正电子成像(PET)是以正电子发射核素标记的生物活性分子,如:葡萄糖、氨基酸、核苷酸等,通过示踪剂原理,反映生物活体内的生化改变和代谢信息的核医学显像技术。在肿瘤PET成像中,应用得最普遍的示踪剂是18F标记的脱氧葡萄糖(18F-FDG)。
它是葡萄糖的类似物,是以正电子发射核素18F取代葡萄糖分子2位上的氧原子,它与葡萄糖一样经同一途径被细胞摄取,在己糖激酶的作用下被酰化成氟-2-脱氧葡萄糖-6-磷酸盐,该产物与酶的底物不匹配,不能像正常葡萄糖一样被进一步代谢而被截留在细胞内。细胞内氟-2-脱氧葡萄糖-6-磷酸盐反映了该细胞的葡萄糖利用率。
恶性肿瘤组织中普遍存在着细胞快速增生、细胞膜葡萄糖载体增多和细胞内磷酸化酶的活性增高等生物学特征,使得肿瘤细胞内的糖酵解代谢率明显增高。18F-FDG在细胞内的浓聚程度与细胞内葡萄糖的代谢水平高低呈正相关。恶性肿瘤的18F-FDG摄取往往增加,因此能用于诊断恶性肿瘤和鉴别病灶的良性和恶性。
但是,部分急性炎症病变也可能呈18F-FDG摄取增加,只是摄取增加没有恶性肿瘤高,在此情况下可用延迟扫描来鉴别,即在第一次扫描后的2小时后再次进行扫描。一般良性病变的18F-FDG摄取降低,而恶性肿瘤的18F-FDG摄取不降低,还可能升高。
判断FDG摄取是否异常的常用方法有两种:一种是目测图像法,以纵隔血池的摄取程度为参照,1级为图像上没有明显摄取,2级为摄取低于纵隔,3级为摄取与纵隔相等,4级为摄取高于纵隔,5级为摄取远高于纵隔,4级和5级被判为恶性病变,而1、2、3则被认为是良性病变;另一种是半定量分析法,以反映组织的葡萄糖代谢率的参数――FDG标准摄取值(SUV)的高低来鉴别病变的性质。
利用肿瘤细胞摄取FDG的能力增高的特点,不仅可以早期发现和确定肺原发灶的部位、大小、代谢异常程度,还可以准确测定肿瘤的淋巴结及远处转移。
PET也应用于评价肿瘤对治疗的反应。目前临床上常用的监测肿瘤对治疗反应的方法是治疗前后的CT检查对比,用以评价的标准是肿瘤的体积是否缩小和缩小的比例。但残存肿瘤细胞的数量和增殖活性并不一定与肿瘤体积变化保持一致。因而CT评价肿瘤对治疗的反应仍不够准确。PET上FDG的浓聚程度反映的是细胞的增殖能力,它与有活力的细胞数量和细胞的增殖活性相关,因此,诱导治疗后肿瘤内FDG摄取的状况,可提供更准确的治疗反应评价。
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