正电子发射计算机断层显象的原理课件

正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用

PositronEmissionComputedTomography(PET)中国医学科学院肿瘤医院放疗科惠周光正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用

Posi1PET发展速度时间数量（台）1976年41985年401990年1201994年180目前？？？PET发展速度时间数量（台）1976年41985年401992我国PET发展历程时间单位用途1988中科院高能物理研究所国产试验用1993中日友好医院实验研究1995山东淄博万杰医院临床诊断目前集中于大城市临床及科研我国PET发展历程时间单位用途1988中科院高能物理研3PET发展的关键因素价格昂贵，加速器产生短半衰期核素具有生理及代谢功能的化合物的研制及短期快速标记方法的建立和探索PET断层视野的扩大及定量分析PET发展的关键因素价格昂贵，加速器产生短半衰期核素4PET定义手段：定量测定正电子核素标记的人体基本代谢产物特点：非创伤性研究人体生理生化改变目的：达到活体生化分析、细胞分子水平的代谢及受体功能PET定义5PET基本原理PET基本原理6电子对湮没（湮没辐射）电子对湮没缺中子核素衰变产生e+介质中e-γ光子,511KeVγ光子,511KeV电子对湮没（湮没辐射）电子对湮没缺中子核素衰变产生e+介质中7PET与SPECTPET与SPECT8正电子发射成象PET基本构成采集床数据采集系统数据处理系统图像显示探测器符合电路数据处理系统图像显示探测器正电子发射成象PET基本构成探测器符合电路数据处理系统图像显9探测器及图像重建双探头γ探测器平行多晶体阵列正电子相机六角形阵列单环结构多环结构探测器及图像重建双探头γ探测器平行多晶体阵列正电子相机六角形10良好探头的基本特性探测效率高空间分辨率好符合时间短稳定性及可靠性好探测器及图像重建碘化钠晶体（NaI）锗酸铋晶体（BGO）氟化铯晶体（CsF）良好探头的基本特性探测器及图像重建碘化钠晶体（NaI）锗酸铋11正电子核素标记的放射性药物常用的正电子核素11C、13N、15O、18F电子回旋加速器产生短半衰期正电子核素标记的放射性药物肿瘤代谢示踪剂：葡萄糖及氨基酸类似物血流灌注显像剂肿瘤特异性显像剂：单抗及受体显像其他：核酸显像、缺氧显像正电子核素标记的放射性药物常用的正电子核素1218F-2-deoxy-glucose

(18F-FDG)葡萄糖类似物细胞摄取及磷酸化与葡萄糖相同转变成6-磷酸-FDG后停止代谢，滞留细胞内定量测定18F-FDG摄取量及速度18F-2-deoxy-glucose

(18F-FDG)13标化摄取率（SUR）

StandardizedUptakeRatioSUR平均ROI活度（mCi/ml）注射剂量（mCi）／体重（g）ROI：Regionofinterest，即检测部位标化摄取率（SUR）

StandardizedUptak14正电子核素及标记的药物正电子核素及标记的药物15PET在医学上的应用非创伤性检测人体组织器官病理生理功能受体分布及变化生化代谢状态局部血流分布PET在医学上的应用非创伤性检测人体组织器官16PET在医学上的应用脑组织探索脑生理脑疾病病因研究心脏冠心病早期诊断梗死区存活心肌判断在恶性肿瘤中的应用PET在医学上的应用脑组织17PET在肿瘤中的应用良恶性肿瘤的鉴别诊断病灶的早期定位及活检部位的选择病程的分期及预后判断治疗效果评价鉴别疗后残存组织的性质疗后复发的早期诊断PET在肿瘤中的应用良恶性肿瘤的鉴别诊断18脑部肿瘤PET脑肿瘤显像3个基本原理肿瘤组织中pH值差异：有机酸类显像剂脑血流现象观察肿瘤内血脑屏障破坏检测脑肿瘤葡萄旁代谢的异常脑部肿瘤PET脑肿瘤显像3个基本原理19脑部肿瘤目前脑胶质瘤4项重要评价指标蛋氨酸或FDG摄取与局部氧耗的比值血脑屏障的完整性CT或MRI形态学肿瘤组织病理分类脑部肿瘤目前脑胶质瘤4项重要评价指标20肺癌肺部肿瘤良恶性鉴别肺癌术前定位病程分期复发的预测预后的估计肺癌肺部肿瘤良恶性鉴别21PET在肺癌定位诊断中的应用PET在肺癌定位诊断中的应用22乳腺癌诊断乳腺癌原发及转移灶客观评价治疗效果雌激素受体显像单克隆抗体显像、血流灌注及氧代谢现象乳腺癌诊断乳腺癌原发及转移灶23结肠癌结肠癌定位诊断疗效判断转移灶检测复发检测及鉴别灵敏性特异性准确预测率PET-FDG905083CT2210046结肠癌结肠癌定位诊断灵敏性特异性准确预测率PET-FDG9024其他肿瘤头颈部癌妇科肿瘤肝癌胰腺癌恶性淋巴瘤其他肿瘤头颈部癌25PET在放射治疗中的作用准确分期，调整治疗方案准确识别靶区生物靶向性放疗判断放疗疗效PET在放射治疗中的作用准确分期，调整治疗方案26靶区的确定如何确定肿瘤及其亚临床范围如何识别靶区内的放射抗拒细胞???靶区的确定如何确定肿瘤及其亚临床范围27生物影像类型：主要包括MRI/MRS、PET/SPECT、分子影像／放射生物表型等功能：对肿瘤负荷、亚临床病灶、乏氧细胞以及肿瘤细胞的增殖能力等作出较为准确的判断生物影像类型：28靶区的确定—生物影像靶区的确定—生物影像29PET在头颈部肿瘤IMRT中的应用作者示踪剂过程结果Nishioka18FDG-PET高摄取区作为鼻咽癌GTV适形度高，口干少，无GTV复发Chao60Cu-ATSM头颈癌乏氧GTV乏氧GTV剂量增加，不影响敏感器官JanglPET确定头颈癌肿瘤范围比CT/MRI准确确定GTVPET在头颈部肿瘤IMRT中的应用作者示踪剂过程结果Nish30PET在肿瘤中的应用前景从分子水平了解肿瘤的发生发展对疾病的认识由解剖异常提高到生理生化水平药代动力学测定、剂量选择和疗效判断受体研究及细胞间信息传递PET在肿瘤中的应用前景从分子水平了解肿瘤的发生发展31正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用

PositronEmissionComputedTomography(PET)中国医学科学院肿瘤医院放疗科惠周光正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用

Posi32PET发展速度时间数量（台）1976年41985年401990年1201994年180目前？？？PET发展速度时间数量（台）1976年41985年4019933我国PET发展历程时间单位用途1988中科院高能物理研究所国产试验用1993中日友好医院实验研究1995山东淄博万杰医院临床诊断目前集中于大城市临床及科研我国PET发展历程时间单位用途1988中科院高能物理研34PET发展的关键因素价格昂贵，加速器产生短半衰期核素具有生理及代谢功能的化合物的研制及短期快速标记方法的建立和探索PET断层视野的扩大及定量分析PET发展的关键因素价格昂贵，加速器产生短半衰期核素35PET定义手段：定量测定正电子核素标记的人体基本代谢产物特点：非创伤性研究人体生理生化改变目的：达到活体生化分析、细胞分子水平的代谢及受体功能PET定义36PET基本原理PET基本原理37电子对湮没（湮没辐射）电子对湮没缺中子核素衰变产生e+介质中e-γ光子,511KeVγ光子,511KeV电子对湮没（湮没辐射）电子对湮没缺中子核素衰变产生e+介质中38PET与SPECTPET与SPECT39正电子发射成象PET基本构成采集床数据采集系统数据处理系统图像显示探测器符合电路数据处理系统图像显示探测器正电子发射成象PET基本构成探测器符合电路数据处理系统图像显40探测器及图像重建双探头γ探测器平行多晶体阵列正电子相机六角形阵列单环结构多环结构探测器及图像重建双探头γ探测器平行多晶体阵列正电子相机六角形41良好探头的基本特性探测效率高空间分辨率好符合时间短稳定性及可靠性好探测器及图像重建碘化钠晶体（NaI）锗酸铋晶体（BGO）氟化铯晶体（CsF）良好探头的基本特性探测器及图像重建碘化钠晶体（NaI）锗酸铋42正电子核素标记的放射性药物常用的正电子核素11C、13N、15O、18F电子回旋加速器产生短半衰期正电子核素标记的放射性药物肿瘤代谢示踪剂：葡萄糖及氨基酸类似物血流灌注显像剂肿瘤特异性显像剂：单抗及受体显像其他：核酸显像、缺氧显像正电子核素标记的放射性药物常用的正电子核素4318F-2-deoxy-glucose

(18F-FDG)葡萄糖类似物细胞摄取及磷酸化与葡萄糖相同转变成6-磷酸-FDG后停止代谢，滞留细胞内定量测定18F-FDG摄取量及速度18F-2-deoxy-glucose

(18F-FDG)44标化摄取率（SUR）

StandardizedUptakeRatioSUR平均ROI活度（mCi/ml）注射剂量（mCi）／体重（g）ROI：Regionofinterest，即检测部位标化摄取率（SUR）

StandardizedUptak45正电子核素及标记的药物正电子核素及标记的药物46PET在医学上的应用非创伤性检测人体组织器官病理生理功能受体分布及变化生化代谢状态局部血流分布PET在医学上的应用非创伤性检测人体组织器官47PET在医学上的应用脑组织探索脑生理脑疾病病因研究心脏冠心病早期诊断梗死区存活心肌判断在恶性肿瘤中的应用PET在医学上的应用脑组织48PET在肿瘤中的应用良恶性肿瘤的鉴别诊断病灶的早期定位及活检部位的选择病程的分期及预后判断治疗效果评价鉴别疗后残存组织的性质疗后复发的早期诊断PET在肿瘤中的应用良恶性肿瘤的鉴别诊断49脑部肿瘤PET脑肿瘤显像3个基本原理肿瘤组织中pH值差异：有机酸类显像剂脑血流现象观察肿瘤内血脑屏障破坏检测脑肿瘤葡萄旁代谢的异常脑部肿瘤PET脑肿瘤显像3个基本原理50脑部肿瘤目前脑胶质瘤4项重要评价指标蛋氨酸或FDG摄取与局部氧耗的比值血脑屏障的完整性CT或MRI形态学肿瘤组织病理分类脑部肿瘤目前脑胶质瘤4项重要评价指标51肺癌肺部肿瘤良恶性鉴别肺癌术前定位病程分期复发的预测预后的估计肺癌肺部肿瘤良恶性鉴别52PET在肺癌定位诊断中的应用PET在肺癌定位诊断中的应用53乳腺癌诊断乳腺癌原发及转移灶客观评价治疗效果雌激素受体显像单克隆抗体显像、血流灌注及氧代谢现象乳腺癌诊断乳腺癌原发及转移灶54结肠癌结肠癌定位诊断疗效判断转移灶检测复发检测及鉴别灵敏性特异性准确预测率PET-FDG905083CT2210046结肠癌结肠癌定位诊断灵敏性特异性准确预测率PET-FDG9055其他肿瘤头颈部癌妇科肿瘤肝癌胰腺癌恶性淋巴瘤其他肿瘤头颈部癌56PET在放射治疗中的作用准确分期，调整治疗方案准确识别靶区生物靶向性放疗判断放疗疗效PET在放射治疗中的作用准确分期，调整治疗方案57靶区的确定如何确定肿瘤及其亚临床范围如何识别靶区内的放射抗拒细胞???靶区的确定如何确定肿瘤及其亚临床范围58生物影像类型：主要包括MRI/MRS、PET/SPECT、分子影像／放射生物表型等功能：对肿瘤负荷、亚临床病灶、乏氧细胞以及肿瘤细胞的增殖能力等作出较为准确的判断生物影像类型：59靶区的确定—生物影像靶区的确定—生物影像60PET在头颈部肿瘤IMRT中的应用作者