肿瘤是多个基因异常引起,经过多因素参与的多阶段病理过程。肿瘤也被认为是一个慢性的全身性疾病。恶性肿瘤的特征是肿瘤发生转移并形成转移灶。所以,对肿瘤进行全身检查就显得极为重要。PET/CT全身已经成为肿瘤早期诊断、分期和疗效评估常规临床分子成像设备。但是,PET/CT设备在实际临床应用中仍然存在①PET/CT设备中X线CT成像过程存在引起人体组织细胞电离辐射;②CT对软组织分辨率有限;③特别是CT与PET是顺序化扫描,并不是同步扫描,导致于PET图像衰减校正(CTAC),以及PET与CT融合图像存在误差。一体化、带有飞行时间& #40;time of flight, TOF& #41;技术的PET/MR(也被称为TOF-PET/MR)克服了PET/CT设备的固有缺陷,实现PET与MR真正同步扫描,为肿瘤早期诊断、精准分期和疗效评估创建了一个全新的平台。 1、TOF-PET/MR在全身扫描具有独特的优势。这主要是由于PET探测器带有TOF技术,所以①能够消除PET和MR设备之间相互干扰,实现真正同步扫描;②消除全身头颈部、胸部部和盆腔空腔脏器“热器官”征象的伪影;③采用PET图像协助完成对人体轨迹恢复,实现精准PET衰减校正(MRAC);④提高PET图像对比度,降低正电子药物注射剂量和提高PET扫描速度。这些优势具体包括: (1)实现PET与MR同步扫描。一体化、带有TOF技术PET/MR在每一个床位进行3.5分钟PET扫描的同时能够完成MR的衰减校正序列、T1、T2和DWI序列扫描。带有TOF技术的PET可以在5到10秒完成一个床位的扫描,但是为了等待MRI完成多个序列扫描,一般将时间设定在3分钟左右比较合适。 (2)胸腹部扫描常规采用呼吸门控技术。MRI在进行胸部和服扫描时必须带有呼吸门控,这样在MRI扫描同时PET也采用门控扫描。采用呼吸门控技术后确保PET和MRI图像分辨率,降低伪影,同时获得最佳的融合图像。这是PET/MR与PET/CT全身扫描另一个明显的区别。 (3)同步扫描获得组织细胞多参数数据。在一个扫描床位获得高分辨率解剖结构信息外,还能够获得组织血流灌注、代谢的信息。这在腹部脑肿瘤、腹部肿瘤诊断具有重要的价值。 (4)实现对肿瘤的早期诊断。由于PET探测器采用LBS+SiPM,其灵敏度是普通光电转化器基础上PET探测器的3倍,分辨率比普通的PET探测高出一倍。初步临床资料(同一患者先进性PET/CT扫描,然后再做TOF-PET/MR扫描)发现TOF-PET/MR的PET比PET/CT的PET多发现8mm直径以下肿瘤50%以上。由于PET探测器结构的不同,TOF-PET/MR设备中PET图像绝对优于PET/CT设备中PET图像质量。所以,达到真正意义的对肿瘤早期诊断。 2、TOF-PET/MR全身扫描在肿瘤诊断、分期临床应用。迄今,TOF-PET/MR在全身扫描方案采用的是先进性全身扫描,然后进行局部MR扫描。PET图像用于发现肿瘤病灶,特别是远处和淋巴结转移的病灶。而MR提供肿瘤局部解剖结构、脏器功能、血流灌注和部分代谢的信息。图1 是直肠癌全身转移患者TOF-PET/MR扫描图像。图1 a是患者[18F]FDG TOF-PET/MR PET的最大密度投影图像(MIP),图1 b是患者[18F]FDG PET/MR盆腔原发灶部位MRI(注射对比剂图像)、PET和PET/MR融合图像。可以看出,PET在发现全身转移灶(脑除外)具有明显的优势,尤其是小于10mm的淋巴结转移灶更具有价值,而MRI能够提供高分辨率组织解剖结构图像。将PET与MRI图像这两者结合起来明显提高对肿瘤早期诊断和精准的临床分期。
TOF技术不但在消除伪影、确保PET与MR同步扫描中发挥至关重要的作用,她在发现小病灶也具有独特的价值。图2是胸部[18F]FDG PET图像,可以看出使用TOF技术后就能够清晰显示病灶。所以,TOF-PET/MR是进行肿瘤早期诊断、健康管理(查体)唯一的选择。
综上所述,可以看出TOF-PET/MR创建一体化PET/MR在肿瘤早期诊断、精准分期和疗效评估的全新的平台,相信她将在肿瘤早期诊断、治疗决策和健康保健发挥重要的作用。
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