使用[18F]氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（FDG-PET/CT）定量评估动脉粥样硬化斑块活性与血管炎症

本实验的总体目标是检测并量化中型和大型人类动脉中的动脉粥样硬化斑块活性及血管炎症。首先对全身进行氟脱氧葡萄糖（FDG）正电子发射断层扫描-计算机断层扫描（PET-CT），从心脏至足部成像主动脉及其主要分支。然后利用配准的CT扫描图像，对血管炎症的存在情况进行定性分析。

定量分析PET扫描各层面检测到的放射性示踪剂含量，并定位感兴趣区域。进一步计算用于评估血管炎症的标准及新型指标。最终，通过FDG PET CT结合定量分析，对任意特定动脉区域的动脉粥样硬化负荷进行描绘和量化。

FDG PET CT 可以帮助回答血管成像领域的一些关键问题，例如治疗如何调节斑块活性，或体内血管炎症随时间如何变化？其意义还延伸至活体中隐匿性动脉粥样硬化的诊断，因为目前的技术尚无法实现全身体内实时分子成像，从而难以在短期内用于评估治疗反应。FDG PET CT 还可揭示细菌性硬化（bacteria sclerosis）的自然病程，因为它也可应用于诊断场景中。

治疗与预后。与现有的CT血管造影或CT冠状动脉钙化评分等方法相比，FDG PET CT具有多项优势，且操作者依赖性极小。FDG PET CT可提供高对比度分辨率，并实现体内实时成像。

通过全身分子成像对具有代谢活性的斑块体积进行定量，可实现多模态动脉粥样硬化斑块定量分析。这些因素共同有助于检测动脉粥样硬化在治疗干预后的早期变化。为确保成像质量，执行该工作的团队应具备正电子发射断层扫描（PET）的操作经验。在图像分析中，对血管结构的识别经验也同样重要。

因此，如果某些人不了解血管解剖结构，或不熟悉PET-CT影像的解读，最初可能会遇到一些困难。然而，总体而言，该方法相当直接。我们相信，对该技术的直观演示将对有意应用此技术的人员非常有帮助。

为了研究动脉粥样硬化患者，将提供一种标准化且易于使用的图像采集与分析方法。请在PET CT扫描仪上预约一个成像时间段，以提高图像质量。使用具备飞行时间（time of flight）功能的扫描仪，例如Gemini TF扫描仪加CT，以确保内源性葡萄糖不会与FDG放射性示踪剂发生竞争。确认患者在进行FDG PET CT扫描前已禁食八小时。

现在，通过指尖采血检测空腹血清葡萄糖水平。如果空腹血糖（FSG）低于200毫克/分升，置入20号静脉留置针以注射FDG放射性示踪剂。在获取随附文稿中所述的CT和PET图像后，使用低剂量非增强CT图像定性勾画所有感兴趣的血管结构，然后在PET图像上评估相应解剖区域是否存在明显的示踪剂摄取增高。

此外，定性评估 CT 图像中的明显血管异常，例如管壁钙化或动脉瘤样扩张。首先，确定分界以将主动脉划分为若干节段。为简便起见，从升主动脉开始，识别其起源于心脏的位置，并向头侧移动。

将主动脉弓定义为胸主动脉的一部分，在横断面图像上表现为升主动脉和降主动脉相连的连续节段。同时辨认降主动脉的上端。接下来，辨认腹腔干动脉的起始处，作为降胸主动脉与腹主动脉之间的解剖学标志。

然后识别肾动脉，以确定腹主动脉的肾上和肾下节段。同时识别主动脉分叉，作为腹主动脉远端的解剖学标志。现在在横断面的PET-CT图像上测量主动脉的动脉FDG摄取值。

从最上方的主动脉切片开始。绘制每个感兴趣区域，以包含该切片上全部的氟脱氧葡萄糖（FDG）摄取区域，同时避免包含其他具有较高摄取的周围组织。接下来，使用正电子发射断层扫描-计算机断层扫描（PET-CT）图像分析软件，记录每一切片中每个目标血管的标准摄取值（SUV）。

务必记录每个感兴趣区域（ROI）的最大和平均标准摄取值（SUV），以及横截面积和层厚。对穿过目标动脉的PET扫描图像切片，以固定频率（例如每第四个切片）重复此操作。需要注意的是，由于个体间的体型、解剖变异及所选频率不同，总切片数量会因受试者而异。

为计算组织与背景的比值，在腹部定位下腔静脉，确保至少可观察到八个连续的切片。在每个横断面切片上，于下腔静脉内或其周围稍作放置感兴趣区域（ROI），以获得至少八个静脉的平均标准摄取值（SUV）测量结果。针对每个感兴趣的动脉节段，生成其平均SUV和最大SUV测量值，作为该区域内动脉粥样硬化负荷的平均程度的一项结局指标。

接下来，将动脉节段的平均SUV除以先前步骤中在下腔静脉处获得的静脉平均SUV，以进行归一化处理。该靶区与背景比值可作为评估动脉粥样硬化斑块活性的另一项指标。针对每个动脉节段，通过将穿过血管的所有ROI的横截面积之和乘以层厚及扫描层的采集频率，计算其体积。

最后，将动脉节段平均SUV乘以动脉节段体积。所得结果即为平均代谢容积产物（mean metabolic volumetric product, MVP），是评估目标动脉或动脉节段斑块活性和负荷的第三种测量指标。可将所有主动脉节段的平均MVP进行汇总，以获得全身性炎症负荷。

第四项用于评估主动脉内动脉粥样硬化斑块活性及动脉粥样硬化的结果。初始PET重建图像显示，本研究中一位受试者在髂动脉和股动脉、腘动脉、腹主动脉以及主动脉弓处存在FDG摄取。

该横断面融合的 FDG PET CT 图像显示了围绕降主动脉胸段放置感兴趣区域（ROI）的数据切片。软件可计算 ROI 的平均 SUV、最大 SUV 及面积。此为一项关于银屑病的持续研究的一部分。

来自单名患者的数据显示，动脉粥样硬化斑块活性和血管炎症的四项决定性结果指标为：标准化摄取值靶/本底比值、代谢容积乘积和全身炎症负荷。一旦掌握该技术，从扫描到图像分析可在三小时内准确完成。进行定量分析时，获得高质量图像至关重要，因为图像采集过程中的问题将限制对血管炎症的准确定量。

其他方法如CT血管造影可用于进一步评估血管炎症性病变的解剖学严重程度，一旦发现病变即可进行。观看本视频后，您应充分了解如何利用FDG PET CT检测并量化人体动脉中动脉粥样硬化斑块的活性及血管炎症。请务必注意，操作FDG可能存在危害，需采取相应预防措施，例如遵循标准辐射防护规程。

在实施该操作过程中，始终应采取安全防护措施。该技术的建立为动脉粥样硬化领域的研究人员提供了重要工具，使其能够了解在已知的治疗干预措施（如他汀类药物治疗或生活方式改变）后，伴有大量炎症的动脉粥样硬化斑块如何发生变化。此外，该技术还可应用于新型疾病人群，例如我们近期在银屑病患者中的研究工作；由于此类患者具有较高的血管疾病发生风险，因此可通过该技术进一步理解新型疾病对动脉粥样硬化的影响。