随着现代医学影像学的发展,CT、MRI已成为必不可少的影像学检查手段,而PET/CT和PET/MR的先后诞生,进一步为临床健康体检及防癌筛查手段提供了有力工具,可协助医生更准确、全面地诊断疾病。但这些各具特色的检查项目,它们之间有何区别呢?作为核医学领域最新兴、尖端的PET/MR,有着怎样的优势呢?
CT和MRI有何不同?
CT(computed tomography)即计算机断层扫描,它是利用X射线对人体部位做每个层面的断面扫描,分成不同的切面,再通过计算机处理、重建图像,以显示每个部位的结构、病灶情况,常见的有胸腔、腹腔、盆腔CT。
图一 CT(左)与MRI(右)的口鼻咽喉成像图
CT图可见较清晰牙齿、骨骼结构;
MRI可见较清晰的鼻咽软组织结构,
红色箭头处为鼻咽癌病灶。
MRI(magnetic resonance imaging)即磁共振成像,原理是是利用人体中的氢原子核在高磁场中与射频脉冲电信号共同作用,将人体放置于特殊磁场内,让身体的水分子中的氢原子核震动起来,利用不同组织里水分的震动差异形成影像,通过计算机处理、重建形成图像。MRI对颅脑、肝脏、胰腺等实质器官、大血管、心脏以及鼻咽等软组织部位等有较好的清晰成像,且MRI没有电离辐射。
PET/CT和PET/MR是什么?
PET(positron emission tomography)即正电子发射断层扫描,与放射线核素相关。放射性核素,是指可以产生α、β或γ射线的金属或非金属元素。而PET则是利用放射线核素标记脱氧葡萄糖等小分子药物作为显像剂,静脉注射后,体外采集获得放射性核素标记药物在体内的分布,反映器官组织的代谢情况。
大部分恶性肿瘤细胞、局部炎症反应细胞都需要过度摄取、利用葡萄糖,因此目前应用最广泛的PET显像剂是
18F-FDG(氟代脱氧葡萄糖),18F为超短半衰期核素,物理半衰期(放射性核素减少至原有值一半浓度所需时间)仅为约110分钟,再加上人体本身排泄,它在人体内清除的时间是非常快的。
图二 18F-FDG PET检查图像
在图像上以浓聚黑色来呈现代谢活跃细胞,
心脏、膀胱为正常的生理性摄取。
随着影像学的发展,人们逐渐将PET和CT、MRI结合起来,同时检测人体结构与细胞代谢情况,即产生了PET/CT和PET/MR。这2种检查,在一次扫描能够同时获得2种图像,既节省时间,又能实现结构、功能和分子影像在时间和空间的最佳配准,提供代谢和功能等的综合信息,在恶性肿瘤、神经系统、心血管系统三大领域做到了真正意义上的强强联合、优势互补。
图三 一例PET/MR成像 56岁男性
诊断为:左小脑半球星形细胞瘤
PET/MR的有何优势
1.精准诊断
PET/MR对软组织病灶分辨率较高,在头颈部、腹盆腔等部位的肿瘤诊断中有着极为突出的显像优势,且其定位微小病灶能力强,能较灵敏地检测微小病灶;通过与PET显像融合,借助PET图像参数,可精准了解病灶的代谢情况,更好地帮助医生判别良恶性病变、肿瘤分期、评估疗效和转移复发等,帮助患者早发现早治疗,提高预后情况。
2.辐射更小
相比于PET/CT,PET/MR的辐射仅来源于检查前静脉注射的放射性药物。由于PET/MR的大轴向视野和探测环直径的缩小,其探测灵敏度相对更高、采集时间相比于PET/CT更长,显像剂的注射剂量较常规PET/CT可减少约50%,辐射剂量约为3-5mSv,而一次全身PET/CT检查辐射剂量约为12mSv,故PET/MR更适合儿童、青少年、妇女等检查。
3.前景广阔
PET/MR可实现多分子探针PET与多序列、多参数MR成像相融合,可弥补PET/CT在临床应用中的不足,在多模态影像研究领域中有广阔的前景和巨大的发展潜力。
但PET/MR检查存在禁忌症,检查前需清楚了解:
1.同普通MRI一样,PET/MR仪器包含一个强磁场,体内有金属异物者不能做MRI、PET/MRI检查,包括:心脏起搏器、磁性金属药物灌注泵、静脉滤器、神经刺激器、电子耳蜗、眼球金属异物、假体、假肢、固定钢板、金属关节等。
2.妊娠3个月内,由于强磁场环境对早期胚胎具有不确定因素,也不能做检查。
3.有幽闭恐惧症患者慎做。设备属于半封闭空间,扫描时间较长(约30min),幽闭恐惧症患者做检查前需咨询医生,并了解镇静药物的使用情况。
中山大学肿瘤防治中心核医学科于2019年装机PET/MR并投入使用,至今已完成超过2100例检查,在鼻咽癌、原发中枢淋巴瘤、肺癌脑转移、宫颈癌、前列腺癌、肝癌介入治疗后、儿童肿瘤等发挥着重要的作用,为临床医生判断病灶肿瘤分期、评估疗效和转移复发等提供了重要依据,越来越多的患者在PET/MR检查中获益。我们将在此基础上继续努力,不断挖掘PET/MR的更多价值,致力于为患者朋友们带来更精准全面的诊断手段,帮助大家早日战胜癌症!
图四 中肿核医学科PET/MR扫描仪
(联影uPMR 790)
参考文献:
1.Dadgar H, Vafaee MS, Khorasanchi A, Moghadam PK, Nemati R, Shooli H, Jafari E, Assadi M. Initial Experience of 18 F-FET PET-MR Image Fusion for Evaluation of Recurrent Primary Brain Tumors. World J Nucl Med. 2023 Sep 6;22(3):183-190. doi: 10.1055/s-0043-1771282. PMID: 37854091; PMCID: PMC10581759.
2.阳依宏,赵军. PET/MR多参数成像在乳腺癌中的应用进展[J]. 中华核医学与分子影像杂志,2022,42(8):494-498. DOI:10.3760/cma.j.cn321828-20210428-00140.
图文/洪冬纯/何霄霄/周超
编辑/贾进
审核/张旭/梁丽萍/胡莹莹
审核发布/樊卫