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1、PET CT在肺癌中的应用 1 PET CT的优点 1可显示人体组织脏器的精确解剖图像2能同时显示人体组织细胞的代谢功能图像3可应用图像融合技术将两种图像重叠显示在一张图像上 2 PET的工作原理 18F取代脱氧葡萄糖中一个羟基得到18F FDG氟代脱氧 D 葡萄糖经静脉注入受检者体内 其能像葡萄糖一样进入细胞内在己糖激酶的作用下磷酸化为6磷酸18F FDG其与天然葡萄糖在结构上的差异使其不能进一步参与代谢生成ATP18F在短时间内发生衰变 这个过程中发射出正电子在运动过程中与细胞内的电子相遇发生湮灭辐射 即变为能量相同方向相反的光子PET扫描仪可以探测到电子对 经数据处理系统获得组织细胞的葡
2、萄糖代谢分布图像恶性肿瘤细胞一般增生活跃 其葡萄糖代谢明显高于正常组织 3 PET CT原理 PET CT是将PET和CT两种先进的影像技术有机地结合在一起的一种新型影像设备 PET能从分子水平上反映人体组织的生理 病理 生化 代谢改变多排螺旋CT显示机体精细的解剖结构PET CT实现了PET图像和CT图像的同机融合 形成两种技术的优势互补 PET CT一次检查可完成全身的CT及PET检查 集中了断层显像和全身显像的优点 可获得冠状面 矢状面 横断面3个方向的全身断层图像 4 2000年底被美国时代周刊评为年度三大发明之一 并迅速在世界范围内推广应用 5 在肺癌中的应用 1肺癌诊断2肺癌分期3
3、指导穿刺活检部位4寻找转移性肿瘤的原发部位5指导治疗6监测复发转移7疗效评估 6 在肺癌诊断中的应用 单纯CT检查对小于1CM的肿瘤容易漏诊且不易判定良恶性 SPN定性常规CT敏感性12 63 纤维支气管镜活检和毛刷检查对于肺部恶性肿瘤的敏感性仅为70 80 而且只适用于肿块偏大或中心型病灶CT引导肺穿刺吸取活检的灵敏度和特异度分别为98 和92 但气胸 出血等并发症发生率较高胸腔镜或开胸探查提高了诊断的准确性 但作为临床常规检查应用有一定限度 7 PET对肺癌诊断 PET鉴别肺结节良 恶性临床上最常用的半定量分析方法 即根据标准摄取值 SUVstandarduptakevalue 来描述和比
4、较组织的FDG摄取程度 SUV是FDG体内分布均衡时放射能浓度为1时病灶的放射能显示指标 即单位体重FDG摄入量与注射量的比值 肿瘤恶性程度越高 倍增时间越短 SUV值越高通常认为SUV在2 5 3 0以上为恶性肿瘤如果大于2 5 病灶周边清楚 边缘呈分叶状者一般为恶性肿瘤的表现SUV小于2 5者 病灶呈结节或块状 片状 条状 楔形或絮状病灶 特别是放射性分布明显不均匀或薄片边缘模糊者 一般为炎性病变据报道PET对于肺内单发结节的敏感性 特异性分别为83 100 和52 100 阳性预测值 阴性预测值以及准确性平均为92 6 87 和91 3 8 PET CT诊断中的优势 PET CT能够实现
5、解剖结构与功能两者图像的同机融合 其诊断价值大大提高 在PET CT上恶性病变或其转移灶多为放射性浓聚成结节状 团块状分布 边界较清楚 良性病变者多边缘模糊 形态与密度均不规则 PET CT对肺癌定位 定性诊断比目前临床上常用的CT更准确 有效 是一种较好的相对无创性肺癌诊断技术Shig等报道以手术和病理结果为标准 对恶性结节诊断的敏感性 特异性和准确率而言 PET为70 69 和69 PET CT相应为85 P 0 25 84 P 0 001 和84 P 0 001 MansuetoM等报道在75例平均肿瘤大小在10mm 30mm的非小细胞肺癌的患者中 PET CT的诊断准确性明显高于单纯的
6、CT或PET 9 在肺癌分期中的作用 1T分期2N分期3M分期 10 T分期 主要是依靠能提供精细解剖结构的CT检查 PET虽可反映肿瘤的代谢情况 但空间分辨率较低而PET CT结合了CT的解剖信息和PET提供的生物学信息 提高了T分期的准确性Lardinois等报道 40例肺癌患者用PET CT诊断准确率为98 优于CT PET PET和CT的联合诊断Halpern研究证明PET CT对T的分期的优越性 准确率为97 明显高于单独PET的67 Antoch报道16例肺癌患者中 PET CT准确分期15例 而PET和CT均仅准确分期12例 证实PET CT对肺癌的T分期比单独PET或CT更为精
7、确PET CT能显示肺癌原发灶及其与支气管 纵隔 大血管及胸膜等的毗邻关系和侵犯情况 这使肺癌的T分期更准确 有助于临床治疗方案的确立 11 N分期 传统检查如CT或磁共振成像均依据淋巴结的大小来判断淋巴结的转移情况 其判断的标准是淋巴结短径 1cm 结果发现其假阳性及假阴性率较高 即正常大小的淋巴结可能已经转移 而肿大的淋巴结可能是某些良性原因所致 PET在诊断肺门 纵隔淋巴结转移方面的敏感度 特异度和准确度均较CT高 因为PET可在其形态结构改变之前 通过观察组织内葡萄糖代谢变化而早期发现原发肿瘤及其转移灶Konishi分析54例肺癌患者306枚淋巴结显示PET的敏感度 特异度分别为73
8、98 而CT为55 96 但单纯PET难以诊断 5mm 5mm的小病灶PET CT对良性淋巴结肿大和由于癌性转移淋巴结肿大有很高的鉴别精度 并可以检出5mm以下程度的转移淋巴结 Cerfolio报道 用PET CT与PET对129例肺癌的纵隔淋巴结分期进行对比 PET CT的N1 N2分期的准确性分别为90 96 而单纯PET则为80 93 尤其是对第四 第五 第七 第十和第十一组淋巴结的敏感度 PET CT明显高于单纯PET 12 PET在肺癌淋巴结分期方面主要的临床重要性是有很好的阴性预测价值 因此纵隔PET阴性者可以准确分期并直接进行开胸手术而不需要进行创伤性检查 但对PET纵隔淋巴结阳
9、性的病人 由于有炎性结节或肉芽肿造成的假阳性可能 因此创伤性手术分期仍需要强行进行 Antoch 研究显示 PET CT在淋巴结的分期上优于单纯的CT或PET 三者的特异度 阳性预测值 阴性预测值分别为94 89 94 59 50 77 和89 80 94 13 M分期 肺癌远处转移部位主要集中于骨 脑 肾上腺和肝脏等 为明确是否有远处转移 常需结合多种检查 如脑磁共振成像 腹部B超 骨扫描等PET CT可做非选择性的全身检查 全面观察机体各部位的代谢情况 结合CT图像的解剖定位和鉴别诊断 具有较高的检出率 是发现肺癌胸外转移的一种很有效的方法Hany对53例肺癌患者进行PET CT全身扫描
10、结果显示PET CT对远处转移的敏感度和特异度分别为93 和99 14 指导穿刺活检部位 常规在CT引导下穿刺PET CT能够显示肿瘤代谢活跃的部位 指导活检定位在肿物最高活性区 避免活检穿刺时样本取自坏死中心 纤维组织或邻近组织 降低假阴性结果 15 寻找转移性肿瘤的原发部位 临床上很多情况下发现肿瘤的转移结节 而对原发肿瘤却不能予以诊断和定位 PET CT的应用在解决这一临床问题中可发挥重要作用 原发灶不明的淋巴结转移癌是指各部位淋巴结经活检或针吸病理细胞学证实为转移癌 而经反复仔细全面的常规检查 仍查不到原发灶的转移癌 不包括淋巴瘤 临床上一些隐匿的肿瘤病灶 隐匿于头颈深部 肺不张 胸腹
11、水 肺炎 手术疤痕 放疗后炎症和纤维化等 采用常规影像诊断方法常难于被发现PET显像不受组织密度和解剖结构改变的干扰 常能发现这些病灶PET CT是探查诊断肿瘤原发灶的有效方法 充分发挥了PET显像与CT诊断的作用 清晰而准确的FDG代谢图像与必要的诊断性CT检查结合加上丰富的疾病发生发展转归的知识及必要的辅助检查 可以大大提高肿瘤原发灶的寻找的阳性结果 16 在治疗中的作用 对外科手术影响精确确定原发灶和侵润范围术前帮助术者确定手术方式及范围精确定位可疑淋巴结引导术者对代谢高的淋巴结取病理和清扫对转移性病灶定位能引导术者活检及切除 17 指导放疗 以精确定位 精确计划 精确治疗为特征和基本要
12、求的 三精放疗 是目前放疗的趋势 而其中最关键的是靶区的精确定位 CT作为定位的主要方法 主要依据解剖结构和组织密度等形态学信息 这决定了它在区分肿瘤组织与不张的肺组织时的局限性PET显像以18F FDG作为示踪剂在恶性肿瘤部位浓集进行诊断在确定肺不张与局部病变的相互关系方面 具有更高的特异性和敏感性PET CT显像 提供局部病变结构与代谢改变的复合信息 可弥补PET功能显像体内解剖结构显示不清的不足 同时对于CT图像难以区分的肿瘤组织继发改变加以准确界定 一方面PET CT能发现更多的肿瘤活性病灶和淋巴结使靶区体积不同程度提高另一方面能排除疑似病变 减少靶区体积 从而使正常组织的受量发生不同
13、程度降低 18 在化疗中的作用 肺癌化疗后形态学变化滞后于代谢活性变化化疗后可行PET CT早期评估18F FDG摄取降低化疗有效继续化疗18F FDG摄取无变化化疗不敏感调整方案或改变治疗方式一般以化疗一周期SUV降低20 为反应阳性标准 19 监测肺癌复发或转移 肺癌患者治疗后85 出现复发或转移PET CT对疑似复发或转移者全身检查有利于早期诊断及再次治疗ZoharKeidar等对42例非小细胞肺癌治疗后患者行PET CT检查 显示其对肺癌复发的敏感性 特异性 阳性预测值 阴性预测值分别为96 82 89 93 20 疗效评估 治疗后肿瘤体积的缩小程度不是反映治疗疗效的最好指标FDG的摄
14、取量的变化是更为可靠的指标治疗后病灶FDG摄取明显减低或接近正常组织表明治疗有效 可继续该治疗方案并根据FDG摄取程度的不同随时调整剂量 反之 则说明疗效欠佳PET CT可以早期判断出治疗是否有效 从而决定是否更改治疗方案 而不必等到临床上出现明显症状或CT发现病灶出现解剖学进展肿瘤放化疗后的放射性损伤 术后的疤痕组织用CT检查常常很难定性 而由于疤痕组织FDG的低摄取量使PET CT在这方面的诊断更为可靠 21 缺陷及不足 价格昂贵假阴性假阳性 22 假阴性 1 代谢活性较低的恶性肿瘤 例如细支气管肺泡癌 类癌及某些分化程度较高的腺癌如黏液样癌 2 肿物体积的太小 3 高血糖也可能引起假阴性
15、 高血糖能竞争性抑制18F FDG的摄取 23 假阳性 一些炎性病变如结核 霉菌感染 结节病 组织胞浆菌病 肉芽肿等 在炎症活动期 病理上可见肉芽肿结构 其中多核巨细胞内见多量吞噬的隐球菌 结核杆菌等病原体 当巨噬细胞暴露于细菌环境 如结核杆菌和新型隐球菌 时 巨噬细胞自身迅速增殖 形成肉芽肿 可能是病灶处18F FDG摄取增加的原因 表现为假阳性 当炎症处于稳定或消退期 巨嗜细胞停止增值 摄取18F FDG降低 表现为假阴性 24 PET CT在SPN的诊断中 最常出现假阴性的肺癌是高分化细支气管肺泡癌 最常出现假阳性的是结核瘤和炎性假瘤 25 支气管肺泡癌 BAC 1 BAC多为周围型肺癌
16、 易沿终末呼吸道壁蔓延生长 单层或多层恶性肿瘤细胞覆盖在正常肺泡与细支气管上皮表面 形成腺腔样结构 或呈大小不等的乳头状增生突入肺泡腔内 BAC的这种生长方式导致其肿瘤结构相对松散 从而导致FDG的分布亦较为均匀 不易形成浓聚 2 BAC生长速度远远慢于其他病理类型的肺癌 生长速度与FDG的摄取直接相关 生长速度慢的肿瘤代谢慢 葡萄糖摄取少从而造成FDG摄取少 3 BAC增殖潜力远远低于高分化腺癌 且肿瘤恶性程度的指标不高 增殖细胞核抗原的表达远远低于其他非细支气管肺泡癌 4 肿瘤葡萄糖转运蛋白 glucosetransport1 Glut1 的表达水平直接影响FDG的摄取 研究表明BAC的Glut1表达特点与鳞癌 其他腺癌截然不同 26 减少假阴性及假阳性方法 1 脱氧葡萄糖 FDG 并非肿瘤的特异性显像剂 必须结合CT影像特征 以提高诊断的正确性 如分叶 毛刺 血管集束 空泡等提示恶性 分层钙化 纤维索条 卫星病灶等提示结核球 不规则 边缘毛躁 粗长毛刺等提示炎性假瘤 晕征 半月形空气影等提示引菌球 2 行双时相显像 恶性病变18F FDG摄取随时间延长而增加 延迟扫描可见SUV增
