王霞 榮彩秀
PET/CT是功能分子影像學設備,近年來其應用快速普及。將PET功能代謝信息與CT解剖結構信息結合在一起,可同時反映病灶的病理生理變化及形態結構變化,明顯提高診斷準確性。本文從定義開始,介紹其原理、臨床意義、主要指標、主要特點及臨床應用,最后結合其在語言研究領域的應用做出展望。
近年來,科技的不斷更新使得各成像技術飛速發展,影像診斷學也應運而生,其一大重要進展是圖像融合技術的發展與應用。PET(Positron Emission Tomography)和CT(Computed Tomography)分別作為功能成像和解剖成像的典型代表,其融合可以稱作是圖像融合最引人矚目的產品。
1 PET/CT定義及原理
1.1 定義
PET/CT(Positron Emission Tomography / Computed Tomography)全稱為正電子發射斷層顯像 / X線計算機體層成像儀,將PET(功能代謝顯像)和CT(解剖結構顯像)有機結合在一起。它首先將微量的正電子核素示蹤劑注射到人體內,然后采用特殊的體外探測儀(即PET)探測這些正電子核素人體各臟器的分布情況,通并過計算機斷層顯像顯示人體主要器官的生理代謝功能,同時應用CT技術為這些核素分布情況進行精確定位,使這臺新型的影像設備同時具有PET 和CT的優點(孫濤等,2010)。
1.2 基本原理
PET為正電子發射型電子計算機斷層顯像,其系統主要部件包括機架、環形探測器、符合電路、檢查床及工作站等。其中,探測系統作為整個系統的主要部分,采用的塊狀探測結構有助于消除散射、提高計數率。盡管PET能提高整體分辨率,但也存在其不足,即不能提供某些病灶的精細解剖定位診斷。
CT為計算機斷層掃描,是最常用的醫學結構成像設備之一。其工作的基本原理是圖像重建,即利用X射線對人體選定的斷層面進行穿透攝影,并通過測定透過的X線量獲得斷層圖像。由于人體各個組織對X射線的吸收不一樣,CT便利用人體組織密度差進行成像,空間分辨可達到亞毫米級(金鑫,張勇,2015);此外,CT還能準確描述病變大小、位置、形態等多個解剖學特征并清晰顯示人體斷層影像。但是,CT也有其局限性,因為僅靠病變的解剖學特征診斷疾病是不全面的,不能對某些病灶性質做出準確的判斷(王榮福等,2007)。
2 PET/CT的主要特點及意義
PET/CT最主要的特點在于,通過PET和CT的圖像融合,解決了單純的PET圖像空間分辨率低等缺點。PET/CT并不是簡單地將PET和CT兩種設備及其影像資料整合起來,而是將二者進行有機精準地整合,在精細地描繪出機體分子水平上的生理病理和生物代謝過程,從而克服二者顯像分離情況下圖像數據融合難以匹配的缺陷(王榮福等,2007)。總的來說,其特點主要有(王榮福等,2009):①縮短了圖像采集時間;②提高了診斷精確性;③提供了更有價值的治療信息。
PET/CT集多個優點于一身,能提供更多的預測和治療處理信息,其融合圖像對疾病研究具有重要意義。該融合圖像能夠很好地描述疾病對生物化學過程的作用,鑒別生理和病理性攝取,能在疾病得到解剖證據前檢測出早期發病征兆,甚至能探測到極小的亞臨床型腫瘤,為臨床確定放療的計劃靶區、檢測治療過程中藥物和放療效果提供最佳的治療方案和篩選最有效治療藥物。同時,該設備還適用于精細放療,能極大提高放療計劃的準確性。更重要的是,作為一種更深層次的臨床檢查手段,PET/CT的價值不僅僅體現在疾病診斷,還對目前仍不清楚的代謝疾病研究和受體疾病研究同樣有非常重要的意義。
3 PET/CT的應用
利用PET/CT技術進行的相關臨床研究包括圖像呼吸運動偽影校正、肺癌治療以及針刺得氣等,以及在腫瘤疾病、心血管系統疾病和神經系統疾病三方面的診斷(王榮福等,2007)。近年來國內外開始把該技術應用于語言障礙的研究中。早在1996年Paulesu等利用就PET研究額下回的音素和語義流暢性時發現了Broca區的異質性。Petersen等1988年利用PET研究了正常人語言感知、語言運動和詞語聯想時腦區域血流量變化。李潔穎等(2017)運用PET等手段研究Logopenic 型進行性失語(LPA)的臨床表現、神經心理學和影像特點。結果發現LPA患者自發語言和命名過程中單個詞語取詞困難,語言復述和復雜長句理解存在障礙,并伴有語音錯語和記憶力減退。FDG-PET 顯示左側額、顳、頂和枕葉葡萄糖代謝減低。牛娜等(2014)為了比較語義性癡呆和進行性非流利性失語患者的腦代謝減低區域的差異并分析低代謝腦區與語言障礙表型的關系,收集了6例語義性癡呆和5例原發非流利失語患者, 18F—FDG PET腦顯像顯示經典型語義性癡呆與進行性非流利性失語的腦皮層代謝減低模式不同,且代謝減低區與臨床癥狀相關。關于皮質下失語的研究,利用CT和MRI可對皮質下結構的定位更加準確、精細,目前已經證實大多數皮質下病變位于左側基底節和左丘腦,也有少數病灶位于右側皮質下,而出現所謂的交叉性失語,影像學的這一發現支持左側半球為語言優勢半球的觀點。Russmann等對13例腦梗死患者進行研究,發現單純豆狀核的病變就可產生失語。Sehak VH,Flaherty A,Kraft E et. al(2000)通過此研究手段發現左側尾狀核或殼核病變,會出現相應的皮質區腦血流或代謝下降。PET與CT融合在一起時既可以提供功能圖像又可以提供清晰的解剖圖像,但由于其昂貴的檢查費,用于皮質下失語的研究較少。
4 結語
當前影像學的快速進步與普及,尤其是PET功能代謝信息與CT解剖結構信息的有效結合,為語言治療師提供了透視大腦的窗口,可清晰反映病灶的病理生理變化及形態結構變化,促進其對健康或病態語言結構和功能的理解,提高診斷準確性和治療有效性,但目前的研究仍存在許多問題。相信隨著技術的更新發展,各種新型影像學檢查技術將會繼續推動語言疾病的深入研究,為語言障礙患者帶來福音。
基金項目:四川外國語大學2017科研創新項目《中國EFL學習者語言加工中任務轉換效應的ERPs研究》。項目編號:SISU2017YY10。
(作者單位:四川外國語大學研究生院)