顯像儀器和檢查方法

【摘要】 現(xiàn)代核醫(yī)學(xué)影像診斷的最基本過(guò)程是利用放射性測(cè)量?jī)x探測(cè)積聚在體內(nèi)特定組織器官的放射性藥物發(fā)射出的放射線，一個(gè)由計(jì)算機(jī)處理、可以產(chǎn)生斷層圖像的測(cè)量?jī)x即為發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像儀，簡(jiǎn)稱ECT（emission computed tomography）。和放射科的透射型計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（簡(jiǎn)稱CT）的影像截然不同，核醫(yī)學(xué)影像是一個(gè)由活體產(chǎn)生的功能性圖像，根據(jù)引入的放射性藥物的性質(zhì)，還可以是一個(gè)生化的、甚至是分子的圖像，由此也決定了核醫(yī)學(xué)必定是一個(gè)復(fù)雜而又充滿生命力的學(xué)科。

【關(guān)鍵詞】 顯像 CT-PET 檢查方法

【中圖分類號(hào)】 R445.6【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B【文章編號(hào)】 1007-8231（2011） 08-0714-02

1顯像儀器

1.1單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（single photon emission computed tomography，SPECT）

SPECT由下列單元組成①不同類型的準(zhǔn)直器（使探頭只接受體內(nèi)對(duì)應(yīng)位置上發(fā)射的?射線）。②一塊碘化鈉晶體（吸收?射線、產(chǎn)生可見(jiàn)光）。③數(shù)十個(gè)光電倍增管（將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化為光電子并放大為含位置與能量信號(hào)的電脈沖）。④電子線路（放大、傳輸和保存電脈沖，分析、校正每個(gè)射線的位置、能量信號(hào)）。⑤采集控制（決定探測(cè)射線的時(shí)間、間隔和方式）。⑥圖像處理（圖像重建、衰減校正和感興趣區(qū)內(nèi)計(jì)數(shù)分析）。⑦顯示裝置（干片機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)）。⑧檢查床。其中晶體、光電倍增管和部分電子線路等組成探頭。現(xiàn)在，SPECT的探頭數(shù)目已從單個(gè)增加到2～3個(gè)，視野從小圓形發(fā)展到矩形大視野，測(cè)量能力從單純測(cè)量單光子放射性核素藥物發(fā)展到能測(cè)正電子核素18F（早期用超高能準(zhǔn)直成像法，目前主要用符合探測(cè)成像法）和X線（帶有定位CT），后者稱之為多功能SPECT。多功能SPECT兼有CT和PET功能，將解剖圖像同機(jī)融合入功能圖像，但其符合探測(cè)效率和分辨率低于PET方法，大于1.5cm的腫瘤病灶檢出率約92%，而大于2cm的腫瘤病灶未見(jiàn)一例假陰性，肺部診斷效率優(yōu)于腹部和頸部。

1.2正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（positron emission computedtomography，PET）

PET由數(shù)百個(gè)模塊狀探測(cè)器組成的多環(huán)型探測(cè)儀，專用于測(cè)量正電子放射性核素，效率高、速度快、圖像質(zhì)量好。探測(cè)器相當(dāng)于SPECT的探頭，由一塊切割成4n×8矩陣的晶體、一個(gè)或多個(gè)光電倍增管及其電子線路、屏蔽材料組成，每組數(shù)十個(gè)探測(cè)器按360°排列、產(chǎn)生8環(huán)，n組探測(cè)器產(chǎn)生n×8個(gè)環(huán)、n×8×2-1個(gè)斷層數(shù)。碘化鈉晶體的PET性能略差，目前主要用于18F探測(cè)，但因其成本較低、易被臨床接受而稱之cPET(clinical PET)。鍺酸鉍（BGO）晶體PET可測(cè)量各種正電子放射性核素藥物，能作定量分析，故稱dPET(dedicated PET)。現(xiàn)在，PET已發(fā)展成全身型、帶有多排螺旋CT的CT- PET，并有性能更優(yōu)的硅酸镥（LSO）晶體PET和多達(dá)720個(gè)探測(cè)器、576mm軸向視野的PET出現(xiàn)。

臨床上約70%以上的PET顯像用于腫瘤，其次用于難治性癲癇術(shù)前定位、早老性癡呆診斷和心肌存活性判斷等。

1.3CT-PET

CT-PET是核醫(yī)學(xué)影像在腫瘤疾病診斷上最具革命意義的創(chuàng)新，它將PET對(duì)惡性病灶探測(cè)靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)與CT精確解剖定位的優(yōu)勢(shì)聯(lián)合在一起，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的同機(jī)圖像融合，對(duì)腫瘤進(jìn)行早期、正確的生物學(xué)行為分析和高精度的定位，進(jìn)一步提高了腫塊定性、腫瘤分期、療效分析的準(zhǔn)確性。在卵巢、子宮內(nèi)膜和頭頸部等普通PET不易解決的癌癥診斷上有了滿意的結(jié)果， 可改變治療計(jì)劃達(dá)31%～75%。CT- PET不僅靈敏度更高，可以盡可能將腫瘤及其轉(zhuǎn)移灶設(shè)計(jì)在照射野的中心，而且特異性更強(qiáng)，能有效地將腫瘤組織與正常組織區(qū)分開(kāi)來(lái)，從而在有效治療腫瘤的同時(shí)，減少了對(duì)正常組織的破壞，對(duì)適型放療和生物調(diào)強(qiáng)放療有明顯的臨床應(yīng)用價(jià)值。CT- PET利用CT的斷層圖像對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正，進(jìn)一步縮短了顯像時(shí)間，提高了PET圖像的質(zhì)量。

2檢查方法

2.1數(shù)據(jù)采集

SPECT采集方法有①局部靜態(tài)平面顯像；②局部動(dòng)態(tài)平面顯像；③局部靜態(tài)斷層顯像；④全身靜態(tài)平面顯像（俗稱全身掃描）；⑤門電路控制動(dòng)態(tài)顯像；⑥局部雙核素采集；⑦符合探測(cè)。PET檢查方法有2維或3維局部動(dòng)態(tài)或靜態(tài)斷層、門控?cái)鄬樱鞵ET能將多個(gè)斷層自動(dòng)依次連接一起并作校正、產(chǎn)生一個(gè)全身的靜態(tài)斷層圖像。核醫(yī)學(xué)影像中極為重要的采集、校正和處理方法介紹如下：

1.符合探測(cè)是正電子核素測(cè)量的基礎(chǔ)。一個(gè)正電子核素在組織中湮沒(méi)后產(chǎn)生一對(duì)方向相反的兩個(gè)γ光子，利用180°配置的兩個(gè)探頭、在同一時(shí)刻（10～15ns）內(nèi)可以在直線方向上分別接受這兩個(gè)光子，在該時(shí)刻內(nèi)直線以外或其它探頭接受到的光子，或在該直線方向上不同時(shí)刻接受到的光子都被認(rèn)為與該正電子核素?zé)o關(guān)，這種時(shí)間甄別、電子準(zhǔn)直的測(cè)量方式即為符合探測(cè)。上述PET在同一環(huán)內(nèi)兩個(gè)相對(duì)探測(cè)器的符合為直接符合，鄰近環(huán)間相對(duì)探測(cè)器的符合為交叉符合，3維采集就是多層面的交叉符合，能提高測(cè)量靈敏度。在實(shí)際的測(cè)量中，毫無(wú)時(shí)間與空間關(guān)系的兩個(gè)光子可落在符合時(shí)間窗內(nèi)形成隨機(jī)符合、增加了圖像噪聲，來(lái)源于同一正電子的兩個(gè)光子可在散射、偏離后再發(fā)生符合（即散射符合）從而影響了圖像的位置精度，這些都不是真符合，應(yīng)分別通過(guò)控制注射劑量和改進(jìn)軟硬件加以消除。

2.衰減校正光子到達(dá)探頭前在組織中的行徑路程越長(zhǎng)，能量消耗越大而有可能被衰減掉，因此需要進(jìn)行衰減校正，這對(duì)符合探測(cè)的圖像有重要意義，能改善局部不均勻、高密度結(jié)構(gòu)畸變和邊緣效應(yīng)，使圖像容易判讀、定位更加準(zhǔn)確，并可供正確計(jì)算SUV（標(biāo)準(zhǔn)攝取值）。但值得注意的是，體內(nèi)金屬植入物部位經(jīng)衰減校正后會(huì)產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。衰減校正的方法是用正電子核素68Ge(鍺)、單光子核素137Cs(銫)或X線作為透射源，在符合探測(cè)前或后對(duì)人體進(jìn)行透射采集，多功能SPECT和CT-PET均用CT的X線來(lái)校正。

3.圖像融合是將核醫(yī)學(xué)靈敏度特異性強(qiáng)但分辨率低、解剖結(jié)構(gòu)不清的功能性圖像，與分辨率高、解剖結(jié)構(gòu)清晰但靈敏度特異性低的解剖圖像進(jìn)行空間配準(zhǔn)和疊加，可獲得兩種圖像的互補(bǔ)信息，有利于判斷陽(yáng)性病灶的來(lái)源、性質(zhì)、解剖關(guān)系，鑒別生理性攝取，對(duì)診斷、分期，制訂治療方案和隨訪特別有用。多功能SPECT和CT-PET得到的同機(jī)融合圖像，在空間配準(zhǔn)上正確性最高。但在腹部和盆腔，由于其中器官的蠕動(dòng)、器官內(nèi)容物的不穩(wěn)定性，難以保證兩種顯像過(guò)程中器官?zèng)]有位移。因此，對(duì)于包括胃腸道、膀胱等器官融合圖像的解釋應(yīng)當(dāng)特別慎重。

2.2數(shù)據(jù)分析

核醫(yī)學(xué)影像的判斷有單純?nèi)庋鄱ㄐ苑治觯⒉煌信d趣區(qū)進(jìn)行計(jì)數(shù)比值（T/NT）和時(shí)間-計(jì)數(shù)曲線（TAC）等半定量分析。通過(guò)感興趣區(qū)獲得的重要觀察指標(biāo)有：

1.滯留指數(shù)（RI）反映病灶放射性攝取的變化，對(duì)判斷良惡性或多藥耐藥有用。RI=（延遲相計(jì)數(shù)比值—早期相計(jì)數(shù)比值）×100%/早期相計(jì)數(shù)比值

2.標(biāo)準(zhǔn)攝取比值（SUV）是PET常用的半定量分析指標(biāo)，反映腫瘤攝取放射性的程度。SUV=感興趣區(qū)平均活度（Bq）/注射劑量（Bq）/體重（g）

3.局部葡萄糖代謝率（LMR）是FDG PET檢查的定量分析指標(biāo)，檢查期間需要連續(xù)動(dòng)脈采血，計(jì)算方法也復(fù)雜。

由于核醫(yī)學(xué)影像反映功能、生化，每種放射性藥物又有一定的生理性分布，因此，應(yīng)結(jié)合病史和診療過(guò)程進(jìn)行綜合性分析。

2.3顯像注意事項(xiàng)

除下述各種放射性藥物使用前應(yīng)注意的特殊事項(xiàng)外，還應(yīng)①.避免影響射線探測(cè)，不穿金屬紐扣的內(nèi)衣，顯像前去除金屬佩帶物。②.免受尿液放射性干擾，全身或下腹部顯像前，應(yīng)排空膀胱，并注意勿使尿液沾染內(nèi)褲或皮膚。③.腸道有放射性分布的檢查，在全身或下腹部顯像前，應(yīng)先服緩瀉藥排盡大便。

2.4FDG檢查的影響因素

1.病灶因素①小于0.5cm 的病變，通常不能被專用PET識(shí)別；小于1.2cm的病灶，符合線路ECT多難于顯示。②位于腎集合系統(tǒng)、膀胱、肝、腦皮層及其鄰近的病灶易受高本底放射性的干擾，如前列腺癌、原發(fā)性肝癌、腎癌。③一些低代謝或低分級(jí)的惡性腫瘤可呈假陰性，如肺類癌、細(xì)支氣管肺泡癌、軟組織肉瘤。④非特異性攝取：良性疾患見(jiàn)于活動(dòng)期結(jié)核、膿腫、急性炎癥、淋巴結(jié)反應(yīng)性增生、息肉、慢性甲狀腺炎、慢性上額竇炎、牙齦炎、急慢性胰腺炎、炎性假瘤、脂肪壞死、隱球菌性肉芽腫、肺結(jié)節(jié)病、組織漿細(xì)胞病、Grave’s病、癲癇發(fā)作期，個(gè)別腺瘤如甲狀腺瘤、平滑肌瘤、垂體瘤等可假陽(yáng)性。

2.治療因素①經(jīng)有效治療的病灶放射性攝取可減少。②G-CSF藥物使用后5天內(nèi)，骨髓反應(yīng)性增生可致放射性攝取增高。③放療損傷、活檢穿刺部位、手術(shù)疤痕、截肢殘端等，有非特異性攝取。

3.個(gè)體因素①血糖增高時(shí)腫瘤放射性攝取減少，降低顯像圖質(zhì)量，影響惡性病變的檢出。②注射前、后如未安靜休息，可致活動(dòng)或緊張的肌肉、喉部、大腦等條索狀或局部異常增強(qiáng)。③腸道準(zhǔn)備不充分，腸內(nèi)容物放射性的干擾。

4.儀器因素未作衰減校正或衰減校正過(guò)度。

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