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李丽的父亲因癌症去世，她在日记中写道：父亲59岁，身体一向健康，去年2月体检一切正常。但从去年冬天开始偶尔咳嗽，当作感冒治疗无效，直到过年期间出现咳血症状，父亲仍不在意。3月12日，我和妈妈强行带父亲去医院检查，胸部平扫CT发现左肺门肿瘤并已淋巴转移。之后大量化疗、尝试不同肿瘤药物、缓解疼痛等手段，似乎未能帮助父亲度过难关，但任何人都不愿放弃最后的努力，他在一天天消瘦中撑了两个月。

这样的片段基本代表了绝大多数癌症患者的命运。他们在身体出现病变征兆时往往已接近癌症中后期，而个体差异导致治疗效果不一，常常需要先尝试再评估效果。

事实上，实现个体化靶向治疗一直是医疗领域的发展方向。医学影像是医生了解患者体内信息最直接的工具，历经百年发展，随着分子生物学、基因组学、蛋白质组学及影像设备技术的进步，开始走向对生物活体内细胞、基因或分子结构和功能的检测，而这正是靶向治疗的基础。

换言之，细胞之间的沟通依赖于一个细胞释放某种分子，另一个细胞接收信息后发生变化。探测和分析这种特异性分子信息，是做出疾病诊断的依据。利用分子影像手段能够观察到早期变化，在患者使用药物治疗后一两周内即可进行再观察，判断是否需要调整治疗方案，这就是其指导治疗药物选择的作用。

“肿瘤细胞生长快必然代谢快，这是生物学特性，并且对糖分的吸收比正常细胞多一倍以上。通过分子影像设备可以检测用药后是否有效抑制癌细胞扩散。”GE医疗集团分子影像科学家赵周社解释说，“分子影像学是对癌症早期诊断和分期治疗最有价值的技术研究，既有效推进靶向治疗，也能节省癌症医疗费用。”

硬件难题

分子影像在癌症早期诊断中具有明显优势和特性，但从实验室到临床的道路并非坦途。成像设备和生物标志物是分子影像学实践中的两大工具，两者的技术水平是发挥分子影像最大作用的关键。

2001年，GE医疗在国内推出第一款将PET（正电子发射计算机断层扫描）和CT相结合的一体机，旨在实现PET对分辨率的高要求。在单模式PET机应用中，GE医疗发现其具有发散型成像特点，检测中易产生信号阻隔，利用CT的优势弥补这一缺陷，使医生能够精确定位病灶。在探测大脑等神经系统方面，MR（核磁共振）是最佳助手，但难题在于制造PET-CT和MR一体机并不能协同两者的优点。“我们发现PET-CT和MR真正结合时有两个很大困扰：一方面无法做衰减校正，另一方面功能兼容性上不能百分之百发挥其功用。技术上我们做出了PET-MR，但这并不成熟。”赵周社说，“没有一种模式的设备是万能的，未来将多种模式相结合是挖掘PET价值的有效途径，也能解决PET的技术瓶颈。”

有了影像设备，医生可以看到患者体内以分子为单位的信息表达，但它们在传递什么信息、有何差异尚无法知晓，这时就需要标志物作为参照。在PET成像方面，18F-FDG（氟代脱氧葡萄糖）可用于评估心脏、肺脏以及脑部的葡萄糖代谢状况。通过给患者静脉注射FDG，然后用PET观察体内分子活动差异，即可判断分子表达信息。赵周社举例说：“比如怎么看肿瘤糖代谢高？使用对肿瘤敏感度高的标志物，正常分子吸收少，不正常的吸收多，就能诊断出来。”

目前，获得国家批准的生物标志物有12种，95%的临床诊断使用18F-FDG，还有少数痰元素标记物。这些放射性药物必须保证活性，有保质时限，最长的是18F-FDG为2小时，13F-FDG属于半衰期标志物，仅能保存十分钟。因此，引进分子影像设备的医院有必要具备现场生产活性标志物的能力，这也需要大型生产设备。另一方面，现有的示踪剂并非万能，并非对所有癌症都适用，例如肺癌对FDG就非常不敏感，这就需要其他配套设备，如医用回旋加速器，以建立分子影像一体化解决方案，方便医院进行分子影像示踪剂的研发。

行业变革

生命科学的每一次演进，都需要相当长的时间进行实验室研究和临床验证，但每一小步都足以推动医疗行业整个产业链向前迈出一大步。15年前的“放射科”是大医院角落的科室；10年前，“放射科”变身“影像科”开始引入分子影像概念；5年前，不少国内三甲医院又将“影像科”扩充为“核医学科”。

由于分子影像学源于细胞生物学、分子生物学和影像技术学的结合，所涉及的领域大大超越传统临床知识结构下的影像学，除了应用于癌症临床诊断和分期治疗，更将对上游制药企业的新药研发产生革命性改变。

一直因研发周期过长而备受困扰的制药企业，通常需要耗时15年左右、花费10亿~20亿美元开发一种新药，其中还面临一个残酷现实：在早期临床实验阶段，超过99%的药物因不良反应无法通过。而分子影像技术的引入，一方面能为制药企业节约一半以上的经费和时间，另一方面也能辅助其研发个体化治疗药物。赵周社表示：“药效不仅因人而异，也因治疗阶段而异，传统方式研发的药物对个体化治疗的准确性并不完善。分子影像也能为药监部门进行新药审批提供判断标准。在美国，国家药监局已明确规定新药有效性必须经过分子影像诊断。在临床领域，这项检查也被列入医保范畴。”

这样的实践在中国也有明显趋势。目前，PET-CT中国装机量有200台，其中投入临床用于肿瘤早期诊断的有150台，50台来自企业采购，并且已有湖南、黑龙江、苏州、大庆、江西等省市将分子影像检测纳入医保范围。但同时，国家对设备购置采取集中采购的限制性方式。

另一方面，当下医保消费几乎都花在治疗上，其中70%~80%属于无效治疗。中国医疗行业目前的商业模式基本以疾病治疗为中心，无论从改善健康水平还是合理分配医保资源的角度，整个医疗产业的趋势都将向预防、早期治疗转移。可以说，分子影像设备的到来有可能移动中国医疗产业的重心。

目前，GE、西门子、飞利浦等传统大型医疗设备巨头都已明确将分子影像列为未来重要战略发展方向，其中也包括礼来、辉瑞等制药巨头。

不过，从国内出现第一台分子影像设备至今仅10年，它在帮助医生进行个性化诊断治疗等方面，仍需要至少5年左右的临床研究才能获得广泛认可。而且，一次只需10分钟的全身扫描需要支付的诊断费平均在1万元左右，如果没有医保体系支持，大多数普通患者无法承受如此高昂的花费。这在一定程度上阻碍了分子影像设备的量产，其成本高于传统设备2~3倍，且短期内很难下降。