Chelator-Free法标记介孔二氧化硅纳米颗粒用于乳腺癌靶向PET成像

目的 使用Chelator-Free法进行^(68)Ga标记介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs),制备新型正电子发射计算机断层显像(PET)分子探针,并检测其表征、生物安全性、放射性化学性能、体内生物分布及评估其体内乳腺癌靶向PET成像性能。方法 用模板法合成MSNs,对其进行纳米表征及生物安全性分析,明确其良好的生物安全性。并用Chelator-Free法进行^(68)Ga标记,制备出新型纳米PET分子探针^(68)Ga-MSNs,对其进行放射性化学分析,评估其在KM小鼠体内生物分布和对乳腺癌荷瘤小鼠的靶向PET成像性能。结果 MSNs平均粒径为85.03 nm,分散均匀,形貌优良。生物安全性分析显示MSNs在100μg/ml浓度下对细胞增殖无明显影响,显示出良好的生物安全性。^(68)Ga-MSNs的标记率大于95%,放射性化学分析显示,经纯化后^(68)Ga-MSNs放射性化学纯度大于98%,体外标记稳定性优良。KM小鼠体内生物分布显示^(68)Ga-MSNs主要分布于肝脏、脾脏和肺脏。乳腺癌MCF-7荷瘤小鼠模型PET成像表明,^(68)Ga-MSNs在肿瘤部位摄取明显,显示出良好的体内靶向PET成像性能。结论 本研究成功应用Chelator-Free标记法构建的^(68)Ga-MSNs分子探针具有良好的表征、生物安全性及放射性化学性能,具有活体乳腺癌靶向PET成像性能,该研究为乳腺癌的靶向诊疗提供新的药物平台。

^(18)F-FDG-PET成像技术在肿瘤诊疗方面的应用

正电子发射型计算机断层显像(positron emission tomography,PET )是核医学最高水平的标志,PET技术是可显示生物物质相应活动的空间分布、数量及其随时间的变化,故又称生物现象或分子显像,其最常用的显像剂为带正电子的放射性核素,如11C、13N、15O、18F等,以18F-FDG 为示踪剂的PET影像以广泛应用于肿瘤临床,使肿瘤的诊断、分期和治疗方案的选择发生了根本性的变革.大量的研究表明,在肿瘤原发疾病的诊断、转移灶显示、肿瘤分期、疗效监测及肿瘤复发与瘢痕鉴别方面的临床价值较大[1].18F-FDG 是葡萄糖的同分异构体,它进入肿瘤细胞内在己糖激酶作用下分解为18F-FDG-6-PO4, 无法继续完成糖代谢同时也难以回到细胞内,形成肿瘤细胞内的大量集聚.肿瘤细胞内糖酵解增强,葡萄糖代谢活性显著高于正常细胞,因而对18F-FDG摄取增高.PET能提供生理信息,使恶性肿瘤的诊断依靠改变组织的新陈代谢.计算FDG的利用率,常用suv 值定性肿瘤及表示恶性程度,阈值suv>2.5常作为恶性病变的判定标准.

统计参数图在Alzheimer病PET成像中的应用

研究统计参数图(SPM)分析方法在Alzheimer病(AD)PET成像中的作用。方法:利用F-FDGPET成像方法分别对11例AD及12例对照者进行PET脑显像,采用SPM方法进行分析,总结AD的成像特点。结果:SPM分析方法显示,AD患者两侧大脑皮层顶叶、颞叶、额叶及后扣带回等部位葡萄糖代谢明显降低,左、右不对称。而两侧皮层下基底节区等结构代谢不受影响。结论:SPM方法能够客观准确显示出AD患者脑代谢降低部位,为康复治疗的脑功能研究提供一种实用的工具。

磁共振类PET成像技术临床应用分析

目的磁共振全身类派特(PET)成像技术对恶性原发肿瘤及转移瘤的早期诊断临床应用价值。方法借助于高场超导MRI的高分辨率和类PET的高灵敏度,可以实现解剖结构显像和功能成像的互补。结果 56例中,类PET均清楚的显示恶性及转移瘤的早期情况及放化疗后的治疗情况。结论类PET成像技术可以实现在肿瘤患者的常规应用以及常规体检的应用,尤其对转移瘤患者的治疗过程对比评判具有很高的实用价值。

基于ToT的PET成像前端读出ASIC设计与实现

To T(Time-over-Threshold)读出策略是在PET成像中利用信号的时间宽度同时获取能量和时间信息的方法。基于To T的前端读出电路具有简单、高效、功耗低、面积小的优点。采用0.35μm CMOS工艺,设计并实现了基于To T的低噪声16通道PET成像前端读出ASIC芯片。为了实现低噪声,在电荷灵敏放大器中采用了输入管尺寸匹配技术,在成形器中采用了低噪声放大器。为了提高响应速度,在电压甄别器中采用了预放大和箝位推挽输出结构。芯片的测试结果表明,能量输入范围为3.5~56 f C,等效噪声电荷为211.4 e^-+16.0 e^-/p F,能量与输入电荷之间的非线性误差小于2%,单通道功耗为1.82 m W。与现有电路相比,该芯片的噪声降低了56.4%,在PET成像系统中具有广阔的应用前景。

JAMA:淀粉样蛋白PET成像,显著改善阿尔茨海默症的诊疗

2019年4月2日,美国医学杂志JAMA上发表了最新一项多中心研究。研究人员评估了使用PET扫描来识别大脑中阿尔茨海默症相关的淀粉样蛋白斑块。该研究包括超过11000名医疗保险受益人,他们患有轻度思维障碍或不确定原因的痴呆症。这项被称为"淀粉样蛋白PET成像"的技术改变了超过三分之一的研究参与者中认知障碍病因的诊断。

FDG-PET成像可能是鉴别诊断原发性进{亏性失语症和预测痴呆症的指标

本文研究的目的是逋过使用FDG-PET扫描原发性进行性失语症（PPA）患者头部，来观察不同类型的PPA患者所表现出的各种影像的差异性，以及研究早期脑代谢预测痴呆的价值。

基于MR和PET成像的轻度阿尔茨海默病分类方法

提出了一种能准确分割与阿尔茨海默病相关的脑部区域的方法。首先,制作了最符合样本的模板;其次,在MR特征采集上,充分利用图像配准产生的形变场信息;接着,在处理PET图像时,先将其互配准到同一个体的MR图像上;最后,将提取出的各脑区特征用支持向量机分类。用全脑分类正确率为MR:0.8736,PET:0.9195,0.3MR+0.7PET:0.8621;灰质正确率为MR:0.8736,PET:0.9195,0.3MR+0.7PET:0.8621;双样本t检验正确率为MR:0.8391,PET:0.9195,0.3MR+0.7PET:0.8966。在用大脑皮层分区进行分类时,MR的内嗅区皮质正确率最高(0.8391),PET的楔前叶正确率最高(0.9195),0.3MR+0.7PET的内嗅区皮质正确率最高(0.9425)。试验结果表明该方法与现有方法相比,能更准确的区分轻度AD患者和正常老人,有助于AD疾病的预防及早期诊断。

PET成像与老年痴呆

随着人口老龄化的出现，老年痴呆症的发病率及其严重性日益增加。人们对老年痴呆的研究特别是对其有效治疗措施的开发及其市场应用的认识亦得到了不断地提高。

在^(68)Ga EDTA 动态 PET分析中用正常区域取样和参数成像实现大脑肿瘤的统计分割研究(英文)

为了研究和评价用68GaEDTA动态PET研究和评价脑肿瘤定量分析的可靠性和灵敏度,我们在本文中提出了估计容积分布(distributionvolume:DV)和血脑屏障渗透率(k1)分布的线性参数成像模型。我们还用F统计学方法实现了把肿瘤从正常组织中分割出来的方法。用一个三参数双腔室模型描述用PET测量的数据。用于估计DV(=K1/k2)和K1的主要计算公式为:Cpet=(K1+k2Vp)t0∫Cpds-k2t0∫Cpetds+VpCp和t0∫Cpetds=(DV+Vp)t0∫Cpds-(1/k2)Cpet+(Vp/k2)Cp,这里的k2是脑内通过血脑屏障到脑外的渗透率。在参数成像中我们采用了一个可靠和如棒的基于像素的局域线性回归算法用于产生DV和K1图像。同样基于像素自由度为2和k-2的F统计学方法采用的计算公式为:F=(((k-2)k/(2(k2-1)))D2,这里的D2=(x-μ)'S-1(x-μ),而μ和S分别表示脑肿瘤对侧正常区域内采集的样品的平均值和协方差,这些样品是按照二维空间狖(K1,DV)狚采集的,而常数k是取样的总数。在不同水平上阈值α,就可以得到不同置信度下的F统计图像。用这个方法对11个肿瘤病人进行了68GaEDTA动态PET研究。研究结果表明:所有的DV,K1和F图像的质量都很好。而且用于产生DV,K1和不同置信度下的F图像的算法效率很高,容易实现。本研究方法中研究和发展的方法提供了一个有效的集成多维生?

一体化PET/MR成像设备质量控制的研究

目的:分析一体化正电子发射型磁共振成像系统(PET/MR)成像设备质量控制方法。方法:医院核医学科在2022年1月对一体化PET/MR成像设备进行强化质量控制,并比较2022年全年与2021年全年PET/MR图像伪影、图像融合准确度、病灶清晰度等方面的差异。结果:①2022年全年PET/MR图像伪影发生率低于2021年全年(P<0.05);②2022年全年PET/MR图像融合各方向准确度均高于2021年全年(P<0.05);③2022年全年PET/MR图像病灶清晰度高于2021年全年(P<0.05)。结论:通过强化质量控制,可提高一体化PET/MR成像设备的图像质量,减少图像伪影,提高图像融合准确度以及病灶清晰度,可推广使用。

三光子PET成像的Monte Carlo模拟与解析几何重建

为验证利用正负电子对三光子湮灭事件进行PET(positron emission tomography)成像的原理,对正电子释放,正负电子对三光子湮灭,γ光子的输运和接收等物理过程用Geant4程序进行了Monte Carlo模拟。根据动量守恒和能量守恒定律,提出由3个γ光子的位置和能量直接计算湮灭位置的解析几何重建算法。进一步研究了探测器能量分辨率对重建图像分辨率的影响。结果表明:具有理想位置分辨能力的探测器对662keV的γ光子能量分辨率为16%时,重建图像断层内分辨率为1.6 mm,轴向分辨率为0.16 mm。

用于HIRFL重离子治癌的PET成像实验研究与蒙特卡罗模拟

为了HIRFL重离子治癌的需要 ,使用两个位置灵敏闪烁体探测器组成了一个简单的PET成像系统 .对PET成像进行了实验研究 ,实验测量得到了物体成像以及γ射线能谱 ,对于 5 11keV全能峰处的能量分辨率为 18 6 % ,峰总比为 5 2 4 % .采用GEANT3程序对该系统进行了模拟计算 ,并与实验进行比较 。

分子探针^(18)F-Fallypride和^(18)F-FDG在帕金森病中的Micro PET/CT显像研究

目的 探讨^(18)F-Fallypride结合^(18)F-脱氧葡萄糖(FDG)探针在帕金森病(PD)小鼠多巴胺2型受体(DRD2)中的Micro PET/CT成像效果。方法 合成^(18)F-Fallypride分子探针,并对获得的^(18)F-Fallypride进行质量检测与分析。将6只小鼠随机分为PD模型组和正常对照组,每组3只。PD模型组小鼠采用MPTP造模,正常对照组采用0.9%氯化钠注射液造模。尾静脉注射^(18)F-Fallypride及^(18)F-FDG作为显像剂,通过Micro PET/CT扫描,观察两种显像剂在小鼠脑中的成像结果。结果 随机分析了3批自动化合成的^(18)F-Fallypride产率,自动化合成的3批产率分别为30.2%、30.1%、30.4%。^(18)F-Fallypride成像图显示小鼠脑部放射性信号主要浓聚于纹状体,纹状体轮廓清晰可见,形状饱满;^(18)F-FDG成像图显示小鼠大脑皮层、中脑、小脑等多个脑区均有放射性摄取。正常对照组小鼠^(18)F-Fallypride纹状体、小脑及杏仁核摄取值均高于PD模型组(均P<0.05);PD模型组小鼠^(18)F-FDG纹状体、皮层、海马体、丘脑、下丘脑、杏仁核、中央灰质及嗅球摄取值均高于正常对照组小鼠(均P<0.05)。结论 PD小鼠纹状体、小脑及杏仁核部位DRD2减少,呈现高代谢状态,不同脑区在代谢方面存在差异。

PET-CT对肝气郁型经前期综合征患者郁怒症脑功能成像研究

目的:揭示经前期妇女、肝气郁型PMS(经前期综合征)郁怒症者脑发病机制,为两者脑功能变化的提供可视性实验依据,为情绪的脑定位提供科学依据。方法:运用无创性PET-CT,采用成组t检验的统计方法与测定双侧脑区视觉分析放射性分布不对称指数(AI),研究经前期妇女、肝气郁型PMS的郁怒者,观察到脑组织中哪些区域与经前期、PMS患者郁怒症有关。结果:(1)与正常妇女经前期比较,经前期综合征肝气郁结郁怒者组相关脑区多呈现葡萄糖代谢减低,葡萄糖代谢减低脑区P<0.01有:右侧额中回,有非常显著性差异;P<0.05有:中脑、左侧额下回、右侧额下回等有显著性差异。(2)正常妇女经前期与PMS肝气郁结郁怒者组相关脑区不对称指数(AI)双侧脑区视觉分析异常区勾画感兴趣区(ROI),测定放射性分布不对称指数(AI)。正常妇女经前期未见明显有规律性差异。PMS肝气郁结郁怒组有差别的:葡萄糖代谢明显有规律性差异的是右侧额中回代谢明显低于左侧额中回,提示右前额皮层与消极感情有关,左前额皮层与积极感情有关。结论:(1)经前期妇女脑葡萄糖代谢未见明显有规律性差异。(2)肝气郁型PMS郁怒者的实质是与脑功能异常有关的情绪失常,即情志致病。(3)肝与脑密切相关,是进行肝气郁型PMS郁怒者脑功能成像的基础。(4)右前额皮层与肝气郁型PMS郁怒症患者的消极感情有关,右前额皮层支配身体的左侧,这与中医的肝胆之气行于身体的左侧是一致的。(5)探讨郁怒的脑定位,为有效的药物和心理疗法进行干预提供科学依据,据此制订系列的治疗方案。

PET脑功能成像在针刺研究中的应用概况

近年来运用正电子发射计算机断层扫描(PET)技术研究针刺效应主要包括了人体生理及病理状态下体针与头针穴位针刺特异性的研究、动物穴位针刺效应的机制探讨。虽然上述研究取得了一些阶段性进展,但结果尚缺乏规律性和规范性;同时,相对于复杂的经络和穴位系统,此方面研究开展的还不够多、不够深入。今后PET脑功能成像技术在探索针刺引起人类神经活动的生理机制方面应用将越来越广。

自由结构PET在束监测碳离子治疗剂量成像过程研究

In-beam PET成像为碳离子、质子等粒子放射治疗提供了一种非侵入式的实时剂量监测方法。本文设计自由结构的in-beam PET模型,包括环形、C型、双平板型和直角型PET,并在蒙特卡罗模拟平台GATE上仿真碳离子打靶的in-beam PET成像过程。该PET包含32个探测模块,通过自由组合的方式形成探测视野相近、适用于人体或小动物体不同部位的碳离子治疗剂量成像。每个探测模块由20×20的硅酸钇镥晶体阵列耦合硅光电倍增管构成。单个晶体大小为1.5 mm×1.5 mm×10 mm,像素为1.6 mm。在蒙特卡罗模拟平台GATE中仿真230 MeV/u的碳离子笔形束轰击聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)靶体和在束PET成像过程,得到正电子核素分布后通过MLEM算法得到PET断层图像。结果显示,图像峰位的变化反映了正电子活度峰位的移动,表明自由结构PET可用于在束监测碳离子治疗剂量分布。使用八探头平板型在束PET成像实验和仿真进行对比,其图像一维谱峰值均为27 mm,验证了自由结构PET模型用于在束监测碳离子治疗剂量成像可行。