符合线路断层显像原理及其应用

0　引言

医用核仪器是一类通过检测引入人体内的放射性核素及其标记化合物即放射性药物在不同脏器和/或病变组织的摄取和清除程度,显示脏器和病变组织的形态、血供、功能、代谢、免疫特性、递质浓度和受体密度的放射性显像仪器和检测体外待测物质含量的非放射性显像仪器。医用核仪器主要包括放射性核素显像仪器如γ相机(gamma camera)、单光子发射型计算机断层显像仪(single photon emission computer tomography, SPECT)和正电子发射型计算机断层显像仪(positron emission computer tomography,PET)以及近年来推出并开始广泛用于临床的双和/或三探头符合线路断层显像仪和非放射性核素显像仪器如放射免役分析(radioimmunoassay,RIA)测定的γ闪烁计数仪和液体闪烁测量仪(liquid scintillation)等。然而述仪器具有不同的临床适用范围,因此充分了解医用核仪器设备的性能、工作原理和特点及其临床应用是非常重要的。

现代先进的医疗设备是促进医学事业发展的重要先决条件之一。PET技术是当今核医学领域最先进的显像仪器,但由于存在仪器昂贵和配套人员以及后期投入等一系列问题,临床难以普及推广使用。世界上PET仅安装在一些大城市的医学中心,我国北京地区已经安装3台,上海、广州和淄博等城市相继引进PET高新技术。面临今后医疗制度改革和实行医疗保险制度,PET检查收费又是一个新问题。因此,亟待研制出适合我国国情的核医学显像仪器。在许多学者和专家以及生产SPECT各公司共同努力下,近两年竞相推出在双探头或三探头SPECT机上进行符合探测,既实现了廉价正电子断层成像,又兼备SPECT断层显像功能,达到一机两用的目的,其图像质量和临床价值得到肯定[1,2]。SPECT/PET双功能仪既可更新设备老化的SPECT,同时又可开展部分PET功能如18F-FDG肿瘤代谢显像、心肌细胞存活性检测和脑功能与受体研究,对保证我国核医学水平与国际接轨或处于领先地位和影响具有重要意义。本文就针对近年来核医学新推出SPECT/PET的显像原理和应用综述如下。

1　符合线路断层显像发展史

正电子符合探测技术早在60年代开始Anger等人用高能准直器,厚晶体的γ相机进行了单光子的正电子放射性核素(511keV)平面显像,不少学者或专家还做了正电子发射断层显像的尝试,由于当时科学技术水平限制,尚未成功。70年代初继X-CT新技术的出现,正电子显像技术发展迅速,并推出第一台适于临床应用的PET,到70年代中期第一台商业PET问世,历经20年不断改进和完善,PET技术已经成熟,国外已广泛用于临床,国内北京、上海、广州等大城市相继引进或安装了PET,淄博万杰医院于1994年国内首家引进美国GE公司Advance PET,至今已做了5000多例病人。这无疑对促进和推动我国PET事业发展具有重大意义。然而,PET设备价格昂贵,还要考虑到安装生产正电子的加速器和合成示踪剂的全套装置以及配套人员和经营管理各种费用开支等多种因素,使得国内大多数医院难以给予这种高新技术的投资,因此,PET有它的局限性。近两年来,世界生产核医学仪器的各家公司结合发展中国家国情和遵循市场需求在可变角双探头SPECT机上进行正电子符合探测成像的开发与研究,取得了重大成功,并在临床应用中得到了证实。