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全球首例[89Zr]免疫示踪剂与[18F]FDG PET同日成像，代谢免疫双重解码
2026-02-26 13:46:02
源于：RayMI V Club在线
导语：在肿瘤精准医疗背景下，单一示踪剂所提供的影像信息往往仅反映疾病的某一生物学维度，已难以全面支持复杂的临床决策需求。[18F]FDG PET用于评估肿瘤葡萄糖代谢活性，而以[89Zr]atezolizumab为代表的免疫PET可无创表征PD-L1表达状态，两者分别对应肿瘤代谢特征与免疫微环境信息。传统临床流程中，这两类检查需在不同时间完成，不仅增加就诊负担，也可能因生理状态差异影响数据的一致性与可比性。近期，荷兰格罗宁根大学医学中心在 EJNMMI发表研究，报道了在同一位患者身上，于一日之内先后完成[89Zr]atezolizumab与[18F]FDG PET扫描，并成功通过算法分离两者信号的可行性验证，为在统一生理条件下整合代谢与免疫信息提供了新的技术路径。
导语：在肿瘤精准医疗背景下，单一示踪剂所提供的影像信息往往仅反映疾病的某一生物学维度，已难以全面支持复杂的临床决策需求。[18F]FDG PET用于评估肿瘤葡萄糖代谢活性，而以[89Zr]atezolizumab为代表的免疫PET可无创表征PD-L1表达状态，两者分别对应肿瘤代谢特征与免疫微环境信息。传统临床流程中，这两类检查需在不同时间完成，不仅增加就诊负担，也可能因生理状态差异影响数据的一致性与可比性。近期，荷兰格罗宁根大学医学中心在 EJNMMI发表研究，报道了在同一位患者身上，于一日之内先后完成[89Zr]atezolizumab与[18F]FDG PET扫描，并成功通过算法分离两者信号的可行性验证，为在统一生理条件下整合代谢与免疫信息提供了新的技术路径。01研究现状
双示踪剂成像的临床需求与技术挑战
双示踪剂同时成像的核心挑战在于信号混叠问题。当两种正电子发射核素同时存在于体内时，其产生的湮灭光子在探测器层面难以区分来源，导致图像信号叠加，无法直接分离各自的示踪剂贡献。近年来，全身型PET/CT系统的出现显著提升了系统灵敏度与轴向覆盖范围，为复杂成像协议的实施创造了条件。本研究即基于超高灵敏度全身PET/CT系统 Biograph Vision Quadra 开展。其显著的灵敏度优势和单床位全身采集能力，为设计紧凑的双示踪剂扫描流程及后续信号分离算法的实现提供了必要的物理与技术基础。
02方法揭秘
如何实现同日双示踪PET成像
如何实现同日双示踪PET成像
患者首先接受[89Zr]atezolizumab注射，7天后进行25分钟PET/CT扫描；随后再注射[18F]FDG，并在65分钟后进行5分钟扫描。两次扫描均使用高灵敏度的Biograph Vision Quadra PET/CT系统完成，进行全身成像。图像重建采用3D OSEM算法，结合超高TOF（飞行时间）和PSF（点扩散函数）建模，保证图像清晰度，并未使用额外滤波以保留原始信号。为了从第二次（混合信号）扫描中分离出[18F]FDG的信号，研究采用了一种基于先验信息的信号外推法。其核心步骤包括：首先进行PET-CT配准以对齐结构信息，然后将两次PET数据集精确叠加，再利用信号外推法，根据先前的[89Zr]atezolizumab扫描推算其在双示踪图像中的贡献，并从总信号中扣除，从而得到独立的[18F]FDG分布。最后，对分离后的影像应用5 mm高斯滤波，使图像更易于观察和分析。
03结果与意义
同日成像,实现肿瘤生物学特征的双维解析
同日成像,实现肿瘤生物学特征的双维解析
通过上述分离流程，研究团队成功在同一患者体内实现了[89Zr]atezolizumab与[18F]FDG信号的有效拆分，并清晰呈现出不同病灶的差异性摄取模式。分离后的图像显示，病灶主要呈现三种典型特征：一类为免疫与代谢“双高”摄取，提示病灶既代谢活跃、又伴随较高PD-L1表达；第二类为PD-L1表达较高但FDG摄取相对较低，反映出免疫微环境活跃但代谢负荷不高的特征；第三类则表现为FDG高摄取而PD-L1表达较低，提示代谢旺盛但免疫检查点表达有限。
这种在统一生理条件下获得的“代谢+免疫”双维信息，不仅直观揭示了肿瘤病灶之间的显著生物学异质性，也为精准治疗决策提供了更具深度的影像依据。例如，在免疫治疗背景下，单纯依赖代谢显像可能难以全面评估免疫微环境状态，而双示踪成像能够同时观察肿瘤活性与PD-L1表达，有望优化患者筛选、指导疗效预测，并为后续疗程调整提供支持。
更重要的是，本研究在技术层面验证了基于Biograph Vision Quadra PET平台支持下双示踪信号分离的可行性，意味着未来有潜力进一步优化扫描流程，实现更紧凑甚至真正意义上的“同日扫描、同步获取双重生物信息”。这不仅能够减少患者往返医院次数、缩短检查流程，也有望在保证数据一致性的同时降低整体医疗成本。
参考文献
Li,Zekai, et al. "Separation of simultaneously acquired [89Zr] atezolizumab and [18F] FDG PET scans." European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 53.2 (2026): 705-707.
