正电子发射断层成像的数字化

正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)自诞生起就是部分数字化的,并在随后的数十年里稳步朝着更加数字化的方向发展。信息技术的接连突破为PET提供了前所未有的存算能力,显著加快了PET数字化的步伐。时至今日,PET数字化已经成为PET领域产研两方面的共识。

正电子发射计算机断层扫描/磁共振成像系统在乳腺癌诊疗中的研究进展

正电子发射计算机断层扫描/磁共振成像系统(PET/MRI)是目前最新的混合成像方式,将代谢数据和形态数据相结合,能够在乳腺癌诊疗过程中提供更全面的信息。本文对PET/MRI在乳腺癌诊断、分期、治疗反应评估和预后预测方面的临床应用中的研究进行综述。

一种新型^(18)F-标记的芳香化酶抑制剂正电子发射断层显像探针的合成及初步评价

[目的]芳香化酶抑制剂(AI)可以通过抑制芳香化酶的活性降低雌激素的产生,被广泛用于乳腺癌治疗.本研究旨在开发一种新型^(18)F-标记的AI探针,并通过正电子发射断层显像(PET)技术对芳香化酶表达进行在体评估及其相关疾病诊断和治疗指导.[方法]基于YM511这一AI的结构设计新型分子探针[^(18)F]XY-AI-20,在对其合成和理化性质表征后,进一步在健康小鼠和乳腺癌小鼠模型中评价其生物性能.[结果]探针性能检测显示,[^(18)F]XY-AI-20的放射化学产率为(31±7)%(n=3),放射化学纯度大于99%,比活度为(385±195)MBq/μmol(n=3),脂水分配系数(lg D)为1.15±0.17(n=3),且2 h体外稳定性高,其放射化学纯度仍高于99%.在健康BALB/c雌性小鼠中的生物分布表明,该探针在卵巢、肾上腺和脑部有较高的摄取率,可以通过血脑屏障并经肝脏代谢.PET显示,该探针在MCF-7肿瘤(雌激素受体阳性乳腺癌)模型中有较高的摄取率,在尾静脉注射(3.7 MBq,n=2)1 h后,肿瘤处摄取率达最高,瘤肉比为2.32±0.14;在阴性对照组MDA-MB-231肿瘤(三阴性乳腺癌)模型中有较低的摄取率,尾静脉注射(3.7 MBq,n=3)1 h后,瘤肉比为0.65±0.13.[结论][^(18)F]XY-AI-20是特异性靶向芳香化酶的一种新型^(18)F-标记分子探针,其用于雌激素受体阳性乳腺癌的早期诊断和指导AI在乳腺癌治疗中的应用值得进一步探索.

正电子发射体层成像/计算机断层扫描在口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移中的诊断价值

目的评价正电子发射体层成像/计算机断层扫描(PET/CT)在口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移诊断中的价值。方法检索中国生物医学文献数据库、Medline(OVID)和EMBASE(检索时间为2010年12月13日),并采用手工检索19种中文口腔医学期刊的方法收集PET/CT对口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移的诊断性试验。由2名研究者分别进行文献纳入及文献质量评价,应用MetaDisc 1.4进行Meta分析。结果共9篇文献符合纳入标准。Meta分析结果显示PET/CT对口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移(以淋巴结分区为单位)的合并敏感度、合并特异度分别为0.84、0.93;诊断比值比为47.89;工作曲线下面积为0.973 8。结论 PET/CT对口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移的诊断准确性很高,可以作为诊断口腔颌面部肿瘤颈部淋巴结转移的选择,但在选择时应该充分考虑其诊断费用和安全性。

磁共振成像和正电子发射断层显像在缺血性心脏病的研究进展

心血管疾病是全球最常见的非传染性疾病以及人口死亡的首要原因,约占总死亡人数的1/3,其中以缺血性心脏病最常见,是导致全球疾病负担增加的主要疾病[1]。随着我国人口老龄化进程加快,缺血性心脏病的发病率和病死率逐年增加,每年发病人数约350万,仅次于脑卒中,每年死亡人数约187万,居世界首位,已成为严重危害国民健康的重要公共卫生问题[2]。

^(18)F-脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像/X线计算机体层成像在发热待查患者中的诊断价值及相关因素分析

目的探索^(18)F-脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射计算机断层显像/X线计算机体层成像(PET/CT)在发热待查患者中的诊断价值,筛选有助于提高^(18)F-FDG PET/CT诊断效能的临床参数。方法回顾性收集2018年7月至2022年7月在徐州医科大学附属医院诊治的163例发热待查患者的临床资料,最终诊断由组织学结果或有效的临床治疗确定。将发热待查病因分为主要的感染性疾病组(48例)、非感染性炎症性疾病(NIID)组(42例)、肿瘤性疾病组(33例),分析发热待查不同病因间的临床差异。分析^(18)F-FDG PET/CT对发热待查患者的诊断价值。结果^(18)F-FDG PET/CT的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为49.7%、78.8%、17.9%、51.1%、43.8%。感染性疾病组、NIID组、肿瘤性疾病组3组间白细胞计数、血清铁蛋白、乳酸脱氢酶、红细胞沉降率、最大标准化摄取值差异均有统计学意义(均P<0.05)。白细胞计数(比值比=0.890,95%置信区间:0.809~0.978,P=0.016)、血红蛋白水平(比值比=0.981,95%置信区间:0.963~0.999,P=0.034)与^(18)F-FDG PET/CT的真阳性率呈负相关,C反应蛋白则无明显相关性(比值比=1.005,95%置信区间:1.000~1.010,P=0.073)。结论对于发热待查患者,^(18)F-FDG PET/CT是有效的诊断工具,对于低白细胞计数及低血红蛋白水平患者应尽早行^(18)F-FDG PET/CT检查,有助于疾病早期诊断与治疗。

腰椎间盘突出症患者受累下肢骨骼肌代谢与功能的18氟代脱氧葡萄糖正电子发射/计算机辅助断层扫描成像研究

目的通过18氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)正电子发射/计算机辅助断层扫描成像(PET/CT)分析并比对腰椎间盘突出患者下肢骨骼肌组织中葡萄糖代谢的改变情况。方法对22例单侧单节段腰椎间盘突出症患者的双侧小腿肌肉进行18F-FDG PET/CT检测,将单侧受累下肢肌群设为病例组,将对侧健康肢体设为对照组。测定双下肢小腿受累肌群最大标准化摄取值(SUVmax)并进行比对,分析检测结果与Oswestry功能障碍指数、日本骨科协会(JOA)腰椎评分及视觉类比疼痛评分(VAPS)的相关性。结果病例组L4~L5椎间盘突出累及小腿前侧肌群和L5~S1椎间盘突出累及小腿后侧肌群的△SUVmax分别为0.05±0.03和0.06±0.03,均显著低于对照组的0.29±0.13和0.23±0.18(P值均<0.01)。病例组△SUVmax与Oswestry功能障碍指数呈正相关(R2=0.974,P<0.01),与JOA评分呈负相关(R2=-0.779,P<0.01),与VAPS呈正相关(R2=0.608,P<0.05)。6例手术治疗的患者术后6个月患侧受累肌群△SUVmax均显著高于术前(P值均<0.01)。结论腰椎间盘突出症患者腰骶神经慢性卡压可致下肢受累,骨骼肌发生葡萄糖代谢改变,可通过18F-FDG PET/CT测定评估。18F-FDG PET/CT可作为腰椎间盘突出症患者下肢肌肉功能改变的评估方法之一。

高分辨率高效率三维正电子发射断层扫描成像探测器研发（英文）

小动物正电子发射断层扫描成像（Positron Emission Tomography,PET）是临床前生物医学研究的重要工具,但小动物PET要同时达到高空间分辨率和高效率必须使用三维深度测量探测器。本工作使用位置灵敏雪崩光二极管（Position-Sensitive Avalanche Photodiode,PSAPD）和位置灵敏硅光电倍增管（Position-Sensitive Silicon Photomultipliers,PS-Si PM）双端读出,测量了晶体大小为0.7~0.44 mm的高分辨率硅酸镥晶体阵列,其中对一种最新研发成功的PS-Si PM进行了首次测试。首先对PS-Si PM和PSAPD的信噪比进行了测量,然后对使用PS-Si PM和PSAPD的双端读出探测器模块的晶格分辨图、能量分辨率和相互作用深度分辨率分别进行了测量。实验发现,PSAPD的信噪比远远优于PS-Si PM,使用PSAPD的探测器可以分辨0.44 mm的晶格阵列和最好达到1.4 mm的深度分辨率,而使用PS-Si PM的探测器模块可以分辨0.7 mm的硅酸镥晶体阵列和达到2.9 mm的深度分辨率。从得到的晶格分辨图、能量分辨率和相互作用深度分辨率上来看,使用PSAPD的探测器模块要优于使用PS-Si PM的探测器。这需要提高PS-Si PM的信噪比来进一步提高探测器分辨更小截面晶格的能力,提高PS-Si PM微单元的数量来降低饱和效应从而提高探测器的相互作用深度分辨率。从实验结果可以看出,基于PSAPD的三维相互作用深度测量PET探测器具有更好的性能,今后计划使用新的PS-Si PMs和Si PM阵列进行该类型探测器的研发。

18F-NaF正电子发射计算机断层扫描成像在冠状动脉粥样硬化性易损斑块中的应用进展

心血管疾病是人类健康的主要杀手，大部分心血管事件是由动脉粥样硬化斑块引起的，动脉粥样硬化斑块破裂导致的心肌梗死或脑卒中是心血管疾病致死的根本原因。而有创性冠状动脉血管造影术这些传统的检查方法不能发现这些斑块，近年的研究发现这些高风险斑块（所谓的易损斑块）有某些组织病理学特性。因此，能否利用易损斑块的组织病理学特性，寻找易损斑块无创检测方法是现代成像技术发展的目标。

正电子发射断层成像与计算机断层扫描的异机三维融合影像分析

目的尝试一种基于特征定位的三维图像配准方法,实现正电子发射断层成像(PET)与计算机断层扫描(CT)异机三维(3D)图像的精确融合。资料与方法输入PET/CT的DICOM数据后,经过三维重建和虚拟"切割",寻找人体"内部特征点",结合预选的"外部特征点"以供下一步的混合"对焦",遵循"特征提取"、"图像对位"的步骤,实施"循点择面、循面分割"。这一"9点3面"立体定位配准方案的设计首先在几何学上被证明理论可行,并在实时工作站Mimics通过信息交互自动融合模式和讯号叠加技术使图像融合最终实现。结果以肿瘤患者为例试验[PET+CT]3D图像的异机融合,生成了同时呈现代谢状况和解剖结构的互补3D影像,获得54%的检出率,虽在定量分析方面低于2D同机[PET+CT]的检出率,但在定性分析角度具备同机[PET+CT]所没有的视觉功用。结论在[PET+CT]联机设备尚未普及尤其是[PET+CT]立体融合仍未实现的状况下,[PET+CT]异机3D融合是同机[PET+CT]2D融合功能的必要的技术补充。

^18氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层成像/计算机断层扫描在弥漫性大B细胞淋巴瘤中的应用价值

目的探讨^18氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)正电子发射断层成像(PET)/计算机断层扫描(CT)在弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中的应用价值,并对患者的预后情况进行分析。方法选取接受R-CHOP方案化疗的78例DLBCL患者。记录18F-FDG PET/CT的初始(化疗前)参数和中期(化疗3~4个疗程)参数,观察DLBCL患者的临床特征与预后不良的关系及初始、中期参数对预后的评估效能,并对患者的生存情况及预后影响因素进行分析。结果年龄、是否合并B症状、Ann Arbor分期为Ⅲ期及以上、是否合并结外病变、预后指数可能与DLBCL患者的预后不良有关(P<0.05);性别可能与DLBCL患者的预后不良无关(P>0.05)。单因素分析结果显示,年龄、是否合并B症状、预后指数、MTV-o>截断值、MTV-m>截断值、TLG-o>截断值、TLG-m>截断值均可能与DLBCL患者的远期预后有关(P<0.05)。生存分析结果显示,低MTV-o、低MTV-m患者的2年PFS率均高于高MTV-o、高MTV-m患者,低TLG-o、低TLG-m患者的2年PFS率均高于高TLG-o、高TLG-m患者(P<0.05)。细化研究结果显示,高MTV-o组中,低MTV-m的患者的PFS率明显高于高MTV-m患者(P<0.01);高TLG-o组中,低TLG-m的患者的PFS率高于高TLG-m患者(P<0.05)。结论相较于单纯检测初始参数,合理利用MTV-m、TLG-m等中期参数有利于较好地反映DLBCL的显像特点,科学监测DLBCL对于化疗的反应性,进而准确、高效地评估患者的远期预后情况,值得临床推广。

制备用于间充质干细胞成像的荧光成像/磁共振成像/正电子发射断层扫描三模态纳米探针

为了在间充质干细胞移植的各个阶段更好地获取移植干细胞的命运信息,制备了一种能同时实现荧光成像(FI)、磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)的影像探针。首先制备了一种新型两亲性嵌段共聚物,第1嵌段为叔丁氧羰基保护的2-((叔丁氧羰基)氨基)丙烯酸乙酯的均聚物,第2嵌段为短链聚乙二醇丙烯酸酯和五氟苯酚丙烯酸酯的无规共聚物,再通过氨解和酰胺化反应为聚合物修饰上双功能螯合剂DOTA和近红外染料Cy5.5,通过核磁共振和凝胶渗透色谱对聚合物结构及相对分子质量进行了表征和分析。聚合物在水中自组装并螯合Gd^(3+)得到1 mg/mL的纳米探针Gd-DOTA-Cy5.5-NP,动态光散射和透射电镜观察到探针为平均粒径30 nm的球形颗粒,并用电感耦合等离子体光谱法测得Gd^(3+)浓度为0.084 mmol/L。将纳米探针与间充质干细胞共孵育,通过Cell Counting Kit-8试剂验证1 mg/mL以下的Gd-DOTA-Cy5.5-NP相对细胞毒性较低,同时激光共聚焦显微镜在675 nm激发波长下观测细胞出现红色荧光,利用3.0 T磁共振成像系统测得探针纵向弛豫率为46.969 mmol/(L·s)。最后Gd-DOTA-Cy5.5-NP螯合^(68)Ga^(3+),得到三模态纳米探针^(68)Ga/Gd-DOTA-Cy5.5-NP,伽马计数仪测得间充质干细胞对该探针的摄取在90 min达到饱和。

肝气郁结证相关脑区的正电子发射断层成像

目的:观察肝气郁结证整体水平上脑功能变化的特点,获得肝气郁结证中枢病变的定位信息。方法:采用配对研究的原则,应用正电子发射断层扫描成像技术,选择典型肝气郁结证患者60例,应用SPM图像分析软件,对比分析肝气郁结证与正常志愿者脑功能影像学的不同。结果:左侧额下回(BA47)、扣带回前部、扣带回后部、颞中回(BA21)、额中回(BA6)、双侧颞上回(BA37,38)、中央前回(BA4,6)等表现为葡萄糖低代谢状态(P<0.01);脑干中脑、延桥交界、右侧楔叶(BA18)、左侧小脑表现为葡萄糖高代谢状态(P<0.01)。结论:肝气郁结证相关脑区多呈现葡萄糖利用率降低,整体水平上为中枢参与肝气郁结证病变提供了客观的可视性影像学依据。

超声和^(18)F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层成像/计算机断层成像对疑似甲状腺癌及淋巴结转移患者的诊断价值

目的评价超声和18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层成像(FDGPET)/计算机断层成像(CT)对甲状腺癌及颈部转移淋巴结的诊断价值。方法回顾性分析2011年12月至2012年12月在北京协和医院接受术前颈部超声和FDGPET/CT检查并获得甲状腺及颈部淋巴结病理的28例患者的临床资料。结果对于甲状腺癌,超声的敏感性和特异性分别为88.2%和63.6%,FDGPET/CT分别为76.5%和54.5%,差异无统计学意义(P均>0.05);与超声相比,FDGPET/CT不会增加诊断信息。对于颈部转移淋巴结,超声和FDGPET/CT的敏感性分别为68.0%和60.0%,差异无统计学意义(P>0.05),两者特异性均为96.7%;对于Ⅱ和Ⅴ区淋巴结转移,FDGPET/CT较超声可提供更多诊断信息。结论无需联合应用超声和FDGPET/CT鉴别甲状腺结节,但对于怀疑颈部常见转移区域之外出现转移的病例,可考虑联合应用超声和FDGPET/CT。

耳鸣相关脑区的正电子发射断层成像

目的 探讨与耳鸣相关的脑区并观察听力损失、耳鸣侧别、优势半球等因素的影响。方法 用正电子发射断层成像 (positronemissiontomograph ,PET)研究 17例耳鸣患者的脑葡萄糖代谢活动 ,并与 15例无耳鸣者作对照。示踪剂为18F标记的去葡萄糖。按有无听力损失将所有受试者分为 4组 ,第 1组耳鸣伴听力损失 ,13例 ;第 2组耳呜但听力正常 ,4例 ;第 3组无耳呜有听力损失 ,2例 ;第 4组无耳呜且听力正常 ,13例。用专门统计分析软件Statisticalparametersmapping(SPM)进行统计分析 ,按照Talairach坐标确定与耳呜相关脑区的解剖部位 (brodmannarea ,BA)。结果 耳呜相关脑区位于左侧颞横回 (BA41)、左侧颞上回 (BA42、2 2 )、左侧颞中回前部 (BA38)和左侧海马 ,这一结果不依赖于耳呜的侧别 ,而且与优势关球无关。听力损失相关的脑区主要是双侧颞上回后部 (BA42、2 2 )、颞中回中部 (BA2 1)、联合听区 (BA39)、左侧额中回 (BA8、9)、左侧额下回 (BA45 )等。结论 PET为主观耳呜提供了客观证据 ,有望成为耳呜的客观检测方法。

三维伪连续动脉自旋标记灌注成像与正电子发射计算机断层显像在脑部病变诊断中的比较

目的比较三维伪连续动脉自旋标记灌注成像(3D-pCASL)与氟代脱氧葡萄糖及蛋氨酸正电子发射计算机断层显像(PET/CT)在脑部病变诊断中的一致性。方法对7例脑部病变患者进行3D-pCASL成像及PET/CT显像,视觉评定两者的一致性。结果 4例肿瘤性病变3D-pCASL均为高灌注,PET/CT均为高代谢。1例炎性脱髓鞘病变和1例代谢性脑白质病变3D-pCASL为高灌注,1例感染性病变3D-pCASL为低灌注,此3例非肿瘤性病变PET/CT均为高代谢。结论3D-pCASL可以无创性活体评估脑部病变的灌注状态,与PET/CT具有较好诊断一致性。

正电子发射断层成像技术和功能磁共振成像技术在中枢神经系统中的应用进展

随着正电子发射断层成像技术(PET)和功能磁共振成像技术(fMRI)的发展,不仅能够无创性观察活体内器官的情况,并且能够评价它们的功能。随着示踪剂的不断研发和图像融合技术的不断进步,PET和fMRI脑功能成像技术已经应用于帕金森病、颅内肿瘤、癫痫、外伤、痴呆、药物滥用成瘾及脑科学研究中,成为当代脑功能研究的热点。作者将PET和fMRI的原理及其在中枢神经系统中的应用进展作一综述。

基于正电子发射计算机断层显像和磁共振的机器学习在阿尔茨海默病诊断中的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是以记忆丧失和认知障碍为主要症状的神经退行性疾病,轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常衰老与AD之间的状态,其认知功能轻度减退,而日常能力未受影响,其中10%~15%在1年内转化为AD[1]。

^(18)F标记脱氧葡萄糖正电子发射断层显像/计算机断层成像中棕色脂肪摄取的规律和特点

目的明确18F标记脱氧葡萄糖(18F-FDG)正电子发射断层显像(PET)/计算机断层成像(CT)中棕色脂肪(BAT)摄取的规律和特点。方法回顾性分析了2008年7月～2009年2月在北京协和医院行PET/CT躯干显像的1080例次患者的图像。结果共41例次(3.8%)有不同程度BAT摄取:主要在寒冷季节出现;常对称累及肩颈部和脊柱两侧,纵隔和腹部摄取常伴有体表摄取;女性比例高于男性(P=0.0030);平均年龄(P=0.0001)和体重指数(P=0.0415)明显低于无BAT摄取者;3例患者在休息和保暖3～7d后行二次显像,BAT摄取明显减少。结论BAT摄取具有一定发生规律和特征表现,休息和保暖可减少其摄取。

用于正电子发射断层成像的闪烁晶体

正电子发射断层成像要求闪烁晶体材料具有高光输出、短衰减时间和强阻止本领 ,且价格低廉。