放射性核素显像-11-18研究生文字

,放射性核素显像,放射性核素显像是临床核医学，也是现代医学影像学的重要组成部分，它对疾病的临床诊断，疗效判断，预后评价和机制研究都有着特殊作用和不可替代的价值。尤其在心血管系统、神经系统、内分泌系统、骨骼系统、泌尿系统疾病及肿瘤的临床有重要的应用。,第一篇总 论,一、核素显像原理二、核素显像的基本条件三、核素显像介入试验四、核素显像类型五、核素显像特点,一、显像原理,使用能够选择性聚集或流经特定脏器或病变组织的放射性核素或其标记物，使该脏器内或病变与周围邻近组织的放射性分布形成浓度差，利用核医学显像仪器在体外探测，可分辨这种浓度差，并以一定方式显示成像，由此可判断脏器或病灶组织形态、大小及功状态。,（一） 细胞选择性摄取（二）离子交换和化学吸附作用（三）暂时性微血管栓塞（四）特异性结合（五）通道、灌注和生物分布区（六）排泄速度或时间的差别,显像剂在脏器或病变中选择性聚集的机制主要有以下几种：,（一） 细胞选择性摄取,1、参与代谢的物质： 如甲状腺滤泡上皮细胞摄取131I、125I ；肾上腺皮质细胞摄取131I-胆固醇，可使甲状腺、肾上腺皮质显影。2、特殊价态物质： 如心肌细胞可摄取类似于钾离子的201Tl使心肌显影；脂溶性、小分子量、电中性的物质如99Tc-六甲基丙胺污（HMPAO）能穿透血脑屏障，被脑皮质摄取，而且被摄取的量直接与脏器血流量成正比，因此可分别用于心肌、脑组织血流灌注显像 。,3、代谢产物的排泄和清除： 特定结构的代谢产物或其类似物经一定途径排泄，可使排泄系统显影，如99Tc-DTPA99%经肾小球滤过排泄，用于肾动态显像可显示肾脏功能和尿路通畅情况。体内变性红细胞由脾脏破坏和清除，利用99mTc标记的热变性处理后的自身红细胞 可使脾显影。,(二）离子交换和化学吸附作用 99mTc-MDP）能与骨骼丰富的羟基磷灰石晶体中无机盐进行离子交换和吸附，使全身骨骼显影。心肌细胞坏死后，因钙离子迅速进入，在线粒体内形成羟基磷灰石晶体，显像剂焦磷酸盐（99mTc-PYP）可与之结合使急性心肌梗死灶显影。,（三）暂时性微血管栓塞 静脉注射大于毛细血管直径的放射性颗粒，如99mTc-人血清白蛋白(99mTc -MAA)，可随血流灌注暂时性嵌顿到肺动脉毛细血管，显示肺血管床血流分布及肺影像。,（四）特异性结合,放射性标记的配体只与相应受体结合，放射性标记的抗体只与相应的抗原结合，从而可使含有特殊受体或抗原的肿瘤组织显影，前者称为放射受体显像，后者称为放射免疫显像；核酸分子的两条DNA链通过A-T，G-C碱基互补原则特异结合。131碘可被异位甲状腺组织摄取，99mTcO4除可被异位胃粘膜摄取，因此也可分别用于这些相关疾病的特异性诊断。,（五）通道、灌注和生物分布区,将显像剂引入某一通道时，可以使这些通道静态地或动态地显影。如静脉注射能够存留于血循环的红细胞（99mTc-RBC），可以获得大血管、心房、心室和各脏器的血池影像，进行左右心室功能测定，也可使血管瘤和出血部位显影,使下肢深、浅静脉显影。,（六）排泄速度或时间的差别,99mTc-MIBI可以被功能亢进的甲状旁腺组织摄取，同时也被甲状腺组织摄取，但其从甲状腺清除的速度要快于从功能亢进的甲状旁腺的清除速率。利用这种差别进行99mTc-MIBI早期显像（注射示踪剂后20min显像）和延迟显像（注射示踪后2h显像），比较两次影像的变化可以分析得到功能亢进的甲状旁腺的影像。,二、核素显像的基本条件,（一）显像剂 主要有和正电子放射性核素标记物两类。 （二）显像仪器1、SPECT：平面显像、动态显像、断层显像和全身显像功能。2、PET：与SPECT比较，空间分辨率高，探测效率高，能准 确提供代谢影像和测量各种定量生理参数等。3、SPECT/ PET：兼具SPECT和PET中半衰期较长的18F 断层成像的两用功能，适合临床推广应用。、PET/CT：核医学功能代谢显像与解剖影像的融合,三、核素显像介入试验,在核素显像过程中，往往需综合使用一些药物或物理方法如肢体运动、热、冷、光、声及语言刺激等获取特异性诊断信息或提高诊断灵敏度。常用的药物介入试验举例如下： 1、乙酰唑胺介入试验 2、运动或药物负荷试验 3、利尿剂介入试验 4、巯甲丙脯酸试验,四、核素显像类型,（一）静态显像（static imaging）与动态显像（dynamic imaging） （二）局部显像（regional imaging）与全身显像（whole body imaging） （三）平面显像（planar imaging）与断层显像（tomogaphic imaging） （四）静息显像（rest imaging）与负荷显像 （stress imaging） （五）阳性显像（positive imaging）与阴性显像（negative imaging） （六）早期显像（early imaging）与延迟显像（delayed imaging）,五、核素显像的特点,（一）能提供脏器或病变的血流、功能、代谢的图像（二）组织特异性较高（三）可进行全身显像及双核素同时显像（四）能提供功能的定量参数（五）无创伤性、安全、简便,第二篇 临床应用,一、内分泌系统二、消化系统三、泌尿系统四、骨骼系统五、血液、淋巴系统六、肿瘤七、呼吸系统八、神经系统,一、内分泌系统显像的主要临床应用,（一）甲状腺疾病 1、异位甲状腺： 2、甲状腺结节： 3、功能性甲状腺癌转移： 4、先天性甲减： 5、鉴别颈部肿块与甲状腺关系：,（一）异位甲状腺,2006年，山东某县一两岁女孩因脖子正中有个小疙瘩，在当地县人民医院诊断为“甲状舌骨囊肿”。2006年3月7日，医生给患儿做了“甲状舌骨囊肿摘除术”。出院后患儿出现体温偏低、怕冷和走路不稳的症状。经山东大学齐鲁医院ECT诊断为：视野内未见甲状腺及异位甲状腺显影。病理报告： 异位甲状腺。司法鉴定：二级丙等医疗事故，相当于四级伤残。法院判决：医院赔偿原告1 942 389.3元。,如何规避切除异位甲状腺的风险？甲状腺显像：是诊断和鉴别诊断异位甲状腺的首选方法。,异位甲状腺常见位于舌根部、舌下、舌骨下、 气管内和胸骨后，偶见与心包、心内和卵巢。 给予131I或99mTc后，正常甲状腺部位未见显影，而在上述好发部位出现团块样放射性浓聚影，即可诊断。 但也有少数患者正常和异位甲状腺同时存在。,病 例,患者女，54岁，发现舌根部肿块3年，无明显不适。 查体：身体及智力发育正常。 外院MRI示:肿块性质待查。 B超示：正常颈部未见甲状腺，异位甲状腺可疑。 化验： FT34.81(正常2.0-4.4), FT41.75(正常0.93-1.7) TSH4.48(正常0.27-4.2),（二）甲状腺结节,甲状腺结节十分常见，良性和恶性，预后、治疗方法完全不同。根据甲状腺结节部位放射性分布与邻近正常甲状腺组织放射性比较是否增高、相似、减低或缺损，可将甲状腺结节依次分为“热”、“温”、“凉”和“冷”结节四类.,由于甲状腺摄取显像剂的多少与局部功能成正比，而结节的良恶性与结节功能关系密切，因此结节放射性分布状况可反映其功能状态，在一定程度上也可反映其良恶性。冷”和“凉”结节恶性几率较高,尤其是单发恶变几率最高，可达20%。 甲状腺显像不能用于诊断恶性肿瘤。对单发“冷结节”可进一步选用亲肿瘤显像剂帮助诊断。,（三）功能性甲状腺癌转移,甲状腺癌约75%为分化较好的乳头状癌和滤泡状癌，滤泡状癌转移多见肺、骨、淋巴结、脑等远处转移，乳头状癌转移多见颈淋巴结转移，两者及其转移灶都具有摄131I功能，因此可以利用131I寻找甲状腺癌转移灶，进行原发灶和转移灶的靶向治疗、疗效监测。,131I： 分化好的甲癌及转移灶显影；201Tl：分化型甲癌转移灶显影灵敏度高，无需停甲状腺素片。99mTc-MIBI：能分化或未分化甲癌显影； 99mTc-MIBI/201Tl显像:适用于血清Tg增高而131I显像阴性者18F-FDG显像：对Tg增高,131I显像阴性者检出率为60%-85%； 灵敏度高于99mTc-MIBI/201Tl99mTc-DMSA：甲状腺髓样癌显影；,（二）甲状旁腺疾病,甲状旁腺显像主要用于甲旁亢的病因诊断、甲状旁腺腺瘤术前定位及术后随访。 腺瘤大小、重量是影响灵敏度的主要因素，甲状旁腺显像对于较大的(如重量0.50g)或者代谢功能较为活跃的腺瘤,诊断的准确率可达90%-95%, 灵敏度90%左右，稍高于超声和CT，是目前较好的诊断和定位的影像学方法。,（四）肾上腺髓质疾病,1、嗜铬细胞瘤2、神经母细胞瘤和神经节细胞瘤 3、其他内分泌肿瘤如甲状腺髓样癌、类癌、绒癌及其他神经外胚层起源肿瘤如神经节瘤、神经鞘瘤、化学感受器瘤、视网膜神经胶质瘤、胰岛细胞瘤、皮肤Merkel细胞瘤等。,二、 消化系统显像的临床应用,（一）肝血管瘤 肝血流血池显像对诊断血管瘤的特异性近于100%。故在诸多影像学检查中应列为首选诊断方法。但直径1.5cm血管瘤、较大的血池过度填充不均匀的血管瘤及肝门部血管瘤较难诊。,（二）异位胃粘膜 诊断异位胃粘膜的灵敏度、特异性达85-95%，准确率为90-95%，而钡剂造影准确率仅47%，血管造影亦仅59%。核素显像还具简便、安全、无痛苦等特点，更适合婴幼儿。,（四） 唾液腺疾病,1、唾液腺肿块 唾液腺肿物显示为放射性“冷区”者，若边缘光滑清晰多为良性，如混合瘤、囊肿、脓肿等，若“冷区”同时伴有边缘模糊不整者多为恶性肿瘤；而“热区”则常见为淋巴乳头状囊腺瘤（特异性瘤），“温区”多见为混合瘤和单纯腺瘤。 2、唾液腺功能 引起两侧唾液腺摄取功能亢进常见于病毒、细菌感染，酒精中毒及放射治疗所致炎症反应，而摄取低下常见于干燥综合征（Sjogren综合征）。,三、心血管系统显像的临床应用,1、心肌缺血与心肌梗死的诊断 2、室壁瘤的诊断 、心肌细胞活力的评估 、疗效观察 、心脏事件的预测,显像方法： 1、心肌灌注断层显像 2、门控心肌灌注断层显像 3、存活心肌显像 4、心血池显像,（一）心肌灌注断层显像,1、原理： 正常血供和功能的心肌组织能选择性摄取201Tl、 99mTc-MIBI或82Rb、13N-NH3和15O-H2O。应用SPECT或PET进行心肌断层显像，就能使这部分心肌显影，而血供较差的心肌组织、坏死和瘢痕组织可轻度显影（稀疏）或不显影（缺损），从而达到评价心肌血供和诊断心肌疾病的目的。,2、图 像 分 析,正常左心室显影清晰，放射性分布基本均匀，室间隔膜部因是纤维组织，呈放射性稀疏缺损区。右心室心肌较薄，且冠脉灌注量相对较少，故静息影像一般不或隐约显影。一般将左心室心肌分为9个节段垂直长轴、水平长轴）或16个节段（短轴）。,前壁、前间壁及心尖区：左前降支。 侧壁：左回旋支。下壁、后壁、后间壁：右冠状动脉,心肌节段与冠状动脉供血的关系,异 常 图 像,1可逆性缺损 2部分可逆性缺损 3固定缺损(fixed defects) 4反向再分布(reverse redistribution),扩张性心肌病心肌灌注显像呈“花斑型”改变，同时伴心腔明显扩大，心室壁变薄；缺血性心肌病与其不同的是心肌灌注显像出现按冠状动脉分布的节段性放射性稀疏或缺损；肥厚性心肌病则见心室壁普遍增厚，或以室间隔、心尖为主，同时伴心腔缩小，左室EF值异常增高。,（二）存活心肌显像,目前评估存活心肌只有影象学方法具有无创性，其原理是基于：(1)心肌细胞葡萄糖或脂肪酸代谢情况；(2)心肌血流灌注和细胞膜的完整性；(3)局部心肌收缩功能及储备能力。目前较成熟的核医学方法：,（1）201Tl再注射显像; （2）99Tcm-MIBI硝酸甘油介入显像； （3）门控心肌灌注断层显像; 缺点：不同程度低估心肌活力。,心肌葡萄糖代谢显像是判断心肌细胞活性的最灵敏、准确的无创性检查方法。通常将心肌灌注显像与葡萄糖代谢显像结合起来判定心肌细胞活性。正常情况下，心肌血流灌注显像与18F-FDG代谢显像一致，左室心肌放射性分布均匀。,凡节段性心肌血流灌注减低， 18F-FDG 摄取正常或相对增加，为血流代谢不匹配，表明心肌存活；反之，心肌血流灌注减低区不摄取18F-FDG，为血流-代谢匹配，表明为心肌坏死或癜痕组织。,（三）平衡门电路法心室显像,静脉注入99mTc-红细胞，10-20min后其在血循环中平衡时，以心电波为显像仪器门控装置的触发信号，按设定的时间间隔连续采集心室的影像，通过多个（300400）心动周期影像的叠加，获得R-R间期内从舒张末期到收缩末期再到舒张末期的全过程影像。并以此进行影像数据分析，获得一系列评价心室功能的指标和参数。,心室时间放射性曲线经傅立叶转换可以获得心室局部（每个象素）开始收缩的时间（即时相）和收缩振幅两个参数。用此两参数可重建成下列功能影像 ：,相位图： 以不同灰度或颜色反映心脏各部位运动的先后次序，灰度越高，开始收缩的时间越迟。正常情况下左、右心室几乎同时收缩，因此灰度或颜色基本一致；心房与心室开始收缩时间相差甚远，因此灰度或颜色完全不同。室壁瘤反向运动时，可见室壁瘤颜色与心房近似。,时相直方图： 为房、室时相度数的频率分布图。正常呈正态分布，心室峰高而窄，心房几及大血管峰低且较宽，两峰的时相度数相差近180。心室峰底的宽度称相角程，为心室内最早收缩与最晚收缩时间之差，是反映心室协调性的重要参数。正常相角程65或70,四、泌尿系统显像的临床应用,（一）单侧肾血管性高血压的初筛（二）分肾功能判断（三）尿路梗阻的诊断（四）肾移植的监测（五）膀胱输尿管返流的诊断（六）肾位置、形态、功能异常及占位病灶的诊断（七）急性睾丸扭转的鉴别诊断,常用方法,一、 肾动态显像 二、 肾静态显像 三、 膀胱输尿管返流显像第 四、 睾丸血流灌注显像 五、肾小球滤过率及肾有效血浆流量的测定 六、 肾图检查,六、骨骼系统显像的临床应用,（一）骨肿瘤 早期诊断骨转移瘤及疗效观察(首选)。骨转移典型表现：全身骨骼多发、非对称无规律散在分布、大小不等、形态各异的放射性异常浓聚灶；超级影像；在一块骨骼上非对称性异常放射性浓聚或缺损；出现放射性“冷区”；靶形病灶；侵犯椎弓根；病变伸进骨髓腔；产生新病灶；随时间延长病灶增大、增浓； X线检察阴性，而骨显像异常。,（二）代谢性骨病 常见代谢性骨病有：甲状旁腺机能亢进症、肾性营养不良性骨病、骨软化症、畸形性骨炎、甲状腺机能亢进症、骨质疏松症等。 骨显像的影像特是： 四肢长骨呈弥漫对称性增浓；中轴骨增浓；头盖骨和下颌骨放射性明显增加；关节周围影像增浓；肾影明显减淡或不显影；肋-软骨交界处明显浓聚，呈“串珠样”；胸骨影像增浓，呈“领带征”。,（三）缺血性骨坏死 股骨头缺血性坏死的骨显像表现与疾病的过程密切相关。早期（一般在2周内），发生坏死的股骨头呈放射性缺损，周围区域无明显放射性浓聚，X线片常不见异常；中期（2周后至数年），进入血管再生和修复期，同时髋关节由于长期磨损发展为骨关节炎，骨显像在坏死的股骨头的缺损区周围可见明显放射性浓聚，形成“炸面圈”样改变。,（四）运动骨创伤 某些特殊部位如胸骨、骶骨、肩胛骨、手足骨的隐匿性骨折或细小骨折及骨质疏松患者的骨折较为敏感。（五）感染性骨病1、假体置换术后感染：假体置换术后常见的合并症是松动和感染，两者治疗方法截然不同，骨显像有助于二者的鉴别。2、急性骨髓炎和炎症性骨病：骨显像是骨髓炎敏感的诊断方法。 （六）移植骨的监测,1、非特异性亲肿瘤显像2、肿瘤特异性显像3、肿瘤代谢显像4、肿瘤多药耐药显像5、肿瘤前哨淋巴结显像 6、 肿瘤乏氧显像,核素肿瘤显像,特点： 显像剂能较多的被肿瘤组织摄取，很少或不被正常组织吸收，使肿瘤显影，瘤谱较广，但缺乏组织学特异性，一些良性病变也会不同程度显影。,一、非特异性亲肿瘤显像,显像原理,99mTc-MIBI：依赖于线粒体内膜负电位，恶性肿瘤细胞高代 谢是促其在肿瘤聚集的最终原因。 67Ga：在血液中与输铁蛋白等结合，经转铁蛋白受体作用进入细胞。 99mTc-（V）-DMSA：水解产生的锝酸根（99mTcO3-）类似磷酸根 （PO43-），参与细胞磷酸代谢而浓聚于肿瘤细胞。201T1 ：肿瘤细胞膜的Na-K-ATP酶。,99mTc-MIBI： 脑、骨、乳腺、甲状腺、肺肿瘤67Ga： 恶性淋巴瘤、肺癌、食管癌、黑色素瘤 99mTc-（V）-DMSA：甲状腺髓样癌、软组织肿瘤201T1 ：脑、骨、软组织肉瘤、甲状腺、甲状旁腺肿瘤等,临 床 应 用,乳腺癌：99mTc-MIBI诊断灵敏度83%95%，特异性83% 98%，准确性约92%，能检出X 线摄片难于发现的致密型乳腺癌及结构不良或瘢痕病灶。 甲状腺癌： 99mTc-MIBI能使分化或未分化甲癌显影； 99mTc-DMSA能使甲状腺髓样癌显影； 131I能使分化好的甲癌及转移灶显影； 201Tl寻找分化型甲癌转移灶灵敏度高，无需停用甲状腺素片。,特 色,恶性淋巴瘤：67Ga反映肿瘤活性，对疗效监测 和病情随访有特殊意义。骨肿瘤：99mTcmMIBI能显示原发和转移骨肿瘤。软组织肿瘤：99mTc（V）-DMSA能显示四肢或躯干软组织肿瘤。滑膜肉瘤、血管肉瘤、成骨肉瘤等阳性率几乎为100%。,这类显像剂能选择性聚集在特定性质的肿瘤中, 对肿瘤作出特定系统诊断。 1、放射免疫显像（生物导弹） 2、放射受体显像 3、基因显像。,二、肿瘤特异性显像,1.放射免疫显像,利用抗原抗体特异性结合的原理，将放射性核素标记的抗体注入体内，定向的与肿瘤细胞表面抗原特异结合，使肿瘤显影。,国外批准上市的RII药盒： 结、直肠癌显像 111In-B72-3(OncoScint) 前列腺癌显像 99mTc acritunormab(IMMU-4) 肺癌显像 99mTc-NR-LU-10 国内临床试用的肿瘤： 直肠、卵巢、肺、乳腺、胃癌及黑色素瘤等,。,目前肿瘤RII尚存在鼠源性抗体的免疫反应等问题。人们正在试图通过使用抗体片段F(ab)2、 F(ab)、双特异性抗体、基因工程小分子抗体、生物素亲和素预定位技术、图像融合等加以克服。,2. 肿瘤放射受体显像,利用核素标记的受体配体与肿瘤组织中高表达的受体特异性结合的原理，显示高受体表达的肿瘤。 目前RRI临床研究及应用较广泛的有三类：,1、肿瘤类固醇受体显像： 乳腺癌的雌、孕激素受体、前列腺癌雄激素受体显像2、肿瘤肾上腺素能受体显像： 嗜铬细胞瘤和神经母细胞瘤显像3、肿瘤神经多肽受体显像：生长激素释放抑制素受体：胃泌素瘤、胰岛素瘤、高血糖素瘤；血管活性肠肽受体：肠道、胰腺肿瘤及无功能垂体瘤等,反义显像： 针对癌基因，是利用核素标记的人工合成反义寡核苷酸做为显像剂，通过体内核酸杂交而显示特异癌基因过度表达的癌组织。 已有使用111In标记的针对癌基因c-myc、cerbB2 的反义寡核苷酸进行淋巴瘤和乳腺癌研究的报道。,3.肿瘤的基因显像,表达显像： 是针对肿瘤外源导入基因，将功能基因转移至异常细胞而赋于新的功能，再以核素标记来显示其基因表达。 主要用于外源导入基因表达活性的监测，在评估及指导肿瘤基因治疗中有着广阔的应用前景。,恶性肿瘤无休止和无序的分裂是基于其异常代谢活动，利用18F-FDG（葡萄糖的类似物）进行PET显像，可准确而灵敏地观察到这种异常。,三、肿瘤代谢显像,PET肿瘤显像剂有很多，除了反映葡萄糖代谢 的18F-FDG（18F-氟脱氧葡萄糖）外，还有如11C -胆碱（11C-choline）、11C -醋酸盐（11C -acetate）、11C 蛋氨酸（11C-MET）、18F-酪氨酸（18F-FET）等，许多新的放射性药物在不断的开发研究之中。 18F-FDG是目前临床和研究应用最广泛，最成熟的肿瘤代谢显像剂，它被誉为“世纪分子”。,18F-FDG肿瘤显像原理,18F-FDG和葡萄糖的分子结构相似，在体内的生物学行为与葡萄糖相似。18F-FDG进入细胞后与葡萄糖同样在已糖激酶的作用下被磷酸化形成6-磷酸-18FDG（6-P-18FDG），但不能被进一步代谢，而滞留堆积在细胞内。,细胞对18F-FDG的摄取量与其葡萄糖代谢率成正比，故葡萄糖代谢率越高的器官、组织，摄取、聚集18F-FDG越多。 恶性肿瘤细胞的代谢特点之一是高葡萄糖代谢，故能聚集更多的18F-FDG。,18F-FDG PET的适应证,1、评价肿瘤侵犯范围、恶性程度、临床分期，为治疗 决策提供依据；2、良恶性病变的鉴别；3、探测恶性肿瘤转移灶；4、显示肿瘤病灶内活力状态，辅助制订放疗计划,肿瘤放疗后或手术后复发与瘢痕组织的鉴别；放、化疗疗效监测与评价；预后判断；探查肿瘤原发病灶。,一般