PET/CT成像入门：十问十答-器械之心

本文旨在帮助即将进入PET/CT成像技术岗位的影像技师，初次接触PET/CT诊断的影像医师，或者影像专业实习生快速了解PET/CT检查成像的流程，大致原理和非常概况的了解PET/CT成像实践需要关注的内容：

PET/CT基本原理？
PET/CT最常用核素和药物是什么？
PET/CT检查流程是怎样的？
PET/CT中CT的作用？
放射性活度是？为什么要测量活度？
什么是SUV值？
PET/CT扫描时间和延迟扫描时间？
什么叫特异性示踪剂？常用药物？
PET/CT扫描中的图像质量控制？
PET/CT辐射剂量?

全文约5000字，阅读需要15分钟~

01 PET/CT基本原理？

PET/CT结合了正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography，简称PET）和计算机断层扫描（Computed Tomography，简称CT）两种技术。

PET/CT的基本原理是利用放射性核素标记的示踪剂，通过PET成像技术来检测这些示踪剂在体内的分布，从而反映组织的生物活性和代谢状态。

具体来说PET的检测原理是：

当放射性核素发生β+衰变时，会发射正电子；

正电子与周围电子相互作用发生湮没辐射，产生两个能量相等、方向相反的511keV伽马光子；

PET扫描仪通过环形探测器和符合电路探测并识别这些成对的伽马光子来确定示踪剂在体内的精确位置，进而重建出反映组织代谢活性的图像。

更多请参考：

PET/CT成像原理-物理、设备、图像重建（一）

PET/CT成像原理-物理、设备、图像重建(三）

02 PET/CT最常用核素和药物是什么？

PET/CT中最常用的放射性核素是氟-18（F¹⁸），它通常被用来标记药物，如18F-FDG（2-氟-2-脱氧-D-葡萄糖），这是一种葡萄糖的类似物，常用于反映组织的葡萄糖代谢情况。由于恶性肿瘤细胞通常具有较高的代谢活性，它们会过度利用葡萄糖，因此18F-FDG在肿瘤细胞中的积聚可以帮助医生发现肿瘤的位置、大小和数量。此外炎症等病变也会导致18F-FDG的积聚。

18F-FDG作为PET/CT中常用的显像剂，虽然在肿瘤成像中非常有用，但它并不具有特异性。这意味着，除了肿瘤细胞外，一些正常的组织也会摄取FDG，这种现象被称为“生理性摄取”。以下是一些常见的会摄取FDG的正常组织：

脑组织：大脑皮质、基底节区、丘脑和小脑会有生理性FDG摄取，因为大脑是人体消耗葡萄糖最多的部位。
心肌：正常显像中，左心室壁表现出环状的高摄取带，建议FDG前禁食4-6小时以减少心肌的FDG摄取。
泌尿系统：由于FDG通过泌尿系统排泄，双侧肾盂、输尿管及膀胱会有放射性浓聚。
肝脏和脾脏：在正常情况下，肝脏和脾脏都会出现一定程度的FDG生理性摄取，脾脏的放射性水平通常低于肝脏。
骨骼肌：在剧烈运动后，过度运动的肌群可能会出现FDG的高摄取。
消化道：胃、小肠和结肠可能因平滑肌蠕动收缩和黏膜的消化过程中的活动而出现生理性FDG摄取。
骨髓：在某些情况下，如粒细胞刺激因素治疗后，骨髓可能出现弥漫性增高的FDG摄取。
棕色脂肪：在精神紧张或寒冷刺激下，棕色脂肪可能出现生理性FDG摄取，最常见于颈部、锁骨区等。
生殖系统：女性在月经周期中，子宫和卵巢可出现生理性FDG摄取；男性睾丸也可能出现生理性摄取。

03 PET/CT检查流程是怎样的？

检查前准备：患者需要至少禁食6小时，只能喝白开水，禁食一切含糖食品（包括碳水化合物）。禁食能够：降低血糖水平，减少正常组织对FDG的摄取，如肌肉。糖尿病病人也要控制血糖，通常要求血糖不超过11.1 mmol/L。同时，患者应携带所有相关的医疗资料，如病历、检查结果、病理报告等。

注射示踪剂：在检查前，患者会接受放射性示踪剂的注射，通常是18F-FDG。注射后，患者需在安静、弱光的环境(可能会导致颅脑摄取异常）中休息45-60分钟，以使示踪剂在体内分布。在等待检查期间，患者应避免剧烈运动和情绪波动(可能会导致肌肉摄取增加），以减少对检查结果的影响。

扫描显像：患者检查前需要喝水充盈肠胃，原因和CT扫描类似。检查时按照指示躺在检查床上，进行PET和CT扫描。扫描过程中（大概10~20分钟），患者需保持平静和体位不变，以确保图像质量。一般全身PET/CT扫描范围为颅底-大腿中上段，不包括四肢，四肢只有在特殊疾病下才会扫描。当然，还有局部扫描的话就只扫开单的位置，如：头颅显像、胸部显像、腹部显像等等。

检查后：检查完成后，患者需要在等候区观察一段时间，可能需要进行延迟扫描。此外，由于患者体内有放射性示踪剂，建议在检查后大量饮水以加速药物排泄，并在6小时内避免与孕妇和婴儿密切接触。

领取报告：PET/CT的报告由于需要进行融合处理PET图像会被显示为彩色，并且全身扫描病灶可能有很多，因此会打印成一本彩色小册子，而不是像放射科那样的胶片。在指定时间（我机构为一个工作日后的下午三点）到预约登记室领取报告。

04 PET/CT中CT的作用？

对PET图像进行衰减校正，提高图像分辨率。
利用CT图像对PET图像病变部位进行解剖定位和鉴别诊断，解决PET图像解剖结构不清晰的问题。
与PET图像融合，反映病灶的结构和病理生理变化，提高诊断的准确性。

更多请参考：PET/CT中CT的作用和参数设置

最重要的一个理念需要明确：

PET/CT中CT不是诊断CT、不是诊断CT、不是诊断CT

不能要求完全通过PET/CT中的CT单独用于诊断疾病，最起码不能完全依赖。如果确有需要，也应该使用全身低剂量CT＋局部诊断剂量CT的方式进行扫描以降低辐射剂量。

06 放射性活度是什么意思，为什么要测量注射活度？

放射性活度（Radioactivity）是指放射性物质每秒衰变的次数，通常用贝克（Becquerel，Bq）作为单位，1 Bq 表示每秒有一个原子衰变。此外，还有居里（Curie，Ci）作为单位，1 Ci 等于每秒3.7×10^10次的衰变。贝克和居里类似于重量单位的磅和千克，只是度量大小不同，但是都是衡量同一种数据的单位。

更多请查阅：PET/CT成像原理-物理、设备、图像重建（二）

简单来说，放射性活度就是核医学的“药物剂量”的概念。类似于临床的注射某某药物多少毫克，或者多少毫升，区别是：核医学的药物无法用体积或者重量计量，因为放射性药物会衰变，每时每刻的放射性活度是不同的。也因此，在测量放射性活度的时候需要写明测量的时间，因为放射性活度在不停变化。并且测量放射性活度时需要测量注射完成后空针的活度，注射前活度-注射后空针活度=注射进病人体内的放射活度。无论是记录测量时间还是测量空针活度，都是为了保证准确测量注射进体内的放射性药物活度。

不同患者的体重和生理条件不同，测量注射活度有助于标准化剂量，确保检查效果，一般来说都是按患者体重确定注射总量的，一般为0.08~0.12mCi/kg。越先进的设备探测效率越高，可以用更低的注射剂量达到符合诊断标准的图像质量。合适的放射性活度有助于获得高质量的PET图像，提高诊断的准确性。

注射的放射活度是影响SUV值计算的一个重要因素，因为SUV值的计算涉及到注射剂量。

比如药物外渗，没有打到血管里，可能会影响图像质量和SUV值测量的准确性。请查阅：放射性药物外渗：识别与干预

07 什么是SUV值？

SUV值，即标准摄取值（Standardized Uptake Value），是正电子发射断层扫描（PET）或单光子发射计算机断层扫描（SPECT）成像中使用的一个半定量指标，用于评估组织对放射性示踪剂的摄取程度。类似CT中的CT值，描述病变除了位置、大小还需要描述摄取情况，就是SUV值。SUV值和CT值不同的是，SUV是半定量参数，没有这么精确，影响因素太多，从这个角度来看SUV值更像是磁共振的ADC值，只能用于表示相对的高或者低。SUV是PET和SPECT成像分析中的一个重要参数，常用于肿瘤学研究和临床诊断中。

肿瘤检测和分级：恶性肿瘤通常具有较高的代谢活性，因此会显示出较高的SUV值，有助于区分良恶性肿瘤。

疗效评估：通过比较治疗前后的SUV值，可以评估肿瘤对治疗的反应。

复发监测：在治疗后，SUV值的升高可能提示肿瘤复发。

放射性药物治疗：在放射性药物治疗中，SUV值有助于确定治疗剂量。

需要注意的是，SUV值受到多种因素的影响，包括示踪剂的选择、注射剂量、患者体重、扫描时间等。因此，在解释SUV值时，需要综合考虑这些因素，并在可能的情况下进行标准化。

更多请查阅：SUV值测量误差及其影响因素

08 PET/CT扫描时间和延迟扫描时间？

PET/CT扫描在注射显像剂后需要等待一段时间。显像剂注射后，患者需要在安静、弱光的环境中休息一段时间，通常是45-60分钟，以让显像剂在体内分布。实际的PET/CT扫描过程本身大约需要15-20分钟。

在进行常规扫描后，有时还需要延迟扫描。这种延迟显像通常在初次扫描后的1-2小时进行，具体时间取决于显像剂的特性和临床需求。延迟显像的目的是为了提供更多的诊断信息，比如：

对于某些空腔脏器（如胃或肠道），延迟显像可以帮助区分生理性浓聚和肿瘤性病变。对于实质性病灶，如怀疑肝脏占位，延迟显像有助于区分良性或恶性肿瘤。对于泌尿系统的肿瘤，延迟显像可以通过对比泌尿系统核素浓聚情况的变化，帮助准确诊断。

延迟显像可以提高病灶的检出率，尤其是在本底组织FDG摄取减低后，使得病灶更加明显。此外，它还有助于区分生理性和病理性摄取，常用于胃肠道、泌尿系统等部位的检查。

18F-FDG扫描时间：

根据EANM的指导方针，FDG给药的推荐间隔开始扫描时间为60分钟，可接受的范围为55-75分钟
核医学和分子成像学会(Society of Nuclear Medicineand Molecular Imaging) 目前的FDG PET程序指南建议，成像应在放射性示踪剂分布时间至少延迟 45分钟后开始
实体瘤 PET 反应标准（PERCIST)推荐的时间间隔为60分钟,可接受范围为55-75 分钟。
当患者重复进行 FDGPET/CT 检查时，尤其是在评估治疗反应时，必须将时间间隔控制在 10分钟或 15 分钟内。

18F-FDG延迟扫描时间：：

在大多数已报道的研究中,成像延迟时间存在显著差异。一些研究的初始和延迟成像时间点之间的间隔很短（30 分钟），而另一些研究的初始和延迟成像时间点之间的间隔则相当长(120-300分钟）。

没有统一的标准，但是建议在注射后两到三小时扫描。
一些学者认为,延迟成像对肿瘤图像对比度的改善主要是由于肿瘤组织内累积的FDG摄取,而另一些学者则发现背景活动的减少是主要原因。
双期扫描是有意义的，但是是否需要所以的病人都扫描双期，还是需要研究论证。

When should we recommend use of dual time-point and delayed time-point imaging techniques in FDG PET? Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2013 May;40(5):779-87.

不同的配体扫描和延迟时间也不太相同，上面都是FDG的延迟时间，新药都有相关研究来确定最佳扫描时间，请参考：

[18F]PSMA-1007：人体成像特性

PSMA延迟显像：必要性和延迟时间

09 什么叫特异性示踪剂？常用药物？

18F-FDG是一种葡萄糖类似物，它反映的是细胞的代谢活性。FDG PET/CT可以检测多种肿瘤，但由于其非特异性，可能会受到炎症和其他高代谢组织的干扰，导致假阳性结果。此外，一些肿瘤细胞可能对FDG的摄取较低，使得FDG PET/CT在这些情况下的敏感性不足。

为此一些特殊的示踪剂可以做到对某一种疾病特异性的显像。相对于18F-FDG PET成像，这些特异性PET成像技术的优势主要体现在：针对特定生物标志物，减少了非特异性摄取，提高了成像的准确性。这也是为什么核医学常常和分子影像一起出现的原因，因为它涉及到使用放射性示踪剂在分子水平上探测和量化生物过程，从而在疾病产生可检测的解剖学变化之前发现病理变化。这种成像方式可以反映细胞和分子的生物学特性，如受体的表达、酶的活性和代谢途径的变化，从而提供了一种在分子层面评估疾病状态和生物学行为的方法。

比如：

PSMA（前列腺特异性膜抗原）成像技术在前列腺癌的诊断、分期和治疗中扮演着重要角色。PSMA是一种跨膜糖蛋白，其在前列腺癌细胞中的表达显著高于正常前列腺组织。能够有效检测前列腺癌病灶，包括转移性淋巴结和骨转移。PSMA PET/CT不仅用于初筛高危前列腺癌患者，还广泛应用于复发性前列腺癌的管理。对于接受过局部放疗的复发性前列腺癌患者，PSMA PET/CT可以指导进一步的治疗方案，如放射治疗、外科手术或靶向治疗。

CXCR4（C-X-C基序趋化因子受体4）是一种G蛋白偶联受体。在原发性醛固酮增多症（PA）中，通过CXCR4成像可以帮助区分单侧产生醛固酮的腺瘤（APA）与双侧特发性肾上腺增生（IAH）和无功能性肾上腺肿瘤（NFA）。研究发现，CXCR4在正常肾上腺组织、特醛（IHA）和无功能腺瘤（NFA）中低表达，而在醛固酮腺瘤（APA）中高表达。

奥曲肽PET成像是一种基于生长抑素受体（SSTR）的显像技术，能够特异性地靶向表达SSTR的NET细胞。由于大多数NETs分化良好、生长缓慢，通常糖代谢水平较低，因此18F-FDG PET显像对NETs的诊断灵敏度较低，而奥曲肽PET显像则可以有效检测这些肿瘤。此外，奥曲肽PET/CT显像已被证明在NET患者的诊断、分期、用药指导及预后评估等方面提供了重要依据参考，临床价值显著

6-[18F]氟-L-多巴{6-[18F]fluoro-L-dopa，18F-DOPA}是L-多巴的类似物，可用于评估体内多巴胺代谢通路的活性。18F-DOPA PET/CT在神经内分泌肿瘤(包括嗜铬细胞瘤/副神经节瘤、甲状腺髓样癌、胃肠道类癌、神经母细胞瘤)、先天性高胰岛素血症、脑肿瘤、帕金森病等疾病中均有独特的应用价值。

10 PET/CT扫描中的图像质量控制？

病人是否有动：由于扫描时间比较长，很多病人都无法保持不动，特别是很多做PET的患者都是肿瘤患者。同时，在患者咳嗽时也应该提醒患者尽量忍住。可以通过观察系统计数速率来了解患者是否有动，如果患者动了层面位置变化，系统计数速率会有波动。此外，可以看扫描完成的图像CT和PET融合的吻合度，如果不好，可能需要后处理重新校准融合。

请参考：什么是系统计数速率

图像重建是否异常：前面放射性活度和SUV值的部分讲到需要准确输入注射药物放射性活度和时间，此外还有输入患者的身高体重以计算SUV值。如果前面这些数据输入错误，会导致图像的重建错误，严重影响诊断的，需要重新输入上述信息以重新重建图像，需要重点关注。

是否需要扫描诊断剂量CT：这个其实更多是看诊断医师的要求，如果是需要对核心病灶扫描诊断CT的话就要加扫。还有就是为了降低患者辐射剂量，如果不是看肺部疾病的患者我机构是先从不屏气的全身CTAC中重建肺窗图像的，如果图像非常差，再加扫屏气肺部CT。

危急值报告：不算是图像质量控制，但是确实是需要在扫描时关注的内容，如：严重颅内血肿、挫裂伤、蛛网膜下腔出血的急性期；椎体粉碎性骨折压迫硬膜囊；心包填塞、急性主动脉夹层、主动脉瘤破裂；消化道穿孔、急性肠梗阻等等