“一体化TOF-PET/MR精准脑血流定量研究”获2016年国家科技部十三五重点研发计划数字诊疗装备...

“一体化TOF-PET/MR精准脑血流定量研究”获2016年国家科技部十三五重点研发计划数字诊疗装备专项支持

崔碧霄

首都医科大学宣武医院

脑血流量对维持正常脑组织功能和代谢水平起决定作用，脑部疾病（如脑血管病、痴呆）等均导致脑血流异常，从而出现功能障碍。因此，准确测量脑血流量，对脑疾病的早期、定量化诊断和治疗有重要价值。由首都医科大学宣武医院核医学科卢洁教授领衔的“一体化TOF-PET/MRI脑血流定量方法研究及在脑疾病的应用”，获2016年国家科技部十三五重点研发计划数字诊疗装备专项经费支持（课题编号2016YFC0103001），有望实现无创精准定量脑血流的重大突破。

目前影像学检查只有PET是定量脑血流量的金标准，但由于传统方法需要连续多次采集患者动脉血，患者难以接受，因此无法临床普及应用。图像衍生动脉输入函数法虽然不需要采血，但需要PET和MRI图像配准获得动脉输入函数，图像后处理复杂，而且容易导致配准误差。最近，随着影像学仪器硬件发展，国际上最高端的一体化带有飞行时间技术（time of flight, TOF）的PET/MRI分子成像技术（一体化TOF-PET/MR）的出现为研究脑血流量提供了崭新方法。一体化TOF-PET/MRI具有同步扫描的独特优势，一次扫描同时获得PET和MRI图像，MRI高分辨率解剖图像能够很好显示颈内动脉，PET和MRI两种图像的精确配准融合，无需后处理就可以简便、准确获得动脉输入函数，使无创精准定量脑血流量成为可能。该项目的研究目标是基于传统PET脑血流测量方法，应用一体化TOF-PET/MRI动态¹⁸F-FDG成像，研发利用PET和MRI同步扫描数据，建立计算绝对定量脑血流量新算法模型的理论和方法，解决目前难以无创、精准测量脑血流量的难题；通过一体化TOF-PET/MRI脑血流测量新算法在脑血管病、痴呆的临床应用研究，揭示脑疾病导致的脑血流量异常改变特性，阐明疾病过程中脑血流量的动态变化模式，发现早期诊断、预后判断及疗效评价的脑血流量指标，为这些疾病的临床早期诊断和疗效判断等提供有效的崭新方法。

针对此项研究，我们完成了一些预实验，通过脑梗死患者的一体化TOF-PET/MR检查，我们初步得到脑血流实验数据结果，详见图1、图2、图3和图4。

图1. 一体化TOF-PET/MR¹⁸F-FDG

首次通过检查获得的图像。

图2. 肘静脉注射¹⁸F-FDG后6秒药物到达脑部，20秒到达高峰。

图3.男性，61 岁，右侧脑梗死患者，67kg，注射¹⁸F-FDG 6mCi后进行一体化PET/MR扫描。

 图4.上述图3脑梗死患者一体化PET/MR获得的脑血流量精确结果

综上所述，本项目利用一体化TOF-PET/MRI对脑疾病的脑血流进行定量研究，揭示脑血管病、痴呆等导致的脑血流量异常改变情况，阐明疾病发展过程中脑血流量的动态变化模式，建立早期诊断、预后判断及疗效评价的脑血流量化指标，为指导临床早期诊断、及时进行合理有效的干预治疗提供重要的客观依据，研究成果有助于减少不必要的医疗费用，调整不当的医疗方式，降低患者致残率致死率，提高患者生活质量，促进其回归社会，将对社会生产力的稳定和发展起到积极作用，因此，本项目研究预期将具有巨大的经济效益和社会效益。