淺談PET-CT技術(shù)

牛艷 南昌大學(xué)信息工程學(xué)院

淺談PET-CT技術(shù)

牛艷 南昌大學(xué)信息工程學(xué)院

基于目前成熟的臨床癌癥檢測(cè)手段，很多癌癥在病變初期，單從器官形態(tài)上無法辨別，這就導(dǎo)致了延誤治療時(shí)機(jī)而使得癌癥不斷惡化最終危及生命，而PET-CT技術(shù)將傳統(tǒng)的CT技術(shù)和PET技術(shù)結(jié)合起來，可實(shí)現(xiàn)在癌癥早期分子代謝水平的檢測(cè)，對(duì)癌癥的檢測(cè)和防止有著極大的研究?jī)r(jià)值。本文首先介紹PET技術(shù)和CT技術(shù)的基本概況；其次通過與其他成像技術(shù)對(duì)比得出PET-CT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)提出該技術(shù)的劣勢(shì)；最后客觀分析PET-CT技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景，以期能為我國(guó)PET-CT技術(shù)的發(fā)展提出一點(diǎn)建議。

PET-CT技術(shù) 基本原理 優(yōu)勢(shì) 發(fā)展前景

1 前言

據(jù)世界癌癥報(bào)告估計(jì)，2012年中國(guó)癌癥發(fā)病人數(shù)為306．5萬，占全球發(fā)病總?cè)藬?shù)的五分之一；癌癥死亡人數(shù)為220．5萬，占世界水平的四分之一。而許多癌癥導(dǎo)致死亡的原因都是在細(xì)胞癌變初期傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)無法從細(xì)胞和分子水平甄別出來使得癌細(xì)胞擴(kuò)散最終發(fā)展到無法控制的地步。PET-CT（positionemissiontomographycomputertomography）技術(shù)將PET與傳統(tǒng)的CT技術(shù)相結(jié)合使得成像反映精細(xì)的的解剖結(jié)構(gòu)和豐富的生理、生化分子生物信息，對(duì)于癌癥的早期診斷具有極大的研究?jī)r(jià)值。

2 PET技術(shù)和CT技術(shù)的基本概況

2.1 CT技術(shù)

在X射線攝影和X線透視在形態(tài)學(xué)方面取得巨大成就后，20世紀(jì)70年代在計(jì)算機(jī)技術(shù)的配合下，X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)（X-ray computed tomography,X-CT）成型，1972年科學(xué)家Hounsfield設(shè)計(jì)制作了第一臺(tái)CT機(jī)并在英國(guó)愛克金森．莫利醫(yī)院試驗(yàn)推出第一幅臨床CT圖像。X線-CT區(qū)別于一般X線攝影技術(shù)的地方在于X線-CT技術(shù)要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集過程以獲得原始數(shù)據(jù)這樣能夠更好的成像。

X-CT技術(shù)是運(yùn)用一定的X射線掃描方式，在某一確定斷層的多個(gè)投影角度的投影數(shù)據(jù)后，運(yùn)用一定的圖像重建算法，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，求解出線性衰減系數(shù)值在人體斷層上的二維矩陣，然后將此二維矩陣分布轉(zhuǎn)變?yōu)橄袼氐幕叶确植?，從而?shí)現(xiàn)人體某斷層圖像的成像。

傳統(tǒng)的CT掃描機(jī)主要由發(fā)射X射線的X射線管、校正X射線方向的準(zhǔn)直器以及X射線探測(cè)器組成。目前的CT掃描機(jī)已經(jīng)經(jīng)歷了四代更新?lián)Q代，其中臨床上最通用的是第三代寬扇形束雙旋轉(zhuǎn)掃描，即掃描裝置由一個(gè)X射線管和多個(gè)探測(cè)器組成同步掃描系統(tǒng)，探測(cè)器緊密排成圓弧狀，與射線源一起可在圓形掃描件內(nèi)滑動(dòng)，其優(yōu)勢(shì)在于寬扇束使得X射線的利用率大大提高，可靠性也比一般平移-旋轉(zhuǎn)方式高。

2.2 PET技術(shù)

正電子發(fā)射斷層技術(shù)（PET）是發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像（ECT）的一種形式，它是利用將某種用放射性同位素標(biāo)記的藥物注入人體內(nèi)，該藥物參與人體正常的生理和代謝活動(dòng)，在這個(gè)過程中核素會(huì)產(chǎn)生衰變放出高能正電子，這些高能正電子在遇到人體內(nèi)大量存在的電子時(shí)會(huì)產(chǎn)生湮滅反應(yīng)，形成一對(duì)方向相反的γ光子，根據(jù)γ光子的數(shù)量即可獲取放射性核素在體內(nèi)的分布情況進(jìn)而提供癌癥檢測(cè)的可能性。目前臨床上最常用到的是18F放射性標(biāo)記的葡萄糖（FDG），由于癌細(xì)胞的代謝比正常細(xì)胞旺盛得多，代謝過程中需要更多的能量，F(xiàn)DG這樣的能量物質(zhì)便會(huì)在病灶處堆積，這種聚集就可以通過PET檢測(cè)出來。

2.3 PET-CT技術(shù)

PET-CT技術(shù)將PET和CT技術(shù)相結(jié)合，CT可以檢測(cè)形態(tài)變化，PET可以檢測(cè)分子水平的代謝變化，將二者很好的結(jié)合之后可以使得設(shè)備同時(shí)具有兩種技術(shù)的功能，即使得解剖圖像和功能圖像相融合，能為確定腫瘤及其他病灶的定位定量定性診斷提供參考依據(jù)，在臨床上對(duì)于腫瘤手術(shù)以及放射性治療定位都具有重要意義。

3 PET-CT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 藥物易合成

由于PET成像相比于其他成像方式，它使用的核素多為組成生命體最基本的放射性同位素，而用這些同位素標(biāo)記人體生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、葡萄糖、氨基酸等可以使得放射性核素參與人體正常的代謝功能而不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響，由于這種藥物易合成性使得該技術(shù)在臨床應(yīng)用領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

3.2 靈敏度高

由于PET能夠檢測(cè)細(xì)胞以及分子水平的病變這就使得其對(duì)大多數(shù)早期無法在形態(tài)上有所表現(xiàn)的腫瘤提供了檢測(cè)手段。PET能夠提供許多疾病在發(fā)展過程中的早期信息，適合于超前診斷。

3.3 準(zhǔn)確率高

PET技術(shù)由于應(yīng)用電子準(zhǔn)直極大的減少了機(jī)械準(zhǔn)直所帶來的影響，大大提高了探測(cè)的準(zhǔn)確性，這使得放射性物質(zhì)的劑量也大大減少，有益于患者的身體健康。

4 PET-CT技術(shù)的劣勢(shì)

4.1 高輻射

PET-CT作為一種新的醫(yī)學(xué)影像檢測(cè)方式，有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然也存在風(fēng)險(xiǎn)。首先PET-CT的輻射極大，一部分是X射線所帶來的，另一部分是能量更高的由FDG等示蹤劑所造成的γ射線。每做一次PET-CT，患者收到的輻射劑量在10-30mSv之間，這相當(dāng)于在日本福島核電站附近待上5年，對(duì)人體傷害極大。

4.2 高費(fèi)用

PET-CT由于將PET和CT設(shè)備結(jié)合，其設(shè)備費(fèi)用非常昂貴，一套系統(tǒng)的價(jià)格大約在一千萬元人民幣以上，而單次PET-CT診斷費(fèi)也能達(dá)到平均10000元人民幣以上，并且目前一般無法通過醫(yī)保來報(bào)銷，這對(duì)于許多普通的中國(guó)家庭來說是一筆極大的開支。

5 總結(jié)

在客觀分析了PET-CT技術(shù)的利弊后，對(duì)于是否接收檢測(cè)，應(yīng)該根據(jù)患者的實(shí)際情況、權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)和收益之后進(jìn)行選擇，醫(yī)院不能在利益的驅(qū)動(dòng)下盲目推薦，此外國(guó)家應(yīng)當(dāng)出臺(tái)相關(guān)制度保障和完善該技術(shù)在醫(yī)院的使用規(guī)范，使其更好的造福于廣大人民。

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