正电子发射计算机断层显象的原理课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用,Positron Emission Computed Tomography(PET),中国医学科学院肿瘤医院放疗科,惠周光,正电子发射计算机断层显象的原理及其在肿瘤学中的应用Posi,1,PET发展速度,时间,数量（台）,1976年,4,1985年,40,1990年,120,1994年,180,目前,？,PET发展速度时间数量（台）1976年41985年40199,2,我国PET发展历程,时 间,单 位,用 途,1988,中科院高能物理研究所,国产试验用,1993,中日友好医院,实验研究,1995,山东淄博万杰医院,临床诊断,目前,集中于大城市,临床及科研,我国PET发展历程时 间单 位用 途1988中科院高能物理研,3,PET发展的关键因素,价格昂贵，加速器产生短半衰期核素,具有生理及代谢功能的化合物的研制及短期快速标记方法的建立和探索,PET断层视野的扩大及定量分析,PET发展的关键因素价格昂贵，加速器产生短半衰期核素,4,PET定义,手段：定量测定正电子核素标记的,人体基本代谢产物,特点：非创伤性研究人体生理生化,改变,目的：达到活体生化分析、细胞分,子水平的代谢及受体功能,PET定义,5,PET基本原理,PET基本原理,6,电子对湮没（湮没辐射）,电子对湮没,缺中子核素,衰变产生,e,+,介质中,e,-,光子,511KeV,光子,511KeV,电子对湮没（湮没辐射）电子对湮没缺中子核素衰变产生e+介质中,7,PET与SPECT,PET与SPECT,8,正电子发射成象,PET基本构成,采集床,数据采集系统,数据处理系统,图像显示,探测器,符合电路,数据处理系统,图像显示,探测器,正电子发射成象PET基本构成探测器符合电路数据处理系统图像显,9,探测器及图像重建,双探头探测器,平行多晶体阵列正电子相机,六角形阵列,单环结构,多环结构,探测器及图像重建双探头探测器平行多晶体阵列正电子相机六角形,10,良好探头的基本特性,探测效率高,空间分辨率好,符合时间短,稳定性及可靠性好,探测器及图像重建,碘化钠晶体（NaI）,锗酸铋晶体（BGO）,氟化铯晶体（CsF）,良好探头的基本特性探测器及图像重建碘化钠晶体（NaI）锗酸铋,11,正电子核素标记的放射性药物,常用的正电子核素,11,C、,13,N、,15,O、,18,F,电子回旋加速器产生,短半衰期,正电子核素标记的放射性药物,肿瘤代谢示踪剂：葡萄糖及氨基酸类似物,血流灌注显像剂,肿瘤特异性显像剂：单抗及受体显像,其他：核酸显像、缺氧显像,正电子核素标记的放射性药物常用的正电子核素,12,18,F-2-deoxy-glucose(,18,F-FDG),葡萄糖类似物,细胞摄取及磷酸化与葡萄糖相同,转变成6-磷酸-FDG后停止代谢，滞留细胞内,定量测定,18,F-FDG摄取量及速度,18F-2-deoxy-glucose(18F-FDG),13,标化摄取率（SUR）Standardized Uptake Ratio,SUR,平均ROI活度（mCi/ml）,注射剂量（mCi）体重（g）,ROI：Region of interest，即检测部位,标化摄取率（SUR）Standardized Uptak,14,正电子核素及标记的药物,正电子核素及标记的药物,15,PET在医学上的应用,非创伤性检测人体组织器官,病理生理功能,受体分布及变化,生化代谢状态,局部血流分布,PET在医学上的应用非创伤性检测人体组织器官,16,PET在医学上的应用,脑组织,探索脑生理,脑疾病病因研究,心脏,冠心病早期诊断,梗死区存活心肌判断,在恶性肿瘤中的应用,PET在医学上的应用脑组织,17,PET在肿瘤中的应用,良恶性肿瘤的鉴别诊断,病灶的早期定位及活检部位的选择,病程的分期及预后判断,治疗效果评价,鉴别疗后残存组织的性质,疗后复发的早期诊断,PET在肿瘤中的应用良恶性肿瘤的鉴别诊断,18,脑部肿瘤,PET脑肿瘤显像3个基本原理,肿瘤组织中pH值差异：有机酸类显像剂,脑血流现象观察肿瘤内血脑屏障破坏,检测脑肿瘤葡萄旁代谢的异常,脑部肿瘤PET脑肿瘤显像3个基本原理,19,脑部肿瘤,目前脑胶质瘤4项重要评价指标,蛋氨酸或FDG摄取与局部氧耗的比值,血脑屏障的完整性,CT或MRI形态学,肿瘤组织病理分类,脑部肿瘤目前脑胶质瘤4项重要评价指标,20,肺 癌,肺部肿瘤良恶性鉴别,肺癌术前定位,病程分期,复发的预测,预后的估计,肺 癌 肺部肿瘤良恶性鉴别,21,PET在肺癌定位诊断中的应用,PET在肺癌定位诊断中的应用,22,乳腺癌,诊断乳腺癌原发及转移灶,客观评价治疗效果,雌激素受体显像,单克隆抗体显像、血流灌注及,氧代谢现象,乳腺癌 诊断乳腺癌原发及转移灶,23,结肠癌,结肠癌定位诊断,疗效判断,转移灶检测,复发检测及鉴别,灵敏性,特异性,准确预测率,PET-FDG,90,50,83,CT,22,100,46,结肠癌结肠癌定位诊断灵敏性特异性准确预测率PET-FDG90,24,其他肿瘤,头颈部癌,妇科肿瘤,肝癌,胰腺癌,恶性淋巴瘤,其他肿瘤 头颈部癌,25,PET在放射治疗中的作用,准确分期，调整治疗方案,准确识别靶区,生物靶向性放疗,判断放疗疗效,PET在放射治疗中的作用 准确分期，调整治疗方案,26,靶区的确定,如何确定肿瘤及其亚临床范围,如何识别靶区内的放射抗拒细胞,?,靶区的确定 如何确定肿瘤及其亚临床范围,27,生物影像,类型：,主要包括MRI/MRS、PET/SPECT、分子影像放射生物表型等,功能：,对肿瘤负荷、亚临床病灶、乏氧细胞以及肿瘤细胞的增殖能力等作出较为准确的判断,生物影像类型：,28,靶区的确定生物影像,靶区的确定生物影像,29,PET在头颈部肿瘤IMRT中的应用,作者,示踪剂,过程,结果,Nishioka,18FDG-PET,高摄取区作为鼻咽癌GTV,适形度高，口干少，无GTV复发,Chao,60Cu-ATSM,头颈癌乏氧GTV,乏氧GTV剂量增加，不影响敏感器官,Jangl,PET,确定头颈癌肿瘤范围,比CT/MRI准确确定GTV,PET在头颈部肿瘤IMRT中的应用作者示踪剂过程结果Nish,30,PET在肿瘤中的应用前景,从分子水平了解肿瘤的发生发展,对疾病的认识由解剖异常提高到生理生化水平,药代动力学测定、剂量选择和疗效判断,受体研究及细胞间信息传递,PET在肿瘤中的应用前景从分子水平了解肿瘤的发生发展,31,