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正电子发射断层摄影（positron emisson tomography, PET)，是最新一代的核显像仪，PET已由研究阶段进入临床应用，至今，国外建立了上百个临床PET中心。实际上，国际上真正广泛应用于临床是在1998年以后，一些医院和研究机构拥有多台PET。
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PET显像的临床应用主要有肿瘤、心、脑疾病等三个方面，其中目前肿瘤占85％左右，心肌活力检测和脑退行性疾病、癫痫等病占15％左右。18F-FDG PET是应用18F正电子标记的脱氧葡萄糖，在己糖激酶的作用下，形成的FDG-6磷酸，不参与正常葡萄糖代谢，而在高糖酵解的肿瘤部位有较多的放射性浓集的原理来进行的。通常，肿瘤的恶性程度越高，高代谢的糖酵解越多，FDG的浓聚越多，相反低代谢良性疾病则FDG的浓聚少或不浓聚。因此18F-FDG PET显像不但可用于肿瘤诊断，还可用于良恶性疾病的鉴别诊断。
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18F-FDG PET显像在肿瘤方面的应用范围很广，可用于肺孤立结节、淋巴瘤、消化道肿瘤（包括结直肠、胰腺、胃、肝和食管肿瘤）、头颈部肿瘤包括甲状腺癌、乳腺癌、卵巢癌、黑色素瘤和脑肿瘤等病的诊断。18F-FDG PET显像在以下情况有独特的优势：①恶性肿瘤的诊断、良恶性肿块的鉴别和全身转移灶的探查，如肺部孤立性结节的良恶性质的鉴别，纵隔淋巴结以及全身远处转移提供的肿瘤的代谢情况远比CT等解剖学信息正确；②病程病期的分类为合理的治疗方案提出依据；③肿瘤术后复发还是瘢痕组织的鉴别；④肿瘤放疗后复发还是放疗后坏死；⑤肿瘤治疗如放疗和化疗前后疗效监测等都有十分重要的临床价值；⑥对于肿瘤标志物如CEA、AFP、CAl9-9等持续增高的患者进行原发和全身转移灶的寻找更有其独特的优势；⑦根据脑肿瘤特别是星状细胞和胶质母细胞瘤对FDG摄取程度来反映组织学的分化程度可补充病理形态学的不足；⑧全身健康检查可早期发现隐匿的微小病灶为早期治疗创造有利条件；⑨为精确放疗创造条件。
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由于FDG在病变组织浓聚多而血液清除快，有较高的靶／非靶比值，再加以采用全身衰减校正，图像的清晰度和分辨率有了进一步的提高，灵敏度可达到＜0.5cm的深部肿瘤也能分辨。此外，应用T/NT, 标准摄取比值（SUV）和局部葡萄糖代谢率（rLGlu MR）等定量指标，使方法的正确性得到保证，特别是对良恶性病变的鉴别有重要价值。虽然18F-FDG PET显像有上述诸多的优点，并有广泛的应用前景，但是FDG的摄取并非肿瘤组织所特有，FDG也可浓聚于心、脑等正常组织，而且炎症、肉样瘤、结核病变以及泌尿道等也有较多的FDG浓聚，因此也有一定的假阳性，但有较高的阴性预测值。
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总之，目前18F-FDG PET显像是最具发展前途的一种显像技术，相信随着临床应用经验的不断积累，PET显像仪的进一步改进和正电子显像剂的不断发展，如为解决功能图像和解剖图像同机融合的PET/CT的出现应用，使PET显像对疾病的诊断治疗和研究发挥更大的潜力。
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六、核素分子影像
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核素显像与现代分子生物学相结合开创了核素分子影像。就显像技术而言核素分子影像已不再局限于受体显像，而扩展为反义显像、基因表达显像和肽类显像。
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许多亚临床状态的疾病和隐匿的遗传性疾病得以明确诊断，分子核医学有着广阔的发展前景。
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1．受体显像
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受体显像（receptor imaging）是利用放射性核素标记的受体配体（包括各类激素、神经递质、神经调节剂、生长因子、生长抑素、细胞激动素等）与靶组织高亲和力特异受体蛋白相结合的原理，显示体内受体空间分布、密度与亲和力的一种方法，是集配体受体结合的高特异性和核素探测的高灵敏性于一体的显像技术。肿瘤受体显像就是利用放射性核素标记的配体与存在于相关肿瘤中的特异性受体相结合而使肿瘤得以显像的一种方法，鉴于诊断的灵敏性和特异性高，是肿瘤诊断的重要发展方向和新技术之一，并为今后肿瘤受体介导靶向治疗奠定了基础。因此，选择立体特异的配体作为放射性药物是实现肿瘤受体显像的重要前提和先决条件。肿瘤受体显像是一种无创的、能在活体内、从受体分子水平上研究肿瘤生物学的新方法。尽管目前尚未得到广泛应用，但人们相信它必将为肿瘤生物学研究、肿瘤显像与治疗开创新纪元，并对肿瘤病因学探讨、早期诊断、指导治疗和判断疗效具有重要的临床价值。
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国外神经多肽受体显像、类固醇受体显像与σ受体显像等已用于多种肿瘤的诊断、分期、治疗方案选择与预后评价，其中神经多肽受体显像得到了较广泛的临床研究与应用。其中主要是生长激素释放抑制素（SRS）受体显像与血管活性肠肽（VIP）受体显像。SRS受体显像剂包括123I或111In奥曲肽，111In mauritius（lanreotide)，99mTc标记的 sandostatin、RC160（vapreotide)、P587与P829（derpeotide）等。SRS受体显像主要应用于神经内分泌肿瘤、神经系统肿瘤、淋巴瘤，以及乳腺癌、肾癌及小细胞肺癌等。VIP受体显像：VIP是由28个氨基酸组成的多肽，具有扩张血管、刺激呼吸与增高血糖浓度等生物活性，故称为血管活性肠肽。
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VIP受体在胃肠胰腺肿瘤、嗜铬细胞瘤、成神经细胞瘤、无功能垂体瘤等神经内分泌肿瘤以及乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌、前列腺癌、膀胱癌、结肠癌、食道癌、小细胞与非小细胞肺癌、脑瘤、淋巴瘤等肿瘤中具有高表达，因此，VIP受体显像可用于显示上述肿瘤。目前，131I标记的VIP已应用于肠道肿瘤与内分泌肿瘤、类癌、胰腺癌、嗜铬细胞瘤、甲状腺髓样癌、胃泌素瘤、Zollinger Ellison症等恶性肿瘤的临床诊断，VIP受体显像对肠道肿瘤的诊断灵敏度明显优于SRS受体显像，99mTc标记的VIP目前正在研究中。
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其他如肿瘤生长因子受体、雌激素受体、阿片受体、叶酸受体、肿瘤坏死因子、血管生成因子显像目前正在进一步的深入研究。利用60Cu、124I等正电子核素标记的PET肿瘤受体显像是今后发展的一个重要方向。
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2．反义显像
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利用核酸碱基互补原理，用放射性核素标记人工合成或生物体合成的特定反义寡核苷酸，与肿瘤的mRNA癌基因相结合显示其过度表达的靶组织，称反义显像。结合后达到抑制、封闭或裂解靶基因，使其不能表达，则达到治疗肿瘤或病毒性疾病的目的。反义和内照射治疗的双重目的称反义治疗。反义显像要求寡核苷酸易于合成，标记品体内稳定，有较强的细胞通透性，能与靶细胞特异结合和不发生非序列特异反应等。
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目前，小鼠乳腺癌基因的反义显像的实验研究取得成功，与放射免疫显像相比有许多优点，诸如核苷酸不引起免疫反应，反义寡核苷酸探针分子量小，易进入瘤组织等。但寡核苷酸的修饰、标记、稳定性以及仅有少数的癌基因参与肿瘤的发生过程等都使其与临床应用有一定距离，有待继续深入研究。
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3．基因表达显像
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将功能基因转移至异常细胞而赋予新的功能，再以核素标记来显示其基因表达称为基因表达显像。基因表达PET显像主要包括反义（antisense）PET显像和报告基因表达（reporter gene expression）PET显像两种方法。反义PET显像是一种内源性基因表达显像，在这两种方法中尤为重要，但难度更大。反义PET显像技术是反义技术与PET显像有机结合的产物，即以正电子放射性核素标记的人工合成的反义寡核苷酸探针或反义寡脱氧核苷酸（具有反义RNA或DNA性质）为显像剂，通过标记反义寡核苷酸或反义寡脱氧核苷酸与体内基因表达产物mRNA结合，利用PET技术对目标基因进行显像定位的方法。反义PET显像具有分辨率高、不引起免疫反应、探针分子小、易进入瘤组织、肿瘤摄取高及对疾病的诊断达到基因水平等优点，可望用于肿瘤的早期诊断、良恶性鉴别、寻找肿瘤复发和转移灶等。近来，用于PET显像的18F和11C标记的寡核苷酸也已研制成功。
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报告基因表达PET显像是以正电子放射性核素标记的报告探针为显像剂，对报告基因表达进行显像定位的方法。报告基因表达PET显像必须具备两个基本要素：PET报告基因和PET报告探针。PET报告探针常用的标记正电子放射性核素为124I和18F, 其中以18F最为常用。报告基因表达显像又称转基因表达显像，报告基因PET显像技术分为两类：一类是酶介导报告基因与报告探针PET显像技术。即用转导基因的表达物对特异标记前体底物进行代谢，转化为对分裂细胞具有杀伤作用的代谢产物，掺入到细胞DNA合成中，使DNA链延长终止而杀伤细胞，从而在抑制mRNA的翻译（即自杀基因治疗）的同时也起到基因诊断的作用。另一类是受体介导报告基因与报告探针PET显像技术。PET报告基因在启动子的驱动下，被转录成位于细胞表面、细胞内或细胞外的受体蛋白质产物，受体蛋白质与PET报告探针（配体）结合产生信号放大作用，用来测定报告基因表达的部位、表达量及表达持续时间。报告基因表达PET显像主要用于外源性基因显像。
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近年来，基因表达PET显像已取得巨大发展，但仍处于实验研究阶段。反义PET显像虽在很多方面优于报告基因表达PET显像，但尚有许多关键问题未得到解决，其发展可能会落后于报告基因表达PET显像。报告基因表达PET显像已用于动物实验研究并取得一定成果，可望用于人体研究。随着人类基因组计划的实施以及分子生物学、放射化学和PET技术（如用于小动物研究的microPET以及PET与CT或MRI的融合技术等）的发展，基因靶向性放射性核素治疗将为一些难治之症提供新方法，PET将成为研究活体动物和人体基因表达显像最为重要的方法。
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综上所述，核素显像在肿瘤防治和研究中发挥重要作用，相信在未来将进入一个崭新的时代。
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内科学新进展 第三节 感染与炎症核素显像
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目前，炎症定位诊断的方法主要有两大类，一类是检测病变组织结构的变化，如X线、超声、CT及MRI等；另一类方法即采用核医学技术进行功能显像。炎症发生后，病灶局部发生如下变化：①血流量增加；②由于炎症介质的作用，血管通透性升高；③白细胞在趋化因子和黏附分子的作用下穿过血管壁到达炎症灶。核素炎症显像正是基于此特征，在炎症形态学改变之前的早期阶段，定位炎症病灶。正确而有效的显像使炎症可以在早期阶段被检测，这将有助于临床了解病变的部位、范围，从而制定有效的治疗措施，减少并发症，提高治愈率。
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