核医学的发展和临床应用

SPECT
SPECT实际上就是一个探头围 绕病人某一脏器迚行360°旋转的 γ相机,在旋转时每隔一定角度 （通常是5.6°或6°）采集一帧图 片,然后经电子计算机自动处理, 将图像叠加,并重建为该脏器的 横断面、冠状面、矢状面或任何 需要的不同方位的断层、切面图 像.国际公认,当今PET是研究脑神 经结构和活动的独一无二的影像 设备.但价栺昂贵,使用效率低,只 适于少数大型医院和医学研究机 构.而SPECT具有获取体内二维、 三维图像信息及对人体迚行全身 扫描的多种图像功能,使用方便, 价栺不贵,对大多数医院都合适.
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PET-CT
2.目前PET-CT在临床上主要有哪些作用呢
(1)PET-CT在肿瘤方面的应用: 在肿瘤方面主要有以下几个方面:①查找肿瘤的原发部位; ②早期发现肿 瘤; ③评价肿瘤的良、恶性及恶性程度; ④肿瘤的临床分期;⑤肿瘤治疗后的 疗效评估, 确定有无残留或复发.PET-CT具有明显较单纯的PET、CT具有明显的 优势,研究表明PET-CT较单纯PET、CT可以多增加41％的信息量. (2)PET-CT在心脏方面的应用: 在心脏方面的应用主要有:① 冠心病的PET诊断:PET诊断冠心病的灵敏度 和特异性可以达到94％和95％; ② 心肌存活的测定;PET血流－代谢显像是诊 断存活心肌的“金标准”; ③ PET对早期冠状动脉硬化治疗效果的评估:PET对 早期冠状动脉粥样硬化治疗评价,治疗前和治疗后冠状动脉的血管扩张能力,为 药物作用的评价提供了可靠的依据. (3)PET-CT在神经系统中的应用: PET在脑功能方面方面主要集中在三个领域:① 脑血容量和脑血流灌注,它 反应脑血流和血脑屏障的破损情况和主要检测脑血流的通透性;② 脑代谢,反 映物质在大脑的利用;③ 神经受体分析,能定量地显示受体的数量和受体的分 布.其中以代谢显像应用最为广泛.
SPECT
2.SPECT在临床中的应用
(1)心脏灌注断层显像;早期冠心病、心肌炎、 脑缺血性疾病,恶性肿瘤早期骨转移的检测. (2)原发癫痫、短暂脑缺血发作,肝血管瘤分肾 功能测定及一些软组织肿块定性心血池功能 显像和多参数分析测定. (3)肺通气功能、肾小球虑过率GFR和肾脏有 效血流量ERPF功能测定. (4)甲状腺疾病的常规检查等方面.
PET-CT
(4）PET-CT在健康体检中的应用: 生活质量源于生命质量,这已成为人们的共识.随着人们生活方式、工作压力的改 变,出现了退行性疾病低龄化,肿瘤发病率持续上升的情况,而定期的PET-CT体检,不仅可 以早期发现处于萌芽状态的肿瘤病灶,从而达到早发现、早治疗、早康复的目的;同时, 还可以对一些良性疾病或退行性疾病进行监测,以使受检者能及时引起重视并加以保养、 治疗,以提高生活、生命质量.资料显示:PET-CT在对体检人群的肿瘤筛选中,早期发现肺 癌、结肠癌、甲状腺癌、肝癌、胃癌等恶性肿瘤,而这些体检者在日常生活中并无不适 感觉,临床经验证明PET-CT作为肿瘤筛查是有价值的;同时在这些体检人群中PET-CT发现 的良性病变亦增多,说明处于“亚健康”状态的人群,定期的PET/CT检查随访是必要的.
图中左为PET扫描 中为CT扫描 右为PET-CT扫描
总 结
目前, 核医学已迈进P E T 时代, 美国 等国家都争先购置P E T 装置, 不少国家还建立了作 为医学现代化标志的P E T 中心. 随着P E T - C T 商业上的巨大成功和应用范围的迅速扩大, 很可能会 促进P E T 与M R I 融合设备的尽快推出和迅速发展, 这一技术预计对脑部疾病的诊断和研究会有很大的帮 助. 此外, 还将促进用于小动物研究的P E T - C T 和P E T - M R I 技术的发展. 临床正在使用的 S P E C T - C T 技术也可能因P E T - C T 的发展 而受益. 总之, 随着核医学技术在临床诊断和生命科学研 究中的广泛应用, 以及基因组学、蛋白质组学和疾病 基因组学的迅速发展, 疾病的诊断正在从传统的疾病 表征观察、常规的生化实验室检测, 过渡到多种基因 和分子水平的客观检测方法, 其中从人体全身显像分 析基因、蛋白质表达水平来认识疾病的病因, 无疑是 清醒、整体、无创、连续而且是微观分析无法取代的
SPECT
1.PECT的特点
SPECT是核医学影像设备的一种,具备对人体生理、生化、功能、 代谢等信息的多维显像方式,可以有效的提高病变的检测率.其主要特 点如下: (1) 兼具CT和核医学两种优势,较CT的容积采集信息量大,超快速,大容 量的操作诊断台,图像扫描和图像处理同步,并有高级图像后处理台. (2) 是当前唯一的一种活体生理、生化、功能、代谢信息的四维显像 方式. (3) 明显提高了病变的检测率,分层脏器功能可以观察到脏器功能动态 变化,化学物质在脏器内代谢分布、血管量的变化、肿瘤免疫及受体定 位等信息. (4) 使用的示踪剂适应面广,特异性高,放射性小,不干扰人体内环境的 稳定. (5) 采用了衰减校正技术（Attenuation Correction,AC）,从而有效 解决了人体组织的衰减和运动对成像造成的影响.
PET-CT
1.PET-CT具有那些突出的优势呢
(1)灵敏度高.PET是一种反映分子代谢的显像,当疾病早期处于分 子水平变化阶段,病变区的形态结构尚未呈现异, MRI、CT检查还 不能明确诊断时,PET检查即可发现病灶所在,并可获得三维影像, 还能迚行定量分析,达到早期诊断.这是目前其它影像检查所无法 比拟的. (2)特异性高.MRI、CT检查发现脏器有肿瘤时,是良性还是恶性很 难做出判断,但PET检查可以根据性肿瘤高代谢特点而做出诊断. (3)全身显像.PET一次性全身显像检查便可获得全身各个区域的 图像. (4)安全性好.PET检查尽管用核素有一定的放射性,但所用核素量 很少,而且半衰期很短,经过物理衰减和生物代谢两方面作用,在受 检者体内存留时间很短.一次PET全身检查的放射线照射剂量进 进小于一个部位的常规CT检查,而安全可靠.
γ相机 SPECT
PET PET-CT
γ相机
1957年Anger研制出第一台γ照相机,称之为 Anger照相机,可同时 纪录各脏器核素的射线,成像时间短;探头灵活,可进行多体位成像,使 用方便;Polaroid相机一步显、定影,定时相机连续拍摄,反映代谢过程 的动态变化.它由探头, 机架, 电子学线路, 计算机, 显示系统装置组 成,其原理是探测到光子经电子学线路分析形成脉冲信号,经计算机采 集,处理,最后以不同灰度或色阶显示二维脏器显影或放射性分布.1963 年在日内瓦原子能和平会议上展出,它克服了逐点扫描打印的不足,使 核医学显像走向现代化阶段.
PET
2 . P E T 在 临 床 中 的 应 用
PET主要应用于神经系统（15％～35％）、心血管疾病（15％～ 25％）、肿瘤学研究（65％～85％）等.
(1)PET在神经系统疾病的应用: PET显像用于脑血管疾病（CVD）、神经科疾病、老年性痴呆、 帕金森病（PD）、神经退行性疾病、神经精神药物研究与脑功能研 究等很有价值. (2)PET在心脏病学研究中的应用: PET主要用于隐性、高危和疑难冠心病诊断,心肌存活的检测、 介入治疗前后监测、心脏移植、心肌病等的诊断及治疗随访观察等. 应用18F－FDG－PET显像观察心肌代谢是冠心病诊断的金标准,是目 前应用最多的项目.冠心病 冠心病——心肌缺血. (3)PET在肿瘤诊断与研究中的应用: PET在肿瘤学的诊断与研究中主要用于良恶性鉴别,肿瘤分期、 分型、复发、转移的早期诊断和鉴别,以及恶变过程的观察与基础 研究等.
SPECT
2.SPECT在临床中的应用
静 态 骨 显 像
SPECT
2.SPECT在临床中的应用
甲状腺静态现象
甲状旁腺显像
SPECT
2.SPECT在临床中的应用
门控平衡法心血池显像
PET
PET扫描系统主要由扫描仪、显像床、 电子柜、操作与分析工作站和影像硬拷贝 工作站等组成.PET是目前在分子水平上迚 行人体功能显像的最先迚的医学影像技术, 它的空间分辨率明显优于SPECT.PET的基 本原理是利用加速器生产的超短半衰期同 位素,如氟-18、氮-13、氧-15、碳-17等 作为示踪剂注入人体,参与体内的生理生化 代谢过程.这些超短半衰期同位素是组成人 体的主要元素,利用它们发射的正电子与体 内的负电子结合释放出一对伽玛光子,被探 头的晶体所探测,得到高分辨率、高清晰度 的活体断层图像,以显示人脑、心脏、全身 其它器官以及肿瘤组织的生理和病理的功 能和代谢情况.
浅谈核医学影像技术的发展和临 床应用
侯刘燕
中国医科大学 97k14b 111418
目录
1
核医学简介
影像设备介绍
2
3
总结
核医学简介
影像核医学主要用于脏器显像或功能测定.核医学显像的基本原理是:口 服或静注放射性示踪剂,使之进入人体后参与体内特定器官组织的循环和代 谢,并不断放出射线,在体外用专用探测仪器追踪探查,以数字、图像、曲线 或照片的形式显示出病人体内脏器的形态和功能. 核医学影像设备是指探测并显示放射性核素药物(俗称同位素药物) 体 内分布图像的设备,具有代表性的是伽玛相机（γ相机）,David Kuhl1959 年用双探头的扫描机进行断层扫描,并进一步研制和完善断层显像仪器.在 核医学影像技术领域很长一段时间内,最基本的成像仪器是伽马(γ)照相机. 目前,核医学中把应用计算机辅助断层技术进行显像的设备统称为ECT,它是 医学影像技术的重要组成部分.ECT的中文名称为发射型计算机断层显像,是 其英文名称缩写而成（Emission Computed Tomography）.ECT实际上又包 括两大类设备即SPECT和PET-CT,即正电子发射断层成像仪(Positron Emission Tomography,PET)和单光子发射计算机断层成像仪(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT).近两年相继推出了诊断级 多层螺旋CT与SPECT或PET混合型机型,加快了核医学分子影像的发展进程.
PET
2 . P E T 在 临 床 中 的 应 用
垂体瘤PET显像
非小细胞肺癌PET显像
PET-CT
PET-CT的出现是医学影像学的又一场革命,是将核医学功能显像的优势 同CT解剖成像的完美结合,PET/CT的全称是正电子发射断层显像/X线计算机 体层成像.它是一种无创性探测正电子放射性核素标记的示踪剂在机体内分布 的断层显像技术,这种显像技术将极其微量的正电子核素示踪剂注射到人体内, 然后采用特殊的体外成像仪器（PET）探测这些正电子核素在人体全身各脏 器的分布情况,与同步迚行的CT一起显示人体的全身主要器官以及大脑、心脏 的生理代谢功能和结构,并应用CT技术为这些核素分布情况迚行精确定位,同 时得人体解剖和生理代谢功能情况的信息.并通过对取得“信息”的分析,再由 有丰富经验的医生来迚行科学诊断.PET-CT当是今科技迚步在医学领域在集 中体现,是目前世界上最先迚的医学影像设备.
PET
1.PET的技术优势
(1)应用人体自身分子的主要元素的放射性核素制备示踪分子. 准确地反映机体的代谢情况,可提供独特的生理性示踪研究和 活体生化显像.因而被称为“生化断层”或“生命断层”. (2)正电子核素半衰期极短,如11C、13N、15O和18F的半衰期 分别为20、10、2和110min.对人体的辐射剂量甚低,需要时可 在一次研究中多次重复检查. (3)采用符合线路（Coincidence Circuit）,以电子准直取代铅 准直探头,故灵敏度高（不受探测深度限制）、对比度好,如 PET的灵敏度较常规γ相机高10～100倍,分辨率（FWHM）达 4mm,可有效地检出1cm大小的病灶. (4)均匀度好,有利于数学重建图像,可作组织的衰减校正和时间 校正,校正后数据准确可靠,便于作定量分析,探测效率高.(5)真 正的3D探测技术,显示全身的横断、冠状和矢状断面各方位的 断层影像.