PET — chuyển hóa
Đánh giá hoạt động chuyển hóa hoặc các quá trình sinh học của mô bằng dược chất phóng xạ (¹⁸F-FDG).
Positron Emission Tomography · Computed Tomography
Kỹ thuật PET-CT trong chẩn đoán hình ảnh ung thư
Từ một nguyên tử ¹⁸F tới hình ảnh toàn thân: xem, xoay và thử từng bước bằng mô hình 3D.
Kéo ngang để xoay · hình MIP toàn thân của ca ung thư vú trong bài
Mở đầu
Một kỹ thuật, hai loại thông tin
PET-CT là kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh tân tiến ứng dụng y học hạt nhân, mang lại hiệu quả ưu việt hơn phần lớn các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh phổ biến.
CT — giải phẫu
Tia X cho hình thái, vị trí chính xác và hiệu chỉnh suy giảm cho ảnh PET.
PET/CT — ghép
Chồng hai ảnh trên cùng một lần chụp: thấy ổ tăng chuyển hóa nằm ở đâu trên giải phẫu.
Cơ chế · 1
¹⁸F và phân rã beta dương (β⁺)
Hạt nhân ¹⁸F có 9 proton và 9 neutron. Một proton biến thành neutron, phát ra positron (e⁺) và neutrino; hạt nhân trở thành ¹⁸O bền.
¹⁸₉F → ¹⁸₈O + e⁺ + νₑ
Hạt nhân: 9 proton · 9 neutron
Chu kỳ bán rã ~109,8 phút
Ví dụ theo phiếu kết quả trong bài: tiêm 8 mCi ¹⁸F-FDG, chụp sau một giờ.
Cơ chế · 2
Glucose và ¹⁸F-FDG: khác nhau đúng một vị trí
¹⁸F-FDG (2-deoxy-2-[¹⁸F]fluoro-D-glucose) có cấu trúc gần giống glucose: tại C2, nhóm OH của glucose được thay bằng ¹⁸F. Vì vậy tế bào nhận FDG như nhận glucose.
- Cacbon
- Oxy
- Hydro
- ¹⁸F
Glucose
Glucose → Glucose-6-phosphate → tiếp tục đường phân → tạo ATP
¹⁸F-FDG
¹⁸F-FDG → ¹⁸F-FDG-6-phosphate → khó chuyển hóa tiếp → giữ lại trong tế bào
Kéo ngang để xoay phân tử. Dạng ghế (chair) của vòng pyranose, mọi nhóm thế ở vị trí xích đạo.
Cơ chế · 3
Vì sao FDG “phát sáng” ở khối u
FDG và glucose cùng đi qua kênh GLUT và cùng được hexokinase phosphoryl hóa. Glucose-6-phosphate đi tiếp vào đường phân; FDG-6-phosphate thì ở lại. Tế bào ung thư có nhiều GLUT và hexokinase hơn nên giữ FDG nhanh hơn.
FDG-6-P bị giữ lại0
Glucose đã đi vào đường phân0
Glucose¹⁸F-FDGPhosphate
- Tiêm ¹⁸F-FDG vào tĩnh mạch: FDG phân bố theo tuần hoàn đến các mô.
- Tế bào hấp thu FDG qua các chất vận chuyển glucose (GLUT).
- FDG bị phosphoryl hóa: hexokinase chuyển FDG thành FDG-6-phosphate, ít tham gia tiếp đường phân nên bị giữ lại.
- Phát xạ positron (β⁺): ¹⁸F phân rã, positron gặp electron → hủy cặp, tạo hai photon 511 keV bay gần như ngược chiều.
- PET ghi nhận đồng thời hai photon, tái tạo bản đồ phân bố hoạt độ phóng xạ trong cơ thể.
Glucose máu cao cạnh tranh kênh GLUT nên làm giảm hấp thu FDG của khối u — lý do bệnh nhân cần nhịn ăn trước chụp.
Cơ chế · 4
Cấu tạo máy PET/CT
Một máy gồm hai vòng quanh cùng một lỗ: CT phía trước cho hình thái, PET phía sau ghi photon 511 keV. Bấm Tháo rời để mở vỏ máy. Bấm vào một bộ phận (hoặc tên của nó) để phóng tới và xem bộ phận đó hoạt động thế nào.
Chọn một bộ phận ở trên hoặc bấm thẳng vào mô hình. Kéo để xoay; khi phóng to toàn màn hình thì cuộn chuột để thu phóng.
Cơ chế · 5
Máy PET ghi nhận trùng phùng
Mỗi lần hủy cặp tạo hai photon 511 keV bay ngược chiều. Khi hai đầu dò đối diện cùng ghi nhận trong một cửa sổ thời gian rất ngắn, máy vẽ một đường đáp ứng (LOR). Hàng triệu đường như vậy được tái tạo thành ảnh. Kéo khối u để đổi vị trí và xem ảnh tái tạo thay đổi theo.
Ảnh tái tạo (chiếu ngược, chưa lọc)
Sự kiện trùng phùng: 0
Mô phỏng 2D một lát cắt: khối u phát nhiều sự kiện nhất, cơ tim đứng thứ hai (hấp thu sinh lý), phần còn lại là nền.
Hình ảnh
Trộn PET với CT
PET cho biết ở đâu chuyển hóa mạnh (SUV), CT cho biết đó là cấu trúc gì (HU). Đổi cửa sổ CT, kéo thanh trộn và rê chuột lên ảnh để đọc hai con số tại từng điểm.
Rê chuột hoặc chạm lên ảnhCT: — HUPET: SUV —
Lát cắt mô phỏng: khối u thùy trên phổi phải và hạch trung thất. Đậm độ CT gần như mô mềm, chỉ PET cho thấy chúng tăng chuyển hóa.
So sánh
PET-CT, CT và MRI
| Tiêu chí | PET-CT | CT | MRI |
|---|---|---|---|
| Nguyên lý | Phóng xạ β⁺ kết hợp tia X | Tia X | Từ trường và sóng RF |
| Đánh giá chính | Chuyển hóa và giải phẫu | Hình thái giải phẫu | Đặc tính mô mềm |
| Chất sử dụng | ¹⁸F-FDG, có thể thêm iod | Cản quang iod | Tương phản gadolinium |
| Độ phân giải không gian | PET thấp; CT cao | Rất cao | Cao |
| Tương phản mô mềm | Phụ thuộc CT | Trung bình | Rất cao |
| Đánh giá chuyển hóa | Trực tiếp qua chất đánh dấu | Không trực tiếp | Gián tiếp |
| Định lượng | SUV | HU | ADC, T1, T2 |
| Phát hiện di căn xa | Tốt với nhiều ung thư | Tốt | Tốt tùy cơ quan |
| Đánh giá xâm lấn tại chỗ | Hạn chế hơn MRI ở nhiều vị trí | Tốt | Rất tốt |
| Đánh giá đáp ứng điều trị | Chuyển hóa + hình thái | Thay đổi hình thái | Hình thái + chức năng |
| Tiêu chí | PET-CT | CT, MRI thông thường |
|---|---|---|
| Đánh giá | Hoạt động chuyển hóa + giải phẫu | Chủ yếu cấu trúc và đặc tính mô |
| Phát hiện ung thư | Có thể phát hiện bất thường chuyển hóa trước khi thay đổi hình thái rõ rệt | Chủ yếu dựa vào thay đổi hình thái, tín hiệu |
| Hạch di căn | Có thể phát hiện hạch tăng chuyển hóa dù chưa to | Chủ yếu dựa vào kích thước, hình thái và tín hiệu |
| Đáp ứng điều trị | Có thể phát hiện giảm chuyển hóa trước khi u thu nhỏ | Chủ yếu dựa vào thay đổi kích thước và đặc tính mô |
| Khảo sát toàn thân | Đánh giá đồng thời nhiều vị trí tổn thương hoạt động | Có thể khảo sát nhiều vùng nhưng không trực tiếp đánh giá hấp thu FDG |
Đọc hình
Thang màu và phân bố FDG toàn thân
Hình MIP xoay 360°: mỗi điểm ảnh là giá trị hấp thu lớn nhất trên đường nhìn. Rê chuột lên một màu trong bảng để chỉ xem vùng có mức hấp thu đó; chọn ca để thêm tổn thương.
| Màu | Mức hấp thu | Ý nghĩa | Phân bố sinh lý thường gặp |
|---|---|---|---|
| Đỏ | Rất cao | Chuyển hóa rất mạnh | Não, cơ tim (thay đổi) |
| Vàng | Cao | Tăng chuyển hóa | Gan, ruột, cơ tim (thay đổi) |
| Xanh lá | Trung bình | Chuyển hóa trung bình | Gan, tủy xương, cơ |
| Xanh dương | Thấp | Chuyển hóa thấp | Phổi, cơ nghỉ, mô mỡ |
| Đen | Rất thấp | Ít hoặc không ghi nhận hoạt độ | Phổi chứa khí, vùng ít hoạt độ |
Đọc hình
Thang Deauville 5 điểm trong lymphoma
So mức hấp thu của tổn thương với hai mốc trong chính cơ thể bệnh nhân: trung thất (bể máu) và gan. Kéo thanh SUV để xem điểm thay đổi.
Quy ước minh họa: “cao hơn gan rõ rệt” lấy ≥ 2 lần SUVmax gan. Điểm 1–3 sau điều trị thường được coi là đáp ứng chuyển hóa hoàn toàn; 4–5 gợi ý còn bệnh hoạt động — cần đối chiếu lâm sàng.
Điểm Deauville4
| Điểm | Tiêu chuẩn hấp thu FDG |
|---|---|
| 1 | Không có hấp thu bất thường |
| 2 | Hấp thu ≤ trung thất |
| 3 | Hấp thu > trung thất nhưng ≤ gan |
| 4 | Hấp thu cao hơn gan mức độ vừa |
| 5 | Hấp thu cao hơn gan rõ rệt và/hoặc có tổn thương mới phù hợp lymphoma |
Đọc hình
Gợi ý ung thư hay lành tính/sinh lý?
Với mỗi tiêu chí, chọn đặc điểm bạn thấy trên hình. Thanh bên dưới tổng hợp xu hướng — chỉ để học, không thay cho chẩn đoán.
| Tiêu chí | Gợi ý ung thư | Gợi ý lành tính/sinh lý |
|---|---|---|
| Vị trí hấp thu FDG | ||
| Kiểu hấp thu | ||
| SUVmax | ||
| Hình thái trên CT | ||
| Diễn biến |
Lành tính / sinh lýGợi ý ung thư
Chưa chọn tiêu chí nào.
Lâm sàng
Lợi thế và chỉ định
FDG PET phát hiện và phân biệt (định tính và định lượng) tổn thương ác tính tăng chuyển hóa với quá trình lành tính ít bắt giữ FDG; phân biệt hoại tử, xơ hóa sau điều trị với u còn tồn dư hoặc tái phát — đây là hạn chế của CT, MRI.
0% chính xác hơn PET riêng rẽ khi xác định giai đoạn ung thư (PET/CT)
0% bác sĩ thay đổi ý định điều trị ban đầu sau PET/CT (Hillner, NOPR)
0% BN ung thư phổi không tế bào nhỏ thay đổi điều trị nhờ PET (Viney)
Bảng 1. Các chỉ định của PET, PET/CT được bảo hiểm y tế Hoa Kỳ (CMS) chấp nhận
| Bệnh lý | Các chỉ định cụ thể |
|---|---|
| Ung thư | |
| Ung thư vú | Đánh giá và đánh giá lại giai đoạn, theo dõi đáp ứng với điều trị |
| Ung thư đại – trực tràng | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư thực quản | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư đầu – cổ * | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư phổi không phải tế bào nhỏ | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Các khối mờ phổi đơn độc | Đánh giá đặc điểm các khối mờ chưa xác định rõ trên CT |
| Bệnh hạch ác tính | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư hắc tố | Chẩn đoán, đánh giá giai đoạn và đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư tuyến giáp | Đánh giá lại giai đoạn ung thư |
| Ung thư cổ tử cung | Đánh giá giai đoạn ung thư kết hợp với phương pháp qui ước |
| Tim mạch | |
| Bệnh thiếu máu cơ tim cục bộ | Xạ hình tưới máu cơ tim PET sử dụng Rb-82 hoặc ¹³NH₃ amoniac |
| Đánh giá cơ tim sống còn | Chẩn đoán ban đầu hay khi không xác định được trên SPECT trước khi can thiệp tái tưới máu |
| Thần kinh | |
| Co giật do động kinh kháng với điều trị nội khoa | Chỉ chấp nhận khi đánh giá trước phẫu thuật |
Lâm sàng
Ứng dụng theo từng loại ung thư
Chọn loại ung thư để xem các con số trong bài: độ nhạy (Se), độ đặc hiệu (Sp) của PET so với các phương pháp khác.
Ca lâm sàng
Hình ảnh trong bài
Bấm vào ảnh để xem lớn; cuộn chuột hoặc chụm hai ngón để phóng to, kéo để di chuyển, phím ← → để chuyển ảnh.