進入多模態、分子顯像新時代的核醫學

李亞明(中國醫科大學附屬第一醫院核醫學科，沈陽 110001)

現代醫學影像由以精確、精密、精確顯示組織器官解剖結構和組織密度變化為主的解剖影像(如CT、MR、超聲)、以顯示組織器官血流和功能變化為主的功能影像(如單光子發射計算機斷層顯像，SPECT)和以顯示病變代謝變化為主的分子影像(molecular imaging)(如正電子發射斷層掃描，PET)等三部分組成。在三大類影像技術中，核醫學涵蓋了其中的功能影像和分子影像。

以PET為代表的分子影像實現了對在體細胞和分子水平的機體生物代謝過程的觀察及測定。其機制在于可選擇多種探針或顯像劑進行定性、定量檢測細胞和分子的生物變化及其特征，最具代表性的為18F-脫氧葡萄糖(18F-FDG)顯像。當腫瘤細胞數≥107時，PET即可顯示腫瘤病變。

進入21世紀，多模態(multiple modality)顯像技術，如SPECT/CT、PET/CT在核醫學臨床工作中得到了越來越廣泛的應用。截止到2011-12-31，我國在臨床使用的SPECT/CT為 140臺;截止到2012-01-31，PET/CT為162臺。多模態顯像技術的建立和應用為臨床疾病的診治提供了更加方便、全面、準確的影像信息。

目前全球，尤其是在我國，惡性腫瘤的發病率和死亡率仍居高不下。作為腫瘤預防和有效治療的重要手段之一，腫瘤篩查，即發現癌前病變和盡早發現并診斷腫瘤具有重要意義。美國國家癌癥協會認為，通過恰當的腫瘤篩查手段可避免30%-35%的癌癥患者過早死亡。

與傳統的僅對某一種癌癥或某一器官和局部進行篩查的方法不同，FDG-PET或PET/CT用于惡性腫瘤健康篩查具有明顯的優點。首先，葡萄糖代謝明顯活躍是多數腫瘤共有的代謝特征，應用FDG做為顯像劑，通過代謝成像，為多種腫瘤的早期發現奠定了基礎;其次，FDG-PET或PET/CT可進行全身顯像，一次檢測可涵蓋全身多種腫瘤的早期篩查;國內外篩查結果顯示，應用FDG-PET或PET/CT顯像進行腫瘤篩查發現惡性腫瘤的陽性率為0.7%-5%，明顯高于傳統的篩查方法;以 FDG-PET作為篩查手段，對肺惡性腫瘤篩查數據顯示，FDG-PET顯像肺陽性結果的80%都是肺癌Ⅰ期。

骨骼系統是惡性腫瘤常見的轉移部位之一，有效診斷腫瘤骨轉移對臨床準確分期，制定恰當有效的治療方案，評估預后，評價療效等甚為重要。核醫學骨顯像劑99mTc-亞甲基二膦酸鹽(99mTc-MDP)經靜脈注射后可與骨骼中無機鹽成分羥基磷灰石晶體發生化學吸附、與骨組織中有機成分結合而濃聚于骨組織。通過觀察顯像劑在骨骼中的生物分布及其變化，反映骨代謝及其變化。SPECT骨平面顯像是臨床應用最廣泛、最基本的顯像方式，突出特點之一是檢測骨骼病變的敏感性高，如可較其他常規影像技術早3-6個月發現腫瘤骨轉移病變。SPECT斷層顯像可進一步提高病變的檢出率和診斷的特異性。SPECT斷層顯像可改善平面圖像的組織對比度、提高顯像空間分辨率。增加圖像對比度可提高較小病變檢出率，對于結構復雜的骨骼，如椎骨、顱骨、盆腔骨骼，可準確定位病變。對平面骨顯像可疑但難以明確的異常改變，可通過斷層顯像進一步明確，提高敏感性和特異性，準確診斷疾病。有學者研究結果顯示，多模態SPECT/CT骨顯像診斷骨轉移腫瘤的敏感度為 96.0%，特異性 96.5%，陽性預測值96.0%，陰性預測值 96.4%，假陽性率為3.6%，假陰性率為 4.0%，準確性 96.2%。SPECT斷層顯像，尤其是SPECT/CT融合顯像通過良好的定位顯示可明顯提高顯像診斷的準確性。

多模態、分子影像融合現代醫學影像技術和分子生物學技術，從解剖結構到分子功能的整體觀察，在分子和細胞水平進行可視化顯像認識疾病，闡明病變組織細胞受體密度與功能變化、基因與報告基因的表達、生化代謝變化及細胞信息傳導等，為臨床診斷、治療監測和醫學研究提供分子水平信息。可以預料，多模態、分子影像將成為未來主要的醫學影像技術，為臨床疾病的研究和有效診治提供更加全面的影像信息。