【HC3i独家翻译】
PET / MR全身扫描图
特点
尽管PET / MR作为诊断设备发展的最终形式尚不确定，但是它已经变得日渐流行。事实上这些性价比非常理想的设备已吸引一些大型医疗中心的眼光，他们希望能够早日部署。它最吸引人之处是其结合了PET和MRI图像，这将为开发新的诊断方法提供潜力。其融合了PET和MRI的数据，例如，使病变组织随着时间的推移在分子水平增殖分化的过程实现可视化，这将有助于疾病的早期预警，以帮助医生识别各种疾病状态。
尽管其临床应用价值巨大，但是PET / MR单位造价成本较高，机器体积较大，这些都可以影响许多医院尽快部署它们的决心。Frost&Sullivan估计PET / MR一体机成本介于250万美元和300万美元之间，比PET / CT扫描仪190万至240万美元的价码更高。
取二者之长
PET / CT作为诊断手段出现了近十年后PET / MR才登场。PET/MR一体机的设计做了一些变更，因为其必须克服一些障碍，例如MRI磁体附近的PET扫描可能发生图像扭曲，并且MR系统内的空间不足以容纳一个PET扫描仪。
在设计变更方面采用液晶工作站，这样可以防止图像失真，并且提供足够的空间以适应PET性能更高的要求，并且同时扩大容纳患者的扫描孔。美国FDA在六月批准了该设备，为临床使用铺平了道路。
“PET和MRI一体机可将图像和数据进行融合，将充分利用各自的优势提供混合技术，大大优于其每个单独的组成部分。”日内瓦大学医院PET仪器和神经影像学实验室负责人Habib Zaidi博士称。
利用PET / MR一体化设备，MRI图像提供了解剖学和组织特征，而PET可获得代谢显像，两者相结合可以看到组织功能和新陈代谢。“更重要的是，同时使用两个设备而不是按顺序扫描将使许多分子水平的解剖结构分辨率更为精确，”Zaidi说。
PET / MR一体机将为肿瘤诊断带来深远的影响，将PET和MR结合为一个成像设备可提供比传统成像方式更为优质的影像结果。肿瘤学将PET / MR成像设备应用在癌症形成的四个主要过程：凋亡抵抗，血管生成，增殖和转移。
克利夫兰大学MRI主任Gulani博士认为“PET / MR将令组织层面的扫描功能特性提升到一个新的高度，并允许保留软组织MRI与PET组织特征的对比。”此外，Gulani还表示，对于显影剂的选择我们将不仅仅局限于当前使用的葡萄糖造影液(FDG)。我们的目标是发明一种造影剂，可以预知某种疾病的生理状态。“分子水平的MR显影是全球研究的热点，因为MR的组织对比度高，但MR分子成像固有的灵敏度则较低。”Gulani预计，PET / MR将允许放射科医师在分子成像水平超越传统的FDA显影剂，从而弥补这一不足。Gulani表示，从长远来看，不同的分子成像的可能性将被进一步开发。
“PET / CT检查方法应用在一些临床适应症，如中枢神经系统疾病、骨科感染、炎症性疾病的诊断，以及在评价和跟踪转移性疾病方面有限的效能是早已证实的，”Zaidi说，“MRI具有更好的软组织对比度，使得PET / MR设备在传统的 PET / CT设备面前大放异彩。”
配置设备
PET / MR已经推出了三种不同的设计配置：
在一种设计中，PET和MR系统是独立运作的，但都安装在同一个房间(TF PET / MR，飞利浦医疗设备集团)，转盘两端相距约三米。患者就位后，首先进行3T系统扫描，然后探头撤回，旋转180°后下滑到PET孔。这将允许连续的数据采集，并为将来的数据融合创造条件。
位于休斯顿的Anderson癌症中心放射医学博士Osama Mawlawi 认为，“它的优点是患者在PET和在MRI成像时会处于相同的参照系，因此检查人员不需要对每一张片子进行数据记录。”他补充说，同时获得PET和MRI相结合的影像学资料明显优于目前采用的在不同时期获取图像并在后期进行融合的方法。Mawlawi说，这种配置的缺点是每次只能扫描一名患者，这将影响检查效率。其中由一台计算机负责成像，另一台机器则可能闲置。
第二种设计方案是一个三模式配置(PET / CT + MR，GE医疗集团)，负责PET / CT检查的690机器放置在一个房间，MR750安放在隔壁房。设备间数据表格的传输是关键，患者定位只进行一次。与飞利浦型号类似，通过两次检查来进行数据融合。虽然设计一和二不提供真正的即时PET / MR采集，他们仍为研究人员和临床医生提供了一套可有效降低成本的PET / MR系统的可行性。
第三个设计方案是同时完成PET / MR(比沃格拉夫MMR，西门子医疗集团)，其中的PET环探测器里面装有一个3T磁铁，因此可同时获得MR解剖数据和PET功能数据。Mawlawi称，“同时成像可能会打开一个新的研究领域，使放射科医生可以在同一时间查看解剖功能和结构或使用两种不同的方式来验证功能。”
不过，他也注意到PET / MR对于临床应用的承诺尚未实现，这个问题每个人都在试图回答：究竟什么样的PET / MR设备可以满足临床需要。“供应商以及大多数临床研究人员都在试图评估PET / MR并证明其功能在不断发展完善，”Mawlawi说，“但是从临床角度讲，我们尚未有杀手级应用的PET / MR产品出现。”PET / MR可能将应用在前列腺癌，因为在这方面针对恶性肿瘤的诊断非常困难。Mawlawi称PET显像使用的标准葡萄糖很难看到在前列腺区域的吸收，因为大多数的葡萄糖化合物在膀胱。“你需要能够区分膀胱和前列腺的吸收的不同，这不是简单的事情，”他说。
潜在的应用
虽然PET / MR技术可能仍处于萌芽阶段，进步却会在多个方面，特别是心脏病和肿瘤。至于心脏病的应用，PET是目前非侵入性评估存活心肌的黄金标准，其允许通过准确检测评估心肌灌注冠状动脉疾病。MRI可提供高分辨率的解剖图像用于评价心室结构和功能，检测心肌梗死。而混合PET / MR成像可提高动脉粥样硬化斑块和血管生成或干细胞疗法的评价表征。
德国癌症研究中心和海德堡大学放射科主任Heinz-Peter Schlemmer表示：影像诊断发展的瓶颈将有可能成为新的示踪剂的发展动力。“PET本身不产生图像，只显示已注入。”PET / MR可以显示出低辐射的优势。Schlemmer说，“虽然PET / CT更快更便宜，PET/MR可提供更好的软组织对比度以及人体组织功能方面的信息，而更为重要的是其对患者没有任何辐射。PET / MR产生的电离辐射比PET / CT减少了70%。因此，PET / MR对于那些对辐射非常敏感的科室更为适用，如儿科。研究可以在没有CT辐射风险的情况下完成。而使用的PET / MR对人体骨盆、头部和颈部测量可提供最理想的组织对比度，这方面CT就较为逊色。
“使用CT作为解剖参考相比之下对于软组织对比度较差，信息损失较多，”波士顿马萨诸塞州总医院生物医学成像中心主任医师Bruce Rosen称，“MR软组织对比度优于CT，所以它实际上可以提供一个更好的解剖参考。”Rosen 表示，PET / MR的另一个成熟性表现在MRI对比性能均优于CT，包括乳房和肝脏病变的定性。Rosen说：“通常情况下，已经接受PET / CT成像的患者通常也需进行MRI检查，以提供额外的组织特征。”PET / MR可能会改变这种重复，节省患者时间，金钱，减少给病人带来的不便。例如对于直肠??癌患者，可能只需要单一的PET / MR检查即可。“我们将能够寻找受累淋巴结，我们可以通过PET和MR一体化的检查方式检查扩散的局部组织及其细节，而PET / CT检查则不能完成，”Rosen说， “那样我们的患者还得再做一次MRI检查。”
Rosen预计PET / MR可胜任更为人体更为复杂的生理检查，例如评价抗血管生成的影响，能够执行PET和生理代谢显像与磁共振成像自然的互补性，以了解新治疗方法对潜在的长期治疗反应的影响。“它们在肿瘤学中应用广泛，”Rosen说。 PET代谢信息结合MR的生理信息将应用到其他领域，如神经可塑性和中风恢复期研究，以及癫痫和脑外伤的情况下复杂的生理和生物物理磁共振成像的性能对直接定量PET代谢显像等也可以提供极大的帮助。“这些都不是对PET进行的研究，但是将这两种技术结合后协同效果非常好，对医疗可能非常有价值。”Rosen说。
放射学之中的“禅宗”?
当疾病出现后，检查方式也呼之欲出。PET / MR带来的最大进步可能会发生在神经科学、神经生物学和神经系统疾病，特别是对阿尔茨海默氏症的诊断。在美国国立卫生研究院对老年痴呆症的一种生物现象重新定义为一种临床综合征后，PET / MR也随之问世。Rosen预测PET / MR将对未来产生重大影响。
新诊断方法结合了脑形态学定量和淀粉样蛋白显像剂，为静息状态功能研究的一种方式，在老年痴呆症的早期阶段进行检查。“说到这里，这其实为放射科医生提供了一个机会，可以在将患者定义为临床生化疾病丧失劳动力之前对其进行诊断，”Rosen说，“PET / MR做出了贡献。”这为其他几个神经和精神疾病领域的应用创造了条件。
更多的时候我们将大脑异常理解为大脑网络异常。PET / MR有能力查明这些网络中的异常，然后提供目标药物治疗或对脑深部某些关键节点进行电刺激等来直接干预治疗。“进行受体为基础的、有针对性的PET成像，同时结合功能性MR及一些组合的跟踪技术，使我们对疾病状态映像进行评估，对疾病作出诊断，并使最终治疗精神疾病成为可能。”Rosen说。所需的基本功能已经在PET / MR技术中体现。“新兴的神经科学的建议称，这项技术将是未来一个重要的发展方向，”Rosen说。
研究人员和早期的一些使用人员都在定义和完善应用程序，目前大家已经明确，PET / MR可以在多个临床领域大显身手，并提供有针对性的临床应用，提高效率。
