pet顯像的新進展

1、PET顯像的新進展,鄭州大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科劉保平,PET顯像作為一種先進的影像學技術(shù)從代謝方面和分子水平揭示疾病的發(fā)生和發(fā)展，臨床上已廣泛用于腫瘤的診斷、分級、分期、療效判斷，了解是否復發(fā)或轉(zhuǎn)移等，對于冠心病的診斷、檢測心肌活性，以及用于一些神經(jīng)、精神疾病的診斷也有重要的價值 。,目前臨床上所做的PET顯像90％以上都是18F-FDG顯像，18F-FDG顯像反映了組織細胞對葡萄糖的代謝情況，通過觀察病變組織對葡萄糖的利用率進行疾

2、病的診斷，如惡性腫瘤比良性腫瘤攝取18F-FDG增高，從而可對良惡性腫瘤做出鑒別診斷。,但是腫瘤細胞對于18F-FDG的代謝與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展僅僅是相關(guān)而并沒有直接關(guān)系，因此它對于腫瘤的診斷具有較高的靈敏度而不具特異性，一些增殖快、代謝高的良性病變?nèi)缁顒有越Y(jié)核、炎性肉芽腫、膿腫、結(jié)節(jié)病、甲狀腺高功能腺瘤等攝取18F-FDG也增加，因此18F-FDG顯像診斷腫瘤有較高的假陽性。,另外18F-FDG在正常人體主要分布于能量消耗較大的組織，如

3、腦組織、心肌組織、肝臟、橫紋肌和收縮的腸道平滑肌等，基于排泄的原因腎臟和膀胱也有較明顯的集聚。上述部位的腫瘤病變也常常容易被掩蓋而造成假陰性。由于18F-FDG的上述不足促使我們研究更多正電子顯像劑，以獲得更佳的臨床應(yīng)用效果。因此可以說PET顯像臨床應(yīng)用的進展和正電子顯像劑的進展密不可分。下面對正電子顯像劑的研究和進展作以簡要慨述。,一、正電子顯像劑的分類,代謝類顯像劑正電子顯像劑 分子影像類顯像劑,,

4、功能代謝顯像和分子影像區(qū)別,二、代謝類顯像劑及臨床應(yīng)用,糖代謝 氨基酸代謝 代謝類顯象劑 膽堿代謝 其他,,1、11C-MET（11C-蛋氨酸）顯像

5、 11C-MET是氨基酸類正電子顯像劑，主要分布在唾液腺、淚腺、骨髓、心肌、肝臟、胰腺及腸道組織。組織細胞對11C-MET的攝取主要與細胞表面氨基酸轉(zhuǎn)運體的分布量及氨基酸的代謝有關(guān)，不涉及蛋白質(zhì)合成問題，與腫瘤細胞增殖也關(guān)系不大。由于蛋氨酸不是腦組織的能量來源，正常腦組織攝取少，而腦腫瘤特別是低分化膠質(zhì)瘤攝取較多，因此用于腦膠質(zhì)瘤顯像圖像對比度較18F-FDG好。,此外也可用于頭頸部腫瘤、肺癌和乳腺癌的診斷，另外對于鑒別上述腫瘤是否復發(fā)

6、、預測及評價療效較18F-FDG顯像更有價值。由于肝臟、胰腺、小腸攝取11C-MET較高，加上11C-MET從泌尿系排泄，不適合腹部及膀胱區(qū)腫瘤的診斷。,正常11C-蛋氨酸顯像,11C-MET：Breast Cancer,2、18F-FET（18F-氟代乙基酪氨酸）顯像 18F-FET是另一類氨基酸類顯像劑，和11C-蛋氨酸相比二者生物學特性相似，由于11C-蛋氨酸半衰期短（僅20分鐘）限制了其在臨床上

7、的應(yīng)用，而18F-FET半衰期較長，即使沒有加速器的醫(yī)院也可以從別處購進使用，因此使得18F-FET成為11C-蛋氨酸最具潛力的替代物。,臨床研究表明18F-FET和18F-FDG有較好的互補性，不攝取FDG的腫瘤，F(xiàn)ET可顯影，而FET陰性的轉(zhuǎn)移灶，F(xiàn)DG卻顯影，提示這兩種顯影劑聯(lián)合應(yīng)用，可提高腫瘤病灶的檢出率。 18F-FET腫瘤與正常組織放射性比值高，圖像清晰，特別對結(jié)、直腸癌和乳腺癌的診斷優(yōu)于18F-FDG。,3、11C或18

8、F–CHO（11C-膽堿）顯像 11C–CHO主要分布于腎臟、肝臟、脾臟、胰腺和唾液腺，小腸是否顯影與禁食有關(guān)，一般禁食后小腸不顯影。 11C–CHO通過特異性膽堿轉(zhuǎn)運體進入細胞，最終代謝為磷脂酰膽堿而整合到細胞膜上。惡性腫瘤快速增殖，腫瘤細胞膜成分處于高代謝狀態(tài)，同時膽堿本身也參與調(diào)節(jié)細胞的增殖與分化，因此腫瘤細胞表現(xiàn)為攝取膽堿增加。,11C–CHO血液清除快，腦組織

9、本底低，用于腦膠質(zhì)瘤、淋巴瘤和轉(zhuǎn)移瘤的診斷效果較好，此外還可用于評價療效、檢測是否復發(fā)以及指導勾劃放療生物靶區(qū)，ohtani等對22例腦腫瘤患者進行11C–CHO PET顯像和增強MRI顯像的比較，11C–CHO顯像可以區(qū)分高分化與低分化膠質(zhì)瘤，且顯示的病灶區(qū)域較MRI顯像大。11C–CHO不經(jīng)泌尿系統(tǒng)排泄，前列腺癌較正常前列腺組織和增生組織攝取11C–CHO明顯增高，因此，11C–CHO PET顯像對前列腺癌的診斷較18F-FDG更有

10、價值。,正常人11C-Choline顯像,11C-choline前列腺癌顯像,11C-choline腦腫瘤顯像,4、18F-FMISO（18F-氟硝基咪唑） 18F-FMISO是目前常用的正電子類乏氧顯像劑，18F-FMISO進入細胞后，在硝基還原酶的作用下，有效基因（－NO2）發(fā)生還原，在氧含量正常的細胞中，還原后的基團可重新被氧化為原來的有效基團，轉(zhuǎn)出細胞；當組織乏氧時，還原后的基團不能被再氧化，與

11、細胞內(nèi)的大分子物質(zhì)結(jié)合滯留在細胞內(nèi)，因此用18F-FMISO進行PET顯像可以評估腫瘤組織的乏氧狀況，用于腫瘤的診斷，預測腫瘤放化療療效和預后等。,葉鑫華等臨床研究證實，鼻咽癌18F-FMISO顯像腫瘤／肌肉滯留比值的閾值為1.24時，可探測到100％的原發(fā)灶和58％頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，F(xiàn)MISO的聚集和鼻咽癌的放療效果有較好的相關(guān)性，療效好的病人中，88％沒有FMISO濃集，放療應(yīng)答差的病人，93％有較高的FMISO攝取。,FDG 和

12、FMISO 在分子生物靶區(qū)中作用,FDG靶區(qū)比 FMISO靶區(qū)大 50%， FMISO靶區(qū)顯示真實的乏氧區(qū)域,18F-FDG,18F-FMISO,18F－FDG,18F-FMISO,肺癌（ 18F-FMISO 顯示的乏氧區(qū)域較18F－FDG顯示的陽性區(qū)域小 ）,5、13N-NH3?H2O（13N-氨水） 13N-氨水是血流灌注類顯像劑，它能夠通過自由擴散從血液進入組織細胞，不受Na＋－K＋－ATP酶的影

13、響，因此組織攝取率與血流灌注成正比，臨床上主要用于腦及心肌血流灌注顯像。,三、分子影像類顯像劑及其臨床應(yīng)用,腫瘤受體 受體類 神經(jīng)受體分子影像類顯像劑 酶類 心臟神經(jīng)受體 基因類,,,1、腫瘤受體顯像（1） 18F-FES （18F-雌二醇）受體顯像

14、 乳腺癌是常見的惡性腫瘤，乳腺癌的早期診斷對治療方案選擇具有重要意義。由于大多數(shù)乳腺癌細胞表面保留了正常乳腺組織細胞所含的類固醇激素受體，所以采用類固醇激素受體作為顯像劑（18F-FES）能夠和乳腺癌細胞表面受體相結(jié)合，從而能監(jiān)測乳腺癌組織中相關(guān)受體的分布和濃度，可對乳腺癌進行診斷、分期和療效觀察等。分子影像和其它診斷技術(shù)相比具有高靈敏度、高特異性的特點，是早期診斷乳腺癌的重要方法。采用18F-FES受體顯像診斷乳腺癌

15、比18F-FDG代謝顯像更具特異性。,另外，采用18F-FES顯像能動態(tài)、活體顯示乳腺癌組織雌激素受體的分布和密度，從而指導乳腺癌患者是否適合采用抗雌激素治療，18F-FES顯像陽性的患者，進行抗雌激素治療可能取得比較好的療效，如果18F-FES顯像陰性，抗雌激素治療則毫無意義。,正常人18F-雌二醇受體顯像,乳腺癌18F-FES雌激素受體顯像,乳腺癌廣泛性轉(zhuǎn)移預示有非常好的預后,乳腺癌18F-FES雌激素受體顯像,18F-FDG

16、,18F-FES,右乳癌手術(shù)后32年病理診斷:乳腺癌化療第六個療程(化療+抗激素治療),患者 女 70歲,（2）18F-octreotide（ 18F-奧曲肽 ）生長抑素受體顯像 生長抑素是由于它能夠抑制垂體前葉生長激素的釋放而得名，是神經(jīng)內(nèi)分泌細胞合成的多功能肽，octreotide是一個8肽生長抑素的衍生物，具有和生長抑素一樣的生物學特性，其生物學半衰期是生長抑素的30倍，作用是它的40～70倍，）

17、18F-octreotide生長抑素受體顯像對于神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤（如類癌、甲狀腺髓樣癌、小細胞肺癌、惡性嗜鉻細胞瘤、神經(jīng)源性腫瘤等）提供了一種高度敏感性和特異性的診斷方法，另外對于篩選上述腫瘤的特異性治療藥物以及觀察療效均有重要價值。,18F-octreotide,其它腫瘤受體顯像還有18F-FDHT（18F-雙氫睪酮）受體顯像和11C–PD153035表皮生長因子受體顯像，前者用于前列腺癌的診斷及探測其轉(zhuǎn)移灶，后者主要用于指導肺癌、肝癌

18、、腸癌、腎癌和頭頸部腫瘤的靶向治療。,(11C-PD153035, volunteer),Hepatocellular carcinoma with 11C-PD153035,Lung Cancer (adenocarcinoma) with 11C-PD153035,FDG,11C-PD153035,DLS+MT+FXc,2、神經(jīng)系統(tǒng)受體顯像 常用的是18F-FDOPA（18F-多巴）受體顯像。

19、 18F-FDOPA是L-多巴的類似物，在體內(nèi)經(jīng)神經(jīng)元內(nèi)的脫羧酶脫羧后以多巴胺的形式存在，多巴胺是外源性神經(jīng)遞質(zhì)，通過腦內(nèi)多巴胺受體調(diào)節(jié)運動功能、神經(jīng)活動和激素分泌等生理過程，18F-多巴受體顯像在臨床上主要用于帕金森氏病的診斷及指導治療。,18F-FDOPA,3、心臟神經(jīng)受體顯像 心臟神經(jīng)受體顯像已經(jīng)成為受體顯像研究的另一個熱點。11C-HED（11C-間羥基腎上腺素）是去甲腎上腺素的類似物，能夠被心臟交感

20、神經(jīng)末梢的突觸前膜攝取，反映心臟交感神經(jīng)的分布，臨床上11C-HED受體顯像主要用于檢測心肌活性和心臟功能以及與腎上腺素相關(guān)的腫瘤的診斷等。,嗜鉻細胞瘤 11C- Hydroxyephedrine (HED),4、酶類顯像 常用的為11C-D-deprenyl[11C-單胺氧化酶（MAO）]顯像，MAO可以催化內(nèi)源性神經(jīng)遞質(zhì)氧化脫氨基后生成相應(yīng)的醛，醛在細胞內(nèi)進一步氧化成酸，從而進行神經(jīng)遞質(zhì)的傳導，MAO的活性和帕金森氏病

21、、抑郁癥等神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病有密切關(guān)系，臨床上主要用于上述疾病的診斷和指導其治療。,5、基因類顯像 基因類顯像常用的正電子顯像劑有18F-FLT、18F-FIAU、18F-FMAU、18F-GCV等，其中以18F-FLT應(yīng)用較多。18F-FLT（18F-氟胸腺嘧啶）參與DNA的合成過程，是目前反映核苷酸代謝的代表性藥物，當18F-FLT在細胞內(nèi)攝取增加時說明細胞DNA合成增加，而腫瘤細胞的最大特點是無規(guī)則細胞增殖，

22、所以可以用18F-FLT進行腫瘤的診斷和鑒別診斷。正常人18F-FLT主要分布于增殖活躍的紅骨髓內(nèi)，肝臟和膀胱也有非特異性分布。目前，18F-FLT主要用于評價腫瘤細胞的增殖能力，如腦腫瘤、肺癌、食管癌、淋巴瘤的診斷、鑒別診斷、分期、療效評價及確定是否復發(fā)等。,正常人18F-FLT顯像,肺腺癌 18F –FLT顯像,18F- FDG代謝顯像 18F- FLT代謝

23、顯像,與18F-FDG相比，腫瘤化療后攝取FLT的降低程度比FDG大，因此一些學者認為，18F-FLT可能是評價化療藥物療效更為理想的正電子顯像藥物。有學者研究了FLT在炎性病灶中的代謝分布情況，結(jié)果表明與FDG相比，F(xiàn)LT在炎性病灶中聚集較少，這一特性有利于腫瘤與炎癥的鑒別診斷，彌補了18F-FDG的不足。,FDG 腫瘤?炎癥?,FLT 未發(fā)現(xiàn)異常,18F –FLT腫瘤、炎癥鑒別診斷,PET顯像的進展與正電子顯像藥物的進展有關(guān)，隨著