第三节　PET与SPECT成像

一、SPECT的基本原理和检查方法

（一）SPECT的介绍和成像的基本原理

1958年，美国科学家海尔·安格（Hal O.Anger）发明的γ照相机问世，开启了核医学成像技术在临床实践中广泛应用的新纪元。它可以显示放射性药物在组织脏器内的分布及代谢状况，获取放射性药物在体内特定脏器或组织内的转运和分布信息，以二维图像的方式反映特定脏器或组织功能及代谢变化。SPECT是γ照相机与计算机技术相结合而进一步发展的核影像装置，它主要由准直器、晶体、光电倍增管矩阵、位置和能量电路、机架和计算机影像处理系统等部分组成（图1-3-1）。

SPECT探头围绕身体旋转360°或180°，准直器表面总是与旋转轴平行。数据采集可以根据需要从某一角度开始，在预定时间内采集投影图像。然后旋转一定角度，在同样时间内采集下一幅投影图像，从而获得不同角度的一维放射性分布曲线，称投影面积（profile）。某一角度的一帧图像就是三维物体在γ照相机平面上的投影，投影信号经过放大和模数转换后送入计算机，按照重建方法重建图像，可以得到矢状、冠状断层和任意斜位方向的断层图像。

SPECT与CT、MRI影像技术不同，主要显示人体组织器官的功能和代谢变化，为临床提供功能代谢方面的诊断信息。SPECT断层显像与γ照相机的平面显像相比具有明显的优越性，克服了平面显像对器官、组织重叠造成的掩盖小病灶的缺点，提高了对深部病灶的分辨率和定位准确性。随着图像融合技术广泛应用于临床，SPECT／CT实现了功能代谢图像与解剖图像的同机融合，实现了两种影像学技术的优势互补，为临床提供了更多的诊断信息（图1-3-2）。

（二）SPECT的检查方法

1.静态采集

通常用于观察被检器官的位置、形态、大小和放射性分布情况如增高、降低、正常或缺如。因此静态图像要求分辨率高、计数范围大。通常采用较大矩阵（256×256或128×128）。一般通过预置计数、预置时间或手动结束三种方式结束采集。

2.动态采集

一般用帧模式（frame mode）采集，即将收集到的计数信号直接按位置信号存入相应的像素，预置帧数及总帧数。一次采集最多可设置三个时相的帧率和帧数，连续自动采集，逐帧直接成像。也可用表列式（list mode）采集，即将采集的计数信号连同位置信号一起按时间先后排列储存，然后根据需要重新排列成像，较为灵活，但所用容量大。通常采用较小的矩阵（64×64），加快处理速度。

3.断层采集

SPECT断层一般使用低能高分辨型准直器，探头绕患者旋转180°或360°，每隔一定角度（3°或6°）采集一帧图像，获得靶器官或组织各个投影方向的放射性分布信息，经过电子计算机重建三维断层图像。矩阵一般采用64×64或128×128，64×64矩阵用每帧6°间隔，128×128矩阵用每帧3°间隔，每帧计数应不小于100K。

4.多门控动态采集

以生理信号对动态帧模式采集进行门控，对周期性的过程，可以采用多个周期内的动态图像系列相加的方法获得足够的计数，用各像素累积起来的信息建成一个心动周期内不同时相的心脏影像。通常采用较小的矩阵（64×64），图像总计数不低于5000K。

5.全身采集

根据身体指定部位的计数率，确定床速或探头移动速度，进行从头到足或从足到头的采集。总计数一般不小于1000K。

二、PET的成像原理和检查方法

（一）PET的介绍及成像原理

PET是核医学发展的一个重要里程碑。它可以定量探测正电子核素的空间分布和时间变化，以解剖图像的方式，从分子水平显示机体及病灶组织的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况，为临床提供更多生理和病理方面的诊断信息。PET开创了分子水平无创性研究人脑功能和心肌存活情况的先河，有助于深入了解生命活动的物质基础和认识疾病的病因，可以早期诊断疾病，发现亚临床病变，并可早期、准确地评价治疗效果。

与其他核医学成像技术一样，PET也是利用示踪原理来显示体内的生物代谢活动。但是PET有两个不同于其他核医学成像技术的重要特点：它所用的放射性示踪剂是用发射正电子的核素所标记的；常用的有18F、11C、15O和13N等（表1-3-1），是人体组成元素的同位素，由这些核素置换示踪剂分子中的同位素不会改变其原有的生物学特性和功能。这些核素在衰变过程中发射正电子，正电子在组织中运行很短距离动能消失后，即与负电子相互作用，发生湮灭辐射，发射出方向相反、能量相等（511keV）的两个光子。如果相对的两个探头同时探测到正电子湮灭辐射所产生的两个γ光子，那么辐射事件一定发生在两个探测点之间的连线上，这种利用湮灭辐射和两个相对探头来测定辐射发生位置的方法称电子准直（electronic collimation），接收两个光子的两个探测器之间的连线称为符合线（line of response，LOR）（图1-3-3）。

PET探测系统中除了电子准直外，还有符合探测线路，它要求进入探头的两个γ光子是同时到达的，否则不予接收，因而排除了散射光子的进入。但实际上两个探头的触发总有一定的时间差，这个时间间隔称为符合线路的分辨时间，也叫符合窗。通常符合窗的大小为5～15ns。只有在符合窗时间内探测到的两个光子，才被认为是来自同一湮灭事件，超过符合窗时间间隔所探测到的两个光子则被认为是来自两个湮灭事件而不被记录。

PET／CT是将PET和CT两种设备有机地组合在一起的复合影像系统，它通过一次快速扫描成像不仅能提供精确的全身解剖图像，而且可依据不同的正电子显像药物勾画出不同组织器官特定的生物代谢分布图，对各组织器官的多种病灶进行精确的定位，并进行定性判断或定量、半定量分析。PET／CT的出现使核医学向着分子影像学迈进了一大步（图1-3-4、图1-3-5）。

（二）PET的检查方法（图像采集类型）

PET显像的图像采集方法包括发射扫描和透射扫描。发射扫描方式有2D采集、3D采集、静态采集、动态采集、门控采集及局部和全身采集等。PET／CT的检查流程见图1-3-6。

1.发射扫描

发射扫描就是PET对γ光子对进行采集，确定示踪剂位置及数量的过程。

（1）2D和3D采集：

具有多环探测器的PET扫描仪才能进行2D采集或3D采集。2D采集是在环与环之间有隔板存在的条件下进行的采集方式。2D采集是，隔板将来自其他环的光子屏蔽掉，只能探测到同环之间的光子对信号。因此，2D采集随机符合和散射符合量少，信噪比高，分辨率高；3D采集是在撤除隔板的条件下进行的一种快速立体采集方式，探头能探测到来自不同环之间的光子对信号，使探测范围扩大为整个轴向视野。3D采集探测到的光子对信号是2D采集的8～12倍，使系统的灵敏度大大高于2D采集，但散射符合及随机符合量也明显增多，信噪比较低，分辨率稍差，要获得较好的图像，必须进行有效的散射校正。

（2）静态采集和动态采集：

静态采集是临床最常用的显像方式，它是将显像剂引入体内，经过一定时间，当显像剂在体内达到平衡后再进行采集，一般需要有充足的时间采集到足够的信息量。动态采集是在注射显像剂的同时进行的一种连续、动态的数据采集方法，获得连续、动态的图像序列，可以观察显像剂在体内的时间和空间变化，研究显像剂的体内动态分布过程。动态采集每帧采集的时间短、信息量低，图像一般不适合肉眼直接观察分析，需进一步处理，显示研究部位内显像剂随时间变化的趋势或规律。

（3）门控采集：

门控采集主要用于心脏显像检查。利用受检者自身心电图R波为触发信号，启动PET采集开关，将R-R间期分成若干个等时间间隔，连续、等时地采集一个心动周期各时相内心脏的系列影像数据，将足够的心动周期各个相同时相的数据叠加起来，即生成具有代表性的一个心动周期的系列影像。

（4）局部采集和全身采集：

局部采集多用于某些脏器（大脑、心脏等）或身体某些部位的显像检查；全身采集主要用于恶性肿瘤的诊断及了解全身的转移情况。全身采集是连续分段静态采集的组合，经计算机处理将多个相邻的静态采集连接起来，获得全身图像。

2.透射扫描

透射扫描是利用棒源围绕身体旋转，采集放射性源从体外透射入体后所剩余的光子。透射扫描和空白扫描的结果相结合可以计算得到组织的衰减系数。透射扫描的主要目的是对发射扫描进行衰减校正，因此，每一个床位的透射扫描和发射扫描患者的身体位置必须保持一致，以保证衰减校正的准确性。

3.早期显像和延迟显像

（1）早期显像：

显像剂引入人体后，在组织脏器摄取的早期进行的图像采集，称为早期显像。不同的显像剂，被不同的组织脏器摄取、代谢的速度不同，早期显像的时间点也不一样。

（2）延迟显像：

延迟显像是相对于早期显像而言的，是指在早期显像后经过一定的时间间隔进行的显像检查。显像剂不同，延迟显像的时间点也不同，一般选在早期显像后的1.5～2.0小时。通过比较早期显像与延迟显像病灶内显像剂积聚量的增减，分析组织脏器及病灶对显像剂的代谢、清除速率等，为肿瘤良恶性的鉴别诊断提供依据。早期显像与延迟显像相结合，称双时相显像。

三、SPECT和PET在精神影像学中的价值和局限性

（一）精神疾病的脑显像技术

PET和SPECT首次实现了在活体状态下研究脑功能，获取有用的临床信息的目标。它能够观察诸如脑血流变化、脑耗氧量、脑葡萄糖代谢、脑蛋白质合成以及脑神经递质和受体变化特征，这就为精神疾病的研究开辟了新的途径，为神经生物学研究提供了一种新的技术或方法。

1.精神疾病的脑灌注显像

SPECT常用的显像剂为99mTc-六甲基丙二胺肟（99mTc-hexamethyl propylene amine oxime，99mTc-HMPAO）、 99mTc-双半胱乙脂（99mTc-ethylcysteinate dimer，99mTc-ECD）和123I标记的显像剂三种，其中123I的半衰期（13小时）比99mTc（66小时）要短，所以在脑灌注显像方面123I显像剂优于99mTc显像剂，这些显像剂在脑组织中的分布与局部脑血流量呈正相关，因此各部位放射性浓聚的高低反映血流量［1］。

2.精神疾病的脑代谢显像

PET使用发射正电子的超短或短半衰期（T1／2）的放射性核素，如碳（11C）、氮（13N）、氧（15O）和氟（18F）等标记的显像剂可直接参与人体生物代谢，因此能更确切地表达人体生化、生理和病理的状况。PET脑代谢显像通常包括脑葡萄糖代谢显像和氧代谢显像。脑组织所需的能量主要来自葡萄糖的有氧代谢，各部位对葡萄糖或氧的摄取量反映了代谢的活跃程度，以葡萄糖的结构类似物18F-脱氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG）或15O2气体作为显像剂可以反映出脑组织的代谢情况。

3.精神疾病的脑受体显像

大量学者用SPECT和PET对精神疾病进行神经生物学研究，结果表明与精神疾病的发生及其治疗有关的神经递质和受体主要包括：多巴胺（dopamine，DA）受体、乙酰胆碱受体、5-羟色胺（5-hydroxytryptamine or serotonin，5-HT）受体、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，γ-GABA）或苯二氮类（benzodiazepine，BDZ）受体以及阿片受体（opiate receptor）等。

（二）SPECT和PET在精神分裂症中的应用

对精神分裂症患者进行99mTc-ECD SPECT研究脑部血流灌注发现：疾病组的局部脑血流灌注出现异常，表现为脑灰质小范围内的局限性放射性分布轻度降低，累及包括颞叶、额叶、枕叶、顶叶、基底节和小脑在内的16处脑叶，而额叶血流低灌注，尤其是左侧更明显［2］。此外，SPECT还可用于研究精神分裂症患者治疗前后的脑区血流变化，如精神分裂症患者经过利培酮治疗后，左右颞叶后上部、右颞叶外侧部在基础状态下的血流灌注显著下降，而左额叶外侧下部、左右额叶中下部、左额外侧上部及左额颞上部在认知激活状态下的血流灌注显著增加；而以上变化均与阳性与阴性症状量表（positive and negative syndrome scale，PANSS）减分率有关，提示可通过脑血流灌注的变化来预测药物疗效。另外，许多学者对精神分裂症的中枢机制提出假说，如多巴胺能系统活性亢进、5-HT系统功能缺损、γ-氨基丁酸能神经元的退变等［3］。

1.多巴胺能神经递质、受体和转运蛋白显像

多巴胺受体与精神分裂症存在着十分密切的联系，抗精神病药物对精神分裂症的治疗，主要通过阻断多巴胺受体而发挥作用。目前，研究者已对精神分裂症患者的纹状体多巴胺传递进行了广泛、深入的研究，包括突触后的D2受体和D1受体的研究，突触前的多巴（DOPA）脱羧酶活性、兴奋性药物诱导DA释放、正常状态下DA释放以及DA转运体（DA transporters，DAT）的研究。大量PET研究结果表明，精神分裂症患者脑边缘区和纹状体的多巴胺D2受体密度显著增加［4］，亲和力显著升高，丘脑多巴胺D2／D3受体的结合力下降，在背侧核和丘脑后结节最明显［5］。此外，精神分裂症患者和类偏执狂患者的DOPA明显增加，而精神分裂症患者阴性或抑制症状及紧张性精神分裂症患者的DOPA呈低水平渐进性增高，以上观察结果与精神分裂症患者的神经元DA合成增加、活性增高是一致的。

2.5-HT受体

大量药理学实验和尸检结果发现5-HT2A受体在精神分裂症患者的病理生理过程中具有一定的作用。然而，研究者利用123I-2β-甲酯基-3β-[4-碘苯基]-托烷（123I-2β-carbomethoxy-3β-[4-iodopheny]-tropane，123I-β-CIT）为显像剂测定中脑5-羟色胺的浓度，显像结果表明精神分裂症患者和正常志愿者之间无明显差别［6］。另有研究使用18F-setoperone显像剂对精神分裂症患者进行PET显像，3次显像结果表明服用抗精神病药物和未服用抗精神病药物治疗的精神分裂症患者的额叶前部皮层的5-HT2A受体摄取无差别；而1次显像发现服用抗精神病药物治疗的精神分裂症患者的额叶前部皮层5-HT2A受体摄取显著降低［7］（图1-3-7）。

3.组胺受体

组胺作为身体内的一种化学传导物质，可影响脑部神经传导。精神分裂症患者的H1受体结合力在额叶前部皮层和扣带回明显降低，在脑部任何区域都未发现有高于正常人者［8］。该结果提示中枢组胺神经元系统可能涉及精神分裂症的病理生理，但尚需更多研究证实（图1-3-8、图1-3-9）。

4.γ-氨基丁酸转运体

大量研究表明，在精神分裂症患者的额叶前部皮层存在γ-GABA功能的缺陷［9，10］。利用11C-iomazenil为显像剂对精神分裂症患者进行PET显像，结果显示精神分裂症患者和正常志愿者之间的苯二氮类受体密度无显著性差异。而在一些研究中，已有报道局域BDZ受体密度和患者症候群间存在显著相关性，遗憾的是这种结果还未被重复得到［11-13］。

（三）PET在焦虑症中的应用

焦虑症（anxiety disorders）以广泛和持续性焦虑或反复发作的惊恐不安为主要特征，常伴有自主神经紊乱、肌肉紧张与运动性不安，临床分为广泛性焦虑障碍（generalized anxiety disorder，GAD）和惊恐障碍（panic disorder）两种主要形式。GAD大多在20～40岁发病，而惊恐障碍多发生于青春后期或成年早期。

PET显像广泛运用在焦虑症的研究中，针对不同类型的焦虑症已有不同的显像剂（如11C-flumazenil、123I-NNC13-8241、123I-iomazenil等）研发成功。研究者以结合BDZ受体的显像剂进行PET显像，11C-flumazenil PET在一组GAD患者未发现摄取有明显改变［14］，而123I-NNC13-8241 SPECT观察到GAD患者脑放射性摄取减低［15］。在另一项研究中，研究者以123I-iomazenil为BDZ受体显像剂对惊恐障碍患者进行显像，可见患者颞外侧区域的摄取降低［16］，而右前眶皮层层区域的摄取增加［17］。马利齐亚（Malizia）等应用11C-flumazenil对未服用药物治疗的惊恐障碍患者作PET显像研究，发现与正常志愿者相比较，患者的全脑BDZ受体结合降低，其中降低最明显的区域是右前眶皮层层区域和右脑岛叶［18］（图1-3-10）。

目前有关研究结果表明焦虑症的发生可能与γ-GABA系统的改变有关，然而这种相关性还有待于进一步证实。

（四）SPECT和PET在强迫症中的应用

强迫症（obsessive-compulsive disorders，OCD）是以强迫观念和（或）强迫行为为主要表现的精神疾病，多起病于青春期或成年早期，症状表现为反复恶化或缓解的慢性病程。美国、欧洲、非洲、加拿大等地终身患病率较为一致，约为2%～3%，在我国为精神科门诊的第四大精神疾病。由于强迫症临床特征具有明显的异质性，而且常合并其他精神疾病，如焦虑症、抑郁症等，因此强迫症治疗困难且预后较差，缓解率仅为40%～60%，给患者带来极大痛苦。尽管近年来抗精神病药物及心理、行为治疗有了很大的进展，但仍有20%～30%的病人对各种治疗反应不佳或无效而成为难治性强迫症［19］。难治性强迫症是严重威胁大众心理健康的精神疾患，严重干扰患者及其相关人员的日常生活和社会活动，造成严重的经济和社会负担。

早期的PET研究显示，强迫症患者葡萄糖代谢的增高见于整个大脑半球、尾状核头及眶回［20-22］。之后，经研究及处理方法的改进，对大脑半球的整体代谢增高进行标准化处理，再通过静息态及激发态PET显像，再次确定了强迫症患者眶额叶葡萄糖代谢增高的现象。怀特赛德（Whiteside）等对相关文献进行了meta分析，亦证实了上述结论［23］。也有研究显示双侧腹侧尾状核、内囊和左侧小范围内的壳核出现代谢增高［22，24］（图1-3-11）。此外，还有研究报道代谢降低区域包括左侧额中叶、双侧中央前回、右侧顶下叶、双侧顶上叶、右侧枕中回及双侧舌回、辅助运动区、顶枕叶［24-26］。虽然普遍认为眶额叶在脑皮层-纹状体-丘脑-皮层（cortico-striato-thalamo-cortical，CSTC）通路中扮演着重要的角色，但眶额叶的不同部分在处理恐惧和焦虑中的作用却不一致［27］。较早的PET研究指出强迫症症状与前外侧眶额叶正相关，与眶额叶后中部负相关［28］。还有学者认为治疗前的眶额叶侧部的代谢活跃提示着5-羟色胺再摄取抑制剂治疗有效，而眶额叶代谢活跃程度越低，提示可能的疗效越好［28］。然而强迫性囤积为主要表现的患者出现了不同于上文甚至相反的脑葡萄糖代谢模式（后扣带回和楔叶糖代谢水平降低），这暗示不同类型的强迫症可能源自不同的病理生理因素［29］。

外科手术通常会干预环路中的一环，进而破坏环路的完整性，使相关脑区的异常代谢区域代谢增高或降低。随着这些区域FDG代谢的改变，相应症状也改善，充分表明异常环路假说的成立。未经内囊前肢切除术治疗的难治性强迫症病人眶额叶、额下回、扣带回、双侧脑桥／小脑等区域代谢增高，而在中央前回和舌回区域代谢降低。手术治疗后双侧前额叶皮层区域，尤其是背侧前扣带回、背内侧丘脑和尾状核代谢明显降低，与此相反，中央前回、颞上回和舌回代谢增高，而且额上／下回、前扣带回背侧和枕叶的代谢变化与症状改善有关［24］（图1-3-12）。张海音等［30，31］通过对比12例难治性强迫症患者行双侧内囊前肢毁损术前后PET研究发现，左右扣带回、左右尾状核的葡萄糖代谢在手术后明显降低，且耶鲁-布朗强迫症状量表（Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale，Y-BOCS）评分降低，症状减轻。类似的前扣带回区域代谢变化与疗效的关系同样出现在扣带回前部切开术［32］和内囊脑起搏器植入术中［26］。

（五）SPECT和PET在抑郁症中的应用

抑郁症是临床上最为常见的精神疾患之一，在所有精神疾病中患病率最高，终生患病率达10%～20%，目前已成为世界第四大疾患。在我国，抑郁症的发病率为3%～5%，目前抑郁症患者已超过2600万人。抑郁症发病率高，自杀率高，其自杀死亡率高达15%～25%［33］。在自杀者中就有50%～70%的人存在抑郁心境。而抑郁症的治疗率低，对社会造成了重大的经济负担和危害。世界卫生组织预测到2020年抑郁症将成为全球第二位的医疗病患，到2030年，抑郁症将成为全球第一大疾病负担［34］。然而，该病的病因和发病机制尚未明了，一般认为其发生与生物、心理和社会等多种因素有关，但由于受检测手段的限制，这方面的研究未有大的突破。

近年来，随着神经影像（neuroradiology or clinical neuroimaging）技术的迅猛发展，对抑郁症脑功能的研究逐步深入，在抑郁症的病理定位、抑郁状态的监视以及抗抑郁药物的疗效反应上都具有较大的潜力。现有资料已表明，抑郁症并不完全是功能性精神疾病，至少一部分类型确实有其器质性基础。人们采用PET及SPECT技术，通过对活体大脑的功能活动状态实时观测，客观地描绘出生理或病理情况下局部脑血流（regional cerebral blood flow，rCBF）、局部脑葡萄糖代谢率（regional cerebral metabolic rates of glucose，rCMRglu）以及神经受体的结合情况，从而对抑郁症的病理基础和脑功能状态进行了探讨。目前发现抑郁症患者均存在着不同程度的rCBF灌注降低区，其严重程度与局部血流变化相关，此外，脑区的局部血流减低或升高，脑区功能的异常与抑郁症的多种症状密切相关（图1-3-13）。

多数研究结果显示抑郁症患者额、颞叶血流灌注异常，其中胼胝体膝部前侧和腹侧的扣带回皮层是功能显像最常出现异常的部位［35］。单相和双相抑郁症患者膝下前额叶皮层血流灌注降低，而扣带回膝前部则在多种情绪状态下均表现为血流灌注升高。杏仁核的主要功能是产生与传入大脑皮层的各种信息相应的情绪，是另一个常出现灌注异常的脑区［36］。此外，关于抑郁症患者的其他脑区解剖结构如顶叶皮层、颞叶皮层、脑岛、边缘系统、小脑等都各有报道，但缺乏良好的一致性。其主要原因如下：

（1）疾病性质决定：

抑郁症病情复杂，有时很难界定症状为本病特有抑郁还是其他疾病的表现。在病程的不同阶段，其影像特征也存在差异。

（2）显像条件：

SPECT的显像剂99mTc-HMPAO或99mTc-ECD，注射时是否封闭视听及采集条件是否一致等。

（3）药物影响：

抑郁症患者近期是否服用过抗抑郁药物，对显像结果产生影响。

（4）抑郁症分类：

各类及各亚型的抑郁症患者脑血流灌注、代谢及受体显像剂分布模式不同，其影像特征应分别描述。

关于抑郁症的治疗，需要特别指出的是，抑郁症患者急性期前额叶皮层血流显著减少，将会导致神经元营养不良而抑郁症状明显，但随着治疗后抑郁症状的好转，脑组织代谢、局部脑血流供应及脑功能可恢复正常［37］。

总之，SPECT和PET使用各种生理示踪剂进行脑显像，观察脑内各局部能量代谢、氧代谢、血流灌注、各种神经递质和受体等的变化，可以从多层面、多角度进行脑功能研究，并从分子水平上对精神疾病进行病因学、诊断方法学和抗精神病药物作用机制的研究，因而在精神疾病研究领域具有其他检查手段不能替代的重要用途。目前存在的主要问题是由于研究中所选取的样本数量相对较少（成本高、病源或者志愿者少），再加上技术方法和统计方式的不同，导致不同研究者的研究结果有较明显的不一致性。目前国外SPECT和PET在精神科被广泛应用于精神分裂症、抑郁症、焦虑症、人格障碍和躁狂症等精神疾病的研究［38］，而国内SPECT和PET主要应用于体检和肿瘤相关原因、癫痫等疾病的研究［39］，精神疾病较少涉及。相信随着SPECT和PET技术的完善以及应用的普及，SPECT和PET在精神疾病领域的研究会更为深入，并推动精神医学的发展和进步。

四、PET与SPECT检查的价值与局限性

（一）PET和SPECT检查的优缺点和异同

作为功能性影像技术，PET和SPECT为临床提供更多生理和病理方面的功能信息，从而为疾病的诊断和治疗提供一种全新的思路［40］。而多种类的分子探针和显像剂使核医学的领域应用更加宽广，也大大促进了分子影像学（molecular imaging，MI）的进步［41］。然而，PET和SPECT的图像往往缺乏相关解剖位置的对照，空间信息较少，发现病灶却无法精确定位；同时，PET和SPECT所使用的示踪剂是放射性核素标记的药物，患者会受到一定量的辐射；而放射性药物的生产和放射性排泄物的处理也需要较高的成本。

PET与SPECT之间有相同之处，也有差异。相同之处在于两者都是利用放射性核素的示踪原理进行显像，皆属于功能显像的范畴，显像结果也都表现为阴性显像或阳性显像。但两者也存在明显的差异，主要表现在所用的显像剂和扫描仪器方面：

（1）在显像剂方面：PET所用显像剂较SPECT更具“生理性”。

（2）在扫描仪器方面：PET采用多环探测器、电子准直、锗酸铋（Bi4Ge3O12，BGO）小晶体模块，而SPECT采用平面单探头或多探头、机械准直、碘化钠晶体，故PET的探测灵敏度和分辨率明显高于SPECT。

（3）图像质量方面：PET明显高于SPECT。

（4）PET可行准确的衰减校正，还可以进行准确的绝对定量，SPECT在衰减校正及定量准确方面均不如PET。

（5）运行成本：PET明显高于SPECT。

（二）PET和SPECT与MRI、CT等的比较

PET、SPECT、CT、MRI和超声（ultrasound）成像等，以上这几种检查方法都有一个共同的特点，即以计算机为基础，使图像信息数字化，应用数学算法对其实施图像信息后处理。当然，各种成像技术的原理不同，反映信息各有侧重，具有各自的优缺点，在应用上也具有互补性。其中，PET和SPECT从分子水平出发，把组织病理学检查延伸为组织局部生物化学的显示，确定病变的性质及恶性的程度，预测病程并直接指导治疗，这是目前CT、MRI等影像技术所不及的，但是PET所提供的图像是人体生理代谢的图像，空间分辨率很低，在临床解剖学意义上它无法与CT、MRI等影像技术比较。再有，PET检查和SPECT检查是放射性检查，从某种意义上说，这种检查对人体健康会带来一定的不良影响，而MRI成像的磁场，不会对人体健康带来不良影响，所以是一种非损伤性检查，但是装有心脏起搏器及被检部位有金属植入的患者则不能进行MRI检查。CT检查则方便、迅速、易为患者接受，且密度分辨率高，对骨组织等显示清晰，但CT的X线能带来一定辐射，且少部分病人对对比剂有过敏反应。相比于其他成像技术，MRI有较高的软组织对比度和分辨力，不受骨伪影的干扰，显像更具优势。

我们应当认识到，数字成像技术是一种新兴的成像技术，各种技术和方法都有其优势与不足，一种成像技术并非可以适用于人体所有器官的检查和疾病诊断，同时，一种成像技术也不能取代另一种成像技术，它们之间的关系相互补充和印证，是相辅相成的。随着科学技术的不断发展，PET／CT、SPECT／CT、PET／MRI等多模态成像设备和技术的不断完善，功能图像和解剖图像可以进行同机采集并且完美融合，为临床诊断提供更多的信息［42，43］（图1-3-14）。

（贾志云）

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