[体内18F-DG循经迁移线的三维断层及透视观察] 体循环

[摘 要] 目的:实现示踪剂循经迁移线的三维断层透视观察。

方法:志愿者下巨虚穴位点注�18F—FDG,PET采集腿部透射发射图像,对透射发射图像进行融合并重建融合后的透视图

结果:融合后的三维断层图,实现了循经迁移线的空间定位显示,但无法看到完整的循经迁移线,只是断续线段;重建的透视图实现了从各个方向直观观察完整循经迁移线及其在体内走行位置,并可立体旋转显示。

结论:图像融合后的透视图实现了循经迁移线的立体透视显示。

[主题词] 经络/放射性核素显像;经络现象;经络线检测;体层摄影术;发射型计算机,单光子   Three Dimensional Tomogram and Scenograph of the Migration Line of18F—FDG along Meridians   Chen Yingmao, Tian Jiahe, He Yijie, et al. (PET Center of the Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China)   [Abstract] Purpose To realize investigation on three dimensional (3D) tomogram and scenograph of the migration line of tracer along meridians. Methods 18FDG(2—[18F]fluoro—2—deoxy—β—D—glucose) was injected into point Xiajuxu (ST 39) in the volunteer. With the stable body position, three transmission and emission images were respectively acquired, then the transmission and emission images were reconstructed and fused together. Based on the fusion images, the scenographs of the migration lines were reconstructed. Results The fusion of the 3D transmission and emission images could locate migration lines along meridians in the body. But whole migration line along the meridian could not be shown on a slice of tomogram, only some intermittent segments could be displayed. The scenographs based on fusion images made it possible to directly observe the whole meridian line in every direction. Conclusion 3D scenograph of the migration line along the meridian based on 3D imaging fusion is a better way in location of the migration line along the meridian in the body.   [Key words] Meridian/radionuclide; Meridian Phenomenon; Meridian Line Detection; Tomography; Emission—Computed, Single—Photon   经络是祖国传统医学的重要组成部分,多年来,对经络实质的研究一直是个热门课题,但由于经络现象的复杂性,学术界多年来缺少客观显示和检测的技术方法。

De Verneioul P等首先利用γ相机研究经络[1]。

随后国内学者用γ相机和单光子发射计算机断层扫描仪(Single Positron Emission Computer Tomography, SPECT)进行了系统的核素循经迁移研究,取得了显著的成绩[2,3]。

最近我们用正电子发射断层扫描仪(Positron Emission Tomography, PET)的透射扫描图像发射扫描图像进行融合,对18F—2—脱氧—β—D—葡萄糖([18F]fluoro—2—deoxy—β—D—glucose,18F—FDG)示踪剂循经迁移线进行了空间定位。

本文主要介绍图像融合基础上的循经迁移线体内透视观察。

1 材料与方法      (1)志愿者:5名,身体健康,男4人,女1人;年龄18~56岁,平均43岁。

(2)仪器与药物:西门子公司ECAT EXACT HR+型PET。

示踪剂:18F—FDG。

(3)经络:胃经的腿部段落,右腿。

(4)实验方法:按经络体表循行线客观定位法确定胃经在腿部段落的经典体表穴位点,在各体表穴位用18F—FDG作标记点(小于1 mm2)。

仰位固定,从下巨虚穴位注射0.05 ml18 F—FDG(3.7~18 MBq),注射深度5~6 mm。

穴位注射后,即用2D方式开始采集数据,延迟窗法随机符合校正,每床位10 min:先行4 min透射扫描,随即6 min发射扫描

从下巨虚穴位开始,共3个床位,全长43 cm。

(5)三维图像重建:加衰减、散射、衰变、均匀性、弓形校正,用OSEM迭代(30个子集,1次迭代)法分别重建透射图像发射图像

(6)透视图像重建:调整透射图像发射图像循经迁移线像素值的比值和差值,使之融合后的图像对比度适合重建透视图像

以此融合图像为基础重建透视图像

2 结果      2.1 透射发射融合图像三维断层图   图1所示为志愿者右腿的PET透射图像发射图像融合图像三维断层图;图1(a)为通过大腿上P1点的的三维断层图;图1(b)为通过小腿上P2点的的三维断层图。

透射图像是PET用透射扫描人体所采集的数据重建的图像,它的原理和CT成像相同,反映的是人体组织的吸收系数图。

但是图像是很粗略的,只能看到腿的轮廓。

发射图像是PET采集人体中的示踪剂发射的数据重建的图像,只显示了示踪剂走的路径,但不能判断其在组织中的位置。

融合图像是由透射图像发射图像相加得到的,循经迁移线在组织中的位置很清楚,但由于循经迁移线并非只在一个平面内穿行,所以从断层图中看到的只是一些断续的线段,无法在一幅断层图中看到完整的循经迁移线。

2.2 循经迁移线的透视图像   透视图像即为投影图,可以从各个不同的角度投影观察。

发射扫描图像所重建的透视图(图2a),显示了完整的循经迁移线,但缺少位置信息。

透射扫描图像发射扫描图像融合图像所重建的透视图(图2b),既显示了完整的循经迁移线,又显示了清晰的走行位置。

将360度角的各个投影图连续动态显示,即可看到循经迁移线在体内的三维立体走行。

3 讨论      中医是医学科学,经络是客观事实。

近年来,人们利用声、光、电、热、磁、循经感传以及核素显像等各种方法[1~5],对经络进行了广泛的研究。

但由于各种方法的局限性,至今没有公认的结论。

在这众多的研究方法中,核医学示踪剂显像技术的优势,是具有核素循经迁移的客观性、可视性和可重复性。

国内学者在传统医学经络理论的指导下,用γ相机和SPECT对1100多例受检者进行了系统的核素循经迁移研究[4],显像成功率达100%。

通过用核素在体表标记古典经线走行的投影线,并在穴位附近注入微量�99mTc示踪剂,用SPECT断层显示核素循经迁移线与经线体表投影核素标记线的关系,发现手足三阳经线吻合率为71.3%,手三阴经吻合率73.6%~80.0%,足三阴经吻合率为79.6%~85.0%,躯干部吻合状况复杂,吻合率在60.0%以下;按中医骨度法测定标出五腧穴位置,与沿经迁移淤滞点对照,吻合率达71.1%。

这些结果进一步证实了经络的客观存在。

但是由于SPECT影像所显示的只是示踪剂的轨迹,无法显示循经迁移线周围组织及体表的轮廓,致使循经迁移线的空间定位很难实现。

最近我们对PET的透射扫描图像发射扫描图像实施三维图像融合,实现了18F—FDG示踪剂循经迁移线的空间定位。

根据融合图像上的三维坐标系,分别测量标记点及循经迁移线同高度处的三维x、y、z坐标值,由此计算出标记点与迁移线之间的距离。

在上巨虚处此距离约3.8 cm(5例平均);在足三里处约5.0 cm(5例平均)。

基本上与经典穴位深度相符合。

借助三维图像融合技术[6],对PET的透射发射扫描图像实施融合,不仅获得了拟测穴位的深度,而且实现了循经迁移线的三维断层显示(图1)。

但是由于循经迁移线并非只在一个平面内穿行,所以从断层图中看到的只是一些断续的线段,无法在一幅断层图中看到完整的循经迁移线。

通过进一步对PET透射扫描图像发射扫描图像实施三维图像融合,并以此为基础进行循经迁移线的透视图像重建,实现了从各个方向直观观察完整的循经迁移线及在体内的走行位置(图2)。

将360度角的各个投影图连续动态显示,进一步实现了循经迁移线的三维立体旋转透视显示。

18F—FDG(氟代脱氧葡萄糖)是PET成像中最常用的示踪剂

它是葡萄糖的类似物,分子量181,在体内的输运及前期代谢过程与葡萄糖相同,但在细胞内被磷酸化为六磷酸FDG(FDG—6—PO4)后不再参与进一步代谢,也不能通过细胞膜扩散,即所谓被细胞所“捕获”。

在18F—FDG静脉注射PET常规检查中,循经迁移线部位从未出现葡萄糖高代谢显像,故在本研究中显像的循经迁移线不会是由葡萄糖高代谢所造成,而应是18F—FDG的输运过程。

以前的研究表明[2]:循经迁移线与外周神经系统及淋巴系统无关,但与大血管密切相关。

本研究所建立的循经迁移线三维断层及立体透视显示,为进一步探讨循经迁移线的物质基础、与血管的关系及其周围的组织解剖结构打下了基础。

4 参考文献   1 De Verneioul P. et al. Scientific Approach to Visualize Acupuncture Meridians by Use of Isotopes. Agressologie, 1984;25;1107   2 孟竞璧,田嘉禾.十四经脉显像探秘.北京:中国科学技术出版社,1998:64~110   3 孟竞璧,田嘉禾,文琛,等.用同位素示踪法显示经络循行的初步观察.针刺研究,1987;12:77   4 刘扬,石葛明,谭会兵,等.膀胱经臀段的神经解剖学特征――CB—HRP的逆行示踪研究.中国针灸,1997;17(5):346   5 张维波,李宏,徐瑞民.针刺对经络线皮肤二氧化碳呼出量影响的观察.中国针灸,1996;16(1):39   6 Pietrzyk U, Herholz K, Fink G, et al. An Interactive Technique for Three—dimensional Image Registration: Validation for PET, SPECT, MRI and CT Brain Studies. J Nucl Med, 1994;35:2011   (收稿日期:2001—12—03,成平发稿)。

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