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，對癌癥的檢測和防止有著極大的研究價(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)對比得出PET-CT技術(shù)的優(yōu)勢及從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)提出該技術(shù)的劣勢；最后客觀分析PET-CT技術(shù)在我國的發(fā)展前景，以期能為我國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 發(fā)展前景

1 前言

據(jù)世界癌癥報(bào)告估計(jì)，2012年中國癌癥發(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，對于癌癥的早期診斷具有極大的研究價(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CT機(jī)并在英國愛克金森．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)探測器組成同步掃描系統(tǒng)，探測器緊密排成圓弧狀，與射線源一起可在圓形掃描件內(nèi)滑動，其優(yōu)勢在于寬扇束使得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，在這個(gè)過程中核素會產(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)會產(chǎn)生湮滅反應(yīng)，形成一對方向相反的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)便會在病灶處堆積，這種聚集就可以通過PET檢測出來。

2.3 PET-CT技術(shù)

PET-CT技術(shù)將PET和CT技術(shù)相結(jié)合，CT可以檢測形態(tài)變化，PET可以檢測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

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對人體產(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能夠檢測細(xì)胞以及分子水平的病變這就使得其對大多數(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

4.1 高輻射

PET-CT作為一種新的醫(yī)學(xué)影像檢測方式，有一些獨(dú)特的優(yōu)勢，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，這對于許多普通的中國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，對于是否接收檢測，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)動下盲目推薦，此外國家應(yīng)當(dāng)出臺相關(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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