核醫(yī)學(xué)腫瘤顯像

1、1核醫(yī)學(xué)腫瘤顯像臨床醫(yī)學(xué)八年制核醫(yī)學(xué)教學(xué)幻燈2正常細(xì)胞正常細(xì)胞突變細(xì)胞突變細(xì)胞突變細(xì)胞突變細(xì)胞惡性細(xì)胞惡性細(xì)胞突變細(xì)胞突變細(xì)胞良性良性惡性惡性腫瘤的發(fā)生與發(fā)展腫瘤的發(fā)生與發(fā)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(tài)形態(tài)生化生化生理生理轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)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(jié)第一節(jié) 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(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)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(yōu)勢(shì)進(jìn)化解釋了糖酵解現(xiàn)象在人類腫瘤優(yōu)勢(shì)進(jìn)化解釋了糖酵解現(xiàn)象在

3、人類腫瘤中令人驚奇的普遍性和即使在有氧狀態(tài)下中令人驚奇的普遍性和即使在有氧狀態(tài)下腫瘤細(xì)胞仍維持糖酵解增強(qiáng)的現(xiàn)象腫瘤細(xì)胞仍維持糖酵解增強(qiáng)的現(xiàn)象”2004糖酵解和腫瘤的關(guān)系：特征性表現(xiàn)糖酵解和腫瘤的關(guān)系：特征性表現(xiàn)11生理性攝取生理性攝取雙側(cè)雙側(cè)鎖骨鎖骨上區(qū)上區(qū)12結(jié)核球結(jié)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(tài)病理狀態(tài)13舌下腺腺樣舌下腺腺樣囊性癌囊性癌細(xì)支氣管肺泡細(xì)支氣管肺泡細(xì)胞癌細(xì)胞癌原發(fā)性肝癌原發(fā)性肝癌腎透明細(xì)胞癌腎透明細(xì)胞癌前列腺癌前列腺癌生物學(xué)因素物理學(xué)因素生物學(xué)因素物理學(xué)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(zhuǎn)運(yùn)體氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhuǎn)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(yīng)用在腫瘤診斷中的應(yīng)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(jié)節(jié)良惡性鑒別21肺癌分期肺癌分期肺癌伴縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移肺癌伴縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移22肺癌患者肺癌患者早期準(zhǔn)確診斷和分期，是正確臨床治療決策的依據(jù)，早期準(zhǔn)確診斷和分期，是正確臨床治療決策的依據(jù)，也也是改善患者生存質(zhì)量、提高生存率的唯一手段是改善患者生存質(zhì)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(jié)轉(zhuǎn)移結(jié)轉(zhuǎn)移25乳腺癌肝臟轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(duì)于不能觸及的小診斷效能不受乳腺組織密度影響，對(duì)于不能觸及的小病灶或乳腺致密或結(jié)構(gòu)異常時(shí)病變的鑒別，減少不必病灶或乳腺致密或結(jié)構(gòu)異常時(shí)病變的鑒別，減少不必要的手術(shù)有幫助。要的手術(shù)有幫助。 27腹部腫瘤腹部腫瘤結(jié)腸癌結(jié)腸癌胃癌胃癌28結(jié)腸癌結(jié)腸癌結(jié)腸癌伴肝轉(zhuǎn)移結(jié)腸癌伴肝轉(zhuǎn)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(jié)及骨骼轉(zhuǎn)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(fā)病灶左頸部淋巴腫大，穿刺為腺癌，尋找原發(fā)病灶PETPET：會(huì)厭部高代謝，提示惡性病灶，術(shù)后病理為鱗癌。：會(huì)厭部高代謝，提示惡性病灶，術(shù)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(wàn)家產(chǎn)萬(wàn)家產(chǎn)年輕生命的隕落39中國(guó)巨富：均瑤集團(tuán)老板中國(guó)巨富：均瑤集團(tuán)老板王均瑤王均瑤38歲死于結(jié)腸癌歲死于結(jié)腸癌航空業(yè)、乳業(yè)、置業(yè)航空業(yè)、乳業(yè)、置業(yè)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(fā)現(xiàn)甲狀腺病灶體檢發(fā)現(xiàn)甲狀腺病灶PET健康體檢Papillary thyroid cancer41三三 PET與腫瘤生物調(diào)強(qiáng)和適形放與腫瘤生物調(diào)強(qiáng)和適形放療療42放射治療的進(jìn)展放射治療的進(jìn)展1899 s 1899 s 鐳針鐳針 開(kāi)始放射治療開(kāi)始放射治療 1920 s X1920 s X線機(jī)線機(jī) 低能低能X X線治療線治療1940 s 1940 s 電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)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(jī)治療機(jī) 遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離X X線治療線治療 1970 s 1970 s 模擬定位機(jī)模擬定位機(jī) 計(jì)劃設(shè)計(jì)計(jì)劃設(shè)計(jì) 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(zhǔn)直器多葉準(zhǔn)直器 調(diào)強(qiáng)放療調(diào)強(qiáng)放療2010s PET-CT 2010s PET-CT 生物適形、生物調(diào)強(qiáng)？生物適形、生物調(diào)強(qiáng)？ 43CT CT 模擬模擬三維計(jì)劃三維計(jì)劃放射治療放射治療DVH44Particles氖氖碳碳質(zhì)子質(zhì)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(shù)發(fā)展454647Heavy Ion Medica

12、l Accelerator in Chiba (HIMAC), Japan48影響放射敏感性因素細(xì)胞周期時(shí)間細(xì)胞周期時(shí)間 平均細(xì)胞倍增時(shí)間平均細(xì)胞倍增時(shí)間DNADNA標(biāo)記指數(shù)標(biāo)記指數(shù) S S期細(xì)胞的比例期細(xì)胞的比例潛在倍增時(shí)間潛在倍增時(shí)間 細(xì)胞克隆的理論倍增時(shí)間細(xì)胞克隆的理論倍增時(shí)間生長(zhǎng)分?jǐn)?shù)生長(zhǎng)分?jǐn)?shù) 增殖細(xì)胞比例增殖細(xì)胞比例乏氧細(xì)胞比例乏氧細(xì)胞比例 放射抗拒細(xì)胞比例放射抗拒細(xì)胞比例凋亡指數(shù)凋亡指數(shù) 修復(fù)系統(tǒng)之一，敏感性參數(shù)修復(fù)系統(tǒng)之一，敏感性參數(shù)修復(fù)能力修復(fù)能力 亞致死性、潛在致死性損傷修復(fù)亞致死性、潛在致死性損傷修復(fù) 49腫瘤生物調(diào)強(qiáng)與適形治療 1959 日本Takahashi提出適形放療

13、Conformal radiotherapy,CRT 1970 Ewski提出調(diào)強(qiáng)適形放療 Intensity modulated radiotherapy,IMRT Three dimensional conformal radiotherapy,3DCRT 靶區(qū)概念 Gross tumor volume,GTR Clinical target volume,CTV Planning target volume,PTV5051腫瘤生物調(diào)強(qiáng)放療的應(yīng)用 根據(jù)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(jì)劃與放射治療計(jì)劃 PETPET與放射治療療效隨訪與放射治療療效隨訪 53 PET評(píng)價(jià)放射治療的時(shí)機(jī)也是目前爭(zhēng)論較多的問(wèn)題。目前相當(dāng)多的資料認(rèn)為在輻射治療結(jié)束后4-6個(gè)月時(shí)建議通過(guò)PET進(jìn)行評(píng)價(jià)。 療效隨訪療效隨訪54四、四、PETPET與腫瘤早期治療反應(yīng)評(píng)估與腫瘤早期治療反應(yīng)評(píng)估 55PET 1晚期反應(yīng)晚期反應(yīng)開(kāi)始治療開(kāi)始治療治療結(jié)束治療結(jié)束TNM TNM 分期分期預(yù)測(cè)治療效果預(yù)測(cè)治療效果腫瘤殘余腫瘤殘余 早期反應(yīng)早期反應(yīng)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(nèi)膜癌術(shù)后，肝轉(zhuǎn)移。子宮內(nèi)膜癌術(shù)后，肝轉(zhuǎn)移。化療后，肝轉(zhuǎn)移病灶消失?；熀?，肝轉(zhuǎn)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(shù)后，腹腔淋巴轉(zhuǎn)移。胃竇癌術(shù)后，腹腔淋巴轉(zhuǎn)移?；熀?，腫瘤累及范圍縮小化療后，腫瘤累及范圍縮小6061第二節(jié) 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(biāo)記腫瘤相關(guān)抗原的特異抗以放射性核素標(biāo)記腫瘤相關(guān)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(jié)合，體，以抗體作為核素的靶向載體，與腫瘤抗原結(jié)合，是放射性核素濃

16、聚于腫瘤組織，在體外對(duì)腫瘤進(jìn)行顯是放射性核素濃聚于腫瘤組織，在體外對(duì)腫瘤進(jìn)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(hào)符號(hào)T1/2主要主要光子光子(KeV)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)锝锝(technetium)99mTc6h141價(jià)廉易得，顯像清晰價(jià)廉易得，顯像清晰碘碘(iodine)123I13h159顯像清晰；價(jià)格昂貴顯像清晰；價(jià)格昂貴131I8d364(81%)價(jià)廉易得；顯像欠佳價(jià)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(xié)助腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用協(xié)助腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用 3腫瘤療效監(jiān)測(cè)腫瘤療效監(jiān)測(cè)4三、臨床應(yīng)用三、臨床應(yīng)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(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例 （第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科提供）（第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科提供） 第一部分第一部分 67 第一部分第一部分 五、發(fā)展趨勢(shì)五、發(fā)展趨勢(shì) 存在問(wèn)題： 1. 靶/非靶比值不理想 ； 2. 抗體的免疫原性。 進(jìn)展： 1. 減本底技

18、術(shù) ； 2. 減少免疫反應(yīng)：?jiǎn)慰笷ab片段、 第二抗體結(jié)合游離標(biāo)記抗體、冷抗體 人源抗體 3. 親和素-生物素系統(tǒng)預(yù)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(biāo)記受體的配體或配體的利用放射性核素標(biāo)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(jié)合的高特異性和配體結(jié)合的高特異性和放射性探測(cè)的高敏感性相結(jié)合建立的一種顯像技術(shù)放射性探測(cè)的高敏感性相結(jié)合建立的一種顯像技術(shù) 。 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(zhǎng)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(zhǎng)抑素受體顯像生長(zhǎng)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(biāo)記或通過(guò)螯合劑間接標(biāo)記人工合直接標(biāo)記或通過(guò)螯合劑間接標(biāo)記人工合成的生長(zhǎng)抑素類似物如成的生長(zhǎng)抑素類似物如octreotide等。等。 第二部分第二部分 71生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（一）（一）神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 1.垂體腫瘤垂體腫瘤 2.內(nèi)分泌胰腺瘤內(nèi)分泌胰腺瘤 3.神經(jīng)母細(xì)胞瘤和嗜鉻細(xì)胞瘤神經(jīng)母細(xì)胞瘤和嗜鉻細(xì)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(fā)現(xiàn)異常，一周后，手術(shù)證明為胰尾的胰島細(xì)胞瘤胰島細(xì)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(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（二）腦腫瘤生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（二）腦腫瘤 腦膜瘤腦膜瘤 與膠質(zhì)細(xì)胞瘤與膠質(zhì)細(xì)胞瘤a: MRI 的T2 加權(quán)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(zhǔn)確。病理證實(shí)：腦膜瘤級(jí)。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(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)清晰。病理證實(shí)：腦膜瘤級(jí)。圖7a：左額膠質(zhì)瘤；b：腫瘤模糊；c 及d:：腫瘤未見(jiàn)放射性核素分布。王勝軍，汪靜，鄧敬蘭，等。中華核醫(yī)學(xué)雜志， 2009，29（2）：85-88 99mTc -HYNIC-Octreotide 的腦膜瘤與膠質(zhì)瘤顯像的腦膜瘤與膠質(zhì)瘤顯像 第二部分第二部分 74生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（三）肺癌生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（三）肺癌 左肺鱗狀細(xì)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(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（四）乳腺癌生長(zhǎng)抑素受體顯像臨床應(yīng)用（四）乳腺癌 I、II期乳腺癌原發(fā)灶的陽(yáng)性率約74，可發(fā)現(xiàn)約30未觸及腫大的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。主要在于監(jiān)測(cè)原發(fā)灶的復(fù)發(fā)。 第二部分第二部分 76生長(zhǎng)抑素受體顯像生長(zhǎng)抑素受體顯像 臨床應(yīng)用（五）甲狀腺癌臨床應(yīng)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(jiàn)右肺孤立轉(zhuǎn)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(yáng)性，尚需更多臨床檢驗(yàn)） 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(zhǎng)抑素受體顯像生長(zhǎng)抑素受體顯像 其它應(yīng)用其它應(yīng)用 一心臟部位的嗜鉻細(xì)胞瘤患者，上圖左為111In-Pentetreotide顯像（前位及后位），右為雙核素標(biāo)記后顯示腫瘤在右肺旁的縱隔中（紅色為111In-Pentetreotide顯示腫瘤，