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一种新开发的便携式、即时护理PET技术可以对任何器官进行成像，提供高质量的图像以指导介入手术。通过实时视觉反馈，这种床旁技术提供了一种成本效益高的替代方案，无需将患者转运至放射科或核医学科，即可实现高分辨率成像。该技术由加州大学戴维斯分校的研究人员开发，将一个紧凑的、半环形的PET探测器直接放置在患者感兴趣的区域上方，能够在注射示踪剂后，以每10-60秒更新一次的频率重建三维PET图像。在临床前研究和初步的人体试验中，该技术已成功应用于：在超声引导下对肿瘤（肝转移、肺结节）进行活检取样前，通过PET成像确认肿瘤的代谢活性（以避开坏死组织），将活检的诊断准确率从70-80% 提高到90-95%；并在放射栓塞（微球植入）治疗肝转移时，实时监测放射性微球的分布，以避免对正常肝实质或邻近器官（如胃、十二指肠）造成不必要的辐射损伤。该便携式PET技术的问世，有望将PET成像的应用范围拓展至实时介入手术导航领域。

正电子发射断层扫描（PET）在介入手术中的应用

PET成像能够提供组织在分子水平上的代谢活性信息，这对于识别肿瘤的高代谢活跃区域尤为重要。然而，传统的PET扫描仪体积庞大、价格昂贵，且固定在放射科或核医学科。将患者从病床转运到PET扫描仪、再转运回来的过程，不仅耗费时间，还会增加转运风险（如氧气导管或静脉通路意外移位），同时限制了其在实时手术导航中的应用。

技术原理

该便携式、即时护理PET扫描仪的主要特征包括：紧凑的探测器设计，采用半环形的锗酸铋（BGO）或硅酸钇镥（LYSO）闪烁晶体阵列，可被放置在患者的胸部、腹部或头部上方；高灵敏度，其新型探测器几何形状和电子学设计使其能够捕获70-80% 从示踪剂发射出的湮灭光子，且具有2-4毫米的空间分辨率；以及实时图像重建，通过先进的图像重建算法（如核和范数正则化、飞行时间技术），能够实现10-60秒的快速更新频率。

应用

1. 活检取样指导

在CT或超声引导下的经皮肿瘤活检术中，由于肿瘤内部存在坏死区域，如果穿刺针正好取到坏死组织，则可能导致诊断结果呈假阴性。在活检前，可注射[¹⁸F]FDG，并通过便携式PET实时成像识别肿瘤内的高代谢活跃区。穿刺针在实时PET图像的引导下，被引导至高代谢区进行取样，从而将活检的诊断准确率从70-80% 提高到90-95%。

2. 放射栓塞的实时监测

在肝转移的放射栓塞治疗中，放射性微球（钇-90（⁹⁰Y））被注射到肝动脉内。微球会优先栓塞肿瘤的微血管，并对周围组织造成辐射损伤。通过在注射⁹⁰Y微球时使用便携式PET成像，医生可以实时可视化微球的分布情况。如果发现微球灌注到了胃或十二指肠区域，操作者可以立即调整导管位置，以避免造成胃肠道的放射性损伤。

3. 淋巴结示踪与前哨淋巴结活检

在黑色素瘤或乳腺癌患者的术前规划中，可注射[⁹⁹mTc]硫胶体或[⁶⁸Ga]标记的纳米胶体，并利用便携式PET追踪从注射部位到前哨淋巴结的淋巴引流路径。

临床意义

该便携式PET技术有望将PET成像从单纯的诊断工具，转变为一种能够指导介入手术的实时导航工具。它有望提高活检的诊断准确率，减少重复活检的需要，并降低放射栓塞治疗后因非靶向灌注引起的并发症发生率。此外，它还通过消除将危重患者转运至放射科所带来的风险，提升了患者的安全性。

局限性与未来方向

局限：

• 有限的视野：该探测器的视野比传统全身PET扫描仪小（约10-20厘米），因此对于大体积的肿瘤或需要多器官评估的情况，需要进行多次扫描。

• 不适用于所有示踪剂：由于该探测器采用半环形设计，其灵敏度可能会随着示踪剂在组织中的深度而发生变化。

• 缺乏解剖学参考：便携式PET提供的是功能图像，缺乏CT或磁共振成像的解剖学参考。不过，可以通过与超声、CT图像进行刚性配准来间接获得解剖定位。

未来方向：

1. PET/超声双模态探头：开发将PET探测器与超声探头集成在一起的手持式探头，以便在同一视场下同时获取代谢和解剖信息。

2. 人工智能指导的活检：构建机器学习算法，利用实时PET数据自动规划穿刺针的最优路径，以避开坏死区域和大血管。

3. 治疗诊断学的床旁应用：在注射治疗性核素（如镥-177-DOTATATE（¹⁷⁷Lu-DOTATATE））后，使用便携式PET进行成像，以验证其是否已被成功靶向到转移性神经内分泌肿瘤病灶。

结论

这种由加州大学戴维斯分校开发的便携式、即时护理PET技术，有望将高分辨率的代谢成像从放射科解放出来，直接应用于床旁。 通过提供实时（10-60秒更新频率）的三维PET图像，该技术可以指导活检针准确穿刺肿瘤高代谢区，从而提高活检的诊断准确率。同时，还可以实时监测放射性微球的分布情况，降低非靶向灌注的风险。该便携式PET的问世，将拓展PET成像在介入手术实时导航领域的应用，并改善接受微创手术患者的预后。