PET-CT

由於患病已久，如罹患乙肝、慢性萎縮性胃炎等，平日大多以藥物控制，這類人尤其需要注意身體檢查，特別是當出現症狀程度逐漸加重時，一定要引起重視。

專家指出，具有長期慢性病史的人羣應該定期進行PET-CT檢查，排除一些病情加重及併發症，做得早期發現，避免更大的損失。

2、腫瘤家族史人羣

腫瘤家族史人羣，是指家族幾代都有腫瘤病史。經科學研究，癌症具有一定的遺傳性，尤其是食道癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、腸癌等常見惡性腫瘤，如父母有此類病史，子女患該病的概率高出數倍。因此，有家族腫瘤史的人羣進行早期檢測監控是非常有必要的。

專家認為，腫瘤家族史是評估發生基因突變風險和進行合理檢查的重要指標，建議這類人羣保持健康的生活方式和定期進行PET-CT防癌篩查的優良習慣。

長期作息無常、暴飲暴食、酗酒抽煙、中老年女性下體不規則的流血等，沒有良好的衞生習慣等；平日經常咳嗽、咳痰、胸痛、痰中帶血、呼吸困難等症狀；大便不規律、便中帶血、腹部腫塊；進行性消瘦，體重下降明顯等等，這些情況均需引起人們的注意，通過準確的檢查診斷，降低腫瘤的發生概率，或早期發現，早期治療。

PET的獨特作用是以代謝顯像和定量分析為基礎，應用組成人體主要元素的短命核素如11C、13N、15O、18F等正電子核素為示蹤劑，不僅可快速獲得多層面斷層影象、三維定量結果以及三維全身掃描，而且還可以從分子水平動態觀察到代謝物或藥物在人體內的生理生化變化，用以研究人體生理、生化、化學遞質、受體乃至基因改變。近年來，PET在診斷和指導治療腫瘤、冠心病和腦部疾病等方面均已顯示出獨特的優越性。

PET/CT則是將PET和CT（計算機體層顯像）有機結合在一起，使用同一個檢查牀和同一個圖像處理工作站，將PET圖像和CT圖像融合，可以同時放映病灶的病理生理變化和形態結構，明顯提高診斷的準確性。

一、PET-CT能對腫瘤進行早期診斷和鑑別診斷，鑑別腫瘤有無復發，對腫瘤進行分期和再分期，尋找腫瘤原發和轉移灶，指導和確定腫瘤的治療方案、評價療效。在腫瘤患者中，經PET-CT檢查，有相當數量的患者因明確診斷，而改變了治療方案；PET-CT能準確評價療效，及時調整治療方案，避免無效治療。總體上大大節省醫療費用，爭取了寶貴的治療時間。

二、PET-CT能對癲癇灶準確定位，也是診斷抑鬱症、帕金森氏病、老年性痴呆等疾病的獨特檢查方法。癲癇的治療是世界十大醫療難題之一，難就難在致癇灶的準確定位，PET-CT使這一醫學難題迎刃而解。經PET-CT的引導，採用X－刀或γ－刀治療，收到很好的治療效果。

三、PET-CT也是健康查體的手段，它能一次顯像完成全身檢測，可早期發現嚴重危害人們身體健康的腫瘤及心、腦疾病，達到有病早治無病預防的目的。

四、PET-CT也能進行很好的療效評估：手術、放療、化療等某種治療後，通過petct檢查可以確定腫瘤是否有變化、癌細胞的活躍性是否降低、全身其他部位還有沒有擴展，可以判斷出之前的治療效果。 ^[1] 

現代醫學認為，絕大多數疾病是體內生化過程失調的結果，PET-CT可在生理狀態下動態地定量觀察體內分子水平的生化變化。隨着人類基因的解密，對危害人類健康的腫瘤及心、腦疾病和各種遺傳性疾病的產生、發展和治療後轉歸，將從根本上得到認識，也可望從根本上找到有效的治療方案。PET-CT基因顯像是連接臨牀與基礎基因研究的“橋樑”。

近年來，我國PET/CT儀增加很快，經調查，截止2006年8月底安裝PET/CT達54台，目前存在的問題是：各地發展不平衡，配製欠合理；缺少關於PET/CT的檢查指南和診療規範；科學研究缺乏創新，缺乏多中心的研究成果，缺乏大宗病例的總結報告，關於衞生經濟學評價的研究剛剛起步；綜合影像學和放射性藥物的人才明顯不足，通過繼續教育解決急需。

PET/CT主要用於惡性腫瘤，而在我國惡性腫瘤已成為危害人民健康的主要殺手，因親人患腫瘤致貧的家庭已不少見。實際情況是：儘管PET/CT這一高端設備對患者的診斷和治療很有幫助，但相當多的患者因無力支付昂貴的檢查費，不得不放棄使用。為此，上述54箇中心除個別外，全年1箇中心的檢查量難以超過1500人次，以致多數PET/CT和加速器沒有發揮作用。可以預料，隨着PET/CT應用的逐漸成熟，PET/CT的臨牀價值一定會被認可，一旦有部分病種（如某些惡性腫瘤）的檢查費用被納入醫療保險，PET/CT檢查的需求量將大幅度上升，在臨牀上會發揮更大的作用。

一 、PET顯像的基本原理

PET是英文 Positron Emission Tomography的縮寫。其臨牀顯像過程為：將發射正電子的放射性核素（如F－18等）標記到能夠參與人體組織血流或代謝過程的化合物上，將標有正電子放射性核素的化合物注射到受檢者體內。讓受檢者在PET的有效視野範圍內進行 PET顯像。放射核素發射出的正電子在體內移動大約1mm後與組織中的負電子結合發生湮滅輻射。產生兩個能量相等（511 KeV）、方向相反的γ光子。由於兩個光子在體內的路徑不同，到達兩個探測器的時間也有一定差別，如果在規定的時間窗內（一般為 0－15 us），探頭系統探測到兩個互成180度（士0．25度）的光子時。即為一個符合事件，探測器便分別送出一個時間脈衝，脈衝處理器將脈衝變為方波，符合電路對其進行數據分類後，送人工作站進行圖像重建。便得到人體各部位橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面的影像。

PET系統的主要部件包括機架、環形探測器、符合電路、檢查牀及工作站等。探測系統是整個正電子發射顯像系統中的主要部分，它採用的塊狀探測結構有利於消除散射、提高計數率。許多塊結構組成一個環，再由數十個環構成整個探測器。每個塊結構由大約36個鍺酸鉍（BGO）小晶體組成，晶體之後又帶有2對（4個）光電倍增管（PMT）（請看圖1）。BGO晶體將高能光子轉換為可見光。PMT將光信號轉換成電信號，電信號再被轉換成時間脈衝信號，探頭層間符合線路對每個探頭信號的時間耦合性進行檢驗判定，排除其它來源射線的干擾，經運算給出正電子的位置，計算機採用散射、偶然符合信號校正及光子飛行時間計算等技術，完成圖像重建。重建後的圖像將PET的整體分辨率提高到2 mm左右。

PET採用符合探測技術進行電子準直校正，大大減少了隨機符合事件和本底，電子準直器具有非常高的靈敏度（沒有鉛屏蔽的影響）和分辨率。另外，BGO晶體的大小與靈敏度成正相關性。塊狀結構的PET探頭。能進行2D或3D採集。2D採集是在環與環之間隔置鉛板或鎢板，以減少散射對圖像質量的影響 2D圖像重建時只對臨近幾個環（一般2－3個環）內的計數進行符合計算，其分辨率高，計數率低；3D數據採集則不同。取消了環與環之間的間隔， 在所有環內進行符合計算，明顯地提高了計數率，但散射嚴重， 圖像分辨率也較低，且數據重組時要進行大量的數據運算。兩種採集方法的另一個重要區別是靈敏度不同，3D採集的靈敏度在視野中心為最高。

二 、多層螺旋CT的工作原理

CT的基本原理是圖像重建， 根據人體各種組織（包括正常和異常組織）對X射線吸收不等這一特性， 將人體某一選定層面分成許多立方體小塊（也稱體素）X射線穿過體素後， 測得的密度或灰度值稱為象素。X射線束穿過選定層面， 探測器接收到沿X射線束方向排列的各體素吸收X射線後衰減值的總和，為已知值，形成該總量的各體素X射線衰減值為未知值，當X射線發生源和探測器圍繞人體做圓弧或圓周相對運動時。用迭代方法求出每一體素的X射線衰減值並進行圖像重建，得到該層面不同密度組織的黑白圖像。

螺旋CT突破了傳統CT的設計，採用滑環技術， 將電源電纜和一些信號線與固定機架內不同金屬環相連運動的X射線管和探測器滑動電刷與金屬環導聯。球管和探測器不受電纜長度限制，沿人體長軸連續勻速旋轉， 掃描牀同步勻速遞進（傳統 CT掃描牀在掃描時靜止不動），掃描軌跡呈螺旋狀前進，可快速、不間斷地完成容積掃描。

多層螺旋CT的特點是探測器多層排列。是高速度、高空間分辨率的最佳結合。多層螺旋CT的寬探測器採用高效固體稀土陶瓷材料製成。每個單元只有 0．5、1或 1.25 mm厚， 最多也只有5 mm厚 薄層掃描探測器的光電轉換效率高達99%能連續接收X射線信號。餘輝極短， 且穩定性好。多層螺旋CT能高速完成較大範圍的容積掃描， 圖像質量好， 成像速度快，具有很高的縱向分辨率和很好的時間分辨率。大大拓寬了CT的應用範圍，與單層螺旋CT相比。採集同樣體積的數據， 掃描時間大為縮短，在不增加X射線劑量的情況下， 每15 S左右就能掃描一個部位；5S內可完成層厚為3 mm的整個胸部掃描；採用較大的螺距 P值，一次屏氣20 S，可以完成體部掃描；同樣層厚， 同樣時間內， 掃描範圍增大4倍。掃描的單位時間覆蓋率明顯提高， 病人接受的射線劑量明顯減少，x線球管的使用壽命明顯延長，同時，節省了對比劑用量，提高了低對比分辨率和空間分辨率，明顯減少了噪聲、偽影及硬化效應。另外，還可根據不同層厚需要自動調節X射線錐形線束的寬度，經過準直的X射線束聚焦在相應數目的探測器上 探測器通過電子開關與四個數據採集系統（DAS）相連。每個DAS能獨立採集完成一套圖像， 按照DAS與探測器匹配方式不同。通過電子切換可以選擇性地獲得1層、2層或4層圖像，每層厚度可自由選擇（0.5、1.0、1.25 mm或 5、10 mm。採集的數據既可做常規圖像顯示， 也可在工作站進行後處理， 完成三維立體重建、多層面重建、器官表面重建等，並能實時或近於實時顯示。另外．不同角度的旋轉、不同顏色的標記，使圖像更具立體感 更直觀、逼真。仿真內窺鏡、三維CT血管造影技術也更加成熟和快捷。

三 、 PET－CT的圖像融合

PET與CT兩種不同成像原理的設備同機組合，不是其功能的簡單相加。而是在此基礎上進行圖像融合，融合後的圖像既有精細的解剖結構又有豐富的生理、生化功能信息， 能為確定和查找腫瘤及其它病灶的精確位置 定量、定性診斷提供依據。並可用X線對核醫學圖像進行衰減校正。

PET－CT的核心是融合，圖像融合是指將相同或不同成像方式的圖像經過一定的變換處理， 使它們的空間位置和空間座標達到匹配，圖像融台處理系統利用各自成像方式的特點對兩種圖像進行空間配準與結合， 將影像數據配準後合成將影像數據配準後合成合成為一個單一的影像。 PET－CT同機融合（又叫硬件融合、非影像對位）具有相同的定位座標系統，病人掃描時不必改變位置，即可進行 PET－CT同機採集， 避免了由於病人移位所造成的誤差。採集後兩種圖像不必進行對位、轉換及配準，計算機圖像融合軟件便可方便地進行2D、3D的精確融合，融合後的圖像同時顯示出人體解剖結構和器官的代謝活動， 大大簡化了整個圖像融合過程中的技術難度、避免了複雜的標記方法和採集後的大量運算， 並在一定程度上解決了時間、空間的配準問題， 圖像可靠性大大提高。

PET在成像過程中由於受康普頓效應、散射、偶然符合事件、死時間等衰減因素的影響， 採集的數據與實際情況並不一致， 圖像質量失真，必須採用有效措施進行校正，才能得到更真實的醫學影像。同位素校正得到的穿透圖像系統分辨率一般為12 mm、而 X線方法的穿透圖像系統分辨率為1mm左右， 圖像信息量遠大於同位素方法。用 CT圖像對 PET進行衰減校正 使 PET圖像的清晰度大為提高，圖像質量明顯優於同位素穿透源校正的效果（請看圖2）， 分辨率提高了 25%以上，校正效率提高了 30%，且易於操作。校正後的 PET圖像與 CT圖像進行融合， 經信息互補後得到更多的解剖結構和生理功能關係的信息 對於腫瘤病人手術和放射治療定位具有極其重要的臨牀意義。

PET－CT提供的預測和治療處理信息比單獨 PET和 CT多得多，它超越了單獨PET和單獨CT的現有領域，既能完成超高檔 CT的所有功能，又能完成 PET的功能——20 min能完成全身 CT掃描， 比單純 PET的效率提高了 60%以上，還能提供比 CT更為準確、快速的心肌和腦血流灌注功能圖像。 PET－CT融合圖像能很好地描述疾病對生物化學過程的作用， 鑑別生理和病理性攝取， 能在疾病得到解剖證據前檢測出早期發病徵兆，甚至能探測到小於2 mm的亞臨牀型的腫瘤，為臨牀正確確定放療的計劃靶區（臨牀靶區與生物靶區相結合）、檢測治療過程中藥物和放療效果提供最佳的治療方案和篩選最有效治療藥物。解剖定位加功能顯像對於病變部位。

事實上對於PET-CT所用造影劑的輻射量，解放軍307醫院核醫學科主任丁勇曾專門在微博上做過解釋，他指全身掃描有效劑量產生的輻射約為10.5毫西弗，只是《輻射防護規定》中一次應急照射限值100毫西弗的十分之一，遠低於發生非隨機輻射損害的值。

香港大學放射診斷學系系主任Pek-Lan Khong教授等研究者採用了三種目前主流的PET-CT儀器，結果顯示 其輻射劑量在13-32毫西弗之間，而“與PET-CT有相關性的癌症發病率”則為0.2%-0.8%，且年齡越低，風險越大。因此，研究者建議，應該在有充分的臨牀理由後再做PET-CT檢查，並應採取措施，以減少劑量。

英國杜克大學醫學中心輻射安全部的Robert E. Reiman教授在接受南方週末記者採訪時表示，“科學界公認，輻射對身體的損害，會隨着其暴露在輻射下的次數增加而積累。因此，每一次PET-CT檢查都會增加風險，這將在一段時間後最終帶來顯著的輻射劑量”。Robert E. Reiman強調，兒童所遭受的風險將更大。

對於影像學檢查中輻射劑量的問題，整個醫學界都非常重視。無論是X光、CT還是PET/CT，醫生都會把輻射劑量控制在目前認為的安全標準之內，避免對患者身體的傷害。PET/CT PET-CT的輻射來源自顯像劑18F-FDG（全稱氟代脱氧葡萄糖），採用的核素是超短半衰期同位素，在很短的時間內會自動衰減，而且注射的劑量非常低，在人體可以接受的安全範圍之內，多喝水有利於快速排出體外。

醫學檢查中的輻射都會充分考慮“實踐正當性”，用“兩害取其輕”來概括。如果將PET/CT作為確定腫瘤的良惡性、分期診斷惡性腫瘤等的手段，PET/CT檢查的積極意義就遠大於輻射對身體的影響，更何況，現在的PET/CT輻射劑量低於安全上限。

輻射對身體的影響與遭受的輻射劑量和次數、人體自身修復能力都有關。大劑量的輻射可能使組織遭到破壞、壞死，放療就是利用輻射的這個原理將癌細胞殺死；而低劑量的輻射被人體吸收後，身體有一個修復的過程。從事放射科、介入醫學或核醫學的醫務工作者要接觸到輻射，他們每年都會進行體檢，其中一項指標叫淋巴細胞微核率能反映受照射後身體受影響的程度。如果數值升高，表示身體受輻射的影響較大，經過一段時間的休息調整，此數值通常都會恢復到正常。有些人做過PET/CT後，間隔不久又多次做其它有輻射的檢查，輻射劑量會有累積；如果人體受到輻射後還沒得到及時修復，身體受輻射影響的可能性會增高。 ^[2-4] 

2022年9月21日，國家原子能機構在北京發佈核技術應用領域十件大事，其中包括世界首台全景動態掃描PET-CT研製成功 ^[5]  。