深入了解:PET-CT检查是什么?
PET/CT的全称叫正电子发射断层显像/X线计算机体层成像。
想要清楚的知道什么是PET-CT,首先需要分别了解PET和CT分别是什么。
本文章图表中的数据来自于日本国立放射线医学综合研究所。部分数据日本国立国际医疗研究中心关于PET-CT检查辐射的说明网页也有专项说明。请放心阅读。
PET检查是将能释放出放射线的药物通过静脉注射入体内,使用体外的仪器对放射性药物在体内的分布情况进行信息处理,进而获得人体的断层分布图,获取器官组织代谢状态、疾病信息的检查方法。
通俗的理解,我们把人体想象成一块儿均匀分布、划分成网格状的农田,用掺入荧光粉的水去浇灌。
在农田上方拍照,亮度高的网格代表聚集了更多的水,我们可以合理推断是田鼠挖的洞,或者是一块儿洼地。亮度低的网格表明水吸收较少,可能是个高出水面的土包, 完全不发光的地方大概率是一点水也不吸收的石块。
在这个例子中,荧光粉发出的光和物理形态下流动的水共同完成了"农田网格化描绘"的作用,我们把它称为"示踪剂"或者说"显像剂"。
早在1930年代,医学界就已发现恶性肿瘤的有氧葡萄糖酵解明显高于正常细胞,原因在于异常增殖的恶性肿瘤细胞需要大量的细胞能量维持。
根据这个特性,把通过核反应产生的正电子放射性核素(如11C、13N、15O、18F)和脱氧葡糖糖结合起来,就可以用于人体组织代谢的图像描绘。
临床上综合考虑放射性核素的衰减、制备难易度和适用性,18F-FDG(全称氟代脱氧葡萄糖)能较好的反应人体主要器官组织代谢的状况,逐渐成为最常用的示踪剂。
虽然PET检查可以很好的反应人体器官、组织的代谢图像,但也有一个缺点就是无法准确提供病灶的解剖位置信息。毕竟,人体是3维的结构,不是一张平板照片。如果能把PET和三维结构结合起来,医生的检查手段将有质的飞跃。而采用"X射线计算机断层成像"的CT恰好可以弥补这个缺憾。
随着CT技术和计算机科学的发展,1999年6月,美国匹兹堡大学在美国第46届核医学年会上正式发布了PET/CT原型机获得成功的消息:通过PET和CT设备的功能叠加,同时具备PET和CT的优势功能,发挥出"1+1>2"的功效——一次检查可以同时提供解剖显像和功能显像,是当前影像诊断技术中最为理想的结合。
特别是在肿瘤的早期发现、诊断、分期、疗效评估等方面发挥重要的作用。2000年10月, PET/CT在美国正式用于临床检查和治疗。这项令人瞩目的成果被权威的《时代》杂志评为2000年"年度医学发明"。
PET/CT检查辐射真的超高吗?
在搞清楚这个问题之前,我们先来了解一下辐射本身以及计量的概念。
物理学上的辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态,在真空或介质中传送。通常有以下四种:
电磁波: 微波、可见光、X射线、γ射线(γ)
粒子辐射: α射线(α)、β射线(β)、中子辐射
声辐射: 超声波、声波、地震波
引力波。
辐射之能量会从辐射源往外向所有方向直线放射。一般依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射和非电离辐射。PET检查中使用的示踪剂发出的β射线、CT检查中使用的X射线都属于电离辐射。
辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。在放射医学和人体辐射防护中,通常采用希沃特(缩写Sv)这一基本辐射强度单位进行计量。其定义是每千克人体组织吸收1焦耳,为1希沃特。希沃特单位表示相当大,所以常会用毫希沃特(mSv)与微希沃特(μSv)来表示,1希沃特等于1000毫希沃特,而1毫希沃特等于1000微希沃特。
人类身体所能承受的辐射剂量除了强度这一指标,和暴露时间也有直接关系。因此,实际使用中以辐射场的强度与曝露时间的相乘积计算辐射剂量,我们常见到的反映"辐射水平"的单位是"微希沃特/小时"及"毫希沃特/年"。
在放射医学领域,还有一个重要的单位"戈瑞"(Gy),用于衡量由导致的"能量吸收剂量"(简称吸收剂量),它描述了单位质量物体吸收电离辐射能量的大小。
一戈瑞(1 Gy)表示每公斤物质吸收了一焦耳的辐射能量,仅在描述X射线、伽马射线、贝塔射线的辐射剂量时,戈瑞和希沃特是等价的,但戈瑞在实际应用中用于描述辐射吸收剂量的大小,希沃特则描述当量剂量。
在厘清上述概念后,我们通过一张图表来了解医学检查中辐射的剂量。
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图表中的数据来自于日本国立放射线医学综合研究所。一次PET检查的辐射剂量为2~4 mSv,一次常规CT检查的辐射剂量约为12 mSv。日本国立国际医疗研究中心关于PET-CT检查辐射的说明网页也有专项说明。
PET/CT检查中,CT主要做器官组织的位置信息采集和衰减矫正,采用低剂量CT,照射剂量远低于常规的CT检查,二者加起来计算,受检者接受一次PET/CT检查所受照射有效剂量为8~10mSv。
那么,这个辐射剂量高吗?我们再看一组数据,比较之后您就会明白,8~10mSv的剂量不仅属于正常范围内,而且还很安全。
最后我们来解答一下为何做完检查需要避开儿童和孕妇。
18F-FDG中含有的放射性物质的物理半衰期为108分钟,18F-FDG注射进入人体约12个小时后,其放射性就会降低到本底辐射以下。如果PET/CT检查后多喝水,多排小便,缩短药物在体内的停留时间,4个小时左右就可以完全放心。
为了撰写此文,我们专程赴日本国立放射线研究院采访
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