TOF-PETMR與PETCT在全身掃描應(yīng)用異同

1、TOF-PET/MR與PET/CT在全身掃描應(yīng)用異同一體化、具有TOF技術(shù)能夠真正實(shí)現(xiàn)PET與MR同步掃描的PET/MR（又被稱為TOF-PET/MR）是在PET/CT設(shè)備之后推出的最新分子成像設(shè)備。PET、PET/CT和PET/MR按照其掃描模式分為包括全身（whole body scanning）、動(dòng)態(tài)(dynamic scanning)和局部靜態(tài)(static scanning)掃描，按照掃描過(guò)程是否帶有門控（呼吸門控和心電門控）以及門控種類分為門控(gated)掃描和非門控(no gated)掃描。按照其在臨床應(yīng)用分為腫瘤、神經(jīng)和心血管系統(tǒng)掃描。隨著對(duì)疾病認(rèn)識(shí)的不斷深入，特別是對(duì)于腫瘤

2、的基礎(chǔ)和臨床研究成果表明，腫瘤是多個(gè)基因異常引起，經(jīng)過(guò)多因素參與的多階段病理過(guò)程。腫瘤也被認(rèn)為是一個(gè)慢性的全身性疾病。惡性腫瘤的特征是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移并形成轉(zhuǎn)移灶。所以，對(duì)腫瘤進(jìn)行全身檢查就顯得極為重要。對(duì)于腫瘤患者或臨床健康查體者建議常規(guī)進(jìn)行全身掃描。18FFDG是臨床常規(guī)使用的正電子藥物，盡管有一些腫瘤原發(fā)灶細(xì)胞對(duì)18FFDG攝取低或不攝?。ū热纾闻K原發(fā)性干細(xì)胞肝癌、胃印戒細(xì)胞癌、腎臟透明細(xì)胞癌、支氣管肺泡癌和分化好的前列腺癌等），但是腫瘤轉(zhuǎn)移灶細(xì)胞基本都能攝取18FFDG。為此，18FFDG已經(jīng)成為腫瘤原發(fā)灶細(xì)胞分化程度和早期腫瘤轉(zhuǎn)移灶成像最佳的分子成像藥物。本文主要介紹TOF-PET/M

3、R與PET/CT分子成像設(shè)備在18FFDG全身掃描應(yīng)用異同。表1 是腫瘤18FFDG TOF-PET/MR與PET/CT全身掃描技術(shù)比較表?？梢钥闯觯琓OF-PET/MR與PET/CT設(shè)備的PET探測(cè)器在結(jié)構(gòu)和性能上具有本質(zhì)的不同。這是因?yàn)門OF-PET/MR的PET探測(cè)器與MR的體線圈被整合在一起，PET探測(cè)器處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，PET探測(cè)器必須具有磁場(chǎng)兼容性，并且能夠消除來(lái)自靜磁場(chǎng)、梯度線圈和射頻系統(tǒng)等的干擾。所以，基礎(chǔ)和臨床研究結(jié)果表明一體化PET/MR設(shè)備中PET的探測(cè)器必須使用能夠?qū)崿F(xiàn)飛行時(shí)間技術(shù)(time of flight, TOF)技術(shù)的固相陣列式光電轉(zhuǎn)化器（SiPM）。因?yàn)?，只有?/p>

4、用PET的TOF技術(shù)才能消除PET圖像上的“熱器官”征象和“穿透效應(yīng)”（shine through in PET/MR imaging）偽影。此外，在TOF-PET/MR設(shè)備中PET成像速度是MR的23倍以上，PET多數(shù)時(shí)間在等待MR的掃描。常規(guī)需要使用呼吸門控技術(shù)進(jìn)行MR的胸部和腹部掃描，所以TOF-PET/MR設(shè)備中呼吸門控成為常規(guī)的掃描技術(shù)，這與PET/CT具有本質(zhì)的不同。TOF-PET/MR在進(jìn)行全身掃描之后，常規(guī)需要對(duì)臨床最關(guān)注的局部進(jìn)行掃描（包括使用對(duì)比劑）。表1 腫瘤18FFDG TOF-PET/MR與PET/CT全身掃描技術(shù)比較TOF-PET/MRPET/CT備注PET探測(cè)器必

5、須具有磁場(chǎng)兼容性無(wú)特殊要求最佳的選擇是SiPM。PET的TOF技術(shù)必須使用可選擇PET/MR的PET必須使用TOF技術(shù)以消除“熱器官”效應(yīng)和“穿透效應(yīng)”偽影呼吸門控均采用使用較少對(duì)于MR必須采用呼吸門控，以減少運(yùn)動(dòng)偽影。增加局部掃描對(duì)于原發(fā)灶或關(guān)注臟器進(jìn)行局部掃描對(duì)于胸部常規(guī)進(jìn)行薄層掃描提高診斷準(zhǔn)確性和分期的精準(zhǔn)程度圖1 是胰腺癌患者18FFDG TOF-PET/MR全身掃描的臨床圖像。 可以看出在PET圖像除了清楚顯示胰腺原發(fā)灶腫瘤外，清晰地顯示了肝臟等部位轉(zhuǎn)移灶。圖2是圖1同一胰腺癌患者胸腹的PET圖像，可以看出使用呼吸門控(gated)明顯發(fā)現(xiàn)34mm以下的小病灶，但是無(wú)呼吸門控的PET

6、圖像由于呼吸運(yùn)動(dòng)的影響就不能確定小的病灶。此外，也看到無(wú)呼吸門控（no gated）時(shí)由于呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肝臟位置變化使得肝臟病灶的形態(tài)發(fā)生改變。而采用呼吸門控后不但可以發(fā)現(xiàn)小的病灶，而且真實(shí)顯示腫瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)。最近臨床研究顯示，正是由于TOF-PET/MR具有極高的PET分辨率和與MR圖像融合的精度，TOF-PET/MR與PET/CT比較能夠發(fā)現(xiàn)更小的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移病灶，特別是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病灶。35例臨床資料表明TOF-PET/MR與PET/CT相比較多發(fā)現(xiàn)直徑在10mm以下的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶超過(guò)一倍。從18FFDG TOF-PET/MR的PET圖像讓我們真正看到腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的未來(lái)。18FFDG TOF-PET/MR的 TOF -PET的MIP圖像18FFDG TOF-PET/MR 的冠狀面融合圖像 圖1 胰腺癌患者門控18FFDG TOF-PET/MR全身掃描臨床圖像自由呼吸TOF-PET/MR帶呼吸門控TOF-PET/MRTOF-PET/MR全身掃描臨床圖像具有獨(dú)特的臨床價(jià)值，這些包括：具有高的PET圖像分辨率、極低的正電子藥物注射劑量；MR提供高的軟組織臨床圖像，同時(shí)獲得脂肪、水代謝的臨床圖像，提高對(duì)疾病診斷的準(zhǔn)確性；無(wú)X線對(duì)組織細(xì)胞電離輻射的影響，擴(kuò)大對(duì)育齡婦女、乳腺疾病、兒童和血液病患者的臨床應(yīng)用，特別是