脑部PET的临床应用.ppt

1 PET CT临床应用 2 什么是PET PET PositronEmissionTomography 正电子发射计算机断层 是将微量的正电子核素示踪剂注如人体内 用体外探测装置探测其体内分布 通过计算机断层显像显示人体组织的功能 代谢和受体分布的技术 是人体的生理生化断层 是一种生命显像 LifeImaging 3 PET的特点 分子影像学 Molecularimaging 特点 11C 13N 15O都是组成人体的重要基本元素反映葡萄糖 氨基酸及核酸代谢 受体分布 DNA合成动力学空间分辨率提高进行绝对定量测定超短半衰期核素 所受的辐射剂量较低 4 PET原理 回旋加速器正电子核素及放射性药物 5 所用核素均为构成人体生命物质的基本元素 所标的药物是生命的基本物质或为治疗药物 正电子核素半衰期短和灵敏度高仅需微量注射 可从分子水平显示组织器官的功能和代谢情况 可早期检出疾病 可一次行全身显像 便于转移灶检出 PET的优点 6 基本常识18FDG肿瘤显像的生物学基础在于18FDG能被肿瘤细胞摄取 肿瘤组织中的18FDG分布水平明显高于肿瘤组织周围的正常组织内18FDG的分布 18FDG与人体生理糖代谢的底物棗左旋葡萄糖分子 DG 在化学结构上的差别仅仅在于DG碳环上2位的C被18F所取代 18FDG即保留了葡萄糖的部分生物活性 但同时在体内的分解代谢过程与葡萄糖又有明显的差异 和葡萄糖的胞运过程一样 18FDG也通过葡萄糖转运体 GLUT 进入肿瘤细胞 18FDG进入肿瘤细胞后 在已糖激酶 HK 同工酶的催化下变成18F 2 脱氧葡萄糖6 磷酸 18F 2 G 6 P 由于在18F 2 G 6 P的C 2位上没有氧原子 所以不易被葡萄糖6 磷酸酶降解 同时18F 2 G 6 P也不受葡萄糖 6 磷酸脱氢酶 G6PDH 作用 也不被糖异生途径上酶分解 因此18F 2 G 6 P被陷留 trapped 在肿瘤细胞内 肿瘤细胞不仅摄取18FDG增多 而且胞浆线粒体内HK同工酶含量丰富 所以肿瘤细胞内18F 2 G 6 P的水平相当高 持续的时间也相当长 构成了18FDG肿瘤显像的生物学基础 7 同位素半衰期最大正电子量正电子在水中的范围产生方法 min Mev FWHMinmm 11C20 30 961 1加速器13N9 971 191 4加速器15O2 031 701 5加速器18F109 80 641 0加速器68Ga67 81 891 7发生器82Rb1 263 151 7发生器 常用发射正电子放射性同位素的特征 8 常用放射性示踪物及其临床和研究 9 18F FDG显像原理 11 PET扫描仪 12 PET原理 湮没辐射 Annihilation 符合探测 CoincidenceDetection 13 FDGPET检查方法及注意事项 禁食4 6h 空腹血糖水平150mg dl 则考虑应用胰岛素 静脉注射18F FDG100 400MBq 注射部位选择病变的对侧 远离可疑病变部位 注射前后病人处于十分安静的状态 封闭视听 等待40 60min 显像前排尽小便 避免尿液污染皮肤及衣物 记录病人诊疗经过及影像学检查资料 14 FDGPET肿瘤检查适应证 肿瘤与良性病变的鉴别诊断 提供较准确的临床分期 为制订治疗方案提供可靠的依据 鉴别诊断治疗后肿瘤的变化 疤痕 放射性坏死 与肿瘤复发残余 监测治疗效果 预测预后 肿瘤原发灶的寻找 15 肿瘤 非小细胞肺癌 NSCLC 单发肺内结节 SPN Non smallcelllungcancer singlepulmonarynodule 淋巴瘤 Lymphoma 结直肠癌 Colorectalcancer 食管癌 Esophagealcancer 恶性黑色素瘤 Malignantmelanoma 头颈部癌 Headandneckcancer 乳腺癌 Breastcancer 甲状腺癌 Thyroidcancer 胰腺癌 Pancreaticcancer primarytumour 卵巢 子宫 宫颈癌 Ovarian cervical uterinecancer 原发灶不明癌 Cancerofunknownprimary CUP 16 禁食状态下的生理性FDG 高度摄取 脑 肾脏 膀胱可变的摄取 心脏 消化道中等摄取 唾液腺 口咽低度摄取 肝脏 脾脏 骨髓 骨骼肌 anterior posterior 摄取 17 DatacourtesyofKetteringMemorialHospital Kettering USA 18 肺鳞癌确定肿瘤范围指导制订放射治疗计划 19 恶性淋巴瘤 Hodgkin sdisease Non Hodgkin s lymphoma 治疗前分期 一次性全身扫描较CT具有明显的优势 监测治疗反应 探测肿瘤复发 尤其在判断治疗后肿块中有无活性肿瘤细胞有重要价值 治疗过程中PET扫描间隔时间 化疗 至少8 12weeks 放疗 4 6month 20 恶性淋巴瘤 MIPSRVL VLD 21 化疗前 恶性淋巴瘤 化疗后 22 结肠直肠癌 评价可疑复发和再分期 癌胚抗原 CEA 持续升高 评价有无肝脏转移 单一转移病灶外科手术前的再分期分期 改变了大约36 病人的临床分期灵敏度96 CT47 68 MRI77 复发 大约使32 病人改变了临床治疗方案灵敏度93 CT71 特异性96 CT89 23 24 恶性黑色素瘤 全身扫描 PET应用指征为 常规诊断方法结果阴性 N 分期中等厚度的病变 Breslow 1 5mm 4mm 确定显示较厚的黑色素瘤病变的分期 单一转移灶手术前的再分期 大约使26 患者改变临床治疗方案 25 确定诊断6年Breslow0 5mm 腹膜的癌浸润 MIPRVLtransversalMIPVLD 恶性黑色素瘤 26 原发灶不明肿瘤 CUP 定义 组织学或细胞学证实为转移性病变 但各种诊断检查无法确定原发病灶应用各种诊断检查后 大约5 10 的肿瘤病人原发灶定位不清最常见的情况 膈上淋巴结转移 颈部区域 颈部淋巴结转移 80 为鳞癌未分化癌 腺癌约20 30 原发灶不在头颈部 27 原发灶不明癌症患者的FDGPET显像 3 983 00 MRI CT和膀胱镜检查均未明确诊断 PET确定原发灶位于下咽部 依据PET结果采取有效的放化疗有可能获得完全缓解 28 肿瘤标志物增高原因的寻找 患者男 70岁 CEA不明原因升高 61 90U L 消化道 胃镜 结肠气钡双重造影 肺 前列腺 睾丸检查均为阴性 1999 07 13 29 2年后 2001 06 19 后患者出现咳嗽 咳痰 X线疑浸润性肺结核 CT左肺上叶癌 右肺中叶少许炎症 左肾上腺腺瘤 转移待排除 支气管镜刷检找到腺癌细胞 肿瘤标志物增高原因的寻找 30 胰腺癌 鉴别胰腺肿块的良恶性 灵敏度PET94 CT82 特异性PET90 CT75 进行淋巴结和肝脏转移的分期 正常血糖 Cave 出现假阴性 Cave 慢性胰腺炎过程中的急性炎症 可能出现假阳性 血液中炎症参数的检查 31 胰腺癌 32 乳腺癌 乳腺肿块良恶性的判断灵敏度90 特异性92 腋窝及内乳淋巴结的分期 探测转移大约使24 病人改变治疗方案探测局部或远处的复发大约使40 病人改变治疗方案评价肿瘤的治疗反应 33 乳腺癌 34 女43岁 右乳腺肿块1月余 无痛无不适 不固定 欠光滑 同侧腋窝可触及肿大淋巴结 PET显像淋巴结转移 35 患者 女性 41岁 乳腺腺癌术后4年余 发现肺转移行右肺切除肿块后半年 现欲查有否其他转移 36 各种研究提示FDG应该被批准用于所有肿瘤的检查 包括甲状腺 骨 软组织 肝脏 妇科等肿瘤 从经济学角度分析 通过避免不必要的和无效的手术所节省的支出远远超出了PET检查的费用 PET对病人治疗方案的积极影响意义更大 37 FDGPET在肿瘤方面的优势 对活性肿瘤的评价 肿瘤与疤痕的鉴别 不受病灶大小限制的淋巴受累评价标准 全身显像 定量分析成为可能 与CT MRI进行图像融合成为可能 依据PET结果引导组织穿刺活检成为可能 所受射线辐射计量当量约10mSv 注射400MBqFDG 38 PET CT 39 互补的诊断成像 解剖 形态大小 形态不详细 间接反映功能 功能 代谢改变的代谢略好 缺少解剖信息 信息类型探测结果图像详细资料 解剖学成像 CT 功能性成像 PET 解剖 代谢 解剖 功能大小 位置 代谢同时反映功能和解剖结构 40 GEDiscoveryLS SIEMNSBiograph 41 Allonthesamesystemandinonestudy TheleftimagesareslicesobtainedwiththeGELightSpeedsectionofthePET CTThecenterimagesarecreatedwiththePETAdvanceNXisectionofthesystemTheimagesattherightrepresentthetwoimagesregisteredandfusedintooneimage 42 43 老年男性患者 有肺部结节病史 DiscoveryLSPET CTSystem DiscoveryLS肺部结节 44 45 DiscoveryLSHypolaryngealCaseStudy PatientClinicalHistory63 yearoldmalewithknownhypo laryngealcarcinomaontheleftandsuspicionoflocalmetastasis StagingPETdemonstratespathologicuptakeinthehypolaryngealregionandasecondring likelesionadjacenttothetumor PETCTdemonstratesclearlyinvasionofthesofttissuewithlocalmetastasiswithcentralnecrosis 46 DiscoveryLS卵巢癌 47 CT像结果显示 盆腔肿块同时亦沿肠系膜和网膜有浸润 PET扫描结果与软组织浸润一致 肠系膜显示显著的高代谢活性 箭头所示 48 右侧卵巢发现高代谢的盆腔肿块 49 PET CT对放射治疗的影响 生物适形技术的实现改进了靶体的描绘和剂量的传递 使肿瘤放射治疗达到了一个新的高度 StevenA Leibel MD SloanKettering NY RSNA2000 PET CT UPMC2000 放疗计划的制订 靶体积的确定 监测治疗反应 50 监测治疗 Case 68 year oldmaleevaluatedforpost transplantlymphaticdisorder Findings BilateralheterogeneousFDGuptakeinlungmasses Necroticleftlungmass6cminsizewithhighlymetabolicrim Largerightlungmasswithrightchestwallinvasion CT 10mmslices 160mAs 130kVp pitch1 6PET 260MBqFDG 2x10minemission CTPET 51 February SUV 6June SUV 3October SUV 8 监测头颈部癌治疗 CT 5mmslices 160mAs 130kVp pitch1 6PET 240MBqFDG 2x10minemission Case 35year oldmalewithmalignancyinmandibula FindingsI MalignancyidentifiedonPET CTin02 00 Rightmandibulectomyandmaxillectomyforremovalofmalignantdisease FindingsII Contrast enhancedPET CTscanin06 00identifiedfocalrecurrence FDG SUV 3 inthesubcutaneoustissueoftherightposteriorsurgicalbed 52 评价治疗反应 Clinicalcase Metastaticmelanomabefore afterchemotherapy beforetherapy aftertherapy 11 98 12 98 53 心脏病 心肌存活性 血运重建 外科手术前 鉴别 疤痕与存活心肌 缺血的心肌 冬眠心肌 血流灌注减低 葡萄糖代谢正常或增加2 冠心病 心肌血流灌注的绝对定量分析 FDG 13N Ammonia 15O H2O 11C Acetate 静息 负荷 Adenosine 54 冠心病 心肌缺血 55 心肌梗塞 评价心肌存活性 56 血流 代谢匹配 Match 57 脑神经系统检查指征 痴呆早期诊断脑肿瘤 诊断和分期 手术 放射治疗后复发 判断肿瘤范围用于指导治疗计划的制订 引导穿刺活检 判断预后 监测治疗反应 FDG FDG 11C Methionine FET 58 血流灌注 活性研究 血流灌注储备运动紊乱5 癫痫 发作检查 15OH2O 15OH2OwithDiamox 动脉血取样 FDG 18FDOPA FDG 脑神经系统检查