进入多模态、分子显像新时代的核医学

李亚明(中国医科大学附属第一医院核医学科，沈阳 110001)

现代医学影像由以精确、精密、精确显示组织器官解剖结构和组织密度变化为主的解剖影像(如CT、MR、超声)、以显示组织器官血流和功能变化为主的功能影像(如单光子发射计算机断层显像，SPECT)和以显示病变代谢变化为主的分子影像(molecular imaging)(如正电子发射断层扫描，PET)等三部分组成。在三大类影像技术中，核医学涵盖了其中的功能影像和分子影像。

以PET为代表的分子影像实现了对在体细胞和分子水平的机体生物代谢过程的观察及测定。其机制在于可选择多种探针或显像剂进行定性、定量检测细胞和分子的生物变化及其特征，最具代表性的为18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)显像。当肿瘤细胞数≥107时，PET即可显示肿瘤病变。

进入21世纪，多模态(multiple modality)显像技术，如SPECT/CT、PET/CT在核医学临床工作中得到了越来越广泛的应用。截止到2011-12-31，我国在临床使用的SPECT/CT为 140台;截止到2012-01-31，PET/CT为162台。多模态显像技术的建立和应用为临床疾病的诊治提供了更加方便、全面、准确的影像信息。

目前全球，尤其是在我国，恶性肿瘤的发病率和死亡率仍居高不下。作为肿瘤预防和有效治疗的重要手段之一，肿瘤筛查，即发现癌前病变和尽早发现并诊断肿瘤具有重要意义。美国国家癌症协会认为，通过恰当的肿瘤筛查手段可避免30%-35%的癌症患者过早死亡。

与传统的仅对某一种癌症或某一器官和局部进行筛查的方法不同，FDG-PET或PET/CT用于恶性肿瘤健康筛查具有明显的优点。首先，葡萄糖代谢明显活跃是多数肿瘤共有的代谢特征，应用FDG做为显像剂，通过代谢成像，为多种肿瘤的早期发现奠定了基础;其次，FDG-PET或PET/CT可进行全身显像，一次检测可涵盖全身多种肿瘤的早期筛查;国内外筛查结果显示，应用FDG-PET或PET/CT显像进行肿瘤筛查发现恶性肿瘤的阳性率为0.7%-5%，明显高于传统的筛查方法;以 FDG-PET作为筛查手段，对肺恶性肿瘤筛查数据显示，FDG-PET显像肺阳性结果的80%都是肺癌Ⅰ期。

骨骼系统是恶性肿瘤常见的转移部位之一，有效诊断肿瘤骨转移对临床准确分期，制定恰当有效的治疗方案，评估预后，评价疗效等甚为重要。核医学骨显像剂99mTc-亚甲基二膦酸盐(99mTc-MDP)经静脉注射后可与骨骼中无机盐成分羟基磷灰石晶体发生化学吸附、与骨组织中有机成分结合而浓聚于骨组织。通过观察显像剂在骨骼中的生物分布及其变化，反映骨代谢及其变化。SPECT骨平面显像是临床应用最广泛、最基本的显像方式，突出特点之一是检测骨骼病变的敏感性高，如可较其他常规影像技术早3-6个月发现肿瘤骨转移病变。SPECT断层显像可进一步提高病变的检出率和诊断的特异性。SPECT断层显像可改善平面图像的组织对比度、提高显像空间分辨率。增加图像对比度可提高较小病变检出率，对于结构复杂的骨骼，如椎骨、颅骨、盆腔骨骼，可准确定位病变。对平面骨显像可疑但难以明确的异常改变，可通过断层显像进一步明确，提高敏感性和特异性，准确诊断疾病。有学者研究结果显示，多模态SPECT/CT骨显像诊断骨转移肿瘤的敏感度为 96.0%，特异性 96.5%，阳性预测值96.0%，阴性预测值 96.4%，假阳性率为3.6%，假阴性率为 4.0%，准确性 96.2%。SPECT断层显像，尤其是SPECT/CT融合显像通过良好的定位显示可明显提高显像诊断的准确性。

多模态、分子影像融合现代医学影像技术和分子生物学技术，从解剖结构到分子功能的整体观察，在分子和细胞水平进行可视化显像认识疾病，阐明病变组织细胞受体密度与功能变化、基因与报告基因的表达、生化代谢变化及细胞信息传导等，为临床诊断、治疗监测和医学研究提供分子水平信息。可以预料，多模态、分子影像将成为未来主要的医学影像技术，为临床疾病的研究和有效诊治提供更加全面的影像信息。