PET-CT的原理

 

这种影像技术是目前影像诊断中两种最具特色的技术---PET（功能显像）与CT（形态显像）的最优化组合。      它以PET特有的通过正电子核素或其标记的示踪剂，示踪人体内特定生物物质的生物活动，采用多层、环形排列于发射体周围的探头，由体外探测示踪剂所产生的光子，然后将获得的信息，通过计算机处理，以解剖影像的形式及其相应的生理参数，显示靶器官或病变组织的状况，藉此诊断疾病，又称为生化显像或功能分子显像，是目前唯一可以在活体分子水平完成生物学显示的影像技术；同时结合应用高档16排CT技术进行精确定位，可精确地提供靶器官的解剖和功能双重信息，并能够独立完成多排螺旋CT的临床显像，大大提高临床使用价值。是当今临床用以诊断和指导治疗肿瘤、冠心病和神经精神疾病这三大威胁人类疾病的最佳手段。

    1. PET显像是一种功能显像，它的长处在于它能较早而准确地揭示和捕获机体的异常生物学信息，甚至可在出现临床体征或结构形态改变之前发现病变。与以显示解剖结构为主的常规医学影像技术（超声、CT、MRI）不同，PET就其原理而言，它是一种"放射性核素示踪医学影像技术"。它的受检对象是活体，所揭示的是机体动态的生物学过程。它是使用核素11C、 13N、15O和18F等（它们多是人体组成的基本元素）及其标记的人体生物物质如糖、氨基酸、 脂肪、核酸、配基或抗体等作为示踪剂（这些示踪剂即为携带生物信息的分子），示踪人体内特定生物物质的生物活动，可在不影响内环境平衡的生理条件下，获得某一正常组织或病灶的在某一时刻的血流灌注、糖/氨基酸/核酸/氧代谢或受体的分布及其活性状况等功能信息。 揭示机体因各种内部或环境因素导致的体内（在分子水平上）生物活动的失常（这种失常可 能是响应过度，也可能是低下），并以解剖影像的形式及相应的生理参数显示之。疾病在本质 上是一个从基因失调开始，经表达异常、代谢异常、功能失调、结构改变直至产生临床表现 的生化改变过程，PET的长处在于它能较早地捕获这些异常信息，甚至可在出现临床体征或 结构形态改变之前发现病变。故PET提供的信息，较之传统的解剖结构显像能更全面、更深入，可更早期地发现病变(众所周知，机体内的所有异常变化都有功能的异常，但是有时却没有结构上的异常)。PET显像对研究和判断疾病的发生、发展及其转归有重要价值。PET/CT在放射治疗中生物靶区的定位以及适形调强放疗计划的实施更具重要价值。

    2. 能精确定量地反映病变的生物学特性。可对疾病进行预后预测、肿瘤良恶性鉴别、分级分期、疗效判断和监测复发。PET是目前唯一可以定量评价体内生化改变的显像技术。由于PET是采用符合探测技术，以及γ光子能量高，不易被吸收，故湮没辐射的位置深度对测量结果 无明显影响，并可得到极正确的衰它可用实测数和经衰减校正后的真实数进行三维分布的"绝对"定量分析（精度±10％）。也就是说可精确地用量的概念来反映机体生理生化活 动的变化，即能够定量地反映病变的生物学特性。这一特性也正是PET技术赖以进行疾病预 后预测、肿瘤良恶性鉴别、分级分期、疗效判断并监测复发的基础。

    3.灵敏准确

PET应用光子准直（Photo collimation）和符合探测技术(coincidence detection)，提供 了很好的空间定位，改善了分辨率（可达４ｍｍ），可检出0.6ｃｍ大小的病灶，图像清晰。 同时，大大提高了探测灵敏度。其化学精度已达到Pmol数量级，灵敏度比MRI高；此外，由于PET阳性显像的反差大，更可灵敏的反映功能异常，因而对某些病灶的显示和检出率明显 优于CT、MR。而PET/CT将PET与CT两种信息进行综合判断，使诊断结果更准确可靠。

    4.一次检查可一目了然了解全身的整体状况PET/CT一次显像能同时获得PET与CT两者的全 身各方向的断层图像，以及以精细的CT解剖图像为背景，衬影着内涵丰富的PET功能影像的 融合图像，它便于病灶的准确定性和精确定位，便于一目了然了解全身的整体状况，这对肿瘤等全身性疾病的诊断、分级分期和治疗方案的制定以及肿瘤原发病灶的寻找和转移与复发 的诊断尤为有利。对放射治疗中生物靶区的定位以及适形调强放疗计划的实施更具重要价值。 5.PET/CT技术为实现医学影像学诊断的"四定" ("定位"、"定性"、"定量"、"定期")奠定了 可靠基础。我国影像学家陈新荣教授提出医学影像学要认真做好"四定"诊断：即"定位"（是 指发现病变和明确病变部位）。"定性"（是指明确影像学方法所显示形态和功能变化的病理和 病理生理性质）。"定量"（是在"定性"、"定位"基础上对疾病或病变提出一个数量概念，它不单是指形态学上的大小，范围等概念，更重要的是包括功能上的改变）。"定期"（是指用影像学的方法确定疾病的发展阶段）。显然，PET/CT影像技术为实现"四定"要求奠定了可靠基础。