全球癌症新聞

PET-CT是個好技術,但別拿來搞癌症篩查

文| Y博生物科研狗,博士畢業後進入藥企,從事新藥研發工作,業餘時間寫些科普,希望能有助於人。

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  • PET-CT並非神器,也有技術局限,對不同腫瘤的檢查效率各異,有些並非腫瘤的組織增生也容易被“誤認”。
  • 一次全身PET-CT的輻射量接近於7、8年的自然輻射,潛在的致癌作用不能忽視。
  • 由於針對人群不同,不能簡單把癌症診斷確診的方法拿到疾病篩查里用。綜合篩查效率與風險性,PET-CT並不適用於面向健康人群的癌症篩查,應該保留在癌症確診以及癌症治療效果評估時使用。

申明:本文僅代表個人觀點,不作為具體醫療方案指導。

疾病的早篩查早治療是提高治療效果的最佳選擇之一,但要實際做到卻並不簡單。之前看到一些人討論全身癌症篩查,特別提了有人專門去日本做了據說可以發現毫米級腫瘤的篩查,號稱真正做到早發現早治療。

出於合格的生物狗都有的好奇心,就在網上搜索了一下全身癌症篩查,發現不僅有人分享實際體驗,甚至有”熱心“人士提供專門到日本癌症篩查的中介服務。但仔細看那些介紹,整個篩查的核心就是PET-CT

在此先潑盆冷水,這種方式的癌症篩查純粹是浪費時間浪費錢。

不客氣地說,這樣的瞎篩查,早發現癌症的機會微乎其微,對身體的傷害倒非常明確。今天我們從PET-CT本身的原理與局限性兩方面,來解釋為什麼這類癌症篩查是需要繞道的智商稅。

從PET-CT可以看到什麼?

從名字就可以看,PET-CT是PET(正電子發射計算機斷層掃描)與CT(X射線計算機斷層成像)兩種成像技術的結合體。在醫學實踐中,這兩個不同的成像技術可以幫助我們從不同角度觀察人體的內部結構。

大家可能對CT更熟悉,簡單說來就是各個角度拍攝取得的X光片,通過合成處理,得到一個三維立體的影像。比如歷史上第一個X光片,我們可以看到X光發明人倫琴的夫人的手掌骨骼平面圖。而通過CT,如今我們可以還原一個人的大腦從底部到頂部的每一個層面。

大家可能對CT更熟悉,簡單說來就是各個角度拍攝取得的X光片,通過合成處理,得到一個三維立體的影像。比如歷史上第一個X光片,我們可以看到X光發明人倫琴的夫人的手掌骨骼平面圖。而通過CT,如今我們可以還原一個人的大腦從底部到頂部的每一個層面。

附圖:左邊是歷史上第一個X光片,為發明人倫琴的夫人的手掌骨骼平面圖,右邊是一個人體大腦CT的結果,可以看到從顱底到顱頂的每一個橫截面。圖片來源wikimedia。

但大家注意到沒有,CT給我們的圖像是結構(器官長啥樣),而不是功能(器官工作狀態如何)比如這些大腦的CT圖像,我們看得出物理結構,但沒法看出哪個區域處於“活躍”狀態。

這就要靠PET出手了,PET和CT一樣也有一個圖像合成處理的過程,但不同於CT通過X光來獲取圖像,PET是讓受試者(醫學實踐裡一般是病人)攝入帶有放射性標記的追踪物,然後觀察這些放射性標記物在體內的分佈。

最常見的PET成像裡,病人會攝入一種叫“氟18代脫氧葡萄糖”的放射性標記物,從名字上就可以看出它和葡萄糖有些類似。確實,這個標記物不僅與葡萄糖結構類似,進入人體後的分佈也與葡萄醣類似。正是依靠這個特點,當它被人體攝入後,那些喜歡吸收更多葡萄糖的組織結構或細胞會富集這個標記物,而標記物帶有的輻射性又可以用成像儀器(PET)來獲取標記物分佈的影像。結果就是我們可以通過PET來了解病人體內哪些器官組織“吃了”更多的葡萄糖。

有人可能覺得奇怪,為什麼要了解人體內哪些組織“吃糖”多?

要知道葡萄糖是人體內最重要的能量來源,PET在顯示葡萄醣體內的分佈特徵時,也告訴了我們體內器官組織甚至是細胞水平的代謝活躍程度(可以理解為“幹活”多的細胞組織“吃”得也多)。

在癌症領域,癌細胞一般都是代謝更活躍(因為癌細胞都是不受控制地分裂增殖,自然需要“吃”得更多),而且不少腫瘤在能量來源上還更“偏好”葡萄糖,這就讓PET可以用於腫瘤成像觀察。

例如下面這個PET圖像裡,乳腺癌組織由於代謝活躍,就成了“高亮”地區,而有轉移癌細胞的淋巴結也是一樣“醒目”。

附圖:一個晚期乳腺癌的PET成像,癌細胞所在的左側乳腺組織與存在癌細胞轉移淋巴因為代謝活躍而成為高亮區域。改編來源: aboutcancer.com。

如果把PET和CT一起用到癌症影像檢查,那麼CT可以顯示腫瘤的具體位置、大小結構,而PET可以顯示代謝活躍程度,兩者加權,能提供很多其他技術無法提供的信息。因此,PET-CT在癌症診斷治療中有重要作用。

比如,在癌症診斷時,可以利用PET-CT結果中腫瘤組織與健康組織的區別來協助確診。而在癌症治療時,可以比較病人開始治療後與治療前的PET-CT影像,來了解腫瘤是否有變化,治療是否起了作用。

PET-CT不是萬能的

從功能上說,雖然PET-CT的圖像精度在不斷提高,理論上確實可能拍出所謂的毫米級別腫瘤圖像,但在實際應用中,由於腫瘤的多樣性與復雜性,並不是像網上一些人說得那樣百發百中。畢竟腫瘤細胞是不會在最終的圖像上舉手示意自己的存在。

  • 成像過程中的瑕疵、並無危害的組織增生、甚至人體組織的個體差異,都可能在PET-CT上看著像腫瘤(比如很常見但大部分沒有癌變風險的甲狀腺結節就容易在PET- CT上看著像腫瘤)。
  • 有些腫瘤由於自身特徵,對PET-CT並不“感冒“——發病率很高的前列腺癌攝入葡萄糖不多,就容易逃過PET檢查。

所以對於腫瘤診斷,PET-CT往往也是在其它診斷方法的協助下起作用。如果沒有任何其它信息幫助,靠PET-CT來尋找毫米級腫瘤,無異於大海撈針。而用在健康人群裡做篩查,相當於“不知道有沒有針,就下海去撈了”,只能說純屬坑人。

更重要的是,從風險考慮,PET與CT都涉及到讓人接受有致癌風險的電離輻射,而全身PET-CT的輻射劑量還不小,這在網上宣傳全身癌症篩查的文章里基本都“大事化小”了。

醫學成像裡涉及到接觸輻射的情況很多,比如拍X光片就會有。大家應該也能理解,接觸的輻射劑量越高,對我們身體的潛在危害也越大——癌症標準療法之一放療就是利用高劑量輻射的傷害作用來直接殺死癌細胞。當然,醫學成像裡的輻射不會到放療那種直接殺傷細胞的程度,但其潛在風險(比如輻射的致癌性)依然是在具體醫療實踐裡必須權衡的。

醫學成像裡涉及到接觸輻射的情況很多,比如拍X光片就會有。大家應該也能理解,接觸的輻射劑量越高,對我們身體的潛在危害也越大——癌症標準療法之一放療就是利用高劑量輻射的傷害作用來直接殺死癌細胞。當然,醫學成像裡的輻射不會到放療那種直接殺傷細胞的程度,但其潛在風險(比如輻射的致癌性)依然是在具體醫療實踐裡必須權衡的。

不同成像技術,受試者最後接受到的劑量不盡相同。在所有醫學成像方法裡,PET-CT是輻射量最高的檢查之一,一般認為做一次全身PET-CT成像,接受的輻射量在25西弗左右。

這個量是什麼概念呢?我們處在自然環境下,有所謂的背景輻射,這樣的自然輻射,正常人一年下來接受到的大概是3西弗。如果拍個X光胸片,大概是0.1西弗,差不多是10天的自然輻射量,相對來說對身體的影響可以忽略不計——即便如此,也沒有人提倡大家沒事做個X光玩的,只是風險比較小,如果需要使用的話不必太顧忌。

PET-CT一次25西弗,可是相當於一下子就接受了正常人7、8年的背景輻射量,完全不是可以忽視的情況實際上,真有不少研究在探討PET-CT這樣的“高輻射”成像技術對受試者的潛在致癌作用。

2009年的一個研究中,香港的研究人員測量了PET-CT在病人裡使用的實際輻射量,根據換算,這些輻射劑量對於一個20歲的亞裔女性,可能增加其一生患癌的概率0.5% ,同齡男性是0.3%。注意這還只是一次PET-CT成像的結果。也正因為輻射劑量大帶來的潛在危害,PET-CT絕不是一個想做就做的醫療選擇,而要根據病人的實際需要,權衡利弊後決定。

在台灣地區,有人試圖選擇一家醫院的工作人員來研究PET-CT作為普通癌症篩查工具的有效性。其中一項研究內容是大家的參與積極性,有意思的是,相對於其他工作人員的積極響應,這家醫院裡的一線醫務人員,出於輻射風險的考慮,反而對這樣的”免費篩查服務”並不感冒。

鑑於網上的“推銷”似乎都在說日本,那我們也來看看日本在這方面的總結。作為少數嘗試用PET-CT做癌症篩查的國家。2013年,他們發表了一項06-09年的PET-CT篩查統計,發現雖然有用PET-CT篩出的腫瘤,但篩成功的大多是建立在多次成像的基礎上,而大部分通過PET-CT發現的早期腫瘤是沒有癌變危險的類型,屬於不發現也無所謂,發現了也沒下文那種。

得出的結論是:如果想得到可能有用的癌症篩查結果,PET-CT必須與多種其它方法合用、不能只依靠一次影像;這意味著會增加了更多的輻射劑量,又帶出了應該隔多少時間重做影像的無底洞問題,並且只適用於部分癌症(等於把所謂全身篩查的牌子砸了)。即便符合上述所有條件,作者依然認為這種篩查局限多多,最後乾脆說這麼折騰值不值得看個人判斷吧。

當然,有些人經濟條件比較好,覺得錢不是問題。即便如此,也要考慮到PET-CT這樣的醫學成像,並不是背個單反甚至拿起手機就能玩的業餘攝影。根據一項調查估計,2015年全中國祇有240台PET-CT機器。從社會角度看,這些有限的儀器資源應當留給有確切需要的病人,健康人即使有錢也不應該來隨意湊熱鬧。

參考文獻

1. Screening for cancer with PET and PET/CT: potential and limitations. J Nucl Med. 2007

2. Whole-body PET/CT scanning: estimation of radiation dose and cancer risk. Radiology. 2009

3. Report on the development and application of PET/CT in mainland China. Oncotarget. 2017

4. The current status of an FDG-PET cancer screening program in Japan, based on a 4-year (2006–2009) nationwide survey. Ann Nucl Med. 2013

5. Application of whole-body FDG-PET for cancer screening in a cohort of hospital employees. Medicine (Baltimore). 2016