医科大学精品课件：十二章肿瘤显像1.ppt

1、陈少明 福建医科大学附属第一医院福建医科大学附属第一医院 核医学科核医学科 显像原理复习显像原理复习 放射性核素显像技术大多是利用脏器或组织具 有选择性摄取某些显像剂的功能，标记在显像 剂上的放射性核素能不断地发射出射线，利用 显像仪器能够从体外准确获得显像剂在脏器或 组织的分布及量变规律，从而了解脏器或组织 的形态、位置、大小和功能状态，用于诊断疾 病。 第第 一一 节节 肿瘤代谢显像 （tumor metabolism imaging） 肿瘤 生理 生化改变 基因表达 受体变化 解剖结构异常 功能代谢异常 PET/CT 肿瘤发生发展过程与传统影像学 如何早期对疾病进行灵敏、准确诊断？ 如何

2、早期对疾病疗效进行准确评估？ 临床症状 肿瘤代谢显像的基础： 机体正常组织细胞的结构完整性和生理功能维持主要是 通过糖、蛋白质及核酸等物质的不断合成和分解过程即 新陈代谢来进行。 在疾病早期，即在形态结构发生改变之前，机体首先会 发生代谢调控的异常，表现为糖、蛋白质、脂肪及核酸 单个或多个代谢的异常。 肿瘤不稳定，具有无限增殖特性，对DNA合成底物过度 消耗，葡萄糖、蛋白质和核酸代谢速率明显加快，对一 些受体过度表达，易产生多药耐药等特性，从而与正常 组织细胞代谢之间具有明显差异。 分类 糖代谢显像 氨基酸代谢显像 磷脂代谢显像 核酸代谢显像 乏氧代谢显像 18F氟脱氧葡萄糖 （18F-FDG

3、）肿瘤代谢显像 一、一、 基本原理和方法基本原理和方法 最常用显像剂最常用显像剂18F-FDG 18F-fluoro-2-deoxyglucose (18F-脱氧葡萄糖）脱氧葡萄糖） 1、肿瘤18F-FDG显像机理重点！ 绝大多数恶性肿瘤具有高代谢特点，尤其是糖酵解作用明显增强；绝大多数恶性肿瘤具有高代谢特点，尤其是糖酵解作用明显增强； 18F-FDG为葡萄糖类似物，具有与葡萄糖相同的细胞转运及己糖激酶磷 为葡萄糖类似物，具有与葡萄糖相同的细胞转运及己糖激酶磷 酸化过程，在恶性肿瘤细胞内转化为酸化过程，在恶性肿瘤细胞内转化为6-磷酸氟代脱氧葡萄糖（磷酸氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG- 6-P）

4、后就不能再参与葡萄糖的进一步代谢；）后就不能再参与葡萄糖的进一步代谢； 另外绝大多数肿瘤细胞内葡萄糖另外绝大多数肿瘤细胞内葡萄糖-6-磷酸酶含量及活性极低，磷酸酶含量及活性极低， 18F-FDG- 6-P不能被去磷酸化，无法反向通过恶性肿瘤细胞膜而逸出细胞，故而以不能被去磷酸化，无法反向通过恶性肿瘤细胞膜而逸出细胞，故而以 18F-FDG-6-P的形式滞留于肿瘤细胞内。 的形式滞留于肿瘤细胞内。 用用PET及符合线路及符合线路SPECT探测探测18F正电子湮灭辐射发射出的高能正电子湮灭辐射发射出的高能 （511keV）射线，可获得射线，可获得18F-FDG体内分布的影像。可以了解肿瘤的体内分布

5、的影像。可以了解肿瘤的 葡萄糖代谢状态，以显示肿瘤的部位、大小、数量及全身分布情况，用于葡萄糖代谢状态，以显示肿瘤的部位、大小、数量及全身分布情况，用于 肿瘤的良恶性鉴别诊断、分期、疗效评价、监测复发及预后判断。肿瘤的良恶性鉴别诊断、分期、疗效评价、监测复发及预后判断。 F-18-FDG PET : Mechanism F-18-Flurodeoxyglucos 6-P-FDG Glucose CO2 + H2O Cell Glucose 6-P-glucose hexokinase 葡萄糖转运蛋白（Glut） 细胞膜表面 己糖激酶 细胞对18F-FDG的摄取量与其 葡萄糖代谢率成正比 目前最

6、常用的PET显像剂 葡萄糖和18F-FDG的分子结构比较 完成完成 18F-FDG肿瘤显像须具备的条件肿瘤显像须具备的条件 正电子显像剂正电子显像剂 回旋加速器回旋加速器: 产生正电子核素 化学合成模块：将正电子核素标记化学合成模块：将正电子核素标记 到特定化合物到特定化合物 上上 PET/CT扫描仪、符合线路扫描仪、符合线路 SPECT/CT PET探测原理： 正电子湮灭辐 射 b+ + e- g (511 keV) g (511 keV) Detector 1 Detector 2 b+ 18F-FDG (T 1/2 = 110 min) PET-CT GANTRY RING PETPET

7、探头分为许多环，一般为探头分为许多环，一般为1818- -5252环，上万个探测器环，上万个探测器 CTCT部分为部分为2 2- -6464排不等的螺旋排不等的螺旋CT,CT,层厚层厚3 3- -4.25mm4.25mm PET显像的本质显像的本质 1. 是一种是一种“功能”显像技术。显示身体各脏显像技术。显示身体各脏 器及病变组织对显像剂的摄取情况；器及病变组织对显像剂的摄取情况； 2. 对于肿瘤来说，它是一种对于肿瘤来说，它是一种“阳性”影像影像 （即病灶出现显像剂明显浓聚，而正常组（即病灶出现显像剂明显浓聚，而正常组 织不浓聚或浓聚程度低）；织不浓聚或浓聚程度低）； 3. 它从它从“生化

8、角度生化角度”上研究疾病。上研究疾病。 PET-CT PET 正电子发射型断层显像 Positron Emission Tomography PETPET- -CTCT 功能功能 影像影像 学与学与 形态形态 学影学影 像的像的 优化优化 组合组合 PETPET- -CTCT Anatomy Metabolism 2 2、显像方法、显像方法 1）患者准备 禁食4-6小时，控制血糖 注射显像剂 前血糖12 mmol/L 2）注射显像剂 安静状态休息20分钟以上，iv 5-10 mci。 3）图像采集 6090分钟后进行全身发射扫描和透射扫 描，有必要在注射药物后2-4小时进行延迟显像。 4）.图

9、像处理及重建 对采集数据进行时间和组织衰减校正， 根据仪器与图像条件选择合适的滤波涵数进行图像重建。 5）.图像分析 （1）定性分析 （2）定量分析 半定量法计算T/NT、 SUV 常用指标：标准摄取值(Standard uptake value, SUV) T/NT T/NT 是计算肿瘤是计算肿瘤/ /非肿瘤组织的非肿瘤组织的18 18F F- -FDG FDG 摄取比值，摄取比值， SUVSUV描述的是描述的是FDGFDG在肿瘤组织与正在肿瘤组织与正 常组织中摄取的情况，常组织中摄取的情况， SUVSUV值越高，则恶性值越高，则恶性 肿瘤的可能性越大。计算公式：肿瘤的可能性越大。计算公式：

10、 组织组织FDGFDG浓度（浓度（kBq/g)kBq/g) SUVSUV FDGFDG注射量（注射量（kBq)/kBq)/体重（体重（g g） 3、影像分析 正常情况下，大脑皮层代谢主要以葡萄糖为底物，因此 FDG浓聚较高。心肌利用何种底物依赖于激素水平和代谢状态。 禁食情况下心肌主要利用游离脂肪酸；饭后或给予葡萄糖后， 葡萄糖利用率和FDG摄取增加。因此，进行心肌代谢显像时， 静脉内注射或口服葡萄糖可促进心脏摄取FDG。但肿瘤显像时 必须禁食，因为血中葡萄糖水平升高会与FDG形成竞争，导致 肿瘤摄取减少。 年轻病人有时可见胸腺摄取。大量运动时脊柱旁、颈部和 其它骨骼肌肉可以摄取18F-FDG

11、。未做衰变校正时外周皮肤可 见明显的放射性显影。肝、脾、胃、肠和肾摄取18F-FDG。 手术后手术后6 6个月内，伤口摄取个月内，伤口摄取18F18F- -FDGFDG增加。哺乳期增加。哺乳期 乳腺、肉芽肿组织、感染和其它炎症反应亦可见乳腺、肉芽肿组织、感染和其它炎症反应亦可见 18F18F- -FDGFDG摄取。放化疗可使肿瘤摄取。放化疗可使肿瘤18F18F- -FDGFDG摄取减少。摄取减少。 放射性肺炎、博莱霉素治疗后肺实质摄取增加，放放射性肺炎、博莱霉素治疗后肺实质摄取增加，放 疗后胸膜摄取增加。疗后胸膜摄取增加。 FDG的生理性摄取 脑脑 心肌心肌 头颈部腺体和淋巴结组织头颈部腺体和

12、淋巴结组织 胃肠道胃肠道 肝脾肝脾 泌尿系统泌尿系统 棕色脂肪组织肌肉棕色脂肪组织肌肉 子宫和卵巢子宫和卵巢 膀胱、睾丸膀胱、睾丸 骨髓骨髓 PET-CT与单纯PET比较 既能定性、又能准确定位，能对既能定性、又能准确定位，能对PET所见的恶所见的恶 性肿瘤病灶进行准确定位，显示病灶的具体解性肿瘤病灶进行准确定位，显示病灶的具体解 剖位置及与毗邻组织的关系剖位置及与毗邻组织的关系 PET与与CT结果相互印证，提高诊断准确性结果相互印证，提高诊断准确性 PET阳性病灶对寻找阳性病灶对寻找CT上的病灶有引导作用，上的病灶有引导作用， 能更好地在能更好地在CT上把病灶找出来；上把病灶找出来； CT和

13、和PET具有互补价值，能更全面地检出病灶，具有互补价值，能更全面地检出病灶， 使分期更全面、准确。使分期更全面、准确。 4 4、适应证、适应证 1.恶性肿瘤临床分期与再分期恶性肿瘤临床分期与再分期 2.恶性肿瘤放化疗的疗效观察和评估恶性肿瘤放化疗的疗效观察和评估 3.良恶性肿瘤鉴别诊断，指导活检良恶性肿瘤鉴别诊断，指导活检 4.肿瘤标志物增高、转移灶不明原因肿瘤标志物增高、转移灶不明原因 寻找原发灶寻找原发灶 5.肿瘤残余病灶或复发病灶鉴别肿瘤残余病灶或复发病灶鉴别 6.指导肿瘤手术及放、化疗治疗计划指导肿瘤手术及放、化疗治疗计划 二、二、18 18F F- -FDG PET/CT FDG P

14、ET/CT在肿瘤诊断中的应用在肿瘤诊断中的应用 PET-CT的应用 恶性肿瘤诊断与鉴别诊断 肺 癌 肺 癌 PET-CT 影 像 影 像 查查 体体 发发 现现 右右 上上 肺肺 小小 肺肺 癌癌 中中 分分 化化 腺腺 癌癌 肺良性病变 细支气管肺泡癌 2.8x2.4cm,女，75岁 女，72岁。左侧胸水中查及腺癌细胞，CT示左下肺肺不张；PET-CT融合 图像清楚地将肺癌病灶（红箭头所指）与左下肺肺不张区分开来，肺癌病 灶形态、边界清楚。 1a 1b 1c 肺癌中心大部分组织坏死 鼻咽 癌， PET所 见和 CT所 见 鼻腔鼻腔 嗅母嗅母 细胞细胞 瘤，瘤， PE T显显 像阳像阳 性性

15、鼻黑鼻黑 色素色素 瘤，瘤， 病灶病灶 侵犯侵犯 相邻相邻 组织组织 筛筛 窦窦 鳞鳞 癌癌 口底癌伴颌下淋巴结转移，口底癌伴颌下淋巴结转移，PET-CT病灶显示远较病灶显示远较CT清楚清楚 舌 癌 前联合前联合 喉癌，喉癌， 高分化高分化 鳞癌，鳞癌， 病灶小，病灶小， 但浓聚但浓聚 程度高。程度高。 CT阴阴 性。性。 喉癌，喉癌， 左侧梨左侧梨 状窝高状窝高 代谢病代谢病 灶，灶， CT病病 灶不明灶不明 显。左显。左 侧颈部侧颈部 多发淋多发淋 巴结转巴结转 移移 会厌癌会厌癌,会厌部高代谢病灶会厌部高代谢病灶,病病 灶浓聚程度高、显示清楚灶浓聚程度高、显示清楚. 食管癌术后1年半肿瘤

16、复发 胃癌 肝癌肝癌 原 发 性 肝 癌 乳 腺 癌 速尿促排对膀胱内病灶显示的帮助 PET-CT的应用 恶性肿瘤分期 同样的肺癌同样的肺癌 分期可出现明显差异分期可出现明显差异 PET/CT不同分期结不同分期结 果，深刻地影响着临果，深刻地影响着临 床的治疗决策床的治疗决策 同样是弥漫性大同样是弥漫性大B 细胞淋巴瘤细胞淋巴瘤 例3肺癌术后，纵隔多发淋巴结转移。3a：CT图像CT示上纵隔气管前淋巴结稍增大（0.7cm）；3b：PET图像 示上纵隔小结节状高代谢病灶，为淋巴结小转移灶；3c：PET-CT融合图像将该小转移灶清楚地进行显示、定位 。 PET-CT易于检出小于1.0cm的小淋巴结转

17、移灶 骨转移 骨转移灶骨转移灶 肝癌肝移植后AFP 明显增高 2次次PET-CT结果比结果比 较，肺小转移灶较，肺小转移灶CT显显 示清楚，但示清楚，但PET多数多数 无浓聚无浓聚 第一次 显像 第二次 显像 患者 女 45岁，乳腺癌转移 患者 男 40岁。PET：门静脉内见1个结节状异常浓聚影， 大小为1.5x2.9x3.5cm，SUV为4.9 ；CT：软组织肿块影 病理：原发性肝癌。 肝癌，下腔静脉癌栓伴血栓形成 肝癌，下腔静脉癌栓伴血栓形成 声嘶2个月，发现食管癌，本拟手术治疗，PET-CT显像意外发现多处转 移，而取消手术，改为放疗 多起源食管癌多起源食管癌 食管颈段鳞癌伴周围多处淋巴

18、结转移食管颈段鳞癌伴周围多处淋巴结转移 宫颈鳞癌，PET-CT发现肿瘤侵 犯宫体，并出现多处淋巴结转 移，PET-CT改变了肿瘤的分期 和治疗方案。 恶恶 性性 淋淋 巴巴 瘤瘤 ， 全全 身身 多多 处处 淋淋 巴巴 结结 广广 泛泛 累累 及及 胃癌广泛转移 直肠癌伴肝转移 PET-CT的应用 恶性肿瘤疗效评价恶性肿瘤疗效评价 淋巴瘤疗效评价 患者男性，患者男性， 45岁。岁。 2007.1.12 第一次第一次FDG 显像。显像。 之后，肿块穿之后，肿块穿 刺病理：非霍刺病理：非霍 奇金淋巴瘤。奇金淋巴瘤。 2007.1.22 至至 2007.3.14 予予RCHOP方方 案化疗三周期，案

19、化疗三周期， 共予美罗华共予美罗华 2100mg。 2007.4.19 第二次第二次FDG 显像。显像。 化疗前显像 化疗后显像 化 疗 前 化 疗 后 化 疗 后 前列腺癌生物治疗后，治疗前PSA为652ug/ml,治疗后降至20ug/ml 鼻咽癌复发病灶治疗前、治疗后 治疗前 治疗后 鼻咽癌治疗后，CT示鼻咽部组织明显增厚，但PET 提示肿瘤已灭活，随访1年证实肿瘤已灭活 7a 7b 7c 射频治疗前 射频治疗后 肝癌射肝癌射 频治疗频治疗 后肿瘤后肿瘤 边缘残边缘残 余病灶余病灶 淋淋 巴巴 瘤瘤 治治 疗疗 后后 疗疗 效效 观观 察察 有 好 有 坏, 提 示 病 情 的 复 杂 性

20、 和 治 疗 的 困 难 淋巴瘤治疗前淋巴瘤治疗前 淋巴瘤治疗后淋巴瘤治疗后 NHL外周神经侵犯 患者女，44岁，确诊“弥漫大B细胞淋巴瘤并淋巴瘤细胞 白血病”6月余。 NHL外周神经侵犯 双侧股神经、胫神经节段性受累 鞘内化疗后 鞘内化疗后 鞘内化疗前 鞘内化疗前 鞘内化疗后 鞘内化疗后 鞘内化疗前 鞘内化疗前 PET-CT应用 肿瘤复发肿瘤复发 治疗后再分期治疗后再分期 胶质瘤胶质瘤3级术后复发级术后复发 上上 颌颌 窦窦 鳞鳞 癌癌 术术 后后 肿肿 瘤瘤 复复 发发 患者，男，64 岁，肺癌（高 分化鳞癌）术 后复发 2003-10-10 肝癌介入治疗后复发伴多发转移 PET-CT的应

21、用 寻找恶性肿瘤原发灶寻找恶性肿瘤原发灶 颈部淋颈部淋 巴结转巴结转 移（鳞移（鳞 癌），癌）， 头颈部头颈部 MR、胸、胸 部部CT多多 种检查种检查 皆未找皆未找 到原发到原发 灶，灶， PET-CT 显像发显像发 现原发现原发 灶位于灶位于 右侧硬右侧硬 腭腭 查体发现查体发现 CEA明显增明显增 高（高（60.32 ug /L),经胃经胃 镜、肠镜、镜、肠镜、 胸、腹部胸、腹部CT 及及MR检查检查 均未发异常。均未发异常。 1年后复查年后复查 CEA仍明显仍明显 增高（增高（52.06 ug/L) 。 甲 状 腺 髓 样 癌 甲 状 腺 髓 样 癌 18F- FDG 是一种广谱恶性肿

22、瘤显像剂， 是一种广谱恶性肿瘤显像剂， Wagner 教授称教授称FDG是是“世纪分子世纪分子”， 18F- FDG对核医学、对 对核医学、对PET的发展具有的发展具有 举足轻重的重要意义，但是举足轻重的重要意义，但是18F- FDG也也 存在美中不足之处，它不是一种特异的肿存在美中不足之处，它不是一种特异的肿 瘤显像剂。瘤显像剂。 存在假阳性和假阴性存在假阳性和假阴性 18F- FDG的优点和不足 的优点和不足 18F-FDG PET鉴别肿瘤良恶性的 鉴别肿瘤良恶性的局限性局限性 1. 一些良性病变，如活动性结核病灶、急性炎一些良性病变，如活动性结核病灶、急性炎 症、炎性假瘤（白细胞、巨噬细

23、胞）；症、炎性假瘤（白细胞、巨噬细胞）； 2. 分化程度较高的原发性肝细胞癌；分化程度较高的原发性肝细胞癌； 3. 泌尿系统肿瘤；泌尿系统肿瘤； 4.部分特殊细胞类型的恶性肿瘤：如印戒细胞癌、部分特殊细胞类型的恶性肿瘤：如印戒细胞癌、 粘液囊腺癌、肺泡癌、类癌等粘液囊腺癌、肺泡癌、类癌等 5.甲状腺癌甲状腺癌 新型显像剂的发展 PET的优点是一种开放体系，显像剂的发展的优点是一种开放体系，显像剂的发展 会带来革命性的发展会带来革命性的发展 PET的发展和生命力在于新型显像剂的不断的发展和生命力在于新型显像剂的不断 发展发展 未来的发展未来的发展 典 型 病 例 女，35岁。左侧额颞岛叶星形细胞

24、瘤级次全切除术后拟行立体放射性治疗。18F- FDG 脑3D显像：左侧岛叶区放射性浓聚，边界欠清楚，肿瘤/灰质比值为0.93,肿瘤/ 白质比值为2.25；11C-MET 脑3D显像，病灶处放射性高度浓聚影，病灶边界非常清 楚，肿瘤/灰质比值为3.86,肿瘤/白质比值为6.40。 左顶叶星形胶质细胞瘤 级术后 上排：18F-FDG PET-CT显像局部代谢轻度增高，边界 欠清楚； 下排：11C-MET PET-CT显像示复发高代谢灶。 鼻咽癌颅底及颅内转移鼻咽癌颅底及颅内转移 鼻咽 癌颅 底及 颅内 侵犯 甲甲 状状 腺腺 癌癌 18F-FDG 11C-胆碱 乳腺癌术后，多发骨转移，乳腺癌术后，多发骨转移， 雌激素受体显像强阳性雌激素受体显像强阳性 小结 葡萄糖代谢显像的原理葡萄糖代谢显像的原理 PET/CT图像分析图像分析 18F-FDG肿瘤显像临床应用 肿瘤显像临床应用 Thank You! 第第 二二 节节 67Ga、201Tl肿瘤非特异性阳 性显像 99mTc标记药物肿瘤显像 第 三节 肿瘤特异性显像