一体化全身PET/MR设备：现代医学影像学的新利器

李亚明

(中国医科大学附属第一医院核医学科，辽宁 沈阳 110001)

基于正常组织器官和异常病变的结构、代谢和功能特征，现代医学影像学包含反映结构、代谢和功能的三大类别影像学技术。通过整合结构与代谢或结构与功能影像学技术，构建多模态影像学技术，如PET/MRI、PET/CT和SPECT/CT等，可在同一时空下一站式完成全身显像，为诊断和鉴别诊断疾病、分期和再分期、评价疗效及评估预后等提供了新的影像学手段。

1 跟踪前沿发展，科学规范配置

PET与MRI一体机多模态显像的概念早在1996年既已提出[1]。经过多年探索，2010年初，PET/MR设备投入临床使用，其中PET与MR作为相互独立的单元构成同一成像系统[2]；同年末，全球第一台PET与MR嵌合为一体的全身PET/MR设备(integrated whole body PET/MRI)安装并用于临床[3]。我国第一台一体化全身PET/MR设备于2012年在中国人民解放军总医院安装并投入临床使用。

为适应我国医疗服务需求、跟踪和提高医学影像学发展水平，经过多学科专家论证，2015年国家批准8家医疗机构配置PET/MR设备。2019年国家卫生健康委员会批准28家医疗机构配置PET/MR设备，2020年国家卫生健康委员会对2018—2020年大型医用设备配置规划进行调整，将全国PET/MR设备配置量增至77台。

2020年中华医学会核医学分会发布的全国核医学第8次普查[4]结果显示，截至2019年末，全国共23台PET/MR设备在临床安装并正式投入使用，2019年全年检查14 095例次，单台设备平均年检查约613例次，其中87.4%的受检者为肿瘤及肿瘤相关疾病，11.4%为心脏疾病，1.2%为神经系统疾病。

2 开展学术研讨，加强行业指导

2015年初，来自我国核医学、放射学、医学装备及医学影像学技术等多个领域的专家、学者对PET/MR设备的定义、主要技术参数和性能指标、临床应用价值等开展专题研讨，并达成如下共识：①一体化PET/MR设备实现了多分子探针PET与多序列、多参数MR成像相融合，是精准医学的有力影像学支撑，可弥补PET/CT在临床应用中的不足；②优化和拓展了PET和MRI临床应用范围，可更好地用于肿瘤和其他疾病，尤其神经系统疾病、心脏疾病等；③具有更高的组织分辨率和精确定位病变能力，提升了诊断准确性，尤其对头颈部、腹盆部疾病具有较为突出的优势；④大幅降低了电离辐射，将有力推进分子影像学技术在特定人群中的应用。

一体化全身PET/MR成像技术复杂，全面、精准掌握关键技术参数和性能指标对设备的配置和应用至关重要。2015年中华医学会核医学分会有关专家通过全面分析相关技术参数和性能指标，确定了PET硬件指标(包括探测器、轴向视野等)、技术指标(包括空间分辨率、灵敏度、噪声等效计数率峰值及位置、散射分数等)，MRI技术指标(包括磁场强度、梯度强度、切换率及最大FOV等)、射频系统(包括线圈种类、传输通道、衰减校正技术等)和融合技术指标(包括融合方式和融合精度等)，为全面了解和规范PET/MR设备的配置和使用发挥了重要指导作用。

2015年，中华医学会核医学分会成立了PET/MRI工作委员会和脑PET/MRI工作委员会，旨在为国家配置和行业发展规划提供专家建议和依据，为PET/MRI在医疗机构的临床应用提供指导，以制定行业标准、技术操作规范及临床应用指南。脑PET/MRI工作委员会编写并发布了“一体化PET/MRI颅脑成像检查规范”[5]和“一体化PET/MRI检查临床护理操作规范”[6]；PET/MRI工作委员会发布了“PET/MRI诊断报告规范化书写专家共识(2020版)”[7]。“一体化PET/MRI检查临床护理操作规范”[6]详细介绍和提出了相关工作的具体规范要求，包括检查前准备、注射药物护理、检查时护理、检查后护理、对比剂不良反应处理和个人辐射防护，为护理人员提供了行之有效的操作规范。“一体化PET/MRI颅脑成像检查规范”[5]明确了FDG PET/MR颅脑临床检查的适应证及禁忌证、扫描前准备、扫描规范(包括PET扫描、常规颅脑MR扫描和不同颅脑疾病的特殊MR扫描等)、放射性显像剂和MRI对比剂的使用注意事项等。

如前所述，2019年我国单台PET/MR设备年均仅检查600余例次。当前形势下，如何利用有限的临床经验，详细解读与分析对PET/MRI揭示的疾病特点并做出全面准确的诠释，充分发挥PET/MRI的临床优势成为重要和迫切的临床需求。为指导和规范PET/MRI诊断报告的书写流程及内容、提升PET/MRI临床应用水平，中华医学会核医学分会适时组织专家编写了PET/MRI诊断报告规范化书写专家共识(2020版)，包括报告要素、报告图像存取、报告模板和报告流程等四个方面，详细叙述了规范报告的书写要求，例如报告流程须包含核对患者信息、病变定位、截取图、图像及描述，由报告医师书写检查所见、上级医师审核报告，打印胶片及纸质报告、书写报告及审核医师签名、登记并发送报告和报告数据存档等。

3 不断探索，彰显PET/MRI的临床价值

肺癌是发病率及死亡率均居前列的重大疾病。PET/CT在诊断、原发性肺癌分期和再分期、评价疗效和评估预后等方面均发挥重要作用[8]。一项肺癌诊断与分期队列研究[9]结果显示，不仅PET/MRI与PET/CT显像结果有良好的一致性，且患者检查中所受辐射吸收剂量由28 mSv降至7 mSv，降幅达75%。同时，MRI较CT有更好的组织分辨率[10]和更精准的位移校正[11]，对于判别肺癌病变是否侵犯胸膜等具有突出的价值[12]，为临床诊疗方案的制定及患者预后判断提供重要参考依据[13]。

毋容置疑，无论多序列和多参数MRI还是FDG或氨基酸PET代谢显像，均在脑肿瘤临床诊疗工作中发挥重要作用。同时空一体化PET/MRI为诊断脑肿瘤、判断术后复发、穿刺活检定位及胶质瘤分级等提供了精准且便捷的影像学手段。

临床研究[14]结果显示，PET/MRI对于监测前列腺癌术后复发具有很高价值，尤其在手术区域存在金属夹干扰CT伪影时。前列腺癌术后复发、转移时，前列腺床、周围软组织、淋巴结和骨骼等处可见异常显像剂摄取，并能提供分辨率极佳的组织定位像。此外，当膀胱内有多量显像剂存留而干扰观察PET影像时，MRI可为准确识别异常改变发挥重要作用。

对于评价头颈部肿瘤对治疗的反应和监测局部复发，MRI与PET/CT的诊断效能相近，而一体化PET/MRI可更准确地辨别摄取FDG的组织、结构，从而有效降低假阳性率[15]。

4 PET/CT和PET/MRI各具特点，相辅相成

截至2019年，我国共有23台PET/MR设备、404台PET/CT临床在用[4]，比例约1∶17；而2017年美国共有30台PET/MR设备、1 600台PET/CT[16]，比例约为1∶53。目前PET/CT临床应用已较普及，操作技术成熟，适应证明确，可进行较准确的定量分析，检查时间较短；PET/MRI组织分辨率好，提升了MRI的价值，并使PET拥有充分的采集时间、更有效精确的位移校正，较单机检查更为便捷，患者辐射吸收剂量明显减低。临床应根据二者不同的成像原理和技术特点、针对不同疾病特征加以选择应用，为诊疗疾病提供重要依据。

近年来我国的PET/MRI临床研究彰显了相关工作的进展和水平。我国自行设计和生产、拥有完全自主知识产权的一体化PET/MR系统现已达到国际先进水平，“十四五”期间，国内临床配置和应用PET/MR设备将驶入快车道。可以预见，随着技术的不断提高完善，临床应用的越来越广泛由此带来的更多经验，作为现代医学影像学的成员，PET/MRI必将为临床诊疗重大疾病、常见病、多发病和疑难疾病做出重要贡献。