核医学的发展和临床应用

1、侯刘燕 中国医科大学 97k14b 111418 浅谈核医学影像技术发展和临床应用核医学的发展和临床应用第1页目录核医学介绍1影像设备介绍2总结3核医学的发展和临床应用第2页 影像核医学主要用于脏器显像或功效测定.核医学显像基本原理是:口服或静注放射性示踪剂,使之进入人体后参加体内特定器官组织循环和代谢,并不停放出射线,在体外用专用探测仪器追踪探查,以数字、图像、曲线或照片形式显示出病人体内脏器形态和功效. 核医学影像设备是指探测并显示放射性核素药品(俗称同位素药品) 体内分布图像设备,含有代表性是伽玛相机（相机）,David Kuhl1959年用双探头扫描机进行断层扫描,并深入研制和完善断层

2、显像仪器.在核医学影像技术领域很长一段时间内,最基本成像仪器是伽马()摄影机.当前,核医学中把应用计算机辅助断层技术进行显像设备统称为ECT,它是医学影像技术主要组成部分.ECT汉字名称为发射型计算机断层显像,是其英文名称缩写而成（Emission Computed Tomography）.ECT实际上又包含两大类设备即SPECT和PET-CT,即正电子发射断层成像仪(Positron Emission Tomography,PET)和单光子发射计算机断层成像仪(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT).近两年相继推出了诊疗级多层螺旋C

3、T与SPECT或PET混合型机型,加紧了核医学分子影像发展进程.核医学介绍核医学的发展和临床应用第3页相机SPECTPETPET-CT核医学的发展和临床应用第4页相机 1957年Anger研制出第一台摄影机,称之为 Anger摄影机,可同时纪录各脏器核素射线,成像时间短;探头灵活,可进行多体位成像,使用方便;Polaroid相机一步显、定影,定时相机连续拍摄,反应代谢过程动态改变.它由探头, 机架, 电子学线路, 计算机, 显示系统装置组成,其原理是探测到光子经电子学线路分析形成脉冲信号,经计算机采集,处理,最终以不一样灰度或色阶显示二维脏器显影或放射性分布.1963年在日内瓦原子能和平会议上

4、展出,它克服了逐点扫描打印不足,使核医学显像走向当代化阶段.核医学的发展和临床应用第5页SPECT SPECT实际上就是一个探头围绕病人某一脏器进行360旋转相机,在旋转时每隔一定角度（通常是5.6或6）采集一帧图片,然后经电子计算机自动处理,将图像叠加,并重建为该脏器横断面、冠状面、矢状面或任何需要不一样方位断层、切面图像.国际公认,当今PET是研究脑神经结构和活动独一无二影像设备.但价格昂贵,使用效率低,只适于少数大型医院和医学研究机构.而SPECT含有获取体内二维、三维图像信息及对人体进行全身扫描各种图像功效,使用方便,价格不贵,对大多数医院都适当.核医学的发展和临床应用第6页SPECT

5、1.PECT特点SPECT是核医学影像设备一个,具备对人体生理、生化、功效、代谢等信息多维显像方式,能够有效提升病变检测率.其主要特点以下:(1) 兼具CT和核医学两种优势,较CT容积采集信息量大,超快速,大容量操作诊疗台,图像扫描和图像处理同时,并有高级图像后处理台.(2) 是当前唯一一个活体生理、生化、功效、代谢信息四维显像方式.(3) 显著提升了病变检测率,分层脏器功效能够观察到脏器功效动态改变,化学物质在脏器内代谢分布、血管量改变、肿瘤免疫及受体定位等信息.(4) 使用示踪剂适应面广,特异性高,放射性小,不干扰人体内环境稳定.(5) 采取了衰减校正技术（Attenuation Corr

6、ection,AC）,从而有效处理了人体组织衰减和运动对成像造成影响.核医学的发展和临床应用第7页SPECT2.SPECT在临床中应用(1)心脏灌注断层显像;早期冠心病、心肌炎、脑缺血性疾病,恶性肿瘤早期骨转移检测. (2)原发癫痫、短暂脑缺血发作,肝血管瘤分肾功效测定及一些软组织肿块定性心血池功效显像和多参数分析测定.(3)肺通气功效、肾小球虑过率GFR和肾脏有效血流量ERPF功效测定.(4)甲状腺疾病常规检验等方面.核医学的发展和临床应用第8页SPECT2.SPECT在临床中应用静态骨显像核医学的发展和临床应用第9页SPECT2.SPECT在临床中应用甲状腺静态现象 甲状旁腺显像核医学的发

7、展和临床应用第10页SPECT2.SPECT在临床中应用门控平衡法心血池显像核医学的发展和临床应用第11页PETPET扫描系统主要由扫描仪、显像床、电子柜、操作与分析工作站和影像硬拷贝工作站等组成.PET是当前在分子水平上进行人体功效显像最先进医学影像技术,它空间分辨率显著优于SPECT.PET基本原理是利用加速器生产超短半衰期同位素,如氟-18、氮-13、氧-15、碳-17等作为示踪剂注入人体,参加体内生理生化代谢过程.这些超短半衰期同位素是组成人体主要元素,利用它们发射正电子与体内负电子结合释放出一对伽玛光子,被探头晶体所探测,得到高分辨率、高清楚度活体断层图像,以显示人脑、心脏、全身其它

8、器官以及肿瘤组织生理和病理功效和代谢情况.核医学的发展和临床应用第12页PET1.PET技术优势(1)应用人体本身分子主要元素放射性核素制备示踪分子.准确地反应机体代谢情况,可提供独特生理性示踪研究和活体生化显像.因而被称为“生化断层”或“生命断层”.(2)正电子核素半衰期极短,如11C、13N、15O和18F半衰期分别为20、10、2和110min.对人体辐射剂量甚低,需要时可在一次研究中屡次重复检验.(3)采取符合线路（Coincidence Circuit）,以电子准直取代铅准直探头,故灵敏度高（不受探测深度限制）、对比度好,如PET灵敏度较常规相机高10100倍,分辨率（FWHM）达4

9、mm,可有效地检出1cm大小病灶.(4)均匀度好,有利于数学重建图像,可作组织衰减校正和时间校正,校正后数据准确可靠,便于作定量分析,探测效率高.(5)真正3D探测技术,显示全身横断、冠状和矢状断面各方位断层影像.核医学的发展和临床应用第13页PET2.PET在临床中应用(1)PET在神经系统疾病应用: PET显像用于脑血管疾病（CVD）、神经科疾病、老年性痴呆、帕金森病（PD）、神经退行性疾病、神经精神药品研究与脑功效研究等很有价值.(2)PET在心脏病学研究中应用: PET主要用于隐性、高危和疑难冠心病诊疗,心肌存活检测、介入治疗前后监测、心脏移植、心肌病等诊疗及治疗随访观察等.应用18F

10、FDGPET显像观察心肌代谢是冠心病诊疗金标准,是当前应用最多项目.冠心病 冠心病心肌缺血.(3)PET在肿瘤诊疗与研究中应用: PET在肿瘤学诊疗与研究中主要用于良恶性判别,肿瘤分期、分型、复发、转移早期诊疗和判别,以及恶变过程观察与基础研究等. PET主要应用于神经系统（1535）、心血管疾病（1525）、肿瘤学研究（6585）等.核医学的发展和临床应用第14页PET2.PET在临床中应用垂体瘤PET显像非小细胞肺癌PET显像核医学的发展和临床应用第15页PET-CT PET-CT出现是医学影像学又一场革命,是将核医学功效显像优势同CT解剖成像完美结合,PET/CT全称是正电子发射断层显像

11、/X线计算机体层成像.它是一个无创性探测正电子放射性核素标识示踪剂在机体内分布断层显像技术,这种显像技术将极其微量正电子核素示踪剂注射到人体内,然后采取特殊体外成像仪器（PET）探测这些正电子核素在人体全身各脏器分布情况,与同时进行CT一起显示人体全身主要器官以及大脑、心脏生理代谢功效和结构,并应用CT技术为这些核素分布情况进行准确定位,同时得人体解剖和生理代谢功效情况信息.并经过对取得“信息”分析,再由有丰富经验医生来进行科学诊疗.PET-CT当是今科技进步在医学领域在集中表达,是当前世界上最先进医学影像设备.核医学的发展和临床应用第16页PET-CT(1)灵敏度高.PET是一个反应分子代谢

12、显像,当疾病早期处于分子水平改变阶段,病变区形态结构还未展现异, MRI、CT检验还不能明确诊疗时,PET检验即可发觉病灶所在,并可取得三维影像,还能进行定量分析,到达早期诊疗.这是当前其它影像检验所无法比拟. (2)特异性高.MRI、CT检验发觉脏器有肿瘤时,是良性还是恶性极难做出判断,但PET检验能够依据性肿瘤高代谢特点而做出诊疗. (3)全身显像.PET一次性全身显像检验便可取得全身各个区域图像.(4)安全性好.PET检验尽管用核素有一定放射性,但所用核素量极少,而且半衰期很短,经过物理衰减和生物代谢两方面作用,在受检者体内存留时间很短.一次PET全身检验放射线照射剂量远远小于一个部位常

13、规CT检验,而安全可靠. 1.PET-CT含有那些突出优势呢核医学的发展和临床应用第17页PET-CT(1)PET-CT在肿瘤方面应用: 在肿瘤方面主要有以下几个方面:查找肿瘤原发部位; 早期发觉肿瘤; 评价肿瘤良、恶性及恶性程度; 肿瘤临床分期;肿瘤治疗后疗效评定, 确定有没有残留或复发.PET-CT含有显著较单纯PET、CT含有显著优势,研究表明PET-CT较单纯PET、CT能够多增加41信息量. (2)PET-CT在心脏方面应用: 在心脏方面应用主要有: 冠心病PET诊疗:PET诊疗冠心病灵敏度和特异性能够到达94和95; 心肌存活测定;PET血流代谢显像是诊疗存活心肌“金标准”; PE

14、T对早期冠状动脉硬化治疗效果评定:PET对早期冠状动脉粥样硬化治疗评价,治疗前和治疗后冠状动脉血管扩张能力,为药品作用评价提供了可靠依据. (3)PET-CT在神经系统中应用: PET在脑功效方面方面主要集中在三个领域: 脑血容量和脑血流灌注,它反应脑血流和血脑屏障破损情况和主要检测脑血流通透性; 脑代谢,反应物质在大脑利用; 神经受体分析,能定量地显示受体数量和受体分布.其中以代谢显像应用最为广泛. 2.当前PET-CT在临床上主要有哪些作用呢核医学的发展和临床应用第18页PET-CT(4）PET-CT在健康体检中应用: 生活质量源于生命质量,这已成为人们共识.伴随人们生活方式、工作压力改变

15、,出现了退行性疾病低龄化,肿瘤发病率连续上升情况,而定时PET-CT体检,不但能够早期发觉处于萌芽状态肿瘤病灶,从而到达早发觉、早治疗、早康复目标;同时,还能够对一些良性疾病或退行性疾病进行监测,以使受检者能及时引发重视并加以保养、治疗,以提升生活、生命质量.资料显示:PET-CT在对体检人群肿瘤筛选中,早期发觉肺癌、结肠癌、甲状腺癌、肝癌、胃癌等恶性肿瘤,而这些体检者在日常生活中并无不适感觉,临床经验证实PET-CT作为肿瘤筛查是有价值;同时在这些体检人群中PET-CT发觉良性病变亦增多,说明处于“亚健康”状态人群,定时PET/CT检验随访是必要.图中左为PET扫描中为CT扫描右为PET-CT扫描核医学的发展和临床应用第19页 当前,核医学已前进PET时代,美国等国家都争先购置PET装置,不少国家还建立了作为医学当代化标志PET中心.伴随PET-CT商业上巨大成功和应用范围快速扩大,很可能会促进PET与MRI融合设备尽快推出和快速发展,这一技术预计对脑部疾病诊疗和研究会有很大帮助.另外,还将促进用于小动物研究PET-CT和PET-MRI技术发展.