课件：核医学诊断与治疗朱梅.ppt

核医学,朱梅,绪 论,核医学的概念,核医学的发展历程,1895年 Wilhelm Roentgen发现X线,1896年 Henri Becquerel发现放射性核素铀,1898年 Marie curie 和Pierre Curie提取polonium和radium,1934年 Joliet 和Curie发现人工放射性核素,1938年 32P治疗白血病、1941年131I治疗甲亢、 1946年131I治疗甲癌。,1949年 发明了第一台闪烁扫描仪,1949年 有了商品-照相机,1964年 David Kuhl和Edwards研制了第一台 SPECT,1975年 研制了第一台PET,核医学的内容及其特点： 包括临床核医学和实验核医学,临床核医学 （包括核医学显像与放射性核素治疗两大大方面）,X线检查(radiology) 超声检查(ultrasound) MRI检查 (magnetic resonance image),显像：,解剖成像,功能成像,SPECT/CT PET/CT,器官功能测定、体外放射分析(RIA)等,治疗：,甲状腺机能亢进(hyperthyreosis),甲状腺癌(thyroid carcinoma ),转移性骨痛(multisite metastatic pain),骨肿瘤(bone cancer) 其他如敷贴治疗等,核医学显像,核医学显像的基本原理和方法,1单光子显像（single photon imaging）：用发射单光子核素（如99Tcm）标记的显像剂，用探测单光子的显像仪器（如相机、SPECT）进行的显像。 2正电子显像（positron imaging）：用发射正电子核素（如18F）标记的显像剂，用PET、符合线路SPECT或带有超高能准直器的SPECT进行的显像。,PET/CT,PET/CT,（一）PET/CT的结构及功能,由PET和多排螺旋CT组合而成 同一个机架内有PET探测器、CT探测器和X线球管 共用同一个扫描床、图像采集和图像处理工作站 可以采用X线CT图像对PET图像进行衰减校正,PET/CT是一个全新的系统,CT影像（形态）,一体化的机架系统 一体化的检查床 一体化的操作工作站系统,1+12,不是简单的“PET+CT”,PET影像（功能）,图像融合技术,将解剖形态图像和功能代谢图像融合为一体,图像融合是将不同的医学影像或同一类型的医学影像 采用不同方法获得的图像进行空间匹配或迭合 使两个或多个图像数据集融合到一幅图像上,PET/CT融合图像,显像剂 18F-FDG等 18FFDG为常规示踪剂，属糖代谢类，是葡萄糖的衍生物，反映的是组织细胞葡萄糖利用率。静脉给药后45 60分钟在细胞内达到平衡浓度。半衰期110分，发射正电子，光子能量511Kev。剂量：厂家推荐，根据体重或参考范围515mCi。,肿瘤的正电子显像,操作方法 受检者的准备 采集病史 仪器的准备及质控 放射性药物引入 图像采集 图像重建 图像融合 适应症与禁忌症,适应症与禁忌症(PET在诊断中的应用),肿瘤的临床分期. 评价疗效 肿瘤的良、恶性鉴别诊断 监测复发及转移 肿瘤残余和治疗后纤维组织形成或坏死的鉴别 寻找原发灶 指导临床活检 指导放疗计划 非肿瘤学应用,肺癌（PET/CT在肺癌中的应用）,肺部孤立结节的良、恶性鉴别 灵敏度82%100%、特异性75%100% 、准确性79%94%（定性分析、定量分析、临床评价） 临床分期 疗效观察 监测复发和转移,SUV值,SUV值：标准摄取值 是PET在肿瘤诊断中常用的半定量指标，是指局部组织摄取的显像剂的放射性活度与全身平均注射活度。SUV等于病灶的放射性浓度(kBq/ml)除以注射剂量(MBq)再除以体重(kg)。目前SUV即标准摄取值已经在肿瘤的良恶性鉴别和疗效的评价中做出了广泛的应用，以便预后预测。SUV数值高低与肿瘤细胞同一病理类型的分化程度有关，分化相对较好的肿瘤组织其代谢活胜与正常组织相似，SUV数值可无明显增高。临床可用于病灶分化程度的分析。,SUV数值的大小受肿瘤细胞活性的影响，经过放射或化学治疗的肿瘤，随其活性的降低，SUV数值可习随之下降。这种方法可以作为肿瘤治疗效果的观察，也为临床进行个性化抬疗提供客观的依据。SUV数值的高低不同病理类型的恶性程度有关，恶性程度越高，该SUV数值就越高。,双时相肺部单发结节（SPN）鉴别 CT：右下肺背段分叶状软组织影，周围短小毛刺，累及胸膜，大小2.772.44cm PET：该病灶处放射性摄取异常增高，SUV最大值7.8，延迟显像SUV最大值11.9。 显像目的：肺恶性病变延迟显像SUV升高的幅度高于良性病变，并且延迟显像SUV若不变、 或下降，则支持良性病变,双时相鉴别肺部良性结节 18F-FDG显像：右下肺放射性摄取轻度异常增高，SUV最大值2.1，延迟显像SUV最大值1.3。 显像目的：延迟显像SUV出现下降，支持良性病变诊断；、,非小细胞型肺癌（NSCLC）有否淋巴结转移诊断 采集条件: CT 140 mAs, 120 kVp, PET 7mci FDG,3 min/bed, 5 beds, 全身显像15 min 显像结果：左下肺、锁骨区淋巴结、左侧肺门淋巴结、纵隔淋巴结、右侧肾上腺、骨骼多发,【问题与思考】 结节状或团块状病灶，放射性均匀性浓聚，SUV2.5，病灶周边清楚，为肺癌的典型表现。当病灶大于3.0cm者，常可见边缘呈分叶状。 少数肺癌病灶内可见放射性缺损影(局部组织坏死所致)，但缺损影的周边组织常壁厚且放射性高度浓聚（一般SUV2.5）。将肺内结节状或团块状高代谢病灶、SUV大于2.5者诊断为肺癌，PET的灵敏度和特异性皆约90%。对于较小的病灶（2.0cm）且SUV介于2.0-2.5之间者，如病灶内放射性均匀性浓聚，仍应考虑有恶性肿瘤的可能，须结合临床表现、CTMR所见并建议定期临床密切随诊。除与病灶小有关外，SUV低与特殊的细胞类型也有关系，如肺泡癌、疤痕癌，SUV常较低或不显影。,少数管壁浸润型肺癌PET可表现为肺门支气管区粗条状高度浓聚影或车轨状浓聚影（一般SUV2.5），诊断时结合CT非常重要，CT常可见气管管壁增厚及伴有阻塞性肺炎或肺不张。 个别肺癌可表现为双肺多发结节型或块状高代谢病灶，病灶大小不等、浓聚程度不一，以弥漫型肺泡癌较多见。极少数肺癌可表现为大片状高代谢病灶（SUV2.5），病灶常位于肺部的周边且边界较清楚。 肺癌病灶18F-FDG PET不显影的很少，由于PET分辨率的限制，小于7mm的肺癌可出现假阴性，类癌和结节型支气管肺泡癌，由于生长较慢、倍增时间长，也易出现假阴性。 部分中央型肺癌，在CT图像上由于受肺门周围动静脉影的影响而难以检出，PET做为一种阳性显像方式，不受解剖组织的影响，其检出率高于CT。,肺部良性病灶一般放射性浓聚低，分布不均匀，边界模糊，以病灶的SUV2.0诊断良性病变，阴性预告值约为92%。 大多数结核和急、慢性炎症浓聚程度都相当低，但少数活动性肺结核和急性炎症可出现放射性高度浓聚,这主要与病灶内大量中性粒白细胞和巨噬细胞对18F-FDG摄取有关。鉴别时仅靠SUV的高低是不够的，结合病灶的形态及临床表现、胸片和CT进行综合分析尤其重要。薄片状、条状、楔形或不规则形高度浓聚灶，多数病灶为急性炎症或活动性结核。 其他良性病变，如隐球菌病、组织胞浆菌病、曲霉病、脓肿、结节病、炎性假瘤和其他良性改变，在病变活动期也可出现18F-FDG高度浓聚，须结合CT、MR及临床表现进行综合分析。,PET全身显像在肺癌准确分期方面具有独特的应用价值。一次PET全身显像即可对全身转移灶进行全面探测，方便易行。 PET对肺内、胸膜、锁骨上窝淋巴结、肝脏、肾上腺、腹部淋巴结等转移灶皆具有高于90%的灵敏度和准确性，优于其他检查手段。 但在脑转移灶检出方面，PET较CT、MR差，在骨骼转移灶检测方面，PET与SPECT全身骨显像相近，但两者之间有互补性。,FDG PET在检测肺癌脑转移方面较CT/MR差（灵敏度约68%），主要是由于脑部生理性摄取高。当转移灶较小或代谢率不高时，PET表现为限局性低代谢灶而缺乏特异性。脑内肉芽肿、脓肿、结核等有时可出现限局性高摄取而导致假阳性。高度怀疑有脑转移的可能时，建议行CT/MR进一步明确是很必要的。,颅内肿瘤,18F-FDG PET在恶性胶质瘤残余或复发病灶的检出方面具有一定的优势。疤痕或坏死组织18F-FDG PET显像表现为放射性缺损，而复发病灶表现为限局性浓聚。在检出术后或放疗后残余病灶方面PET较CT/MR灵敏，在术后116天，PET便可以准确检出残余病灶。对于级胶质瘤，由于18F-FDG显像为低代谢病灶，不适宜用于疗效评估。,头颈部肿瘤,鼻咽癌 鼻咽癌原发灶的诊断（灵敏度高于CT) 鼻咽癌的临床分期(是MR、CT补充） 评价疗效（在CT/MR变化前获得疗效信息） 监测复发及转移（价值明显高于CT) 在鼻咽癌放疗中的应用(可提高放疗的精确度）,恶性淋巴瘤,恶性淋巴瘤的诊断须经组织病理学确诊。PET的作用在于检测全身病变的分布情况以进行准确分期，并对病变的恶性程度进行评估，Paul、Okada等研究结果显示，绝大多数的恶性淋巴瘤出现18F-FDG高摄取，HD与NHL对18F-FDG摄取无明显差异；多中心研究结果显示，在183例患者中，PET对病灶的检出灵敏度为97%，高于CT所见；其他学者发现恶性淋巴瘤对18F-FDG摄取与细胞增殖率呈正相关，并与组织学分级相平行，这种研究结果显示PET有助于对恶性淋巴瘤的恶性程度进行分级，并可用于预测预后。应用结果也显示，个别低度恶性淋巴瘤18F-FDG显像可出现假阴性。,PET能用于准确评价恶性淋巴瘤的疗效。其灵敏高，最早在化疗后数天内则可见到18F-FDG 摄取降低。经化疗后，如果病灶对18F-FDG摄取明显降低或不摄取，预示反应良好或完全反应，如病例47。对于化疗反应良好的患者，如CT仍见有淋巴结肿大，无法鉴别是否有残余肿瘤细胞，行PET显像有助于进一步明确，18F-FDG阴性者一般提示淋巴结内已无肿瘤细胞存在。 在具体图像分析时应注意颈部小肌群和肠道生理性摄取的影响，少数病人，以上生理性摄取会导致假阳性的可能。,乳腺癌 消化道肿瘤等,功能测定仪器,甲状腺功能测定仪（后面会讲到） 肾功能测定仪 多功能测定仪,甲状腺功能测定仪,骨显像,显像原理 99mTc标记显像剂： 99mTc标记膦酸盐：具有P-C-P有机键，亚甲基二膦酸盐（99mTc-MDP） 99mTc标记的磷酸盐：具有无机的P-O-P键， 焦磷酸盐（99mTc- PYP） 骨显像剂经静脉注射随血流到达全身骨骼，与骨中的羟基磷灰石晶体通过离子交换或化学吸附作用而分布于骨骼组织。成骨过程活跃的部位， 显像剂的摄取增多。,显像方法 全身骨显像 局部骨、关节平面与断层显像 局部骨、关节SPECT/CT显像 三相骨显像（three-phase bone scan） 血流相、血池相、延迟相 18F-氟化钠PET骨显像,正常图像:儿童正常全身骨显像,4岁 9岁 14岁,异常表现: 放射性异常浓聚,异常表现:放射性浓聚 + 缺损,异常表现:超级骨显像（super scan),恶性肿瘤广泛骨转移 甲状旁腺功能亢进,适应证,骨痛的过筛检查。 恶性肿瘤患者探查有否骨转移；转移灶的治疗随访。 原发性骨肿瘤患者，评价病灶侵犯范围，转移及复发情况。 早期诊断骨髓炎。 股骨头缺血性坏死的早期诊断。 移植骨的血供和存活情况评价。 各种代谢性骨病的诊断。 X线检查未能确定的隐匿性骨折。 关节炎的诊断。 人工关节置换后随访。 骨折愈合评价。 骨活检定位。,内分泌系统,甲状腺,（一）甲状腺摄131I试验 （thyroid 131I uptake test） 1. 原理 碘是甲状腺合成甲状腺激素的重要原料之一，甲状腺具有选择性摄取和浓聚碘的功能。其摄取碘的速度和数量与甲状腺功能状态相关。131I与稳定性碘具有相同的生化性质和生物学特性。口服131I后可被甲状腺滤泡上皮细胞摄取、浓聚。在体外，利用甲状腺功能仪探测甲状腺131I发射的射线，获得不同时间甲状腺部位的放射性计数率，根据甲状腺摄取131I的数量和速度、释放的速率来判定甲状腺功能状态。,摄131I试验方法,受检者空腹口服Na131I 74KBq（成人）,第3、6、24h用功能测定仪的探头对准甲状腺采集放射性计数,将三个时间所得甲状腺吸131I率绘制在坐标纸上即得甲状腺吸131I率曲线,3. 适应证 （1）甲状腺疾病131I治疗的投药剂量计算和适应证的选择。 （2）了解甲状腺的碘代谢或碘负荷状况。 （3）辅助诊断甲状腺功能亢进症，甲状腺功能减退症。 （4）亚急性甲状腺炎或慢性淋巴细胞性甲状腺炎的辅助诊断。 （5）了解非甲状腺疾病的甲状腺功能状态。,4. 结果判定 正常情况下，甲状腺摄131I率随时间的延长而逐渐升高，24 h达高峰。 一般摄131I率 2 h为1030% 4 h为1540% 24 h为2560% 各地区有差异。儿童及青少年甲状腺摄131I率较成人高，年龄越小越明显。女性高于男性，但无显著性差异。服用碘盐之后，各地区正常测定值一般降低11%28%。,摄131I功能测定报告,5. 临床应用 （1）甲状腺功能亢进症的辅助诊断。 （2）甲状腺功能减退症的辅助诊断。 （3）其他甲状腺疾病的辅助诊断。 （4）辅助甲亢131I治疗剂量的计算及疗效预测。 注意：妊娠妇女禁用此项检查 近期做过放射性核素检查者不能做,正常和常见疾病的甲状腺摄131I率曲线,甲状腺显像,（一）甲状腺静态显像 （thyroid static imaging） 1. 原理 正常甲状腺组织具有选择性摄取和浓聚碘的能力。将放射性131I或123I引入体内后，即可被有功能的甲状腺组织所摄取。在体外用显像仪（照相机或SPECT）探测131I或123I所发出的射线的分布情况，可观察甲状腺或有甲状腺功能组织的位置、形态、大小及功能状态。锝与碘属于同一族元素，也能被甲状腺组织摄取和浓聚，只是99mTcO4-进入甲状腺细胞后不能进一步参加甲状腺激素合成。由于99mTcO4-具有物理半衰期短、射线能量适中、发射单一射线、甲状腺受辐射剂量小等良好的物理特性，目前临床上多使用99mTcO4-进行常规甲状腺显像。,2. 检查方法,（1）常用甲状腺显像剂,（2）显像方法,（1）正常图像： 正常甲状腺形态呈蝴蝶形。位于颈部正中，胸骨切迹上方，分左、右两叶，居气管两侧，两叶的下1/3处由峡部相连，有时峡部缺如。两叶甲状腺显像剂分布均匀，右叶常大于左叶，峡部及两叶周边因组织较薄而显像剂分布略稀疏。正常甲状腺两叶发育可不一致，形成多种形态变异，少数患者可见甲状腺锥体叶。甲状腺功能正常时，唾液腺均有不同程度的显影。,（2）异常图像： 主要有甲状腺增大、失去常态、位置异常、甲状腺显像剂分布限局性或弥漫性降低或升高，或甲状腺不显影等。,正常甲状腺,（3）甲状腺结节的功能判断,甲状腺“热结节”,甲状腺“温结节”,甲状腺“冷结节”,（4）寻找甲状腺癌的转移灶,分化型甲状腺癌131I局部显像,分化型甲状腺癌131I全身显像 示多发转移灶,甲状旁腺 略,肾图,肾图仪,肾 图,一、 原理 131IOIH 静脉注射随血液流至肾脏肾小管上皮细胞摄取分泌到肾小管腔内经肾盂输尿管膀胱排出体外，记录两肾区时间放射性曲线为“肾图”,二、 方法 病人取坐位，肾图仪的两个探测器分别从后部对位于两侧肾脏，静脉注射131IOIH 510 Ci,开启肾图仪自动描记 15min，即可获得肾图曲线,临床适应症,1、了解上尿路通常情况 2、了解分肾功能 3、移植肾监护 4、肾A狭窄的筛查,正 常 肾 图,a,b,c,iv,Tb,半排时间,（峰时）,a段：示踪剂出现段血流灌注有关 b段：示踪剂聚集段有效血浆流量、肾小管功能有关 c段：示踪剂排泄段尿路通常情况、肾脏功能有关,RI =（b-a）2+（b-c15）2/b2100% MCR = （b-a）/atb100%,持 续 上 升 型,多见于急性上尿路梗阻；出现在双侧者，多见急性肾功衰竭少尿期，或继发于下尿路梗阻所致的双侧上尿路引流不畅。,高 水 平 延 长 线 型,多见于上尿路梗阻伴明显肾盂积水,抛 物 线 型,主要见于脱水、肾缺血、肾功受损、上尿路引流不畅伴轻、中度肾盂积水。,低 水 平 递 降 型,见于肾功能极差或无功能，或肾缺如。,低 水 平 延 长 线 型 等等,见于肾功能严重受损也可见于慢性上尿路严重梗阻。,二 放射性核素治疗,第一节 131I治疗Graves病,131I治疗Graves病原理,甲状腺选择性摄取131I；Graves甲亢患者甲状腺 摄取131I超过正常。 131I在甲状腺的有效半衰期平均为3.5-4.5d。 131I 发射射线在组织中的射程平均1mm，最长 4mm，既能破坏甲状腺组织，而对甲状腺周围组 织影响小。,甲状腺组织可以受到131I射线的交叉火力照射而遭破坏，使甲状腺激素生成减少，甲亢缓解或治愈。 因此，只要131I剂量适当，则可破坏一部分而又保留一部分甲状腺组织，达到治疗目的。,“不见血的手术刀”,131I,适应证,Graves甲亢患者 抗甲状腺药物疗效差，或对抗甲状腺药物过敏者或无效，或用抗甲状腺药物（ATD)治疗后多次复发，或手术后复发的青少年Graves甲亢患者,Graves甲亢伴白细胞或血小板减少 ATD致肝损患者 Graves甲亢伴房颤、桥本甲亢的患者 有效半衰期大于3天 功能自主性甲状腺瘤伴甲亢,禁忌证： 妊娠或哺乳患者 严重肝、肾功能不全者 急性心肌梗死患者 高热、严重感染,131I,治疗前准备 禁用影响甲状腺摄取131I的药物及食物 测定甲状腺131I摄取率；测定甲状腺 激素和TSH水平 进行甲状腺显像并结合扪诊获得甲 状腺重量,治疗方法,131I治疗剂量的确定 固定剂量法 简单易行、疗效高，早发甲低率高。 推荐剂量： 278-370MBq(7.5-10mci),计算剂量法 计划量（MBq或Ci/g）甲状腺重（g） 131I治疗量= 甲状腺131I最高（或24h)摄取率（%） 计划每克甲状腺131I活度根据甲状腺大小和病情确定: 70-100Ci(2.6-3.7MBq)之间,131I应空腹口服，服131I后两小时 方可进食，以免影响吸收。,给药方法,131I治疗后的注意事项,注意休息，避免剧烈活动和精神刺激，预防感染。 病情严重者，服131I 2-3天后可考虑用抗甲状腺药物治疗。 勿揉压甲状腺。 2周内禁用含碘食物与药物。 服治疗量131I后，女病人12月内避孕。 3、6月随访,再次治疗指征： 经第一次131I治疗后，如无明显疗效或加重、好转未痊愈，或有疗效但又复发者。间隔3-6个月 再次治疗剂量： 无明显疗效或加重者可增加剂量； 有疗效未愈者减少剂量,重复治疗,治疗反应及处理,早期反应及处理： 2周内出现的反应为早期反应 1 全身反应：对症治疗 2 局部反应：持续一周左右可自行消 退，不需特殊处理。 3 甲状腺危象,原因：对甲状腺细胞的直接破坏，与 剂量成正相关；个体敏感性 处理：严格掌握适应证，准确计算剂量 及时予甲状腺激素替代治疗,晚期反应 甲状腺功能低下,早发甲低：治疗后一年内发生的甲低,晚发甲低：一年后发生的甲低 原因：不清楚 与甲状腺接受131I剂量的大小无关，且始终以每年2%-3%的比例递增 非131I治疗所特有，自身免疫功能有关 处理：早期发现，及时甲状腺素替代治疗,晚发甲低：一年后发生的甲低 原因：不清楚 与甲状腺接受131I剂量的大小无关，且始终以每年2%-3%的比例递增 非131I治疗所特有，自身免疫功能有关 处理：早期发现，及时甲状腺素替代治疗,第二节 131I治疗分化型甲状腺癌,131I-therapy of differentiated thyroid carcinoma,131I,分化型（DTC） 甲状腺乳头状癌 滤泡状癌 混合型癌 髓样癌 未分化癌,甲状腺癌病理,DTC最佳治疗方案: 1.手术 2.131I去除 3.甲状腺激素替代治疗 复发率最低，死亡率较单一 手术治疗降低3.8-5.2倍。,分化良好型甲状腺癌组织的细胞膜与正常甲状腺细胞相似，能接受TSH的刺激。 刺激后的反应程度与癌细胞的分化程度有关。 反应性与细胞的摄碘能力呈正相关。 DTC摄取碘，利用131I发射出的射线的电离辐射生物效应的作用破坏癌组织，从而达到治疗目的。,131碘治疗甲状腺癌病理学基础与原理,适应证 不能手术切除或手术后的残留病灶、复发和转移病灶具有摄碘功能的DTC患者,适应证与禁忌证,妊娠期和哺乳期妇女而不愿 终止妊娠者。 甲状腺手术后创面未愈合者 肝肾功能严重损害 WBC3.0109/L者 转移灶可手术切除者 甲状腺分化癌和髓样癌,禁忌证,1禁碘饮食或含碘药物34周 2 131I-WBI（全身显像） 3 测定T3、T4、TSH、Tg、TgAb 4 胸片、肝肾功能、血常规,病员准备,1 剂量确定 甲状腺床区残留癌及颈淋巴结转移者3.7-5.5GBq （100-150mci） 肺转移：5.5-6.5GBq(150-175mci) 骨转移：7.4GBq(200mci) 2 服药后注意事项 与131I去除残留甲状腺组织方法同,治疗方法,3 有关甲状腺激素替代治疗问题 开始时间： A 残留组织多者：131I治疗后1周开始 B 甲状腺组织已基本去除：131I治疗后 24h 开始替代。 目的：迅速纠正甲低；抑制TSH分泌，有利于抑制癌肿复发和转移的发生及发展。,随访时间：36月 随访内容： Tg Tg1g/L TgAb 131I全身显像（ WBI） 甲状腺激素、TSH、 X线检查等,随访及疗效判断,随访时间：36月 随访内容： Tg Tg1g/L TgAb 131I