如何轻松读懂PET-CT的应用

Q1：PET与CT和MRI有什么区别？

A1：PET近年来在各种恶性肿瘤的诊断、分期和随访中应用越来越广泛，如孤立性肺结节（Solitary Pulmonary Nodules, SPNs）、非小细胞肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、乳腺癌、食道癌、结直肠癌和头颈部肿瘤等。PET的功能是在分子水平显示脏器内异常的代谢活动，但不能显示形态学方面的异常表现。与PET相反，CT和MRI则主要是通过形态学改变来对肿瘤进行诊断、分期和随访。不过，近年来CT的灌注成像（PWI）、双源CT的物质定量分析和MRI的灌注成像（PWI）、弥散成像（DWI）、弥散张量成像（DTI）、磁敏感成像（SWI）、波谱成像（SI）和BOLD成像等新技术也正在深入研究中。PET有助于鉴别肿瘤的是良性还是恶性以及对恶性肿瘤进行分期。对于大多数肿瘤化疗后或手术切除后的患者由于术后改变或瘢痕组织的影响，CT或MRI有比较复杂的表现，而PET在这些患者的随访中也很有用处。

【注：CT检查是患者躺在检查床上，机器内发出X线穿过人体后又由机器检测收集数据形成人体CT图像；MRI检查与CT检查方式有的类似，只是MRI检查是机器发出脉冲电磁波（不是X线，无辐射）后又由机器检测收集数据形成人体MRI图像；而PET则与前两者相反，由人体内发射出注入到体内的同位素如18F后又由机器检测收集数据形成人体PET图像，PET-CT实际上是PET和CT两种检查融合而成的图像。】

Q2：能简单介绍PET成像的原理吗？

A2：我们就以同位素18F为例来简单介绍一下FDG PET成像。18F是一种不稳定的放射性同位素，其半衰期为109分钟。FDG PET成像的原理主要是检测放射性同位素18F发出的正电子与电子湮灭过程中出现的成对光子（γ）。发射正电子的放射性同位素18F可通过回旋加速器加速质子后轰击靶物质来获得，继而被用来合成参与人体内生化通路中（即葡萄代谢）的放射性药物FDG。简而言之，FDG PET成像的原理就是根据检测体内组织器官FDG摄取的差异而诊断疾病。

Q3：为什么FDG PET成像能检测出体内FDG的摄取会出现这种差异呢？

A3：我们以肿瘤为例来简单剖析这种FDG摄取的差异吧。

首先我们来复习一下肿瘤细胞。恶性肿瘤细胞的特点就是快速增殖、体积增大、局部侵犯和远处转移。肿瘤形成由大量的多肽生长因子（血小板源性生长因子-PDGF和胰岛素生长因子-IGF）和促进肿瘤血管生成因子（血管内皮生长因子-VEGF和碱性成纤维细胞生长因子-bFGF）所致。快速增殖的大肿瘤其生长速度明显超过血供速度，从而导致肿瘤的缺血、坏死。1～2 mm是肿瘤生长所需血供出现肿瘤直径增大的极限值。2 mm大小的限值正是代表着从血管弥散出的最大氧供和营养的距离能力。

然后我们来了解一下肿瘤细胞的代谢。恶性肿瘤细胞会上调己糖激酶活性而出现葡萄糖的利用率上升。恶性肿瘤细胞通过辅助转运（细胞膜葡萄糖转运蛋白GLUT）来摄取葡萄糖，然后进行糖酵解。在有氧的情况葡萄糖形成丙酮酸；而低氧的情况下（如肿瘤坏死时），则导致肿瘤乳酸水平上升。

FDG是一种放射性标记葡萄糖的类似物，这种放射性药物可象葡萄糖一样被具有代谢活性的肿瘤细胞通过辅助转运而吸收。肿瘤细胞的FDG摄取率与它们自身的代谢活性成比例。FDG可象葡萄糖进行磷酸化形成FDG-6-P，但不能再进行进一步代谢，最终FDG会被限制在高代谢的活肿瘤细胞中。用FDG PET成像就可检测出FDG高活性处的肿瘤了。

Q4：病人做PET-CT有什么要注意的吗？

A4：患者需要在PET-CT检查前禁食4～6小时，这样可增强肿瘤对FDG的摄取，又可最大限度地降低心脏对FDG的摄取。在此期间不准喝酒和含咖啡因的饮料，但可喝水。在注射FDG前，患者血糖水平最好低于150 mg/dL。血糖控制好是必需的，因为细胞摄取FDG可被葡萄糖竞争性抑制。目前，对于糖尿病患者的葡萄糖水平的控制究竟是否注射胰岛素尚未达成共识。胰岛素可通过GLUT辅助转运葡萄糖至肌肉、脂肪和其它组织内（脑和肝不需要胰岛素就能摄取足够的葡萄糖），但在糖尿病患者可夸大肌肉的生理摄取量。患者在检查前和注入放射性同位素后禁止任何剧烈运动以避免肌肉生理学摄取FDG的影响。肠道清洁、膀胱插管和口服肠道造影剂的必要性目前业界都没有共识。FDG目前没有任何禁忌征。

Q5：什么是PET的SUV值？

A5：SUV（Standardized Uptake Value，标准化摄取值）值是PET-CT上常用到的一个重要参数，它是从静态PET图像上单点即时测得的一种评估放射示踪剂摄取程度的半定量参数。在某一组织内的SUV值通过下述公式来计算获得：SUV值=（组织内放射示踪剂的活性）/（注入人体内的放射示踪剂的剂量/患者体重）。组织内的放射示踪剂的活性以微居/g为单位时，注入人体内的放射示踪剂的剂量以毫居为单位，患者的体重以kg为单位。

组织内的SUV值也象CT值一样可表述为感兴趣（ROI）内最大值、最小值和平均值。平均SUV值即ROI内所有像素的算术平均值，而SUV的最大值和最小值即为ROI内所有像素中的最高和最低SUV值。评估可疑病灶和随访有FDG活性的肿块主要通过目测和SUV值。一般恶性肿瘤的SUV值大于2.5～3，而正常肝、肺和骨髓组织的SUV值为0.5～2.5。

肿瘤开始治疗前知道其SUV值有助于评估肿瘤分级和放化疗的治疗后效果。标准化两次注射放射示踪剂的时间间隔是非常重要的，同时PET检查随着时间变化的SUV变异性也要仔细记录并对照。

Q6：PET-CT的应用有哪些主要干扰因素？

A6：首先是PET-CT检查时患者运动形成的明显伪影，这在图像融合时造成病灶定位困难。因此，在检查的过程中患者均应制动，也就是说在CT检查和PET检查之间患者都不准动。在检查开始前将患者检查体位安排得更舒适、在检查前确认患者未使用利尿剂（以防检查过程中排尿）和在检查开始之前要求患者排尿或膀胱插管等措施来避免运动伪影，但是呼吸、心跳和肠道蠕动伪影是无法避免的。

其次，当患者有人工髋关节、起搏器、假牙和造影剂强化的血管时，会出现明显射线硬化伪影，应注意在图像融合式将其排除在高代谢范围之外。

第三，就是患者检查前准备时提到的在FDG注射前后均禁止距离运动，因为运动过后在PET图像可出现正常肌肉内放射性示踪剂大量的浓聚，一般是对称性的，通过CT再次确认可较易鉴别，但是偶尔也可因为一组肌肉瘫痪而出现不对称性的放射性示踪剂的浓聚。

Q7：PET-CT的优势有哪些？

A7：首先，PET-CT可以对小片放射性示踪剂的摄取进行定位，这有助于鉴别正常高代谢结构与异常增高的代谢区。

其次，PET-CT既可提供PET非常好的功能信息，又可提供CT的高空间分辨率和对比分辨率。CT检查还可以显示临床关心的其它重要病变。

第三，CT数据进行衰减矫正后仍可进行定量和半定量评估。

Q8：PET-CT检测肿瘤低SUV值这是怎么回事啊？

A8：由于PET的空间分辨率不高，小于1 cm的肿瘤常常检测不出来，而在CT又可检出，从而出现肿瘤的SUV值低，但并不能排除它是恶性肿瘤。FDG PET对于不同级别的恶性肿瘤检出的比率确实有差异，具体数据要根据不同肿瘤的研究来确定。此外，某些生理性摄取相对较多的部位也可影响到肿瘤的检出。

Q9：儿童可以做PET-CT检查吗？

A9：18F FDG PET已经逐步应用于儿童各种恶性肿瘤的分期、治疗效果评价、再分期、治疗后残瘤的评估、穿刺方案的制定和放疗方案的制定等方面。评估的恶性肿瘤有淋巴瘤、软组织肉瘤、骨肉瘤、尤文氏肉瘤、神经母细胞瘤、精原细胞瘤、肝母细胞瘤、Wilms瘤和丛状纤维瘤恶变等等。儿童正常的18F FDG生理性摄取区有脑、心、肝、脾、胃肠道、尿液收集系统（包括膀胱）、骨髓、咽淋巴环、涎腺、胸腺、过度通气时的膈肌、膈脚和肋间肌等。需要注意的是，儿童的18F FDG正常分布区与成人很不一样。

Q10：PET-CT在评估肿瘤治疗效果时需要注意些什么？

A10：（1）FDG PET检查最好在肿瘤手术8周以后进行，以减少术后改变FDG活性的影响。

（2）睾丸和卵巢均可显示生理性的FDG活性，熟悉性腺的转位可在检查中避免误认为恶性肿瘤。

（3）PET-CT上观察到有FDG活性的胸膜病变在CT上呈相应的高密度，应该弄清一下是否胸膜固定史，因为不到10％的胸膜恶性肿瘤可形成钙化。

（4）FDG PET检查应该在放疗后8～12周进行，这样期望的FDG活性的辐射效果会减低。

（5）放射野内新的FDG活性的骨病可能是恶性肿瘤的复发，或是放射诱导的新的恶性肿瘤，或是良性的骨放射性坏死病变。