正電子掃描 (PET) 全面解析:原理、應用與注意事項
一、什麼是正電子掃描 (PET)? (一) PET 的基本原理 正電子掃描(Positron Emission Tomography,簡稱PET)是一種先進的核醫學影像技術,透過追蹤體內放射性同位素的分布,來觀察器官或組織的代謝活動。PET掃描的核心原理是「正電子湮滅」現象,當放射性同位素衰變時會釋放正電子,這些正電...
一、什麼是正電子掃描 (PET)?
(一) PET 的基本原理
正電子掃描(Positron Emission Tomography,簡稱PET)是一種先進的核醫學影像技術,透過追蹤體內放射性同位素的分布,來觀察器官或組織的代謝活動。PET掃描的核心原理是「正電子湮滅」現象,當放射性同位素衰變時會釋放正電子,這些正電子與周圍的電子相遇後會產生兩個方向相反的γ射線,PET掃描儀則通過檢測這些γ射線來重建影像。
(二) 正電子與放射性同位素
PET掃描常用的放射性同位素包括氟-18(18F)、碳-11(11C)和氧-15(15O),這些同位素會與葡萄糖、氨基酸等生物分子結合,形成放射性示蹤劑(如FDG)。由於癌細胞代謝旺盛,會吸收更多FDG,因此PET掃描特別適合用於腫瘤檢測。在香港,公立醫院和部分私立醫療機構均提供PET掃描服務,其中FDG-PET是最常見的檢查項目。
(三) PET 如何產生影像
PET掃描儀由多個環形排列的探測器組成,能夠捕捉正電子湮滅時產生的γ射線。計算機系統會根據探測到的信號,重建出三維影像,顯示放射性示蹤劑在體內的分布情況。與傳統影像技術(如X光或超聲波)不同,PET掃描提供的是功能性影像,能夠反映組織的代謝狀態,而非僅限於結構信息。
二、PET 在醫學上的應用
(一) 腫瘤診斷與分期
PET掃描在腫瘤學中具有重要地位,尤其適用於肺癌、淋巴瘤、大腸癌等惡性腫瘤的早期診斷和分期。根據香港癌症資料統計中心的數據,FDG-PET對肺癌診斷的準確率高達90%以上。此外,PET掃描還能評估治療效果,幫助醫生調整治療方案。
(二) 心臟疾病評估
PET掃描可用於評估心肌的血液供應和代謝情況,對於冠心病、心肌梗塞等心臟疾病的診斷具有重要價值。通過使用不同的放射性示蹤劑(如銣-82),醫生可以判斷心肌是否存活,從而決定是否需要進行血管重建手術。
(三) 腦部疾病研究
PET掃描在神經科學領域的應用日益廣泛,特別是在阿茲海默症、帕金森氏症等神經退化性疾病的早期診斷中表現出色。例如,使用氟-18標記的淀粉樣蛋白示蹤劑,可以在症狀出現前數年檢測到腦內的異常蛋白沉積。
(四) 其他應用
除了上述領域,PET掃描還可用於檢測感染病灶(如骨髓炎)、評估發炎性疾病(如類風濕性關節炎)以及研究藥物的體內分布。這些應用展示了PET技術在現代醫學中的多功能性。
三、PET 掃描的流程與準備
(一) 檢查前的準備
進行PET掃描前,患者通常需要禁食4-6小時,以避免血糖升高影響FDG的吸收。糖尿病患者可能需要調整胰島素用量。此外,應避免劇烈運動,並告知醫生所有正在服用的藥物。在香港的醫療機構,醫護人員會提供詳細的檢查前指引(pet scan chinese版本的說明書也很常見)。
(二) 檢查過程說明
檢查當天,醫護人員會先測量患者的血糖水平,然後靜脈注射放射性示蹤劑。注射後需要安靜休息約60分鐘,讓示蹤劑充分分布。實際掃描時間約為20-30分鐘,期間患者需平躺在掃描床上保持靜止。整個過程無痛,但可能有輕微的不適感。
(三) 檢查時間長度
從準備到完成,PET掃描通常需要2-3小時。具體時間取決於檢查部位和使用的示蹤劑類型。與常規CT或MRI相比,PET掃描的時間較長,這是因為需要等待示蹤劑在體內充分分布。
四、PET 掃描的風險與副作用
(一) 放射線暴露的風險
PET掃描涉及放射性物質,因此會產生輻射暴露(pet scan 輻射是患者常見的疑慮)。一次FDG-PET檢查的有效劑量約為7-10mSv,相當於2-3年的自然背景輻射。雖然輻射量低於可能致癌的閾值,但孕婦和兒童應謹慎評估檢查的必要性。
(二) 過敏反應的可能性
對放射性示蹤劑過敏的情況極為罕見,發生率低於0.1%。但部分患者可能對示蹤劑中的其他成分過敏,如FDG中的葡萄糖。輕微的過敏反應可能包括皮膚紅疹或瘙癢,嚴重過敏反應(如過敏性休克)則非常少見。
(三) 其他可能的不適
除了輻射和過敏風險外,PET掃描可能帶來一些輕微不適,如注射部位的疼痛、掃描過程中的幽閉恐懼感等。這些不適通常是短暫且可控制的。香港的醫療機構通常會提供心理支持和必要的鎮靜措施。
五、PET/CT 與 PET/MRI 的比較
(一) PET/CT 的優缺點
PET/CT結合了PET的功能性影像和CT的解剖細節,是目前最常見的混合成像模式(pet scan ct scan分別是患者常問的問題)。其優點包括:
- 掃描時間短(約20分鐘)
- 廣泛應用於腫瘤分期
- 成本相對較低
(二) PET/MRI 的優缺點
PET/MRI是較新的技術,結合了PET的代謝信息和MRI的優異軟組織對比度。其優勢包括:
- 無CT相關的額外輻射
- 特別適合腦部和盆腔檢查
- 提供更多功能性信息(如擴散加權成像)
(三) 如何選擇適合的檢查
選擇PET/CT還是PET/MRI應根據具體臨床需求:
考慮因素 | PET/CT | PET/MRI |
---|---|---|
輻射劑量 | 較高 | 較低 |
掃描時間 | 短(20-30分鐘) | 長(45-60分鐘) |
適用範圍 | 全身腫瘤評估 | 神經系統、盆腔疾病 |