1、成都西部肿瘤研究所预约扣扣:610581651肿瘤核医学总论肿瘤核医学是核医学和肿瘤学相结合形成的相对独立的一门学科,已成为现代核医学和肿瘤学领域中的一个重要分支。包括肿瘤的核素诊断和治疗。肿瘤的核素诊断又分为肿瘤核素显像和体外肿瘤标志物检测。一、肿瘤显像的原理核医学技术是利用放射性核素示踪原理,以被检脏器内、外以及同一脏器的正常与病变组织间的放射性活度差异为基础,结合显像剂在人体内的生物学行为,分析它在脏器内的放射性分布特点,以显示病变的部位、范围、性质、功能及代谢水平,对疾病进行诊断和治疗。肿瘤的本质是细胞失去控制的异常增生。为了满足恶性肿瘤细胞的迅速生长繁殖,物质代谢、能量利用、基因表达
2、和受体、酶的调控等方面都发生改变,导致肿瘤细胞形态、结构、功能及代谢的异常。代谢异常不但存在于糖、脂肪、氨基酸等供能物质,也见于类脂、核酸、糖蛋白等作为细胞构造成分的物质。代谢改变的结果使细胞膜、细胞器和细胞核的结构与功能失常。异常细胞的转化可导致新生蛋白质的产生,这种异常蛋白质及其降解产物等可使机体发生免疫反应,产生肿瘤细胞抗原。肿瘤异常代谢过程中也伴有血管异常增生及血流量的增加,以满足肿瘤细胞异常增生的需求。放射性核素肿瘤显像的基本原理正是建立在以上肿瘤发生发展的基础上。肿瘤组织与正常组织,良性肿瘤与恶性肿瘤之间的血供、代谢、生化及病理生理等改变使某些放射性核素及核素标记物在这些部位的摄取
3、、分布、滞留和排泄产生差异。通过核医学显像仪器成像可分辨以上的差异,从而对肿瘤的诊断、鉴别诊断、分期、治疗中疗效监测和治疗后的随访提供有用的信息。二、常用的肿瘤显像方法与分类(一)根据放射性核素探测肿瘤的基本原理(1)非特异性阳性对比:利用放射性核素及核素标记物对肿瘤部位有异常放射性聚集,但缺乏特异性的一类肿瘤显像,如骨、脑、肺、淋巴部位等的肿瘤。(2)非特异性阴性对比:使用某些放射性药物和正常组织及肿瘤周围组织器官有亲和力,而肿瘤部位出现相对无放射性药物聚集的显像,同样缺乏特异性。如肝、胰、脾等部位的肿瘤。(3)特异性阳性对比:某些放射性药物能选择性地浓集在特定的肿瘤中,如甲状腺癌、嗜铬细胞
4、瘤和神经母细胞瘤,RII、受体显像以及 PET 显像等。(二)根据放射性药物在肿瘤部位的分布特点(1)阳性显像:又称为“热区 ”显像,指病变部位显示为放射浓集区,即“热区” 。如 99TcMIBI 脑显像在脑肿瘤部位出现浓集灶。(2)阴性显像:又称“冷区 ”显像,指病变部位显示放射性分布为稀疏缺损区,即“冷区” 。如 123I 甲状腺肿瘤显像,在肿瘤部位出现放射性缺损而周围正常组织放射性分布正常。(三)根据显像方式(1)动态显像:静脉“弹丸 ”式注射放射性药物后,按一定时间间隔的连续显像,观察肿瘤部位的动脉相、血池相和静脉相、大部分肿瘤由于血供丰富,在动脉相可以见到血流灌注增强,而炎性病变、脓
5、肿则血供较差或无血供。这种方法可提供肿瘤与正常组织血供情况,对判断肿瘤性质有帮助,如肝癌动态成都西部肿瘤研究所预约扣扣:610581651显像。(2)静态显像:指注射放射性显像剂一定时间后应用放射性核素的空间信息、测出器官和组织中的放射性分布。包括延迟时相的静态显像,如肝血管瘤的延迟显像等。三、常用肿瘤显像剂的类型(一)骨肿瘤显像剂目前临床上常用的显像剂为 99Tcm 标记的磷酸盐和磷酸盐两大类,以亚甲基二磷酸盐(MDP) 和亚甲基羟基二磷酸(HMDP)最为常用。另 18FFDG PET 骨肿瘤显像可以更好地对骨肿瘤进行定位,并将骨和软组织肿瘤区分开。在鉴别骨骼良、恶性,疗效观察及软组织肉瘤的
6、诊断和预后提供重要信息。(二)肿瘤非特异显像剂(1)67Ga:可由加速器生产,生物特性类似三价铁,半衰期为 78.3 小时,主要能峰为 93kev(38)、185kev(24) 、300kev(19)和 393kev(5.3)的 射线,无 射线。临床上主要用于肿瘤定位和炎症疾病的诊断,但不能区分肿瘤和炎症病变。(2)201Tl:加速器产生的缺中子同位素,半衰期为 73.2 小时,以电子俘获方式衰变并发射出 135kev(12)、167kev(18)的 射线及 69-83kev(93)X 射线。类似于 K+离子,主要用于心肌灌注显像剂,也用于甲状旁腺、甲状腺等肿瘤的显像。(3)99Tcm 标记的
7、肿瘤显像剂: 99Tcm 由 99Mo99Tcm 发生器制备,半衰期为6.02 小时,主要能量 140.5kev 的 射线。常用的 99TcmMIBI(六甲氧基异丁基异腈)生物学行为与 201TI 相似;另外 99Tcm (V)DMSA(二巯基丁二酸) 在肿瘤中聚集的确切机制尚不清楚,可显示亲肿瘤的性质,对软组织及头颈部肿瘤的诊断有较高的临床价值,特别是甲状腺体样癌具有很高的特异性; 99TcmPMT 是一种肝胆显像剂,主要用于肝癌及肝腺瘤组织;(三)肿瘤代谢显像剂常用于回旋加速器产生的发射正电子的放射性核素 11C、 13N、 15O 和 18F 等短半衰期放射性核素。在研究人体生理、生化、
8、代谢、受体等方面显示出独特优势,其中氟( 18F)、脱氧葡萄糖( 18FFDG)是目前临床应用最为广泛的正电子放射性药物。肿瘤细胞糖、蛋白质、核酸等代谢活跃,因而用放射性核素标记它们的前体作为显像剂反映肿瘤细胞糖、蛋白质、核酸等代谢的改变。如 11C蛋氨酸( 11CMET)可以评价肿瘤的氨基酸代谢情况; 11C胆碱(Choline)显像,胆碱为合成磷脂酰胆碱(卵磷脂 )的前体物质,因此可用来评价肿瘤的脂代谢情况;11C胸腺嘧啶脱氧核苷(Thymidine)显像,胸腺嘧啶脱氧核苷是合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的前体物质,而后者又是 DNA 合成的前体物质,因此可研究肿瘤的核酸代谢水平,目前 11C胸腺
9、嘧啶脱氧核苷显像主要用于观察肿瘤的增殖情况以及对治疗的反应。(四)肿瘤放射免疫显像剂常用于标记的放射性核素有 131I、 123I、 99Tc 或 111In 等,使用较多的抗肿瘤的单克隆抗体有抗癌胚抗原单克隆抗体、抗甲胎蛋白单克隆抗体等,可分别进行结肠癌、卵巢癌、肺癌、乳腺癌、肝癌等的显像诊断和治疗。(五)肿瘤受体显像剂某些体内特定激素和生长因子可以直接刺激或抑制肿瘤细胞生长,肿瘤细成都西部肿瘤研究所预约扣扣:610581651胞产生相应的受体。放射性核素标记的化合物能与这些特异性受体相结合来进行对肿瘤的诊断和治疗。如 131I 或 123IMIBG 能与肾上腺素能受体特异结合;131I 或 18F16ES(雌二醇)、 16FFENP(18F21氟乙基 16去甲孕酮) 、123I 或 18F雄激素分别与雌、孕、雄激素受体相结合; 111Ih 或 99Tcm 标记的奥曲肽与肿瘤生长激素抑制剂(SST) 受体结合; 11CNMSP(N甲基螺环哌啶酮)可与多巴胺受体结合进行催乳素瘤等这类垂体瘤的显像。(六)肿瘤乏氧显像剂常用显像剂有卤素标记的硝基咪唑类化合物,如成都西部肿瘤研究所发现18FMISO 对非硝基咪唑类乏氧细胞显像剂的研究。如 99TcmHL91、Cu BTS衍生物等。