一體化全身PET/MR設備：現代醫學影像學的新利器

李亞明

(中國醫科大學附屬第一醫院核醫學科，遼寧 沈陽 110001)

基于正常組織器官和異常病變的結構、代謝和功能特征，現代醫學影像學包含反映結構、代謝和功能的三大類別影像學技術。通過整合結構與代謝或結構與功能影像學技術，構建多模態影像學技術，如PET/MRI、PET/CT和SPECT/CT等，可在同一時空下一站式完成全身顯像，為診斷和鑒別診斷疾病、分期和再分期、評價療效及評估預后等提供了新的影像學手段。

1 跟蹤前沿發展，科學規范配置

PET與MRI一體機多模態顯像的概念早在1996年既已提出[1]。經過多年探索，2010年初，PET/MR設備投入臨床使用，其中PET與MR作為相互獨立的單元構成同一成像系統[2]；同年末，全球第一臺PET與MR嵌合為一體的全身PET/MR設備(integrated whole body PET/MRI)安裝并用于臨床[3]。我國第一臺一體化全身PET/MR設備于2012年在中國人民解放軍總醫院安裝并投入臨床使用。

為適應我國醫療服務需求、跟蹤和提高醫學影像學發展水平，經過多學科專家論證，2015年國家批準8家醫療機構配置PET/MR設備。2019年國家衛生健康委員會批準28家醫療機構配置PET/MR設備，2020年國家衛生健康委員會對2018—2020年大型醫用設備配置規劃進行調整，將全國PET/MR設備配置量增至77臺。

2020年中華醫學會核醫學分會發布的全國核醫學第8次普查[4]結果顯示，截至2019年末，全國共23臺PET/MR設備在臨床安裝并正式投入使用，2019年全年檢查14 095例次，單臺設備平均年檢查約613例次，其中87.4%的受檢者為腫瘤及腫瘤相關疾病，11.4%為心臟疾病，1.2%為神經系統疾病。

2 開展學術研討，加強行業指導

2015年初，來自我國核醫學、放射學、醫學裝備及醫學影像學技術等多個領域的專家、學者對PET/MR設備的定義、主要技術參數和性能指標、臨床應用價值等開展專題研討，并達成如下共識：①一體化PET/MR設備實現了多分子探針PET與多序列、多參數MR成像相融合，是精準醫學的有力影像學支撐，可彌補PET/CT在臨床應用中的不足；②優化和拓展了PET和MRI臨床應用范圍，可更好地用于腫瘤和其他疾病，尤其神經系統疾病、心臟疾病等；③具有更高的組織分辨率和精確定位病變能力，提升了診斷準確性，尤其對頭頸部、腹盆部疾病具有較為突出的優勢；④大幅降低了電離輻射，將有力推進分子影像學技術在特定人群中的應用。

一體化全身PET/MR成像技術復雜，全面、精準掌握關鍵技術參數和性能指標對設備的配置和應用至關重要。2015年中華醫學會核醫學分會有關專家通過全面分析相關技術參數和性能指標，確定了PET硬件指標(包括探測器、軸向視野等)、技術指標(包括空間分辨率、靈敏度、噪聲等效計數率峰值及位置、散射分數等)，MRI技術指標(包括磁場強度、梯度強度、切換率及最大FOV等)、射頻系統(包括線圈種類、傳輸通道、衰減校正技術等)和融合技術指標(包括融合方式和融合精度等)，為全面了解和規范PET/MR設備的配置和使用發揮了重要指導作用。

2015年，中華醫學會核醫學分會成立了PET/MRI工作委員會和腦PET/MRI工作委員會，旨在為國家配置和行業發展規劃提供專家建議和依據，為PET/MRI在醫療機構的臨床應用提供指導，以制定行業標準、技術操作規范及臨床應用指南。腦PET/MRI工作委員會編寫并發布了“一體化PET/MRI顱腦成像檢查規范”[5]和“一體化PET/MRI檢查臨床護理操作規范”[6]；PET/MRI工作委員會發布了“PET/MRI診斷報告規范化書寫專家共識(2020版)”[7]。“一體化PET/MRI檢查臨床護理操作規范”[6]詳細介紹和提出了相關工作的具體規范要求，包括檢查前準備、注射藥物護理、檢查時護理、檢查后護理、對比劑不良反應處理和個人輻射防護，為護理人員提供了行之有效的操作規范。“一體化PET/MRI顱腦成像檢查規范”[5]明確了FDG PET/MR顱腦臨床檢查的適應證及禁忌證、掃描前準備、掃描規范(包括PET掃描、常規顱腦MR掃描和不同顱腦疾病的特殊MR掃描等)、放射性顯像劑和MRI對比劑的使用注意事項等。

如前所述，2019年我國單臺PET/MR設備年均僅檢查600余例次。當前形勢下，如何利用有限的臨床經驗，詳細解讀與分析對PET/MRI揭示的疾病特點并做出全面準確的詮釋，充分發揮PET/MRI的臨床優勢成為重要和迫切的臨床需求。為指導和規范PET/MRI診斷報告的書寫流程及內容、提升PET/MRI臨床應用水平，中華醫學會核醫學分會適時組織專家編寫了PET/MRI診斷報告規范化書寫專家共識(2020版)，包括報告要素、報告圖像存取、報告模板和報告流程等四個方面，詳細敘述了規范報告的書寫要求，例如報告流程須包含核對患者信息、病變定位、截取圖、圖像及描述，由報告醫師書寫檢查所見、上級醫師審核報告，打印膠片及紙質報告、書寫報告及審核醫師簽名、登記并發送報告和報告數據存檔等。

3 不斷探索，彰顯PET/MRI的臨床價值

肺癌是發病率及死亡率均居前列的重大疾病。PET/CT在診斷、原發性肺癌分期和再分期、評價療效和評估預后等方面均發揮重要作用[8]。一項肺癌診斷與分期隊列研究[9]結果顯示，不僅PET/MRI與PET/CT顯像結果有良好的一致性，且患者檢查中所受輻射吸收劑量由28 mSv降至7 mSv，降幅達75%。同時，MRI較CT有更好的組織分辨率[10]和更精準的位移校正[11]，對于判別肺癌病變是否侵犯胸膜等具有突出的價值[12]，為臨床診療方案的制定及患者預后判斷提供重要參考依據[13]。

毋容置疑，無論多序列和多參數MRI還是FDG或氨基酸PET代謝顯像，均在腦腫瘤臨床診療工作中發揮重要作用。同時空一體化PET/MRI為診斷腦腫瘤、判斷術后復發、穿刺活檢定位及膠質瘤分級等提供了精準且便捷的影像學手段。

臨床研究[14]結果顯示，PET/MRI對于監測前列腺癌術后復發具有很高價值，尤其在手術區域存在金屬夾干擾CT偽影時。前列腺癌術后復發、轉移時，前列腺床、周圍軟組織、淋巴結和骨骼等處可見異常顯像劑攝取，并能提供分辨率極佳的組織定位像。此外，當膀胱內有多量顯像劑存留而干擾觀察PET影像時，MRI可為準確識別異常改變發揮重要作用。

對于評價頭頸部腫瘤對治療的反應和監測局部復發，MRI與PET/CT的診斷效能相近，而一體化PET/MRI可更準確地辨別攝取FDG的組織、結構，從而有效降低假陽性率[15]。

4 PET/CT和PET/MRI各具特點，相輔相成

截至2019年，我國共有23臺PET/MR設備、404臺PET/CT臨床在用[4]，比例約1∶17；而2017年美國共有30臺PET/MR設備、1 600臺PET/CT[16]，比例約為1∶53。目前PET/CT臨床應用已較普及，操作技術成熟，適應證明確，可進行較準確的定量分析，檢查時間較短；PET/MRI組織分辨率好，提升了MRI的價值，并使PET擁有充分的采集時間、更有效精確的位移校正，較單機檢查更為便捷，患者輻射吸收劑量明顯減低。臨床應根據二者不同的成像原理和技術特點、針對不同疾病特征加以選擇應用，為診療疾病提供重要依據。

近年來我國的PET/MRI臨床研究彰顯了相關工作的進展和水平。我國自行設計和生產、擁有完全自主知識產權的一體化PET/MR系統現已達到國際先進水平，“十四五”期間，國內臨床配置和應用PET/MR設備將駛入快車道。可以預見，隨著技術的不斷提高完善，臨床應用的越來越廣泛由此帶來的更多經驗，作為現代醫學影像學的成員，PET/MRI必將為臨床診療重大疾病、常見病、多發病和疑難疾病做出重要貢獻。