核医学成像技术原理与发展
核医学成像技术原理与发展
一、原理
核医学成像系统又称放射性核素成像(RNI)系统,所检测信号是摄人体内的放射性核素所放出的射线,图像信号反映放射性核素的浓度分布,显示形态学信息和功能信息。核医学成像与其他影像学成像具有本质的区别,其影像取决于脏器或组织的血流、细胞功能、细胞数量、代谢活性和排泄引流情况等因素,而不是组织的密度变化。它是一种功能性影像,影像的清晰度主要取决于脏器或组织的功能状态,由于病变过程中功能代谢的变化往往发生在形态学改变之前,故核医学成像也被认为是最具有早期诊断价值的检查手段之一。
二、显像仪器
早期开发的核医学成像仪器是放射性核素扫描仪。CT技术问世后,将放射性核素扫描与CT技术结合起来,开发出发射型计算机体层扫描术(ECT)。ECT技术不仅能动态观察脏器的形态、功能和代谢的变化,而且能进行体层显像和立体显像。ECT可分为单光子发射型计算机体层(SPECT)与正电子发射型计算机体层(PET)两类,两者的数据采集原理不同。
三、最新发展
PET/CT是将最先进的PET和CT的功能有机地结合在一起的一种全新的功能分子影像诊断设备。PET通过使用代谢显像剂、乏氧显像剂等药物,可以将肿瘤病灶的代谢信息表达出来,通过这些信息可以容易地确定肿瘤组织和正常组织及病灶周围的非肿瘤病变组织的界限,以及肿瘤病灶内瘤细胞的分布情况,真正做到以生物靶区为基础制定放疗计划。CT能够精确提供肿瘤病灶解剖结构。PET/CT融合的图像既能提供精确的解剖结构图像,又能提供生物靶区的材料。使用PET/CT制定放疗计划对于临床来说是一个全新的分子影像领域,具有广阔的应用前景。最新发展是将PET和MRI有机融合(PET/MRI),国外已有仪器投入使用研究,因价格昂贵,以及临床应用未完全成熟,处在临床研究的初步阶段,不久将为医疗影像技术带来革新。