间分辨率提高 进行绝对定量测定 超短半衰期核素,所受的辐射剂量较低
3
PET原理
回旋加速器 正电子核素
及放射性药 物
13N
氨
血流灌注
心肌灌注
二氧化碳
血流灌注
脑活性研究
15O
水
血流灌注
脑活性研究
8
18F-FDG
氟化物离子 18F-胸 腺 嘧 啶 （[18F]FLT）
葡萄糖代谢 骨代谢 DNA
肿瘤、神经、心 脏
肿瘤
肿瘤研究
5-18F-尿嘧啶
18F-长链脂肪酸 [18F]FTHA
DNA β-氧化
18F
18F-二氢蒽醌丝氨 酸
组织缺氧
肿瘤-与放疗相关
9
18F-FDG 显像原理
PET扫描仪
11
PET原理
湮没辐射（Annihilation） 符合探测（Coincidence Detection）
12
FDG PET检查方法及注意事项
禁食4-6h； 空腹血糖水平<120mg/dl，若 >150mg/dl，则
考虑应用胰岛素； 静脉注射18F-FDG 100-400MBq,注射部位选择病
S2-受体
2-18F-L-酪氨酸
氨基酸转运
肿瘤控制 心肌代谢
肿瘤研究
18F标记示踪 剂越来越普及， 并且已经商品 化
18F-N-甲苯哌利多 6-18F-L-多巴
16α-18F-雌二醇
D2-受体
突触前多巴氨 能功能
雌激素受体
神经系统疾病 多巴氨受体疾病
乳腺肿瘤研究
18FFluoromizonidazole
4
PET的优点：
所用核素均为构成人体生命物质的基本元素； 所标的药物是生命的基本物质或为治疗药物； 正电子核素半衰期短和灵敏度高仅需微量注射； 可从分子水平显示组织器官的功能和代谢情况，
可早期检出疾病； 可一次行全身显像，便于转移灶检出。
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基本常识
18FDG肿瘤显像的生物学基础在于18FDG能被肿瘤细胞摄取，肿瘤组 织中的18FDG 分布水平明显高于肿瘤组织周围的正常组织内18FDG 的分布 。18FDG与人体生理糖代谢的底物棗左旋葡萄糖分子(DG)在化学结构上的 差别仅仅在于DG碳环上2位的C被18F所取代。18FDG即保留了葡萄糖的部 分生物活性，但同时在体内的分解代谢过程与葡萄糖又有明显的差异。
患者男，70岁，CEA不 明原因升高（61-90U/L)。 消化道（胃镜、结肠气 钡双重造影）、肺、前 列腺、睾丸检查均为阴 性。（1999-07-13）
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肿瘤标志物增高原因的寻找
2年后（2001-06-19)后患者 出现咳嗽、咳痰，X线疑浸 润性肺结核，CT左肺上叶 癌，右肺中叶少许炎症。 左肾上腺腺瘤，转移待排 除。支气管镜刷检找到腺 癌细胞。