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单光子发射计算机断层成像术
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单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed tomography,SPECT)和正电子发射断层成像术(Positron Emission Tomography,PET)是核医学的两种CT技术,由于它们都是对从病人体内发射的γ射线成像,故统称发射型计算机断层成像术(Emission Computed Tomography,ECT)。

基本信息

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中文名:单光子发射计算机断层成像术

外文名:Single-PhotonEmissionComputedTomography,SPECT

成像原理

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SPECT的基本本成像原理是:首先病人需要摄入含有半衰期适当的放射性同位素药物,在药物到达所需要成像的断层位置后,由于放射性衰变,将从断层处发出γ光子,位于外层的γ照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的γ光子,通过闪烁体将探测到的高能γ射线转化为能量较低但数很大的光信号,通过光电倍增管将光信号转化为电信号并进行放大,得到的测量值代表人体在该投影线上的放射性之和。在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的放射性药物,它们的输出称作该断层的一维投影(Projection)。图中各条投影线都垂直于探测器并互相平行,故称之为平行束,探测器的法线与X轴的交角θ称为观测角(View)。γ照相机是二维探测器,安装了平行孔准直器后,可以同时获取个断层的平行束投影,这就是平片。平片表现不出投影线上各点的前后关系。要想知道人体在纵深方向上的结构,就需要从不同角度进行观测。可以证明,知道了某个断层在所有观测角的一维投影,就能计算出该断层的图像。从投影求解断层图像的过程称作重建(Reconstruction)。这种断层成像术离不开计算机,所以称作计算机断层成像术(Computed Tomography,CT)。CT设备的主要能是获取投影数据和重建断层图像。

主要临床应用

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由于SPECT的成像不够清晰,单一的SPECT显像逐渐被SPECT/CT所取代,SPECT/CT就成为目前人类最先进的医学影像设备之一,是进行活体疾病诊断和新药研发研究的理想工具。

先进的医学设备利用SPECT原理可以测量显示细胞分子生物学活动,如GE公司的SPECT 系统,结合了诊断级多层CT的复合成像设备SPECT·CT 和 PET·CT系统,可以精确定位病变的位置、性质和程度。SPECT显像在临床上有重要作用,可在以下方面进行断层探测,得到三维立体图像

骨骼显像

骨骼显像是早期诊断恶性肿瘤骨转移的首选方法。可进行疾病分期、骨痛评价、预后判断、疗效观察和探测病理骨折的危险部位

脏灌注断层显像

心肌缺血的诊断。可评价冠状动脉病变范围,对冠心病危险性进行分级;评价冠脉狭窄引起的心肌血流灌注量改变及侧枝循环的功能,评价心肌细胞;对心肌梗塞的预后评价和疗效观察;观察心脏搭桥术及介入性治疗后心肌缺血改善情况。

心肌梗死的诊断,心梗伴缺血的诊断,判断心肌细胞存活情况。

心肌病、室壁瘤的鉴别诊断。

甲状腺显像

异位甲状腺的诊断和定位。具有独特价值。

甲状腺结节功能的判断和良恶性鉴别,具有较高诊断价值。

高分化甲状腺癌转移灶的定位和诊断。

甲状腺大小和重量的估计。

局部血流断层显像

缺血性脑血管意外的诊断。具有较高诊断价值。

癫痫致痫灶的定位诊断癫痫发作间期的阳性率高达60%(而XCT和MRI的阳性率约25%)。

判断脑肿瘤的血运,鉴别术后或放疗后复发和瘢痕

动态显像及肾图检查

了解肾动脉病变及双肾血供情况;对肾功能及分肾功能的判断;了解上尿路通畅情况及对尿路梗阻的诊断;监测移植肾血流灌注和功能情况;以及了解糖尿病对肾功能的影响。其它显像的主要临床应用

甲状旁腺显像:对甲状旁腺腺瘤的诊断和定位。

肾上腺髓质显像:对嗜铬细胞瘤及其转移灶的诊断及定位,及恶性嗜铬细胞131I-MIBG治疗后随访。

灌注显像与肺通气显像:对肺动脉血栓栓塞症的诊断与疗效判断。

脏胶体显像、肝血流与肝血池显像:对肝海绵状血管瘤的诊断。

肝胆动态显像:用于鉴别梗阻性黄疸肝细胞性黄疸;鉴别先天性胆道闭锁和婴肝综合征及疗效观察。

肠道出血显像:最适用于探测以下、乙状结肠以上的活动性下消化道出血。

异位胃粘膜显像:对美克尔憩室的诊断及定位,对肠梗阻肠套叠(怀疑与美克尔憩室或小肠重复畸形有关)的鉴别诊断。

唾液腺显像:了解唾液摄取、分泌、排泄功能及有无占位性病变的常用方法。

阿尔茨海默症早期诊断

国外学者利用SPECT对阿尔茨海默症(AD)的局部脑血流灌注进行研究,进而评估局部脑功能的工作始于2O世纪8O年代,虽然方法和结果都不尽相同,但对AD的特征性改变已取得了一致的共识。

在比较SPECT和CT对AD的诊断结果时,发现CT对脑萎缩的诊断近乎泛化,在萎缩程度轻与重、生理性与病理性之间缺乏可操作的明确界限。国外研究常使用cT的三维定量资料,如测量额、颞、顶叶体积,或是测量脑沟、海马关键部位的距离,而国内研究仅根据二维CT图像,经肉眼读片诊断。这一方法显得过于简陋,可靠性差。如国内也能推广三维CT技术,则CT对AD诊断的价值必将大为提高。SPECT能对痴呆程度和认知状况接近的两类痴呆进行鉴别。