PET/CT在语言研究中的应用探析
2018-09-06王霞荣彩秀
王霞 荣彩秀
PET/CT是功能分子影像学设备,近年来其应用快速普及。将PET功能代谢信息与CT解剖结构信息结合在一起,可同时反映病灶的病理生理变化及形态结构变化,明显提高诊断准确性。本文从定义开始,介绍其原理、临床意义、主要指标、主要特点及临床应用,最后结合其在语言研究领域的应用做出展望。
近年来,科技的不断更新使得各成像技术飞速发展,影像诊断学也应运而生,其一大重要进展是图像融合技术的发展与应用。PET(Positron Emission Tomography)和CT(Computed Tomography)分别作为功能成像和解剖成像的典型代表,其融合可以称作是图像融合最引人瞩目的产品。
1 PET/CT定义及原理
1.1 定义
PET/CT(Positron Emission Tomography / Computed Tomography)全称为正电子发射断层显像 / X线计算机体层成像仪,将PET(功能代谢显像)和CT(解剖结构显像)有机结合在一起。它首先将微量的正电子核素示踪剂注射到人体内,然后采用特殊的体外探测仪(即PET)探测这些正电子核素人体各脏器的分布情况,通并过计算机断层显像显示人体主要器官的生理代谢功能,同时应用CT技术为这些核素分布情况进行精确定位,使这台新型的影像设备同时具有PET 和CT的优点(孙涛等,2010)。
1.2 基本原理
PET为正电子发射型电子计算机断层显像,其系统主要部件包括机架、环形探测器、符合电路、检查床及工作站等。其中,探测系统作为整个系统的主要部分,采用的块状探测结构有助于消除散射、提高计数率。尽管PET能提高整体分辨率,但也存在其不足,即不能提供某些病灶的精细解剖定位诊断。
CT为计算机断层扫描,是最常用的医学结构成像设备之一。其工作的基本原理是图像重建,即利用X射线对人体选定的断层面进行穿透摄影,并通过测定透过的X线量获得断层图像。由于人体各个组织对X射线的吸收不一样,CT便利用人体组织密度差进行成像,空间分辨可达到亚毫米级(金鑫,张勇,2015);此外,CT还能准确描述病变大小、位置、形态等多个解剖学特征并清晰显示人体断层影像。但是,CT也有其局限性,因为仅靠病变的解剖学特征诊断疾病是不全面的,不能对某些病灶性质做出准确的判断(王荣福等,2007)。
2 PET/CT的主要特点及意义
PET/CT最主要的特点在于,通过PET和CT的图像融合,解决了单纯的PET图像空间分辨率低等缺点。PET/CT并不是简单地将PET和CT两种设备及其影像资料整合起来,而是将二者进行有机精准地整合,在精细地描绘出机体分子水平上的生理病理和生物代谢过程,从而克服二者显像分离情况下图像数据融合难以匹配的缺陷(王荣福等,2007)。总的来说,其特点主要有(王荣福等,2009):①缩短了图像采集时间;②提高了诊断精确性;③提供了更有价值的治疗信息。
PET/CT集多个优点于一身,能提供更多的预测和治疗处理信息,其融合图像对疾病研究具有重要意义。该融合图像能够很好地描述疾病对生物化学过程的作用,鉴别生理和病理性摄取,能在疾病得到解剖证据前检测出早期发病征兆,甚至能探测到极小的亚临床型肿瘤,为临床确定放疗的计划靶区、检测治疗过程中药物和放疗效果提供最佳的治疗方案和筛选最有效治疗药物。同时,该设备还适用于精细放疗,能极大提高放疗计划的准确性。更重要的是,作为一种更深层次的临床检查手段,PET/CT的价值不仅仅体现在疾病诊断,还对目前仍不清楚的代谢疾病研究和受体疾病研究同样有非常重要的意义。
3 PET/CT的应用
利用PET/CT技术进行的相关临床研究包括图像呼吸运动伪影校正、肺癌治疗以及针刺得气等,以及在肿瘤疾病、心血管系统疾病和神经系统疾病三方面的诊断(王荣福等,2007)。近年来国内外开始把该技术应用于语言障碍的研究中。早在1996年Paulesu等利用就PET研究额下回的音素和语义流畅性时发现了Broca区的异质性。Petersen等1988年利用PET研究了正常人语言感知、语言运动和词语联想时脑区域血流量变化。李洁颖等(2017)运用PET等手段研究Logopenic 型进行性失语(LPA)的临床表现、神经心理学和影像特点。结果发现LPA患者自发语言和命名过程中单个词语取词困难,语言复述和复杂长句理解存在障碍,并伴有语音错语和记忆力减退。FDG-PET 显示左侧额、颞、顶和枕叶葡萄糖代谢减低。牛娜等(2014)为了比较语义性痴呆和进行性非流利性失语患者的脑代谢减低区域的差异并分析低代谢脑区与语言障碍表型的关系,收集了6例语义性痴呆和5例原发非流利失语患者, 18F—FDG PET脑显像显示经典型语义性痴呆与进行性非流利性失语的脑皮层代谢减低模式不同,且代谢减低区与临床症状相关。关于皮质下失语的研究,利用CT和MRI可对皮质下结构的定位更加准确、精细,目前已经证实大多数皮质下病变位于左侧基底节和左丘脑,也有少数病灶位于右侧皮质下,而出现所谓的交叉性失语,影像学的这一发现支持左侧半球为语言优势半球的观点。Russmann等对13例脑梗死患者进行研究,发现单纯豆状核的病变就可产生失语。Sehak VH,Flaherty A,Kraft E et. al(2000)通过此研究手段发现左侧尾状核或壳核病变,会出现相应的皮质区脑血流或代谢下降。PET与CT融合在一起时既可以提供功能圖像又可以提供清晰的解剖图像,但由于其昂贵的检查费,用于皮质下失语的研究较少。
4 结语
当前影像学的快速进步与普及,尤其是PET功能代谢信息与CT解剖结构信息的有效结合,为语言治疗师提供了透视大脑的窗口,可清晰反映病灶的病理生理变化及形态结构变化,促进其对健康或病态语言结构和功能的理解,提高诊断准确性和治疗有效性,但目前的研究仍存在许多问题。相信随着技术的更新发展,各种新型影像学检查技术将会继续推动语言疾病的深入研究,为语言障碍患者带来福音。
基金项目:四川外国语大学2017科研创新项目《中国EFL学习者语言加工中任务转换效应的ERPs研究》。项目编号:SISU2017YY10。
(作者单位:四川外国语大学研究生院)