影像核医学课件：第四章 肿瘤显像

1、第四章 肿瘤显像第一节 肿瘤代谢显像正电子药物，又称为正电子显像剂:是指用发射正电子的放射性核素标记的药物。多是采用短半衰期或超短半衰期的正电子放射性核素如11C、13N、15O、18F等标记，供临床PET显像使用的放射性药物，因此又称为PET药物或PET显像剂。专用氟18-FDG自动化多次合成模块 氟18-多功能合成模块 二、肿瘤代谢显像碳11多功能合成模块 碳11碘代甲烷合成模块 （一）代谢显像药物1、18F-FDG（18F-2-fluoro-2-deoxyglucose，18-氟-2-脱氧-D-葡萄糖）18F-FDG PET/CT正常图像注意事项部分增殖快、代谢高的良性病变，如活动性结核

2、、肉芽肿类疾病、甲状腺高功能腺瘤等也可出现高摄取；部分高分化的肝细胞癌、肺支气管肺泡癌、前列腺癌和胃印戒细胞癌、粘液腺癌及肾脏透明细胞癌等FDG代谢与正常组织相比，变化不明显；脑灰质（以葡萄糖代谢为主）区域的部分肿瘤，由于正常脑组织放射性本底过高，部分脑肿瘤组织与正常组织的对比不明显，使得肉眼分辨肿瘤有一定难度，必须结合PET/CT的结构影像特点进行分析11C-MET (11C-Methonine，L-甲基-11C-蛋氨酸)11C-蛋氨酸为氨基酸代谢显像剂，其中L-S-甲基-11C蛋氨酸，主要反映氨基酸的转运、吸收利用和癌细胞的代谢活性；L-1-11C蛋氨酸，主要反映蛋白质的合成。它反映局部组

3、织对氨基酸利用，临床上主要用于肿瘤的分级、分期及良恶性的鉴别。正常脑组织的11C-MET代谢分布图11C-乙酸盐：为脂肪酸代谢显像剂，临床主要用于心肌活力评价。乙酸盐可被心肌细胞摄取，转换为乙酰辅酶A参与三羧酸循环，最后被氧化为CO2。梗死心肌的耗氧量降低，表现为11C-乙酸盐摄取和清除的下降。由于11C-乙酸盐还可以通过三羧酸循环参与脂的合成以及参与氨基酸的合成，因此也可用于肿瘤的诊断。正常组织的Acetate代谢分布图 （胰腺层面）11C-胆碱：为合成磷脂酰胆碱的底物，定位在细胞膜上。主要用于脑胶质瘤、膀胱肿瘤和前列腺癌、淋巴瘤和转移瘤的诊断和疗效的评价及指导放疗靶区的勾划。 18F-胸腺

4、嘧啶核苷（18F-FLT）：是一种核酸代谢类显像剂，它是胸腺嘧啶类似物在细胞质内被胸腺嘧啶核苷激酶（TK-1）磷酸化生成无法透过细胞膜也无法进一步参与DNA合成的代谢物滞留在细胞里。肿瘤细胞增殖速度快，核酸代谢旺盛，TK1酶在增殖细胞中有高水平的表达，因此18F-胸腺嘧啶核苷在此累积浓聚，通过反映细胞的增殖水平来对肿瘤进行检测。18F-硝基咪唑丙醇（18F-MISO）：是一种硝基咪唑类乏氧显像剂 。18F-硝基咪唑丙醇在体内被硝基还原酶还原，在正常组织细胞中，氧分压正常时，还原产物可通过氧化作用重新生成原来的有效基团，但在乏氧细胞里，因为缺氧无法再氧化而与细胞内的大分子物质相结合滞留在细胞内。

5、因此它的积聚程度直接反映了组织的乏氧程度，可用于肿瘤、心肌和脑血管系统乏氧显像。18F-FES：是雌激素受体显像药物，在体内与细胞表面ER结合，反应ER的分布。雌激素作为人体的重要调节激素，对人体的代谢有重要影响。ER除分布于性器官外，还分布于肝脏、肌肉等靶器官。（二）PET/CT显像方法受检者准备：空腹4h以上；胃肠道疾病患者要求检查前一天口服缓泻剂清洁灌肠；测定身高、体重及血糖，要求空腹血糖在7.8mmol/L以下；显像前排尿，取下携带的金属异物。显像剂：常用18F-FDG，注射剂量为0.1mCi/Kg，静脉注射。 图像采集：不同厂家的设备采集方法略有不同。如GE公司PET/CT 先用螺旋

6、CT进行透射扫描，再用PET发射扫描采用2D采集，采集范围同CT扫描。利用CT透射扫描数据对PET图像进行衰减校正,把校正后的图像与CT图像进行融合。分别得到横断、矢状及冠状的PET图像、CT图像及融合图像。（三）代谢显像的图像分析方法1显像药物的体内生物代谢分布 PET图像反映的是药物的代谢分布。在诊断之前，首先必须了解不同药物在正常组织细胞内的生理代谢及分布，如FDG主要分布于脑组织、心肌、活动状态的肌肉、肝脏、肾脏及膀胱；FLT分布于造血骨髓、肝脏；FMISO主要分布于乏氧组织等。 2参数的定量与半定量分析 标准摄取比值（SUV）：是一个半定量分析指标，是通过选定肿瘤组织中的感兴趣区（R

7、OI）计数除以注入到单位体重中的放射性总计数。即：SUV病灶比活度（Bq/g）/全身比活度（Bq/g）反映了病变组织代谢的活跃程度。SUV值为1是意味着相同的放射性分布，当SUV值大于2.5时可能倾向于恶性肿瘤。影响SUV值的因素：如注射部位血管的摄取，患者血清中葡萄糖的水平，注射后采集的时间间隔等。SUV值不是诊断肿瘤的标准，而是一个参数，要综合各种影像学的表现对疾病做出正确的诊断。三、肿瘤代谢显像的临床应用（一）淋巴瘤淋巴瘤疗效与肿瘤体积变化的不一致性，FDG PET/CT已成为主要影像学检查方法，并制定了相应的淋巴瘤国际评价标准。多数学者推荐淋巴瘤患者在治疗前和一线化疗结束后行PET/C

8、T检查（尤其是对于有病灶残留的患者）研究资料显示：PET/CT在早期治疗后的再分期结果可能可以作为淋巴瘤预后的重要预后因素，并且可以用于监测进展期NHL和HD的化疗反应；疗效定义淋巴结肿大脾、肝骨髓CR所有的病灶证据均消失a) 治疗前FDG高亲和性或PET阳性；b) FDG亲和性不定或PET阴性，CT测量淋巴结恢复至正常大小肝脾不能触及，结节消失重复活检结果阴性；如果形态学不能确诊，需要免疫组化结果阴性PR淋巴结缩小，没有新病灶6个最大病灶SPD缩小50%，没有其他淋巴结增大。a) 治疗前FDG高亲和性或PET阳性：病灶中有1个或多个PET阳性病灶；b) FDG亲和性不定或PET阴性，CT测量

9、淋巴结恢复至正常大小所有病灶SPD缩小50%（单个病灶最大横径缩小50%）肝脾没有增大如果治疗前为阳性，则不作为疗效判断标准；细胞类型应该明确SD达不到CR/PR或PD的标准a) 治疗前FDG高亲和性或PET阳性；治疗后原病灶仍为PET阳性，CT或PET上没有新病灶b) FDG亲和性不定或PET阴性；CT测量淋巴结大小没有改变疾病复发或PD任何新增加的病灶；或者病灶直径增大50%出现最大径1.5cm的新病灶；多个病灶SPD增大50%；治疗前最小径1cm的单病灶的最大径增大50%治疗前FDG高亲和性或PET阳性者治疗后病灶PET阳性任何病灶SPD增大50%新病灶或者复发病灶基于FDG PET/C

10、T的淋巴瘤国际评价标准 弥漫性大B细胞淋巴瘤患化疗前后FDG PET/CT图像（二）肺癌和食管癌肺癌分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌两大类。其中，肺腺癌和鳞癌占80%左右，均表现为FDG高代谢。部分高分化支气管肺泡癌FDG代谢较正常肺组织无明显差别， Acetate盐显像呈高代谢。PET/CT用于肺癌的分期肺癌患者FDG PET/CT图像男，61岁，因咳嗽、咳痰2月余，伴胸痛近1月。全身 18F-FDG PET/CT显像显示左肺下叶背段见一异常放射性浓聚的软组织密度结节，SUV值为7.5；右肺下叶背段少许炎症，可见有轻度异常放射性浓聚，SUV值为2.1;同时可以发现左肺门、主动脉窗及左侧锁骨上多发

11、淋巴结转移。 食管癌：病灶FDG 显像呈高代谢，PET/CT全身显像可显示原发灶、区域淋巴结和远处淋巴结转移及其它脏器转移灶的分布状况。FDG PET/CT扫描有助于发现M1a期淋巴结转移灶和肝、肺等其它远处转移灶，指导食管癌准确TNM分期，选择恰当的食管癌治疗方案。食管癌患者FDG PET/CT图像 鼻咽癌：鼻咽癌病理组织学分鳞状细胞癌、腺癌、泡状核细胞癌和未分化癌四类。FDG均是最佳的显像剂，鼻咽病灶、转移淋巴结及肺、骨骼、肝脏等脏器的转移灶的FDG代谢均明显增强。FDG显像主要用于其的诊断、分期、放疗效果的评价、预后评估等。 鼻咽癌患者PET/CT图像乳腺癌：病理组织学上主要分非浸润癌、

12、微小浸润癌和浸润癌三大类，基本上均表现为FDG高代谢灶。 FDG 显像主要用乳腺癌的诊断及临床分期原发灶诊断的灵敏度为80%100%、特异性为68%100%。也应用于监测乳腺癌术后复发或转移、评价疗效。乳腺癌患者FDG PET/CT图像卵巢癌：PET/CT检查主要用于卵巢癌分期诊断和疗效评价。卵巢癌易出现腹膜转移和淋巴结转移，但结构影像常难以发现，特别是CEA、CA125升高时，PET/CT可以找到更小、更广泛的病灶。 复发性卵巢癌FDG PET/CT图像（肝包膜转移，腹腔积液 女，45岁，左腋下肿物1年，近期肿物明显增大，呈“鸡蛋”大小。穿刺活检：有癌巢，考虑为腺癌。为寻找原发灶行PET/C

13、T检查，发现左侧卵巢占位，SUV值约为6.5，考虑为卵巢癌，并左侧腋窝淋巴结转移。结肠直肠癌：大多为腺癌，其次是乳头状腺癌、黏液腺癌，少见类型有腺鳞癌、鳞状细胞癌、类癌和小细胞癌等。病灶呈FDG高代谢，对于高分化的病灶FDG代谢较正常组织变化不大。 直肠癌患者FDG PET/CT图像 胰腺癌：位于腹膜后，位置隐匿，症状不特异，确诊基本属于中晚期，死亡率高。FDG呈高代谢；周围转移淋巴结和肝脏、骨骼转移灶FDG代谢升高。18F-FDG PET/CT显像对临床分期、判断预后、观察疗效及监测复发具有重要临床价值。 胰腺癌FDG PET/CT图像（胰腺癌伴肝转移） 原发性肝癌：分肝细胞性肝癌和肝内胆管

14、细胞癌两类。胆管细胞癌及中低分化程度的肝细胞肝癌FDG呈高代谢病灶。分化较好的肝细胞癌由于癌细胞内含有一定水平的葡萄糖-6-磷酸酶，可将癌细胞内的6-PO4-FDG脱去磷酸根重新生成18F-FDG，再逸出肿瘤细胞，病灶内无FDG高分布。11C-乙酸盐代谢呈阳性，可作为FDG 显像的补充。对于18F-FDG 显像阳性的患者，可用于评价肝癌介入、放疗、射频消融术的疗效，对治疗后肿瘤残余和复发的诊断明显优于单一的解剖影像。 肝癌患者FDG PET/CT图像 第二节 亲肿瘤显像 一、67Ga肿瘤显像 原理和方法 1、67Ga生物学特性与三价铁离子类似，在血液中可与转铁蛋白结合。 2、由于肿瘤组织内pH

15、偏低，促使67Ga从转铁蛋白解离下来而与肿瘤细胞膜上的乳铁蛋白结合，从而使肿瘤部位的放射性增高。 淋巴瘤67Ga显像对淋巴瘤的阳性率与特异性均不够理想，因此对淋巴瘤的诊断与分期意义不大，但对患者的疗效评价及病情随访有着重要意义 二、201Tl与99Tcm-MIBI肿瘤显像原理和方法 1、201Tl的生物学性能与K+离子类似，经Na+，K+-ATP酶主动转运进入肿瘤细胞，此外，肿瘤组织血供丰富也使其201Tl聚集增加。 2、99Tcm-MIBI依赖肿瘤细胞膜和线粒体膜的负电位最终浓聚在线粒体内，而线粒体膜电位的产生与维持又有赖于细胞的能量代谢，因此推测恶性肿瘤细胞的高代谢是促使99mTc-MIB

16、I在肿瘤聚集的最终原因。甲状腺良恶性肿物的鉴别 三、肿瘤乏氧显像实体瘤内癌细胞分裂、增殖迅速，而间质成份生长相对缓慢，导致肿瘤组织局部血供与需求失衡，发生缺氧；同时恶性肿瘤组织代谢旺盛，消耗大量氧气，加剧癌组织的缺氧状态。肿瘤乏氧显像是利用核素标记的乏氧显像药物进入肿瘤组织后因缺氧而滞留于细胞内，通过核素探测显像技术显示其乏氧细胞的分布，从而达到肿瘤诊断目的。1. 硝基咪唑类乏氧显像剂 在肿瘤组织细胞乏氧时，主动扩散进入细胞的硝基咪唑类化合物在细胞内硝基还原酶作用下，硝基被还原而不能被再氧化，与大分子物质不可逆性结合，滞留于乏氧的肿瘤细胞内。而在氧含量正常的细胞中，被还原的硝基咪唑衍生物立即被

17、氧化，并排出细胞而不显影。该类主要是卤素标记的硝基咪唑类药物，有早期研究较多的MISO，如82Br-MISO、18F-MISO以及碘标的MISO衍生物等。2非硝基咪唑类乏氧组织显像剂 99mTc-HL91是目前临床应用较多的乏氧显像药，它由硝基咪唑衍生物HL91M去掉2-硝基咪唑基团后所得。铜作为一种乏氧细胞增敏剂，用铜标记的64Cu-BTS的衍生物也是研究较多的乏氧显像剂。64Cu-BTS通过异常线粒体还原机制选择性滞留于乏氧细胞中，能很快被含氧正常的细胞排出，其选择性滞留很大程度上取决于其氧化还原能力及细胞氧水平。 四、放射免疫显像 放射免疫显像是基于机体组织的抗原-抗体结合反应，将放射性

18、核素标记的单抗药物注入机体，经血液循环与组织内对应的抗原特异性结合，利用核素显像技术显示病灶的抗原靶点表达与代谢分布信息，为肿瘤的诊断和靶向治疗提供依据 。第三节 前哨淋巴结显像是了解区域和全身淋巴结转移的主要方法，淋巴结显像也是显示区域淋巴结的方法之一。淋巴系统具有的吞噬、输送和清除异物的功能，将不能直接进入毛细血管内的放射性药物（分子量37000或分子直径45nm）注入局部组织间隙内，经毛细淋巴管随淋巴液被输送到淋巴结，一部分被吞噬细胞摄取而暂时潴留在淋巴结内，其余部分则随淋巴液转运到下站淋巴结，最后进入血液循环，被肝、脾网状内皮系统清除。基于示踪原理，用核素探测技术跟踪显示放射性药物经过的淋巴结和淋巴通道及输送过程，即淋巴显像。前哨淋巴结又称哨兵淋巴结它是指病灶引流的第一站淋巴结。显示前哨淋巴结的方法统称前哨淋巴结显像。目前，除核素显像方法外，还有生物染料显示法、超声造影法等，但以核素显像法灵敏度最高，找到前哨淋巴结的阳性率最高。（一）显像药物 放射性硫化锑胶体：如99mTc-硫化锑胶体颗粒，也有用99mTc-标记单克隆抗体（如99mTc-标记美罗华等）和血清白蛋白（如99mTc-血清白蛋白聚合颗粒等。 （二）前哨淋巴结显