PET、MRI合體 癌症追蹤的利器

駱昭明醫生 | 2018-11-02
數碼一體化正電子及磁力共振雙融同步掃描系統,可一個檢查獲得全身診斷。

距離2001全球第一台正電子及電腦雙融掃描儀(PET-CT)在市場上推出,足足有10年之久,正電子及磁力共振雙融掃描儀(PET-MR)終於排除萬難面世。磁力共振造影(MRI)與正電子斷層造影(PET)均屬於高端的醫學造影技術,前者主要是用來觀察體內器官組織的結構,提供解剖圖像功能;後者則着重監測人體內生理變化及新陳代謝的情況,特別是用於區分惡性與良性組織。若能結合兩者影像,便能提供兼具解剖、新陳代謝及生理變化的檢查。以MRI定位並以PET偵測異常高代謝腫瘤區域,兩者相輔相成,會有更高的診斷價值。

PET和MRI都是目前臨床上相當常見的醫學造影技術,能協助醫生檢查病人體內的生理反應及組織結構。

MRI是英文Magnetic Resonance Imaging的簡稱,中文可稱為「磁力共振造影」。它是利用核磁共振原理,透過將人體置入強大磁場,施以射頻電波衝擊,激發人體內質子尤其是水分子中的氫原子核釋放能量。由於人體器官和組織內的水份含量各異,不同疾病的病理過程也會導致水份形態變化,釋放出不同的能量訊號。電腦系統收集這些能量加以運算,便能精準地描繪出不同部位器官的立體圖像。

影像掃描二合一

相較於X光(X-ray)及電腦掃描(CT)造影,MRI對軟組織有更佳的分辨能力,並且透過磁場的控制可自由選擇切面,不像CT只能擷取與人體長軸垂直的橫切面。

PET則是英文Positron Emission Tomography的簡稱,中文可稱為「正電子斷層造影」。它是透過在人體注入將能夠放射正電子的藥劑,例如氟化去氧葡萄糖(FDG),經由正電子斷層掃描儀偵測藥劑進入人體後的分布和代謝情況,從而透視身體的疾患。以癌症為例,較諸健康組織,腫瘤細胞具強勁的葡萄糖吸收能力,代謝力旺盛,將FDG注入人體,偵測其代謝反應,便能掌握身體或腫瘤的狀況,診斷疾病。

PET有助醫護人員進行早期診斷、分析早期治療的效果,有效幫助醫生掌握病情,以制訂更精準的治療計劃,並在需要時改變治療模式。PET已獲公認在某些疾病判定方面有顯著效果,包括診斷病人是否患上癌症、腫瘤有否擴散轉移、治療是否有效,以及治療後癌細胞是否已經完全消滅,特別適用於診斷肺癌、頭頸癌、大腸直腸癌、食道癌、淋巴瘤、黑色素瘤、乳癌、子宮頸癌、胰臟癌及腦瘤等。

由於MRI運作時產生的強力磁場,與PET探測器模塊互相干擾,因此一直以來MRI與PET可謂是「水火不容」,只能分別進行。自從新型數碼化PET探測器模塊問世後,克服了PET偵測器無法在高磁場環境下運作的難題,成功結合兩者功能於單一機體,同步取得兩種檢測訊號,為病人提供一站式更精準及低輻射的掃描影像。

PET-MR的出現有助進一步提高診斷的準確性,讓病人及早獲得適當的治療方案。這年代的癌症診斷與治療需要極準確的醫療影像,PET與MRI分開進行,容易產生影像疊合誤差,更別說還要病人跑兩次醫院。一體化的PET-MR提供精確的融合影像,亦免卻病人因要接受兩次掃描的舟車勞頓。

同步化與準確化

PET-MR收集到的影像資料具備「同一時間、空間」的特色,由於人體結構與生理反應變化都非常細微,即使只有些微的差異,都足以影響醫生的判讀。PET-MR是真正同步收取兩種影像的資訊,所以在進行影像融合時不會有對位(Coregistration)的誤差。訊號同步配合三度空間立體定位,就好像結合了平面地圖、立體地圖和即時道路情況一樣,診斷更加準確。此外,PET-MR還能判斷腫瘤的嚴重程度,例如當MRI成像顯示某部位有大腫塊,但若PET訊號並不強烈,反映該腫瘤可能是良性。

PET-MR自2010年推出以來,至今已發展到第三代。更先進、最新一代的數碼一體化正電子及磁力共振雙融同步掃描系統(TOF/PET-MR)配備了飛行時間(TOF)功能,PET影像的空間分辨率更加出色,可進行全身檢查或特定身體區域的檢查。隨着配備TOF的PET掃描的精準度由橫切線提升至橫切點,加上數碼化的PET探測器模塊可進一步提高圖像精細度,令病灶的生理變化更加突出,配合MRI的功能性和多參數成像能力,醫生可更精確掌握病灶的特性。

另一方面,由於TOF/PET-MR沒有使用到電腦掃描(CT),所以可以減少CT檢查所造成的輻射。第三代的TOF/PET掃描速度快及圖像清晰,亦有助顯著降低放射性藥物的劑量。與傳統的PET-CT相比,TOF/PET-MR整體可減少高達八成輻射量,故尤其適合用於兒科及需要以PET作長期跟進的病人身上。

總括而言,TOF/PET-MR的優點包括:

1.受檢者一次檢查可以獲得兩種高端影像資訊,達到「一站式、一個檢查、全身診斷的結果」。2.由於PET-MR是真正的同時收取兩種影像的資訊,所以在進行影像融合時不會出現對位誤差。3.兩種掃描同步進行能免卻病人舟車勞頓。4.由於PET-MR沒有使用CT,所以可免卻CT帶來的輻射,加上系統配備了飛行時間(TOF)PET技術,與傳統的PET-CT相比,整體可減少高達八成輻射量。5.第三代的TOF/PET-MR有獨特的診斷價值,並能與PET-CT產生互補作用。

PET-MR不僅符合現代講求「精確醫療」(Precision Medicine)的潮流,當結合PET-CT使用更可帶來互補作用。

撰文:駱昭明醫生_香港浸信會醫院核子醫學及正電子掃描中心主任

 

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