1、1核醫學腫瘤顯像臨床醫學八年制核醫學教學幻燈2正常細胞正常細胞突變細胞突變細胞突變細胞突變細胞惡性細胞惡性細胞突變細胞突變細胞良性良性惡性惡性腫瘤的發生與發展腫瘤的發生與發展癌基因的癌基因的激活或抑激活或抑癌基因的癌基因的失活失活3形態形態生化生化生理生理轉錄轉錄翻譯翻譯receptorsreceptorsstructuralstructuralion channelsion channelstransporttransportDNADNAenzymesenzymesmRNAmRNAproteinsproteins分子顯像分子顯像基因顯像基因顯像4第一節第一節 腫瘤代謝顯像腫瘤代謝顯像 5一、

2、原理和方法一、原理和方法 6ZAXNZ1AYN1 e+ C-11 ；N-13 ；O-15 ；F-18；I-124PETPET顯像原理顯像原理7腫瘤代謝顯像腫瘤代謝顯像 18F-FLT18FDGK1K2血管生成11 11C-C-膽堿膽堿18F-MISO 乏氧乏氧11C 蛋氨酸蛋氨酸增殖凋亡糖酵解增加 膜功能氨基酸轉運增強15O H2O18F Annexin V8CH2OHOHOHOH18FO2-18F-2-脫氧脫氧-D-葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖CH2OHOHOHOOHOH18FDG & 葡萄糖葡萄糖9葡萄糖代謝顯像葡萄糖代謝顯像10“優勢進化解釋了糖酵解現象在人類腫瘤優勢進化解釋了糖酵解現象在

3、人類腫瘤中令人驚奇的普遍性和即使在有氧狀態下中令人驚奇的普遍性和即使在有氧狀態下腫瘤細胞仍維持糖酵解增強的現象腫瘤細胞仍維持糖酵解增強的現象”2004糖酵解和腫瘤的關系：特征性表現糖酵解和腫瘤的關系：特征性表現11生理性攝取生理性攝取雙側雙側鎖骨鎖骨上區上區12結核球結核球隱球菌感染隱球菌感染胰腺炎胰腺炎甲狀腺瘤甲狀腺瘤乳腺纖維瘤乳腺纖維瘤病理狀態病理狀態13舌下腺腺樣舌下腺腺樣囊性癌囊性癌細支氣管肺泡細支氣管肺泡細胞癌細胞癌原發性肝癌原發性肝癌腎透明細胞癌腎透明細胞癌前列腺癌前列腺癌生物學因素物理學因素生物學因素物理學因素假陰性假陰性14乏氧顯像劑乏氧顯像劑 NNOH18FNO2OOHHON

4、NNO218F18FFMISO18FFAZA-Nitroimidazole Fluormisonidazol (FMISO) Iodoazomycinarabinosid (IAZA) Fluorazomycinarabinosid (FAZA) Iodoazomycingalactosid (IAZG) Floroerythronitroimidazol Iodovinylmisonidazole Fluoro-RP-170 99mTc-BRU 59-21DTS-Verbindungen 60Cu-ATSM 99mTc-ATSM2 Cu-ATSMDioxime 99mTc-HL91 15核苷

5、酸代謝顯像核苷酸代謝顯像Shields, et al. Nature medicine 1998;4:1334-133618F-FLT16蛋白合成蛋白合成氨基酸轉運體氨基酸轉運體Tumor ZelleTransferaseProtein DegradierungProteineNH3+ COO -11 CH3S 18FF-Ethyl-TyrosinO18FNH3+ COO -X11CMethionin氨基酸代謝顯像氨基酸代謝顯像轉移酶蛋白降解17Kinase（激酶）Tumor ZelleTransporterCholin-6-phosphat膜磷脂Cholin11CCholin11磷脂代謝顯像

6、磷脂代謝顯像18二、二、18F-FDG PET/CT18F-FDG PET/CT 在腫瘤診斷中的應用在腫瘤診斷中的應用 19肺炎肺癌肺癌肺癌診斷肺癌診斷20胸水患者的鑒別肺結節良惡性鑒別21肺癌分期肺癌分期肺癌伴縱隔淋巴結轉移肺癌伴縱隔淋巴結轉移22肺癌患者肺癌患者早期準確診斷和分期，是正確臨床治療決策的依據，早期準確診斷和分期，是正確臨床治療決策的依據，也也是改善患者生存質量、提高生存率的唯一手段是改善患者生存質量、提高生存率的唯一手段 surgeryNo surgerySome surgery23乳腺癌乳腺癌24乳腺癌乳腺癌乳腺癌伴腋窩淋巴乳腺癌伴腋窩淋巴結轉移結轉移25乳腺癌肝臟轉移Br

7、east cancer with liver metastasis26 X線鉬靶乳腺攝片敏感性高，但特異性低 致密乳腺組織和乳腺結構異常者易致漏診或誤診。 MRI敏感性高，特異性低 針吸活檢特異性高，敏感性低 PET FDG敏感性82%100%，特異性68%100% 診斷效能不受乳腺組織密度影響，對于不能觸及的小診斷效能不受乳腺組織密度影響，對于不能觸及的小病灶或乳腺致密或結構異常時病變的鑒別，減少不必病灶或乳腺致密或結構異常時病變的鑒別，減少不必要的手術有幫助。要的手術有幫助。 27腹部腫瘤腹部腫瘤結腸癌結腸癌胃癌胃癌28結腸癌結腸癌結腸癌伴肝轉移結腸癌伴肝轉移Colon cancer li

8、ver metastasis29Liver carcinoma30胰頭癌Liver metastasisPancreatic cancer31鼻咽癌鼻咽癌甲狀腺癌甲狀腺癌頭頸部腫瘤頭頸部腫瘤32甲狀腺癌頸淋巴結及骨骼轉移Thyroid cancer with cervical lymph node and bone metastasis33扁桃腺惡性腫瘤Tonsils cancer34336-M69336-M69左頸部淋巴腫大，穿刺為腺癌，尋找原發病灶左頸部淋巴腫大，穿刺為腺癌，尋找原發病灶PETPET：會厭部高代謝，提示惡性病灶，術后病理為鱗癌。：會厭部高代謝，提示惡性病灶，術后病理為鱗癌。

9、Tumor頭頸部腫瘤Head and neck cancer35食道癌Esophageal cancer36惡性間皮瘤Malignant mesothelioma37PET用于健康體檢PET for the physical examination38林黛玉的扮演者陳曉旭林黛玉的扮演者陳曉旭42歲死亡乳腺癌歲死亡乳腺癌一代歌后梅艷芳一代歌后梅艷芳40歲死于宮頸癌歲死于宮頸癌擁有擁有6800萬家產萬家產年輕生命的隕落39中國巨富：均瑤集團老板中國巨富：均瑤集團老板王均瑤王均瑤38歲死于結腸癌歲死于結腸癌航空業、乳業、置業航空業、乳業、置業著名影星傅彪著名影星傅彪42歲死于肝癌歲死于肝癌40F68

10、F68，PETPET體檢發現甲狀腺病灶體檢發現甲狀腺病灶PET健康體檢Papillary thyroid cancer41三三 PET與腫瘤生物調強和適形放與腫瘤生物調強和適形放療療42放射治療的進展放射治療的進展1899 s 1899 s 鐳針鐳針 開始放射治療開始放射治療 1920 s X1920 s X線機線機 低能低能X X線治療線治療1940 s 1940 s 電子感應加速器電子感應加速器 高能高能X X線和電子治療線和電子治療1950 s 1950 s 鈷鈷6060治療機治療機 遠距離遠距離X X線治療線治療 1970 s 1970 s 模擬定位機模擬定位機 計劃設計計劃設計 直線

11、加速器直線加速器1990 s CT1990 s CT模擬定位模擬定位 三維適形三維適形 多葉準直器多葉準直器 調強放療調強放療2010s PET-CT 2010s PET-CT 生物適形、生物調強？生物適形、生物調強？ 43CT CT 模擬模擬三維計劃三維計劃放射治療放射治療DVH44Particles氖氖碳碳質子質子中子中子介子介子電子電子線線光子光子2020NeNe1212Quality ratio ： ： ： ： 1/7 ： 1/18001 11 1- - -Heavy ion: particles bigger than e-新的放療技術發展454647Heavy Ion Medica

12、l Accelerator in Chiba (HIMAC), Japan48影響放射敏感性因素細胞周期時間細胞周期時間 平均細胞倍增時間平均細胞倍增時間DNADNA標記指數標記指數 S S期細胞的比例期細胞的比例潛在倍增時間潛在倍增時間 細胞克隆的理論倍增時間細胞克隆的理論倍增時間生長分數生長分數 增殖細胞比例增殖細胞比例乏氧細胞比例乏氧細胞比例 放射抗拒細胞比例放射抗拒細胞比例凋亡指數凋亡指數 修復系統之一，敏感性參數修復系統之一，敏感性參數修復能力修復能力 亞致死性、潛在致死性損傷修復亞致死性、潛在致死性損傷修復 49腫瘤生物調強與適形治療 1959 日本Takahashi提出適形放療

13、Conformal radiotherapy,CRT 1970 Ewski提出調強適形放療 Intensity modulated radiotherapy,IMRT Three dimensional conformal radiotherapy,3DCRT 靶區概念 Gross tumor volume,GTR Clinical target volume,CTV Planning target volume,PTV5051腫瘤生物調強放療的應用 根據腫瘤不同部位的活性使用不同的放療劑量Significant change(20%) of plan target volume in 77%

14、 patients (Picchio, Italy, SNM 2003) lung cancer52PETPET與放射治療計劃與放射治療計劃 PETPET與放射治療療效隨訪與放射治療療效隨訪 53 PET評價放射治療的時機也是目前爭論較多的問題。目前相當多的資料認為在輻射治療結束后4-6個月時建議通過PET進行評價。 療效隨訪療效隨訪54四、四、PETPET與腫瘤早期治療反應評估與腫瘤早期治療反應評估 55PET 1晚期反應晚期反應開始治療開始治療治療結束治療結束TNM TNM 分期分期預測治療效果預測治療效果腫瘤殘余腫瘤殘余 早期反應早期反應PET 2PET 3分期分期565758化療前化療

15、前化療后化療后SUV=4.6子宮內膜癌術后，肝轉移。子宮內膜癌術后，肝轉移。化療后，肝轉移病灶消失。化療后，肝轉移病灶消失。59化療前化療前SUV=5.3化療后化療后SUV=4.2胃竇癌術后，腹腔淋巴轉移。胃竇癌術后，腹腔淋巴轉移。化療后，腫瘤累及范圍縮小化療后，腫瘤累及范圍縮小6061第二節 腫瘤特異性顯像汪 靜62放射免疫顯像放射免疫顯像(radioimmunoimaging，RII)一、概念與原理一、概念與原理 以放射性核素標記腫瘤相關抗原的特異抗以放射性核素標記腫瘤相關抗原的特異抗體，以抗體作為核素的靶向載體，與腫瘤抗原結合，體，以抗體作為核素的靶向載體，與腫瘤抗原結合，是放射性核素濃

16、聚于腫瘤組織，在體外對腫瘤進行顯是放射性核素濃聚于腫瘤組織，在體外對腫瘤進行顯像。像。 第一部分第一部分 63二、顯像方法二、顯像方法 第一部分第一部分 元素名稱元素名稱核素核素符號符號T1/2主要主要光子光子(KeV)優缺點優缺點锝锝(technetium)99mTc6h141價廉易得，顯像清晰價廉易得，顯像清晰碘碘(iodine)123I13h159顯像清晰；價格昂貴顯像清晰；價格昂貴131I8d364(81%)價廉易得；顯像欠佳價廉易得；顯像欠佳表表1 常用的放射性核素常用的放射性核素64 第一部分第一部分 特異性高特異性高免疫原性低免疫原性低抗體的選擇抗體的選擇多選擇單克隆抗體多選擇單

17、克隆抗體(McAb) 或抗體片斷（除去或抗體片斷（除去Fc段的段的Fab部分）部分）65 第一部分第一部分 腫瘤的定性腫瘤的定性 1腫瘤的分期腫瘤的分期2協助腫瘤標志物的應用協助腫瘤標志物的應用 3腫瘤療效監測腫瘤療效監測4三、臨床應用三、臨床應用66A：胃癌單抗放免顯像：胃癌單抗放免顯像 B：胃癌放免顯像（與治療）：胃癌放免顯像（與治療） 四、應用實例四、應用實例 （第四軍醫大學西京醫院核醫學科提供）（第四軍醫大學西京醫院核醫學科提供） 第一部分第一部分 67 第一部分第一部分 五、發展趨勢五、發展趨勢 存在問題： 1. 靶/非靶比值不理想 ； 2. 抗體的免疫原性。 進展： 1. 減本底技

18、術 ； 2. 減少免疫反應：單抗Fab片段、 第二抗體結合游離標記抗體、冷抗體 人源抗體 3. 親和素-生物素系統預定位 4. 局部給藥68腫瘤受體顯像腫瘤受體顯像一、概念與原理一、概念與原理 利用放射性核素標記受體的配體或配體的利用放射性核素標記受體的配體或配體的類似物作為顯像劑，將受體類似物作為顯像劑，將受體-配體結合的高特異性和配體結合的高特異性和放射性探測的高敏感性相結合建立的一種顯像技術放射性探測的高敏感性相結合建立的一種顯像技術 。 第二部分第二部分 69二、顯像方法二、顯像方法 第二部分第二部分 生長抑素受體顯像 間碘芐胍 (MIBG)顯像血管活性腸肽受體顯像 受體PET顯像 7

19、0生長抑素受體顯像生長抑素受體顯像 顯像劑：顯像劑：123I、111In、99mTc、186Re等放射性核素等放射性核素直接標記或通過螯合劑間接標記人工合直接標記或通過螯合劑間接標記人工合成的生長抑素類似物如成的生長抑素類似物如octreotide等。等。 第二部分第二部分 71生長抑素受體顯像臨床應用生長抑素受體顯像臨床應用（一）（一）神經內分泌腫瘤神經內分泌腫瘤 神經內分泌腫瘤神經內分泌腫瘤 1.垂體腫瘤垂體腫瘤 2.內分泌胰腺瘤內分泌胰腺瘤 3.神經母細胞瘤和嗜鉻細胞瘤神經母細胞瘤和嗜鉻細胞瘤 4.甲狀腺髓樣癌甲狀腺髓樣癌 5.類癌類癌 第二部分第二部分 72SSTR平面顯像未顯示異常攝

20、取，但是斷層片顯示在脾和左腎上極之間有放射性的濃集，CT及MR均未發現異常，一周后，手術證明為胰尾的胰島細胞瘤胰島細胞瘤。Schillaci O, Massa R, and Scopinaro F. J Nucl Med , 2000,41(3):459462. 第二部分第二部分 73生長抑素受體顯像臨床應用（二）腦腫瘤生長抑素受體顯像臨床應用（二）腦腫瘤 腦膜瘤腦膜瘤 與膠質細胞瘤與膠質細胞瘤a: MRI 的T2 加權像；b: CT 圖像；c: SPECT 圖像；d: SPECT/CT 的融合圖像圖5 a：左枕腦膜瘤，直徑2.0cm；b：未顯示腫瘤；c 及d：腫瘤呈放射性核素輕度濃聚，T/N

21、T=2.07，腫瘤定位準確。病理證實：腦膜瘤級。圖6a：右額腦膜瘤，直徑5.0cm；b：腫瘤清晰；c 及d：腫瘤呈放射性核素高度濃聚，T/NT=8.52，腫瘤定位準確、結構清晰。病理證實：腦膜瘤級。圖7a：左額膠質瘤；b：腫瘤模糊；c 及d:：腫瘤未見放射性核素分布。王勝軍，汪靜，鄧敬蘭，等。中華核醫學雜志， 2009，29（2）：85-88 99mTc -HYNIC-Octreotide 的腦膜瘤與膠質瘤顯像的腦膜瘤與膠質瘤顯像 第二部分第二部分 74生長抑素受體顯像臨床應用（三）肺癌生長抑素受體顯像臨床應用（三）肺癌 左肺鱗狀細胞癌的111In-DTPA-lanreotide顯像：A-冠狀

22、面、B-矢狀面、C-橫斷面；CT圖像。Traub T，Petkov V，Ofluoglu SJ Nucl Med，2001，42（9）：13091315 第二部分第二部分 75生長抑素受體顯像臨床應用（四）乳腺癌生長抑素受體顯像臨床應用（四）乳腺癌 I、II期乳腺癌原發灶的陽性率約74，可發現約30未觸及腫大的轉移性淋巴結。主要在于監測原發灶的復發。 第二部分第二部分 76生長抑素受體顯像生長抑素受體顯像 臨床應用（五）甲狀腺癌臨床應用（五）甲狀腺癌 66歲老年女性甲狀腺乳突狀癌患者，A為99mTc-HYNIC-TOC (99mTc-hydrazinonicotinyl-Tyr-3-octreotide)顯像，可見右肺孤立轉移灶清楚的核素濃集，B為111In-DTPA-octreotide顯像，病灶顯像陰性。（前者的靈敏度要高，但是在研究中還存在假陽性，尚需更多臨床檢驗） Gabriel M，Decristoforo C，Donnemiller E，et al. J Nucl Med，2003，44（5）：708716 第二部分第二部分 77生長抑素受體顯像生長抑素受體顯像 其它應用其它應用 一心臟部位的嗜鉻細胞瘤患者，上圖左為111In-Pentetreotide顯像（前位及后位），右為雙核素標記后顯示腫瘤在右肺旁的縱隔中（紅色為111In-Pentetreotide顯示腫瘤，