LAFOV PET/CT 在分子影像中的临床优势:开启精准医疗新篇章

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 8.6

  

研究背景:分子影像需求增长下的困境与挑战

在现代医学领域,分子影像技术正发挥着越来越重要的作用,尤其是正电子发射断层显像 / X 线计算机体层成像(PET/CT),已成为众多疾病诊断、治疗和随访过程中不可或缺的工具。以荷兰癌症研究所 - 安托尼?范?列文虎克医院(NKI - AVL)为例,从 2004 - 2024 年,该医院的 PET/CT 扫描数量呈现出持续增长的趋势,2018 年达到峰值,每年超过 5000 次扫描,之后虽因新冠疫情、人员和设备容量限制趋于稳定,但需求依旧旺盛。
与此同时,癌症等疾病发病率不断上升,新的示踪剂不断研发,治疗方案日益多样化,患者在长期治疗和随访过程中对 PET/CT 的依赖程度越来越高。这使得 PET/CT 在临床指南中的地位愈发重要,更多患者在疾病进程中需要接受多次 PET/CT 扫描。然而,传统的标准轴向视野(SAFOV)PET/CT 设备在应对日益增长的需求时,暴露出诸多问题,如患者检查通量有限、图像质量欠佳、成本效益低、对专业人员要求高、辐射负担重以及患者舒适度差等。这些问题严重制约了 PET/CT 在临床中的进一步应用,因此,寻找一种更高效、更优质的 PET/CT 技术迫在眉睫。

研究概况:NKI - AVL 的探索与实践

为了解决上述问题,NKI - AVL 的研究人员 Wouter V. Vogel、Milou M. Steemers - de Boer、Sanne M. Jansen 等开展了关于长轴向视野(LAFOV)PET/CT 在临床成像中应用的研究。他们将 LAFOV PET/CT 扫描仪应用于临床实践,并与传统的 SAFOV PET/CT 扫描仪进行对比分析,旨在探究 LAFOV PET/CT 是否能更好地满足临床需求,为患者提供更优质的医疗服务。该研究成果发表在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》杂志上。

研究方法:技术革新带来的突破

研究人员主要采用了对比研究的方法。在设备方面,对比了医院此前使用的两台 SAFOV PET/CT 扫描仪和新引入的一台 LAFOV PET/CT(Siemens Biograph Vision Quadra)扫描仪。在扫描参数上,详细记录并分析了不同扫描仪的示踪剂给药剂量、发射采集时间、扫描时间间隔等数据。同时,通过对大量患者的扫描结果进行评估,对比了两种扫描仪在图像质量、患者辐射剂量、检查通量等方面的差异。此外,还对不同患者群体,包括儿童、年轻成年人、孕妇以及辐射敏感综合征患者等,进行了针对性的研究,观察 LAFOV PET/CT 在这些特殊患者群体中的应用效果。

研究结果:LAFOV PET/CT 优势尽显

  1. 检查通量显著提升:此前两台 SAFOV PET/CT 扫描仪每日最大工作量约为 20 - 25 次扫描,且难以在不增加高昂运营成本的情况下扩大通量。而 LAFOV PET/CT 扫描仪目前每日通量可达 25 次扫描,未来还有望扩展至约 32 次扫描(或更多),且无需延长工作时间。这得益于其较短的扫描时间间隔(15 分钟)和高效的后勤规划,以及科室相对较多的患者准备室12
  2. 图像质量明显改善:LAFOV PET/CT 扫描仪能够在一个床位位置对所有主要器官进行成像,具有更高的分子灵敏度和空间分辨率。即使在更短的采集时间、更低的给药剂量和更小的重建体素尺寸下,其高灵敏度仍能提供更好的信噪比。同时,较短的发射采集时间减少了运动伪影(如患者无意识运动、膀胱充盈、肠道蠕动等),降低了与相关 CT 图像解剖不匹配的风险3
  3. 成本效益优化:虽然 LAFOV PET/CT 扫描仪初期投资较大,维护成本较高,对数据存储要求也更高,但在实际应用中,其所需的示踪剂给药剂量显著降低,如 [18F] FDG 从 3.5 MBq/kg 降至 1.5 MBq/kg,这使得每年的放射性核素预算大幅减少。此外,单台扫描仪扫描更多患者,降低了每次扫描的折旧成本,且只需一组操作人员,提高了人员效率,综合下来降低了每次扫描的成本4
  4. 辐射剂量降低:较低的 [18F] FDG 给药剂量意味着扫描患者的辐射负担减轻。以 70kg 男性为例,[18F] FDG 剂量从 3.5 MBq/kg 降至 1.5 MBq/kg,平均辐射剂量从 4.7 mSv 降至 2.0 mSv;若考虑平均低剂量 CT 的 2.5 mSv,辐射剂量则从 7.2 mSv 降至 4.5 mSv,降低了 37%。对于儿童、孕妇等辐射敏感人群,使用 LAFOV 扫描仪并优化成像参数后,可进行超低剂量 [18F] FDG PET/CT 扫描,总程序剂量 < 1 mSv,且图像质量基本保持不变56
  5. 患者体验提升:较短的成像过程对患者十分友好。整个扫描过程仅需 15 分钟,其中实际 PET 采集时间仅 6 分钟。这对于因疼痛、压力、失禁、幽闭恐惧症或神经运动障碍等无法长时间保持静止的患者来说至关重要。在儿科成像中,短采集时间还可避免许多幼儿接受麻醉,进一步降低了医疗成本和对麻醉人员的需求78

研究结论与意义:引领分子影像临床应用新方向

综上所述,LAFOV PET/CT 扫描仪为对 PET/CT 需求较高的医疗中心带来了诸多显著优势,无论是在日常临床成像,还是针对特殊患者群体的检查中,都展现出了巨大的潜力。它不仅提高了患者检查通量和图像质量,降低了成本和辐射剂量,还提升了患者的体验。这一研究成果为其他医疗中心在考虑引入 LAFOV PET/CT 技术时提供了重要的参考依据,有助于他们更好地应对未来日益增长的临床需求,推动分子影像技术在临床医疗中的广泛应用和发展,为精准医疗的实现提供了强有力的支持。

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