顯像原理和技術
核醫學功能代謝顯像是以臟器、組織和病變內外放射性差別和臟器內局部放射性差別為基礎檢查方法,這種差別直接取決於顯像劑的聚集量,聚集量的多少與血流量、細胞功能、細胞數量、代謝率和排泄引流等因素有關,因此,放射性核素顯像不僅能顯示臟器和病變的位置、形態、大小等解剖結構,更重要的是同時提供病變部位的血流、功能、代謝和引流等方面的信息,而血流、功能和代謝異常,常是疾病早期變化,出現在形態撇,發生變化之前,因此,核醫學檢查有助於疾病的早期診斷,並廣泛套用於臟器代謝和功能狀態的研究。
其主要顯像原理如下:
(l)放射性核素或及其標記化合物與一般天然元素戴其化合物一樣,引入體內後根據其化學及生物學特性有其一定的生物學行為,它們能夠選擇性聚集在受檢的病變部位中機理為:
•細胞攝取戴聚集；
•細胞清除或聚集；
•參與某一代謝過程；
•特異性結合；
•簡單在某一生物區通過和積存等。
•、發射透過組織的核射線在體表被核儀器探測到,把這種信息定量定位用顯像方式戴非泉像方式顯示出來,經統計學處理。
•、根據病變組織形態結構和功能代謝顯像表現,並與對側戴鄰近周圍正常組織放射性分布進行對比，從而對疾病進行診斷。
放射性核素顯像所探測的射線是引入體內的放射性核素髮射出來的,射線(稱之發射型, emission)不同於X-CT探側的射線是來源於體外而穿透人體的X射線(稱之穿透型,transmission)。最常用的儀器就是,照相機和發射型計算機斷層顯像儀(emission computed tomography, ECT),國內有些醫院核醫學科就叫著ECT室戴有關放射性核素斷層顯像叫著ECT檢查,根據使用不同的放射性核素戴及其標記化合物又分為單光子發射型電子計算機斷層顯像儀(single photon emission computed tomography, SPECT)和正電子斷層顯像儀(positron emission tomography, PET)。
病人根據檢查要求採取坐位、仰臥位或俯臥位、立位等。,照相將探頭對準患者受檢部位於注藥後即刻連續進行動態顯像載注藥後一定時間進行平面顯像。SPECT顯像將探頭對準受檢部位,探頭圍繞軸心旋轉360。或180。採集一系列平面投影像，它是利用引入體內的單光子放射性核素髮出的,射線在計算機輔助下重建影像。利用濾波反投影(filtre backprojection,FBP)方法,藉助計算機處理系統可以從一系列投影影像重建橫向斷層影像,由橫向斷層影像的三維信息再經影像重建組合獲得矢狀(saggital)、冠狀(coronal)斷層戴任意斜位方向的斷層影像。目前探頭系統已發展到雙探頭和三探頭,其中雙探頭可變角,相機可在900、1800以及任意角度進行採集,大大縮短顯像時間,同時提高空間分辨。PET是一種現代醫學影像最先進、最理想的活體分子生物學顯像技術。PET顯像分別進行透射顯像(測定光子的組織衰減,用來校正發射型顯像)和發射顯像(其位置與透射顯像完全相同),影像經放射性時間衰減校正和透射顯像的組織衰減校正後,選用適當濾波處理和計算定量分析和絕對定量分析。SPECT/PET顯像(SPECT功能基礎上加上符合線路探測技術,使其具有部分PET功能,稱之SPECT/PET)進行發射顯像同時做透射顯像,經衰減校正後,選用疊代法(iretative)處理和計算機影像重建,獲得橫斷面、冠狀面、矢狀面圖像和三維重建的立體影像用於視覺判斷、半定量分析。
臨床套用
核醫學功能代謝顯像技術已廣泛用於臨床,由於其具有功能和代謝獨特優勢,在疾病的早期診斷、療效評價不口預後判斷具有重要臨床價值。其主要臨床套用見表1。
表1 功能代謝顯像技術臨床套用
| SPECT | 甲狀旁腺顯像 腎上腺皮質顯像 腎上腺髓質現象 | 甲狀旁腺增生和甲狀旁腺腺瘤 腎上腺皮質增生和腺瘤 嗜咯細胞瘤,神經母細胞瘤 |
| 局部骨和全身骨顯像 | 腫瘤骨轉移,骨關節病,代謝性骨病,股骨頭缺血性壞死,移植骨監測 | |
| 腎靜態顯像 腎動態顯像放射性核素膀胱造影 陰囊顯像 | 腎畸形和異位腎,腎內占位病變 腎實質功能,尿路梗阻,腎性高血壓,移植腎膀朧尿返流 精索靜脈曲張,翠丸扭轉 | |
| 各種炎症和腫瘤陽性顯像（平面） | 炎症或腫瘤的定位和定性 | |
| 所有上述γ照相機的檢查項目 | 所有上述γ照相機的臨床套用 | |
| 局部腦血流斷層顯像（rCBF） | 短暫性腦缺血發作(TIA),腦梗塞,癲痢(EP)灶定位,腦瘤治療後復發與癱痕或壞死鑑別,痴呆分型,腦功能研究 | |
| 碘或鎝標記配體的腦受體顯像 T1和Tc-MIBI心肌灌注顯像 | 運動性腦疾病,精神病,行為舉止及認知功能研究 冠心病(心肌缺血或心肌梗死)診斷和預後估價屍臼肌存活,血管再通術後療效評價和預後判斷,室壁瘤和心肌病診斷 | |
| 心肌梗塞灶顯像 | 急性心肌梗塞 | |
| 肺灌注斷層顯像 | 肺栓塞,肺內占位性病變,肺動脈畸形和肺動脈病變 | |
| 肝膠體斷層顯像 肝血池斷層顯像 | 肝內深部、小病灶(φ<2.5cm)占位性病變定位 肝血管瘤 | |
| 骨骼斷層顯像 | 面部諸骨病變,脊柱病變,股骨頭缺血性壞死,膝關節及骨腫瘤、炎症、骨壞死、骨移植 | |
| PET | PET腦顯像 | TIA與早期腦梗塞定位診斷,老年性痴呆,EP灶定位,腦腫瘤良惡性鑑別、分級、療效評價、預後判斷及治療後復發。癱痕或壞死診斷,運動性疾病包括帕金森氏病、亨廷屯氏病的早期診斷和病因探討,精神病和情感障礙病因研究和臨床合理用藥,腦功能和認知功能研究 |
| PET心臟顯像 | 冠心病早期診斷及冠狀動脈儲備功能研究,心肌存活估價,心肌梗塞與心紋痛鑑別,心肌病診斷與研究,糖尿病性心臟病診斷和研究 | |
| PET腫瘤顯像 | 腫物良惡性鑑別、分級分期,治療決策、療效評價和腫瘤耐藥研究、預後判斷,腫瘤治療後復發的早期診斷與壞死或癱痕鑑別,全身腫瘤轉移灶尋找或活檢病變組織部位布失搔 | |
| SPECT/PET | 所有上述sPEcT的檢查項目,其中心肌灌注和心肌門控斷層顯像+衰減校正 | 所有上述sPEcT的臨床套用,其中心肌灌注和心肌門控斷層顯像+衰減校正能消除乳房、月藺肌和左半肝所造成的偽影,提高診斷準確率 |
| F-FDG代謝顯像 | 具有部分PET功能,主要用發射正電子核素‘陽標記脫氧葡萄糖或其它配體進行腫瘤、心肌存活、腦代謝和腦功能研究 |
三、前景與決策
如上所述,核醫學功能代謝顯像是反映組織器官的生理、生化功能代謝信息,而X檢查是反映組織器官的解剖形態結構,兩種成像原理有本質的區別,前者能為疾患的早期診斷提供有用的信息。由於核醫學顯像受注射放射性藥物劑量和儀器解析度限制,其圖像不如X-CT、MRI、B超等圖像清晰和直觀;此外,還有一些病人擔心檢查時受到放射性照射後對身體有損害。對於後一種顧慮是大可不必的,
除一些特殊檢查如運動試驗及一些特殊病人如:孕婦、乳母、嬰幼兒等需特別注意外,基本無絕對禁忌征;檢查用放射性藥物劑量適當,使用安全,在體記憶體留時間短且無蓄積,不會引起放射性損傷。一般來說,受檢者在核醫學科檢查所接受的照射劑量低於相當於做X線透視檢查,因此,核醫學顯像是安全的。至於圖像表達不直觀造成的障礙,其消除的方法主要依靠核醫學儀器的改進和有關技術革新，例如融合成像技術（Fusion）可將CT、MRI解剖結構映像與核醫學SPECT、PET功能代謝影響疊加在一起。有利於病變定位和定性診斷。
