脑部PET的临床应用主题讲座课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,什么是,PET?,PET,（Positron Emission Tomography),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(,Life Imaging)。,1,PET,的特点,分子影像学（,Molecular imaging),特点：,11,C、,13,N、,15,O,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,2,PET,原理,回旋加速器,正电子核素及放射性药物,3,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：,4,基本常识,18,FDG,肿瘤显像的生物学基础在于,18,FDG,能被肿瘤细胞摄取，肿瘤组织中的,18,FDG,分布水平明显高于肿瘤组织周围的正常组织内,18,FDG,的分布。,18,FDG,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,18,F,所取代。,18,FDG,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，,18,FDG,也通过葡萄糖转运体（,GLUT,）,进入肿瘤细胞。,18,FDG,进入肿瘤细胞后，在已糖激酶（,HK,）,同工酶的催化下变成,18,F-2-,脱氧葡萄糖,6-,磷酸（,18,F-2-G-6-P,）,.,由于在,18,F-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,18,F-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,18,F-2-G-6-P,被陷留（,trapped,）,在肿瘤细胞内。肿瘤细胞不仅摄取,18,FDG,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,18,F-2-G-6-P,的水平相当高，持续的时间也相当长，构成了,18,FDG,肿瘤显像的生物学基础。,5,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)(FWHM in mm),11,C 20.3 0.96 1.1,加速器,13,N 9.97 1.19 1.4,加速器,15,O 2.03 1.70 1.5,加速器,18,F 109.8 0.64 1.0,加速器,68,Ga 67.8 1.89 1.7,发生器,82,Rb 1.26 3.15 1.7,发生器,常用发射正电子放射性同位素的特征,6,同位素,示踪化合物,生理过程或功能,典型应用,注,11,C,11,C-,蛋氨酸,蛋白质合成,肿瘤,11,C,标记的示踪剂部分已经被,18,F,标记的取代,Fiumazenil,苯二氮受体拮抗,癫痫,11,C-,奎丙灵,D2,受体收缩,运动紊乱,13,N,氨,血流灌注,心肌灌注,15,O,二氧化碳,血流灌注,脑活性研究,水,血流灌注,脑活性研究,常用放射性示踪物及其临床和研究,7,18,F,18,F-FDG,葡萄糖代谢,肿瘤、神经、心脏,18,F,标记示踪剂越来越普及，并且已经商品化,氟化物离子,骨代谢,肿瘤,18,F-,胸 腺 嘧 啶,（,18,FFLT）,DNA,肿瘤研究,5-,18,F-,尿嘧啶,DNA,肿瘤控制,18,F-,长链脂肪酸,18,FFTHA,-,氧化,心肌代谢,18,F-,二氢蒽醌丝氨酸,S,2,-,受体,2-,18,F-L-,酪氨酸,氨基酸转运,肿瘤研究,18,F-N-,甲苯哌利多,D,2,-,受体,神经系统疾病,6-,18,F-L-,多巴,突触前多巴氨能功能,多巴氨受体疾病,16,-,18,F-,雌二醇,雌激素受体,乳腺肿瘤研究,18,F-Fluoromizonidazole,组织缺氧,肿瘤-与放疗相关,8,18,F,-F,DG,显像原理,9,PET,扫描仪,10,PET,原理,湮没辐射（,Annihilation）,符合探测（,Coincidence Detection）,11,FDG PET,检查方法及注意事项,禁食4-6,h；,空腹血糖水平,150,mg/dl，,则考虑应用胰岛素；,静脉注射,18,F-FDG 100-400MBq,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40-60,min；,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。,12,FDG PET,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。,13,肿瘤,非小细胞肺癌(,NSCLC)/,单发肺内结节(,SPN),(Non-small cell lung cancer/single pulmonary nodule),淋巴瘤（,Lymphoma,）,结直肠癌（,Colorectal cancer,）,食管癌（,Esophageal cancer,）,恶性黑色素瘤（,Malignant melanoma,）,头颈部癌（,Head and neck cancer,）,乳腺癌（,Breast cancer,）,甲状腺癌（,Thyroid cancer,）,胰腺癌（,Pancreatic cancer-primary tumour),卵巢、子宫、宫颈癌(,Ovarian,cervical,uterine cancer),原发灶不明癌,(,Cancer of unknown primary-CUP,),14,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,15,Data courtesy of,Kettering Memorial Hospital,Kettering,USA,16,肺鳞癌,确定肿瘤范围指导制订放射治疗计划,17,恶性淋巴瘤,(Hodgkins disease/Non-Hodgkins-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,8-12 weeks -,放疗,:4-6,month,18,恶性淋巴瘤,MIPS RVL,VLD,19,化疗前,恶性淋巴瘤,化疗后,20,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%,CT 47-68%MRI 77%,复发:,大约使,32%,病人改变了临床治疗方案,灵敏度,93%,CT 71%,特异性,96%,CT 89%,21,22,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 1,5 mm-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,23,确定诊断6年,Breslow 0,5mm,腹膜的癌浸润,MIP RVL transversal MIP VLD,恶性黑色素瘤,24,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,25,原发灶不明癌症患者的,FDG PET,显像,3/98 3/00,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。,26,肿瘤标志物增高原因的寻找,患者男，70岁，,CEA,不明原因升高（61-90,U/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）,27,2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,28,胰腺癌,鉴别胰腺肿块的良恶性,灵敏度,PET 94%,CT 82%,特异性,PET 90%,CT 75%,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,),29,胰腺癌,30,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,31,乳腺癌,32,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,33,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。,34,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。,35,FDG PET,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400,MBq,FDG),36,PET/CT,37,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,38,GE Discovery LS,SIEMNS Biograph,39,All on the same system and in one study!,The left images are slices obtained with the GE,LightSpeed,section of the PET-CT,The center images are created with the PET Advance,NXi,section of the system,The images at the right represent the two images registered and fused into one image,40,41,老年男性患者，有肺部结节病史。,Discovery LS PET-CT System-Discovery LS,肺部结节,42,43,Discovery LS,Hypolaryngeal Case Study,Patient Clinical History,63-,year old male with known hypo-laryngeal carcinoma on the left and suspicion of local metastasis.Staging PET demonstrates pathologic uptake in the hypolaryngeal region and a second ring-like lesion adjacent to the tumor.PET CT demonstrates clearly invasion of the soft tissue with local metastasis with central necrosis.,44,Discovery LS,卵巢癌,45,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）。,46,右侧卵巢发现高代谢的盆腔肿块。,47,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，,”,Steven A.Leibel,MD(Sloan Kettering,NY),RSNA 2000,PET/CT,UPMC 2000,放疗计划的制订、靶体积的确定、,监测治疗反应,48,监测治疗,Case:,68-year-old male evaluated for post-transplant lymphatic disorder.,Findings:,Bilateral heterogeneous FDG uptake in lung masses.,Necrotic left lung mass 6 cm in size with highly metabolic rim.,Large right lung mass with right chest wall invasion,.,CT:,10 mm slices;160 mAs;130 kVp;pitch 1.6,PET:,260 MBq FDG;2x10 min emission,CT,PET,49,February:SUV=6 June:SUV=3 October:SUV=8,监测头颈部癌治疗,CT:,5 mm slices;160 mAs;130 kVp;pitch 1.6,PET:,240 MBq FDG,2x10min emission,Case:,35 year-old male with malignancy in mandibula.,Findings I:,Malignancy identified on PET/CT in 02/00.Right mandibulectomy and,maxillectomy for removal of malignant disease.,Findings II:,Contrast-enhanced PET/CT scan in 06/00 identified focal recurrence,(FDG:SUV=3)in the subcutaneous tissue of the right posterior surgical bed.,50,评价治疗反应,Clinical case:,Metastatic melanoma before/after chemotherapy.,before therapy,after therapy,11/98,12/98,51,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-H,2,O/11C-Acetate,静息,负荷,(Adenosine),52,冠心病-心肌缺血,53,心肌梗塞,-评价心肌存活性,54,血流,-,代谢匹配（,M,atch,）,55,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,56,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,15,O H,2,O,15O H,2,O with Diamox,动脉血取样,FDG,18F DOPA,FDG,脑神经系统检查指征,57,脑肿瘤：高,级别的脑肿瘤,58,脑肿瘤,:,低级别的脑肿瘤,FDG,15O-H,2,O 11C-Methionine,TUD,MHH,59,18,FDG PET,肿瘤显像在临床常见肿瘤诊断中的适应征及诊断价值分级一览表，其诊断价值分级依据对大量,18,FDG PET,肿瘤显像报道的综合分析，按各种诊断的灵敏度及特异性的不同划为,5,个等级。,V,：,灵敏度及特异性均,90%,；,IV,：,80%90%,之间；,III,：,7080%,之间；,II,：,6070%,。,I,：,50%,。,60,临床指征,主要肿瘤,原发灶良恶性,鉴别诊断,转移灶探查,（分期和分级）,癌病症复发探测,（与手术疤痕鉴别）,疗效监测,预后判断,肺癌,IVV,V,V,IV-V,乳腺癌,IIIIV,IVV,IVV,IVV,结肠直肠癌,III,IVV,IVV,IVV,淋巴瘤,IIIII,V,V,IVV,黑色素瘤,IIIII,V,V,IVV,脑瘤,IIIIV,IVV,IVV,IIIIV,头颈部肿瘤,IIIIV,V,V,IVV,胃食道癌,IIIV,V,IIIIV,IIIIV,胰腺癌,IIIII,IV,IIIIV,IIIIV,肝癌,IIIIV,V,IVV,IIIIV,甲状腺癌,IVV,V,V,III-IV,前列腺癌,IIIII,III-IV,IIIIV,III,子宫癌,IIIII,IVV,IVV,IVV,卵巢癌,IIIIV,IVV,IVV,IVV,膀胱癌,IIIIV,IVV,IVV,IVV,肾癌,IIIIV,IVV,IVV,IVV,睾丸癌,IIIIV,V,IVV,IIIIV,骨肉瘤,IIIIV,IVV,IVV,IVV,软组织肉瘤,IIIIV,IVV,IVV,IVV,类癌,IIIIV,V,IVV,IIIIV,皮肤癌,IIIIV,IVV,IVV,IVV,原发灶不明癌,寻找原发灶,III,IVV,IVV,IVV,61,鼻咽癌,62,肺癌,63,肝癌,64,胰腺癌,65,食道癌,66,肠癌,67,肺癌骨转移,68,胆总管癌,69,胸水待查,70,CEA,增高,71,子宫癌,72,