第五节　PET/CT检查

一、PET显像的基本原理与分析方法

(一)PET基本原理

正电子发射型计算机断层扫描是利用正电子核素标记或合成相应的显像剂，引入人体后定位于靶器官或靶病灶，这些核素在衰变过程中发射正电子，正电子在组织中穿行很短的距离后，即与周围物质中的电子相互作用，发生湮灭辐射，发射出方向相反、能量相等(511keV)的两个光子。在体外利用PET显像设备探测湮灭辐射光子，从而获得正电子核素在机体内分布的断层图像，显示病变的位置、形态、大小和代谢功能。PET/CT是融PET和CT于一体的大型医学影像设备，其将PET(功能代谢显像)与CT(解剖结构显像)两种成熟的技术进行同机融合，一次成像可同时获得PET图像、相应部位CT图像、PET与CT的融合图像，既可以准确地定性，又能准确定位，PET和CT结果可以互相印证，相互补充，提高了诊断价值。

最常使用的正电子显像剂是18F标记的葡萄糖类似物FDG(18F-FDG)。其在体内与葡萄糖有相似的生物学行为，静脉注射18F-FDG后，在细胞膜葡萄糖转运蛋白的作用下通过细胞膜进入细胞，在己糖激酶的作用下磷酸化后，不能再通过细胞膜，从而滞留于细胞内。其在细胞内积聚的程度与细胞内葡萄糖的消耗量成正比。大多数恶性肿瘤葡萄糖代谢增强，肿瘤细胞内能积聚大量的18F-FDG。通过PET/ CT显像可以显示肿瘤的部位、大小、形态、数量和肿瘤内葡萄糖代谢情况。肿瘤组织的原发灶和转移灶具有相似的代谢特性，一次注射18F-FDG就能进行全身显像，对于了解肿瘤的全身累及范围具有独特价值。

(二)分析方法

可以采用目测法，即如果发现局限性或弥漫性18F-FDG摄取高于周围本底组织而排除正常生理性摄取则为“阳性”。较常用的是半定量分析法，半定量指标有多种，但最常用的是标准化摄取值(standardized uptake value，SUV)，通常将SUV≥2.5视为恶性。

二、PET/CT在脊柱肿瘤中的应用

(一)原发性骨肿瘤

1.良恶性骨肿瘤鉴别

大多数恶性骨肿瘤摄取18F-FDG明显增高(SUV≥2.5)(图6-5-1)，而大多数良性骨病变摄取18F-FDG则不会增高(SUV＜2.5)(图6-5-2A、B)。文献报道，良性与恶性骨病变间SUV有显著差异，恶性病变的SUV明显高于良性病变。但是，两者间SUV存在明显交叉，部分恶性病变的SUV＜2.5，而部分良性病变的SUV却＞2.5，因而可出现假阳性与假阴性。其中，假阳性包括骨样骨瘤、软骨母细胞瘤、内生软骨瘤、骨纤维结构不良、骨母细胞瘤、朗格汉斯细胞组织细胞增多症、动脉瘤样骨囊肿等。假阴性主要包括软骨肉瘤、部分浆细胞骨髓瘤。因此，单独的18F-FDG PET显像在骨肿瘤良恶性鉴别中存在局限性。但是，有作者认为，摄取FDG较高的良性肿瘤，在组织学上常常表现为具有“侵袭性”，这也可以给临床治疗决策提供参考信息。

由于PET/CT的出现，将功能显像与形态学改变相结合，使其在骨肿瘤良恶性鉴别中的敏感性和特异性有了一定程度的提高。尽管如此，传统影像学检查如X线片、CT及MRI仍是诊断原发骨肿瘤的主要方法。这些方法可以提供重要的解剖信息，例如肿瘤大小和范围，肿瘤的边缘和邻近结构的累及程度等。

2.恶性肿瘤分期及再分期

在原发性恶性骨肿瘤分期方面，PET较平片、CT及MRI有明显优势。由于PET/CT通常为全身显像，经过一次显像，不仅可以判断原发病灶的性质、肿瘤大小和邻近结构的累及程度，还可以探查全身其他部位有无转移病灶(图6-5-3)。由于18F-FDG PET是一种代谢显像，因此18F-FDG PET较CT及MRI更能早期发现转移灶。根据肿瘤病灶摄取FDG的程度，还可以预测患者的预后。Franzius分析了29例原发骨肉瘤病灶的SUV与患者预后的关系，认为病灶最大SUV越大，患者的预后越差。这一结果表明，可以根据肿瘤摄取FDG的程度判断肿瘤的生物学行为。

PET还可以用于原发骨肿瘤治疗后的疗效评估及再分期。由于18F-FDG PET可直接反映肿瘤组织的葡萄糖代谢情况，故能区分有活性的肿瘤组织和肿瘤组织坏死，因而可以评价放化疗的效果。通常采用治疗前后SUV的变化判断治疗是否有效。通常认为，如果治疗后肿瘤组织SUV降低40%，即能可靠地反映其病灶内肿瘤组织坏死率大于90%。恶性骨肿瘤治疗后，常常容易复发。由于一些金属植入物的患者不宜做MRI，而CT检查会产生伪影，加之治疗产生的局部水肿、纤维化和瘢痕，使放射性检查难以准确评价骨肿瘤局部复发。而18F-FDG PET在判断骨肿瘤是否发生局部复发方面较MRI及CT有明显优势。

(二)转移性骨肿瘤

对恶性肿瘤患者来说，是否发现转移对分期、治疗和预后有重要的影响。而许多恶性肿瘤容易发生骨转移。显像的目的在于尽早发现转移灶，确定转移灶的范围，确定是否有并发症(如病理性骨折以及脊髓压迫)，观察疗效及指导穿刺活检。XR、CT、MRI、全身骨显像(BS)、PET、SPECT/CT及PET/CT等均可用于探查骨转移性病变。传统的XR由于敏感性较低，难以发现早期骨转移因而很少使用。CT扫描较X线片检测骨质破坏的灵敏度高，但软组织分辨率低，不能发现早期存在于骨髓内的转移。另外，全身骨CT扫描患者接受的吸收剂量大，不适用于早期骨转移瘤的筛查。MRI对软组织有极高的分辨率，使其在发现存在于骨髓腔内的极早期转移灶有很高的灵敏度，并且图像清晰，可多平面成像，能准确显示肿瘤侵犯部位、范围及周围软组织情况。但是，MRI对骨皮质破坏的探查不如CT敏感。一些良性的病变如椎间盘退变、骨坏死、瘢痕形成、骨髓炎、良性压缩骨折、Schmorl结节在MRI上的表现容易与转移灶混淆。99mTc-MDP全身骨显像(BS)是目前临床应用最为广泛的骨转移瘤检查方法，具有较高的灵敏度，但其特异度低，任何可以引起骨转换增加的疾病均可以导致放射性核素局部浓聚增加，产生假阳性。另外，少部分不引起骨转换增加的转移瘤会出现假阴性。

PET/CT具有以下优势:①PET显像通过局部葡萄糖代谢活性的改变直接探知肿瘤灶，能够更早地显示骨髓内小的转移灶，并且可以同时对肺、淋巴结以及其他软组织的转移灶进行检测，有助于指导临床选择更加合理的治疗方案。②PET可以寻找脊柱转移性病灶的来源(图6-5-4A、B)。由于脊柱肿瘤多为转移性肿瘤，寻找原发病灶对于选择治疗方案非常重要。③PET有更高的空间分辨率，可以做多平面断层显像。另外PET/CT可将PET与CT断层图像进行融合，弥补了单纯PET图像空间分辨率低的缺点，进一步提高了对病灶进行解剖定位的能力。

PET/CT也存在局限性:①研究表明PET/CT在检测单纯溶骨性病灶方面较BS更加灵敏，并具有更高的特异性。但对成骨性转移病灶的敏感性不如BS高。②转移病灶的检出率受肿瘤类型的影响。有研究显示PET/CT在显示前列腺癌、移行细胞癌和肾细胞癌骨转移方面效果欠佳，在对乳腺癌骨转移灶的检测中，对溶骨性病灶检出灵敏度高，但对单纯成骨性病灶的检出灵敏度很低。上述现象可能是因为成骨性肿瘤病灶含有的肿瘤细胞成分较少，葡萄糖代谢活性较低所致。③由于人体正常脑组织葡萄糖代谢率高，表现为局部放射性摄取量高，使得PET在发现颅骨转移灶方面有一定困难。④PET/CT检查价格昂贵。

(田蓉)