医科大学精品课件：5-肿瘤与分子影像 2014.ppt

1、卫生部北京医院核医学科 北京大学第五临床医学院核医学教研室,肿瘤核医学和分子核医学 Nuclear Oncology and Molecular Nuclear Medicine,诊断用放射性核素 T1/2以多长时间为宜？,A数秒 B数分 C数小时 D数天 E数周,核医学发展史上 最重要的示踪剂有哪些？,A 131I B 131I-碘化物 C 99Tcm D 99Tcm标记的放射性药物 E 18F-FDG,关于放射性药物的体内定位机制 18F-FDG肿瘤显像属于哪一类？,A特异性摄取 B代谢陷入 C特异性结合 D细胞吞噬 E特殊价态物质摄取,病灶组织的放射性分布高于正常组织 称为哪种显像？,A

2、阴性显像 B阳性显像 C静息显像 D负荷显像 E平面显像,下列哪些是静态图像分析的要点?,A被检器官的位置 B被检器官的形态和大小 C被检器官的放射性分布 D被检器官不同显像时间放射性分布的变化 E被检器官与解剖标志和邻近器官的关系,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MI

3、BI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,概 述,恶性肿瘤在世界范围内已属常见病、多发病 是威胁人类健康的主要疾病之一 当代观点认为 肿瘤是多基因复杂的分子网络疾病 肿瘤是细胞生长发育异常的分子网络疾病 肿瘤是涉及到细胞生长、分化等通路的 基因网络群功能异常的疾病,有的学者提出 或许最容易认识肿瘤的方法是将肿瘤当作器官 虽然肿瘤来自于器官组织 但事实上它具有器官的复杂性 从生物学角度讲 肿瘤的特点 生长的无目的性、自主性、无序性及失控性,生长因子的自我供应 抗生长因子的缄默 程序性细胞死亡（凋亡）的逃逸 无限制的复制潜能 持续的血管生

4、成能力 对周围组织的侵袭和转移能力,恶性肿瘤细胞的基本特征,世界上花钱最多 发表论文最多 对生命科学、基础医学推动最大 治疗效果最差,关于肿瘤研究的“四最”,以无创伤医学成像的手段 直接获得活体的所有信息 是医学成像始终不渝的目标 目前还没有任何一种成像方法 可以同时显示恶性肿瘤细胞六大特征,如何做到肿瘤的筛查 如何对肿瘤良恶性加以鉴别 如何将肿瘤准确分期 如何评估肿瘤治疗疗效 是肿瘤影像学面临的挑战,常规X线、CT、MRI和超声 是诊治肿瘤的重要手段 目前主要是识别病变的解剖学信息 如部位、分布、数量、大小、形态 组织结构以及毗邻关系等 并由此推理分析病变的良恶性,核医学则以主要显示 组织和

5、器官的功能以及生理和生化过程 区别于其它影像学方法 在诊治肿瘤中发挥了巨大的作用 核医学分子显像 对恶性肿瘤细胞某些基本特征的阐述 是临床核医学的重要内容,肿瘤核医学 近20年来兴起并发展的核医学重要分支 进入新世纪以来发展尤为迅速 肿瘤核医学包括肿瘤的诊断和治疗 肿瘤诊断分为体外肿瘤标志物检测 体内肿瘤显像,肿瘤核医学,阳性（热区）显像 阴性（冷区）显像,显像类型按显像剂对肿瘤的亲和力划分,按显像剂在肿瘤浓聚与组织学的关系划分 肿瘤非特异性显像 67Ga肿瘤显像 201Tl与99Tcm-MIBI肿瘤显像 99Tcm-DMSA肿瘤显像 肿瘤特异性显像 放射免疫显像 放射受体显像 肿瘤基因显像,

6、按显像剂在肿瘤浓聚的原理不同划分 代谢显像 放射免疫显像 受体显像 基因表达显像,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,上个世纪人类为征服肿瘤可谓百年求索 取得了一系列令人瞩目的成就 其中不乏医学影像学的贡献,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,90年代18F-FDG PET显像 在临床的应用 对肿瘤、心血管和神经系统疾病 诊断和治疗产生了重要的影响 进入新世纪以来 18F-FDG PET/

7、CT显像 因使肿瘤的诊断和治疗迈上新台阶 像一颗耀眼的明星引人注目,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,

8、正电子放射性核素,正电子放射性药物的制备,18F 氟代脱氧葡萄糖 18FFDG（18FDG） 11C 乙酸盐 11C Acetate 11C 胆碱 11C Coline 13N 氨 13N NH3 （13NH3 ） 15O 氧或 15O 水 15OO2 或 15OH2O,18F-FDG,2-18氟18F-2-脱氧葡萄糖 2-18fluoro- 2-deoxy-glucose 首度合成于1978年 被称为世纪分子 FDG反映关键的生化过程能量代谢 在肿瘤学中的应用占主导地位 90%以上的临床PET、PET/CT肿瘤显像 恶性肿瘤广谱显像剂,18F-FDG,葡萄糖的类似物 与天然葡萄糖结构差异 2

9、位碳原子上的羟基被18F取代 与天然葡萄糖代谢途径相似 能通过毛细血管壁和细胞膜进入胞质 但又和葡萄糖不同 不能进一步代谢而停留在胞质中,18F-FDG,Glucose FDG,葡萄糖分子2位上一个羟基被F所替代,葡萄糖和FDG代谢途径比较,细胞内的葡萄糖，受己糖激酶（K3）催化磷酸化生成葡萄糖-6-PO4 ，最后 转换成丙酮酸， 在有氧状态下， 丙酮酸最终生成二氧化碳和水，乏氧状态 下则变成乳酸；FDG受己糖激酶催化磷酸化生成FDG-6-PO4 ，不能进一步 代谢而停留在细胞内。,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG P

10、ET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,PET=Positron EmissionTomography 正电子发射断层显像仪 正电子发射计算机体层摄影 PET/CT= PET+CT,PET与PET/CT,PET/CT,全球唯一年增长率超过25%的医疗器械 以临床应用的出色表现赢得了市场 技术日趋成熟，系统性能不断提高 图像分辨率已经达到毫米水平（1.6毫米） 检查时间缩短（约10分钟完成体部扫描） PET图像质量明显改善 辐射剂量减少,2009美国约2000台分布（人口3.07亿）

11、，欧洲约350台（人口8.30亿） 2010美国2085台， 2011美国2261台，2011全世界约4500台,J Nucl Med. 2010; 51:401,大陆PET/CT逐年增长量,PET/CT中华医学会核医学分会调查统计 2011年底中国装备协会发布：大陆MR3300台，CT12000台,2014年超过200台,18F-FDG PET显像示意图,sinogram（投影正弦图）,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的

12、优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,1930年德国生理学家Wargburg发现 肿瘤细胞即使在有氧情况下 仍然采取以无氧酵解为主的能量获取模式 并命名为“ Wargburg效应” 随着对“ Wargburg效应”的分子机制研究进展 目前认为它是肿瘤细胞的特征性标志物之一 也是18F-FDG PET肿瘤显像的理论基础,18F-FDG PET肿瘤显像原理 Warburg效应,肿瘤细胞较正常细胞利用更多的葡萄糖 K1和 K3活性过度表达 K4活性低度表达,18F-FDG PET肿瘤显像原理 肿瘤细胞摄取FDG的机制,K1（葡萄糖转运体，glucose transporetr）

13、K3（己糖激酶，hexokinase） K4（葡萄糖-6-磷酸酶，glucose-6-phosphatase）,Glucose transporter protein,K3,K4,Hexokinase,Tumor Cell,Glucose-6- phosphatase,18FDG-1-P,Glycogen,18F-fru-6-P,Glycolysis,18FDG-6- phospho- glucono-lactone,HMP shunt,18FDG,Vascular,K1,K2,18FDG,18FDG-6P,肿瘤较正常组织 对18F-FDG有更多的摄取 表现为放射性摄取增高 肿瘤恶性度越高 对

14、18F-FDG摄取越多 放射性摄取增高的越明显 肿瘤组织摄取18F-FDG水平的高低 也与肿瘤细胞的存活数量密切相关,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,检查前禁食46小时 最后一餐高蛋白、低碳水化合物饮食 检查前24小时内不要进行高强度的锻炼和剧烈运动 检查前称体重 注射显像剂前测量血糖,18F-FDG PET肿瘤显像方法,静脉注射18F-FDG 注射显像剂后安静休

15、息4560分钟 检查前排尿 图像采集 图像处理 图像显示 必要时延迟显像,18F-FDG PET肿瘤显像方法,放射性药物18F-FDG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,适应证 临床价值 图像判断 正常图像 异常图像 特点 不足,18F-FDG PET肿瘤显像 临床应用,恶性肿瘤的临床分期和再分期 恶性肿瘤放化疗疗效预测和评估 鉴别良恶性肿瘤，指导活检 肿瘤治疗后残存、复发和治疗后继发改变的

16、鉴别 已发现转移灶寻找肿瘤原发灶 勾画放疗靶区，帮助制定放疗计划,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 适应证,影像用于靶区勾画问题,解剖影像引导存在的主要问题 只能研究和分析解剖形态变化 病理影像引导存在的主要问题 只能离体分析和研究局部变化 功能影像引导存在的主要问题 空间分辨率和精度相对比较低,最佳模式是多种影像引导靶区勾画,19932000.6 419篇PET论文和摘要 平均灵敏度 （18402 例） 84% 平均特异性 （14264 例） 88% 平均改变治疗方案（5062例） 30%,J Nucl Med. 2001;42:1S,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 临床价值,

17、视觉阅片 放射性摄取增高或减低为异常 半定量分析指标 标准化摄取值 Standardized Uptake Value SUV（SUVavg和SUVmax） 计算公式：,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 图像判断,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 图像判断,SUV测定受多种因素影响 SUVavg重复性较差 SUVmax重复性较好 传统上采用SUVavg 2.5 作为区分良恶性病变的界值 目前许多研究以SUVmax 2.5 作为区分良恶性病变的参考值,ROI分析方法选择,10年1000个报告分析 ROImax应用迅速增长 商业工作站容易获得 重复性好 较少受部分容积效应影响 容易受图

18、像质量影响,18F-FDG是类似天然葡萄糖的能量底物 可进入体内各种正常细胞 根据脏器能量需要和消耗的程度 各处的18F-FDG聚集量有所不同 统称为生理性摄取 属于18F-FDG PET显像的正常表现 正确识别生理性摄取 有助于降低诊断的假阳性率,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,18F-FDG PET正常影像 脑皮质和其他灰质部分 放射性摄取为各脏器之首 脑不间歇的做功 需要大量的能量 葡萄糖几乎是 脑的唯一能量底物,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,禁食状态下 心脏对18F-FDG的摄取变异较大 约50%左室心肌有生理性摄取 消化道的生理性摄取 表现多样且

19、很常见,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,由于18F-FDG经肾排泄 不同于葡萄糖 不能被肾小管重吸收 肾实质有中度摄取 肾集合系统有显著摄取,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,乳腺的摄取呈对称性 摄取多少和乳腺致密程度有关 女性在月经期或排卵期 可见子宫内膜或卵巢的生理性摄取,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,男性睾丸亦可见生理性摄取 骨骼肌在活动后有明显的生理性摄取,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 正常图像,肥胖者18F-FDG PET正常图像,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 异常图像（MIP和三个断面）,右肺放射性增高病灶

20、SUVavg 3.9 SUVmax 5.4 手术病理诊断为腺癌,肺癌广泛转移,左侧乳腺肿块6.2cm8.9cm2.8cm 病灶内18F-FDG代谢异常增高 左侧锁骨下、腋下见多个淋巴结转移 病理诊断：浸润型导管癌,治疗前 治疗后,直肠癌患者治疗后病情缓解,NHL（弥漫大细胞型） 广泛累及骨髓和腹部淋巴结,淋巴瘤广泛转移患者 化疗及干细胞移植治疗后病情缓解,治疗前 治疗后,（1）术后8个月,F/38，2004年3月查体发现阴道壁黑色素瘤，随即手术治疗，术 后行免疫治疗及化疗； 术后8个月 第一次 PET/CT提示手术局部复发， 再次手术；再术后4个月第二次 PET/CT 未见复发和转移；再术后1

21、年 第三次PET/CT可见腹腔内广泛种植转移，累及肝周围腹膜、 增厚的 大网膜、小网膜囊和肠系膜。,（2）再手术后4个月,（3）再手术后1年,脑胶质母细胞瘤18F-FDG PET显像 右顶叶病灶处代谢异常增高,脑星形细胞瘤（级）18F-FDG PET显像 左颞叶处代谢减低,胶质瘤放疗后18F-FDG PET显像 右额叶处代谢异常增高提示肿瘤复发灶,所反映的信息 是组织中生化变化和代谢状态 活体生物化学显像 分子显像 一般疾病代谢的改变 早于其形态和解剖结构的变化 早期发现肿瘤病变,PET显像的特点,从生物代谢和分子水平探测病变 灵敏度高 尤其是探测恶性肿瘤 可发现数毫米的病灶,PET显像的特点

22、,PET显像的特点,分子靶向影像 不仅能显示肿瘤的位置 同时也能显示肿瘤特异分子的表现和活性 以及生物学过程（如细胞凋亡、血管化等） 具体指导个体化治疗,生物靶区示意图,肿瘤靶区（GTV） 影像学界定的恶性病变靶区 临床靶区（CTV） 包括亚临床以及可能侵犯范围 内靶区（ITV） 考虑器官运动和呼吸引起的CTV的扩大区 计划靶区（PTV） 考虑治疗中各种误差,所得脏器和病变的影像清晰度较差 显示细微的解剖结构上不及CT、MR 病变难以定位 由于显像剂的专一性很高 它不可能将体内主要器官同时显示 使得图像上显像剂聚集的浓影 多因缺乏解剖学影像背景而难以定位,PET显像的不足,放射性药物18F-F

23、DG 核医学仪器PET、PET/CT 18F-FDG PET肿瘤显像原理 18F-FDG PET肿瘤显像方法 18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 18F-FDG PET/CT肿瘤显像的优势及应用,18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,PET与CT硬件、软件 有机地结合在一台设备 一次检查能够获得PET、CT和融合图像 同时提供功能、代谢和精细的解剖、形态结构信息 较高灵敏度、较高特异性、较高准确性,PET/CT的优势,总结20012006年的经验 18F-FDG PET肿瘤显像诊断准确性85%左右 18F-FDG PET/CT提高了1015个百分点,PET/CT与单独PET相比较

24、提高了诊断的准确性,正常人 18F-FDG PET/CT,18F-FDG PET,Fused,同机CT平扫,男，67岁，非何淋巴瘤 广泛累及淋巴结、骨髓和肝脏,男，61岁，一般状况尚好，仅右上腹钝痛两周 B超多发低回声病变，肝转移癌 原发灶？,胰腺头、体交界处不规则软组织结节影 代谢活性增高，胰腺癌,2009, 39 : 264-275,PET/CT 提高了功能/代谢和解剖成像 诊断的准确性,PET/CT中PET图像质量 高于传统PET图像，采集时间明显缩短,传统单独PET 采用68Ge棒源进行衰减校正 信息量低，统计噪声较高 采集时间长 需2030分钟,目前PET/CT 数十秒内获得 CT图

25、像 高分辨大信息量CT图衰减校正 提高了衰减校正的精度 改善了PET的图像质量,避免了将生理性摄取误认为病灶造成假阳性 防止了将高代谢病灶判断为生理性摄取 造成不应有的漏诊即假阴性,CT有助于对PET阳性发现 精确解剖定位 识别生理性摄取或病变,胃癌术后 冠状面 近胃底大弯侧 局灶性 放射性增高 横断面 结肠脾区 生理性摄取,男，58岁，多发淋巴结肿大3个月 锁骨上淋巴结活检病理报告：B型小细胞淋巴瘤 哪些部位摄取生理性？哪些部位摄取病理性？,同上患者 下腔静脉周围 腹主动脉周围 淋巴结 放射性浓聚 腹主动脉 下腔静脉,同上患者 两侧髂腰肌 对称性摄取,男，79岁，咯血20天 胸片发现右上肺阴

26、影，肺穿刺活检：低分化腺癌为治疗前分期选择治疗方案行PET/CT检查 肺癌期，采用靶向治疗,右上肺病变,10R区,？,？,？,同机CT平扫 右肾上腺 软组织肿块 大小约3.8cm2.5cm PET 右肾上腺 团块状放射性浓聚 SUVavg 9.2 诊断意见 右肾上腺转移,同机CT平扫 左肾上腺增大 PET 左肾上腺 放射性增高 SUVavg 7.5 诊断意见 左肾上腺转移,PET和CT发现一致的病变互相印证 PET和CT有不一致的病变互相补充 CT有助于对放射性增高灶的定性诊断 发现放射性摄取不高的病变 PET有助于CT所见占位病变的定性诊断 发现尚未形成形态结构异常的早期病变 显示CT的等密

27、度病变,综合PET和CT两方面的信息 发现更多病灶并鉴别良恶性,M/71 查体发现左上肺结节 同机CT平扫 圆形结节影 边缘清晰 有浅分叶 1.4cm1.3cm1.4cm PET 放射性浓聚区 诊断意见 肺癌 手术病理诊断 鳞癌,F/79，近半月发现右上腹部肿物 腹胀、大便变稀、体重减轻、贫血 CT升结肠上段肿块影 结肠镜检查未成功,同上患者 PET 升结肠上段 团块状放射性浓聚区SUVavg 15.5 SUVmax 19.6 同机CT平扫 肠壁明显增厚 肠腔变窄 肠腔内软组织肿块影3.5cm3.0cm5.5cm 诊断意见 结肠癌 手术病理 升结肠隆起型腺癌 中低分化 部分粘液腺癌,同上患者

28、PET 在升结肠肿块内侧 另见一孤立性结节状 放射性摄取增高灶 SUVavg 6.1 SUVmax 12.0 直径约 1.0 cm 同机CT平扫 圆形软组织结节影 诊断意见 结肠旁淋巴结转移 手术病理 结肠中动脉旁 淋巴结转移（1/3）,M/92，左颈部肿大淋巴结切除术 病理示转移性鳞癌,下纵隔中线偏左 代谢活性浓聚灶（+） 食道中下段 软组织肿块影 下纵隔中线偏右 代谢活性浓聚灶（ ） 纵隔淋巴结 诊断意见 食道癌 多发淋巴结转移,男，75岁 纵隔淋巴结肿大 右下肺结节 CEA 8.7ng/ml SUVmax 1.7 SUVavg 1.2,错构瘤 圆形软组织密度影 内有多个 小点状低密度区,

29、胸腺区小结节，边缘清晰规整，无代谢活性 考虑良性，胸腺腺瘤可能,男，82岁，增强CT：脂肪肝，肝岛,同上患者半年后 肝段结节 PET 代谢活性增高 SUVavg 3.9 SUVmax 4.3 2.44.3cm CT 不均匀低密度影 诊断意见 肝癌,半年后增强CT：病变有明显增强，并可见滋养血管 采用介入治疗,坏死区,较好地显示肿瘤边界 有助于活检、手术和放疗,对治疗后残余的形态学异常评价疾病的活性,PET/CT追踪乳腺癌疗效CT多个椎骨成骨性改变 PET部分代谢活性增高 部分代谢活性不高 burn out metastases,18F-FDG PET/CT筛选或偶然发现肿瘤的检出率,M/61，

30、查体 偶然发现直肠一放射性摄取增高灶,同上患者 MIP 斜位,同上患者 PET SUVavg 4.3 SUVmax 6.2 CT 定位于直肠中上段 后壁 未见明确结节 术后病理 高分化腺癌 仅侵及粘膜,升结肠中上段肠腔后壁代谢活性明显增高小结节 结肠镜检查病理诊断 升结肠绒毛管状腺瘤 上皮中度不典型增生（癌前病变）,喉癌患者，为分期行PET/CT检查 偶然发现另患肝癌（胆管细胞癌）,查体偶然发现 甲状腺癌（乳头状癌）,男，96岁，甲状腺NHL，评价疗效,化疗前,4疗程后,8疗程后,18F-FDG PET/CT图像分析,肿瘤18F-FDG PET/CT显像 不是基于新的成像原理 而是18F-FD

31、G PET显像和CT成像的组合 二者的固有局限性依然存在 同病异像和同像异病时有发生 在诊断中也会发生假阳性和假阴性,18F-FDG PET/CT应用限度,NHL B期 弥漫大B细胞型,转移性鳞癌 原发右肾盂？,多发性骨髓瘤 骨髓弥漫型,间皮瘤,右乳浸润性导管腺癌 胸膜转移,同机CT的图像质量远不及诊断性CT 为减少辐射剂量常规是低剂量平扫 为与PET匹配CT扫描时不憋气 金属植入物和CT对比剂 有时影响CT图像对PET进行衰减校正,18F-FDG PET/CT应用限度,PET/CT是把CT和PET前后排列在同一扫描轴上 两种扫描模式共用一张扫描床 两种扫描在一次检查中完成 CT与 PET在不

32、同的空间和时间进行扫描 融合图像并非实时而有一定的偏差,18F-FDG PET/CT应用限度,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 假阳性,增殖性良性病变 结核 肉芽肿 腺瘤 结节病 霉菌病 炎症,18F-FDG PET肿瘤显像临床应用 假阴性,高血糖竞争性抑制 肿瘤1.0cm（小肿瘤、小淋巴结转移） 位于或邻近生理性18FDG聚集区 （如脑、肾、膀胱、消化道） 与肿瘤特性有关 前列腺癌 高分化肝癌 肺泡癌等,F/58 无症状 发现右上肺结节增大 两月余,假阳性病例,同机CT平扫 右肺尖段胸膜下结节 周围见磨玻璃影 有分叶，胸膜尾征 约2.6cm1.6cm PET 右上肺 局灶代谢活性增高区

33、 SUVavg 7.1 纵隔4R区 两肺门10R、11R和10L区 淋巴结放射性增高 诊断意见 肺癌可能性大,结节分叶、边缘有毛刺、周围有晕 符合肺癌表现,手术大体标本，切开剖面光泽湿润,肉芽肿性炎症性改变，伴机化性肺炎,多核巨细胞，内有大量空胞,空胞厚壁，内有芯，隐球菌结构 （PAS染色）,2006/03/15,2006/08/17,2007/06/14,假阴性病例,M/61 一年多前CT查体 发现右上肺磨玻璃影,CT 右上肺磨玻璃影 1.9cm2.0cm PET 未见放射性摄取异常,肉眼检查 近胸膜下见一肿物，切面灰白色，质中 1.5cm1.4cm0.3cm 病理诊断 细支气管肺泡癌（右上

34、肺前段） 高分化，未累及胸膜 肉眼判断 瘤块色淡，较正常组织稍灰白 质地稍硬，不太像癌,手术病理,HE染色，沿肺胞壁生长，形成乳头状结构，立方形细胞单层 被覆在肺胞壁或乳头状结构的表面，细胞核深染，核质比大,HE染色，沿肺胞壁生长，形成乳头状结构，立方形细胞单层 被覆在肺胞壁或乳头状结构的表面，细胞核深染，核质比大,TTF-1染色 表达肺腺癌和甲状腺癌，表达在细胞核，棕色,Ki67染色 肿瘤增值指数高，阳性棕褐色在细胞核表达,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放

35、射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,非18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像,为了弥补18F-FDG 作为肿瘤显像剂的不足 提高肿瘤诊断的灵敏度和特异性 多年来研制出不少新的显像剂 但至今还没有一个在“广谱”方面胜过18F-FDG 多是只在某一方面有一些优势 尚无一个作为新的显像剂被正式批准上市,较为常用的非18F-FDG 肿瘤显像剂 18F-氟化钠（18F-NaF） 18F-3-胸腺嘧啶核苷（ 18F-FLT ） 18F-胆碱（18F- choline ） 11C-乙酸盐（11C-acetate ） 11C-蛋氨酸（ 11C-MET）,非18F-FDG PE

36、T、PET/CT肿瘤显像,原发性肝癌11C-Acetate 显像,A 61 year old male patient. Gross hepatocellular carcinoma occupying segments IV,VII, and V. Tumor metabolize mostly 11C-Acetate but not 18F-FDG, suggesting the tumor is a well differentiated hepatoma utilizing more of the fatty metabolism pathway than the glycolytic

37、 pathway,MRI 18F-FDG 11C-Choline,男性，75岁，肺癌术后4年，脑转移瘤,左顶叶星形胶质细胞瘤级术后 上排：18F-FDG显像局部代谢轻度增高，边界欠清楚 下排：11C-MET显像示复发高代谢灶,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像,放射性药物201Tl和99Tcm-MIBI 心肌灌注显像剂 肿瘤非特异性显像剂,201Tl为正一价

38、阳离子 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 肿瘤组织生长快 血供丰富 也促使肿瘤部位201Tl浓聚增加,201Tl 肿瘤显像 原 理,99Tcm-MIBI肿瘤显像原理 依赖线粒体膜负电位 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 推测恶性肿瘤细胞的高代谢 促使99Tcm-MIBI在肿瘤聚集,99Tcm-MIBI 肿瘤显像 原 理,99Tcm-MIBI肿瘤显像 临床应用（乳腺癌）,乳腺癌的诊断 乳腺癌在早期及延迟影像上 均表现为病灶部位的放射性浓聚 99Tcm-MIBI对原发乳腺癌诊断 灵敏度为83%96% 特异性为72%100%

39、对不能触摸到的肿瘤 灵敏度为64%67%,99Tcm-MIBI 肿瘤显像 左乳腺及左侧腋窝区 局灶性放射性摄取增高 左乳腺浸润性导管癌 伴左侧淋巴结转移,99Tcm-MIBI肿瘤显像 临床应用（乳腺癌）,乳腺癌的分期 有腋窝淋巴结转移时 可见相应部位的放射性浓聚 99Tcm-MIBI对腋窝淋巴结转移 灵敏度50%60%,左侧乳腺肿块6.2cm8.9cm2.8cm 病灶内18F-FDG代谢异常增高 左侧锁骨下、腋下见多个淋巴结转移 病理诊断：浸润型导管癌,甲状腺良恶性肿物的鉴别 99TcmO4-甲状腺显像 “凉”或“冷”结节 99Tcm-MIBI显像有明显放射性填充 多提示为恶性病变,99Tcm

40、-MIBI肿瘤显像 临床应用（甲状腺癌）,甲状腺癌 a 99TcmO4- 甲状腺显像 b 99Tcm-MIBI 肿瘤显像,99Tcm-MIBI肿瘤显像 临床应用（甲状腺癌）,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,肿瘤非特异性显像 67镓（67Gallium，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 进入肿瘤后由于肿瘤组织内pH偏低 促使67Ga从转铁蛋白解离下来 与肿瘤细胞膜上的

41、乳铁蛋白结合 使肿瘤部位的放射性增高 肿瘤部位毛细血管通透性的增加和炎性细胞的浸润 对67Ga在肿瘤组织内的聚集也有一定作用,67Ga肿瘤显像 原 理,淋巴瘤 肺癌 肝癌 黑色素瘤,67Ga肿瘤显像 临床应用,淋巴瘤 对淋巴瘤的诊断与分期意义不大 对患者的疗效评价及病情随访有着重要意义 临床完全缓解后约50%的患者局部仍有残留肿块 67Ga显像阴性表明为纤维或坏死组织 67Ga显像阳性表明仍有存活瘤组织 完全缓解后已经转阴的病灶 在随访过程中再次出现放射性聚集则提示复发,67Ga肿瘤显像 临床应用,霍奇金淋巴瘤67Ga胸部显像 化疗前后比较 化疗后纵隔和锁骨上放射性浓聚区已消失,化疗前,化疗后

42、,化疗前 化疗后,霍奇金淋巴瘤化疗前后18F-FDG PET比较,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,肿瘤特异性显像 原理 基于抗原-抗体特异性结合反应 将放射性核素标记的针对肿瘤抗原的特异性抗体 经一定途径引入体内 与肿瘤细胞表面的特异性或相关抗原结合 使肿瘤组织内放射性聚集增加,肿瘤放射免疫显像（radioimmunoimaging，RII）,临床试用 常用于标记的放射性核素 131I、111I

43、n、123I 和 99Tcm 使用较多的抗肿瘤McAb 抗CEA McAb及其片段（Fab） 抗AFP McAb及其片段 临床试用肿瘤 结直肠癌、胃癌、卵巢癌 黑色素瘤、肝癌、乳腺癌,特异性的对肿瘤及其转移灶 进行定性、定位诊断 特别是能够发现其它诊断技术 难于明确的隐匿病灶 以直肠癌为例 应用抗CEA 111In-McAb 111In-McAb定位于直肠腺癌 88cm直肠肿块,发展趋势 上个世纪90年代有关研究报告较多 尽管已进行了大量的基础和临床研究 但还没有作为常规用于临床 主要问题 存在假阴性 肿瘤与正常组织图像对比差 产生人抗鼠McAb的抗体（导致过敏反应） 解决途径 使用组合抗体、

44、抗体片段 生物素-亲和素预定位技术、基因工程技术,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因表达显像 肿瘤前哨淋巴结显像,肿瘤特异性显像 原理 利用放射性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 显示肿瘤受体空间分布、密度及亲和力,肿瘤受体显像（receptor imaging）,特点 高亲和力与高特异性 放射性到达靶点和血液清除均较快 组织穿透能力强 能在较短时间内获得高对比度的肿瘤影像 几乎没有人体免疫源性反应

45、,肿瘤受体显像,临床应用 肾上腺能受体显像 123I或131I-MIBG（间位碘代卞胍） 能与肾上腺能受体结合 使含肾上腺能受体的神经内分泌肿瘤显像 如嗜铬细胞瘤、神经母细胞瘤及其转移灶 有助于定位或定性诊断,131I-MIBG 显像 48h 后位 左肾下方 异位嗜铬细胞瘤,肿瘤神经多肽受体显像 以生长抑素（SST）受体显像为例 常用显像剂111In标记的奥曲肽（octreotide） 对许多神经内分泌肿瘤及非神经内分泌肿瘤 均有较高的灵敏度 胃泌素瘤、胰岛素瘤等术前定位的首选方法 也有助于分期、疗效评估和预后评价,胃泌素瘤复发,类固醇激素受体显像 乳腺癌术后 病理诊断：腺癌 免疫组化ER（）

46、 未经激素治疗 近日左腋下疼痛,雌激素受体显像 18F-FES图像更清楚地显示乳腺癌病灶及转移灶 病灶SUV 18F-FES明显高于18F-FDG,黑色素瘤淋巴结转移,18F-FDG,18F-Galacto-RGD,肿瘤新生血管生成受体显像,肿瘤核医学,概述 18F-FDG PET、PET/CT肿瘤显像 非FDG PET、PET/CT肿瘤显像 201Tl和99Tcm-MIBI肿瘤显像 67Ga肿瘤显像 肿瘤放射免疫显像 肿瘤受体显像 肿瘤基因显像 肿瘤前哨淋巴结显像,人类正常基因组图谱的绘制已经完成 对一些疾病的基因异常也已经有所了解 通过放射性示踪技术与基因工程技术结合 能无创显示体内靶基因

47、的分布、密度和功能状态 并显示转基因是否成功 核医学技术是连接基因研究成果与临床医学的桥梁 是将基因研究成就转化为临床实践的强大工具,针对肿瘤基因的显像 以放射性核素标记人工合成的反义寡核苷酸 为显像剂的显像方法 将放射性核素标记的人工合成反义寡核苷酸 引入人体后，通过体内核酸杂交 显示特异癌基因过度表达的癌组织的一种显像方法 能在基因水平对肿瘤定性、定位诊断及疗效观察 目前处于试验研究阶段,肿瘤反义显像,寡核苷酸:是一类只有20个以下碱基的短链核苷酸的总称 反义寡核苷酸:其碱基序列与靶细胞的DNA或RNA的某一段序列互补的寡核苷酸,肿瘤反义显像,人工合成反义寡核苷酸（ASON）,I.V,La

48、beled,C-myc,显示特异性癌基因 过度表达的组织,与病变组织过度表达的目标DNA或mRNA以碱基互补 特异性结合,肿瘤报告基因显像,针对肿瘤外源导入基因的显像 又称基因表达显像（gene expression imaging） 主要用于外源导入基因表达活性的监测 如确定基因的表达部位、数量以及持续时间 该显像在评估及指导肿瘤基因治疗中有广阔前景,报告基因显像必须具备两个基本要素 报告基因和基因探针 最广泛显示基因表达的报告基因系统 是单纯疱疹病毒1型胸苷激酶基因（HSV1-tk） 目前作为底物用于显示HSV1-tk报告基因表达的探针 HSV（单纯疱疹病毒） - TK（胸苷激酶）/GCV（丙氧鸟苷）体系 通过显像的方法 观察HSV-TK在肿瘤细胞内的表达程度及活性,HSV1-tk指基因 HSV1-TK指基因编码的酶,报告基因显像与基因治疗监测,重组治疗基因-HSV1-tk,感染机体,机体细胞 染色体DNA,转录mRNA,制造特殊蛋白质,治疗疾病,感染成功？,转染成功？,report gene,治疗基因、报告基因共表达,核素显像探测 体内报告基因,转录位置 表达活性 持续时间,标记报告探针 如18F标记TK的底物(如嘌呤核苷衍生