核医学肿瘤及炎症显像.ppt
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1、肿瘤及炎症显像,洛阳中心医院核医学科 尤安民,概 况,肿瘤临床的任务是诊断、分期、治疗、疗效观察和随访。现代医学已发展有诸如原位核酸分子杂交、介入超声、螺旋CT、MRI等高准确性或高灵敏度的诊断手段,但其中不乏有取材有限、创伤性、低特异性等缺点。,肿瘤分期是为了制订合理的治疗方案、客观评价疗效和预后,国际抗癌联盟(UICC)制订的恶性肿瘤分期法,表示了原发灶、区域淋巴结和远处转移情况,但是常用的CT、MRI及超声检查对于原发灶的定性、炎性与转移性淋巴结区别有一定的困难。,核医学的许多肿瘤显像技术以其高特异性又不乏灵敏度、无创伤又具系统性的特点在一些患者中成为首选的筛选检查,是一些肿瘤治疗前有效
2、的分期工具、手术前首选的定位方法、治疗中成功的疗效监测手段、治疗后独特的随访与诊断残留或复发的措施,同时本身还是一些肿瘤的治疗或抑制药物,可以在诊断的基础上开展肿瘤的治疗。,肿瘤显像原理,肿瘤阴性显象 临床核医学应用的放射性药物可被某器官实质细胞所吸收,能显示出该器官的形态和大小。而侵犯该器官的新生物或转移癌,无该正常器官细胞的功能,故不能摄取标志物,呈现放射性分布缺损影,即“冷区”,故称之为肿瘤阴性显象。因肿瘤周围有正常组织包围,影响了检查效果,一般肿瘤直径达到2cm以上,才能被显示出来。,阴性显像的原理,1占位 如肝癌占据了肝脏的一部分位置,该处无正常肝组织存在因而当进行肝显像时,该处不能
3、摄取肝显像剂而出现放射性缺损区。 白血病等髓内增生性病变使正常骨髓受到压挤而功能受抑制,也可看成是一种占位,表现为骨骼显像时全部或散在性骨髓不显影,这对估计病灶、活检定位、观察疗效和发现残留病灶十分有用。,2血流受阻 肿瘤可压迫或浸润邻近血管而使该血管的灌注区下降甚至消失,用血流灌注显像可以显示。如中心性肺癌,无论用何种方法显示其本身影像可以不是很大,但在其邻近区有大片放射性减低成缺损区,这对于了解肺癌浸润范围十分有用,有助于决定治疗方案。放疗或化疗后的疗效常首先表现在上述血流异常的好转。,3 淋巴流受阻 肿瘤可以直接压迫淋巴管道或由于淋巴转移癌细胞阻塞淋巴管道而使正常的淋巴流受阻,表现为淋巴
4、显像时该淋巴链影像中断或完全不显影。这对肿瘤分期和放疗布野都十分重要。,4其它管道受阻 典型的例子是宫颈癌可以很早就浸润同侧输尿管邻近组织而使该侧尿路引流不畅肾图检查和肾动态显像可以如实显示出这种引流不畅,对病灶浸润范围的估计很有价值.,肿瘤阳性显象 利用标记的亲癌化合物,通过肿瘤自身的代谢,或利用标记抗体与肿瘤细胞膜上的抗原相结合,使肿瘤部位的放射性核素高于正常组织,病灶部呈现“热区”,称之为肿瘤阳性显象,如分化好的滤泡性甲状腺癌,有代谢和浓集131I的能力。标记CEA单克隆抗体,可显示结肠癌病灶。如阳性显象剂特异性好,病灶部吸收高,1.5cm的病灶能被显示,应用SPECT断层对阳性病灶的诊
5、断效果更好。,阳性显像的原理,1.血流特点 例如进行肝血流灌注显像常可通过显示肝癌的肝动脉灌注特点并血流丰富的特点而显示出瘤体,可以与以肝门静脉灌注为主或动脉灌注量较低的良性肿瘤相鉴别。脑瘤术后或放疗后复发病灶经常血流增加,故rCBF显像皆显示阳性,可以此与rCBF不丰富的瘢痕和水肿等相鉴别。,2血脑屏障破坏 脑瘤使局部血脑屏障破坏导致一些不能进入正常脑组织的显像剂可以进入该处而显像。但炎症和梗塞灶等也可有类似情况,需结合临床判断结果。,3细胞生物化学和代谢特点 尽管原因尚未完全清楚,恶性肿瘤可以较正常组织摄取更多的67Ga枸橼酸盐, 201T1Cl,99mTc-MIBI, 99mTc-(v)
6、DMSA, 99mTc-葡庚糖和等显像剂而显影。放射性聚集的程度一般可反映肿瘤的恶性程度,并可用以观察疗效和复发。这些显像剂都属广谱肿瘤显像剂,对肿瘤定性缺乏特异性。,67Ga显像应用最广,201Tl在功能性甲状腺癌转移灶中的聚集与TSH水平无关,故不需在检查前停服甲状腺药物等,较用131I探测方便。骨肿瘤摄取201Tl或99mTc-MIBI在估计疗效方面比99mTc- MDP骨显像更为灵敏。,99mTc-(v)DMSA制备简便、价廉是一有实用价值的肿瘤显像剂。 有人认为99mTc葡庚糖在肿瘤中的浓集与其结构类似葡萄糖有关,作为能源物质而被代谢活跃的肿瘤细胞摄取。,4组织结构异常 如肝细胞肝癌
7、和肝腺瘤(癌)的瘤细胞分化较好,可以摄取少量肝胆显像剂(如99mTc-PMT, 99mTc- EHIDA等),但癌细胞内无胆小管或有胆小管而不与正常胆道系统相通,故摄入的显像剂不能排出,当正常肝脏排出了显像剂后只剩下积聚在肿瘤处的显像剂仍使之显影。肝细胞癌骨转移灶也可呈阳性表现.,5特殊抗原 基于抗原抗体免疫反应的放射性核素显像称为放射免疫显像(Radioimmunoimaging,RII),不仅可以用于良性疾病的诊断(如心肌梗死、静脉血栓形成、炎症等),也可用于肿瘤显橡,有很高的特异性,是当今核医学的热点之一。肿瘤RII的成功有可能引导肿瘤内照射治疗的发展.,6受体结合 如131I-MIBG
8、可以显示分泌儿茶酚胺的多种神经内分泌肿瘤影像,如嗜铬细胞瘤及其转移灶、神经母细胞瘤及其转移灶、副神经节瘤、甲状腺髓样癌、多发性粘膜神经瘤、类癌等。,显像原理可能是131I-MIBG可以与肾上腺素能受体相结合,称之为受体显像。正常人的肾上腺素能受体主要位于肾上腺,肾上腺可以显影,但只有少数显影明显。正常心肌也可轻度显影,心肌肥厚时显影明显。 131I-MIBG对上述一些恶性肿瘤的亲和力还可用以治疗。,7分化良好具有正常功能 典型的例子是部分甲状腺滤泡状癌和乳头状癌,具有一定的摄取131I功能,故可由131I显影用以查找转移灶并进行治疗。,8成骨反应 骨转移瘤一旦发生,一方面局部血流立即增加,一方
9、面局部骨组织受到转移瘤的刺激或破坏而产生反应性的成骨过程,这两种情况皆可使骨显像剂在局部明显聚集而显影。这些过程发生在很早期,故骨显像可以较x线检查提前36个月作出骨转移的诊断,是现在最常用和有效的核医学检查方法之一。,肿瘤显像剂的给药途径,(一)静脉注射 静脉注射是给药的常规途径 (二)快速“弹丸”注射 通过血运和肿瘤的摄取后, 以显示肿瘤的大小和部位。,为检查肿瘤供血状况,采用“弹丸”注射法,取体积小于1ml的示踪剂,做快速注射,每13s摄片1帧,动态记录肿瘤血供状况,实为放射性核素肿瘤部位的血管造影。它能反应肿瘤血管是否丰富,对判定良恶性肿瘤预测和化疗给药的效果有较大的参考价值。,(三)
10、选择性动脉插管 往往是在化疗动脉插管后,从导管注入放射性核素,以了解肿瘤部位血液供应状况,估计化疗效果,或通过动脉注射放射性药物,用于导向治疗。,(四)淋巴途径注入 根据肿瘤部位所在的淋巴管引流规律,从皮下注入放射性胶体,可显示该部位淋巴引流分布的状态,受肿瘤侵犯的淋巴结常呈缺损影。因此,被转移的淋巴结为阴性显象。,近年来,推荐用标记抗体,从双足踝间皮下注射,可同时显示转移淋巴结和盆腔原发性肿瘤。 放射性核素淋巴结造影,简便,易行。其缺点是因受Y照相机固有分辨串的限制,显示的图象常为一组淋巴结,而x线碘油等淋巴造影可反映单个淋巴结受累状况。,(五)脊髓腔途径给药 行腰椎穿刺,将标记药物注入脊髓
11、腔,随脑脊液循环,可显示脊髓腔被肿瘤压迫的平面和受阻的状态。,肿瘤显像剂的类型,和肿瘤代谢有关的放射性化合物 放射性金属化合物 放射性核素标记的抗肿瘤药物 放射性核素标记的抗体 和受体结合的放射性核索标记化合物,常用放射性药物及临床应用,201T l 和 99mTc-MIBI显像,201Tl的生物特性类似钾离子,在肿瘤细胞膜上Na-K-ATP酶的主动转运下进入细胞。 201Tl是周期表上 A族元素,具有增强细胞通透性、提高Na-K-ATP 酶活性的作用,肿瘤细胞中K的含量高,故对201Tl的摄取量增加。,99mTc-MIBI 为亲脂分子,临床特性类似201Tl ,但被细胞摄取的机制则完全不同。
12、带正电荷的MIBI与带负电荷的线粒体内膜之间的电位差促使MIBI进入细胞,其中90进入线粒体。,临床上,肿瘤积聚MIBI的时间较短,推测被一个主动转运系统清除或分泌所致。一种与肿瘤多药抗药性有关,存在于细胞膜上的P糖蛋白能将MIBI主动清除出细胞。因此MIBI在肿瘤内的积聚取决于影响摄取与清除等多种因素,属非特异性显像剂。,适应证,(一)乳腺肿块 1x线乳腺摄片及超声等检查结果不能确定时的肿块定性。 2高危人群的乳癌筛检。 3乳癌辅助分期。,(二)甲状腺肿瘤 1CT造影检查后或甲状腺激素服用者的甲状腺肿块检查。 2功能自主性腺瘤的鉴别诊断。 3甲状腺癌术后复发诊断。 4分化或末分化癌转移灶定位
13、。 5甲状腺髓样癌病灶的定位。 6分化型癌131I治疗后随访、疗效评估。 7胸骨后肿块的定性。,(三)脑部肿瘤 1鉴别良恶性,判断恶性程度。 2疗效评估,诊断残留、复发。,(四)肺部肿瘤 1肺癌多药抗药性研究; 2肺部肿块辅助定性。,(五)甲状旁腺肿瘤诊断和定位 (六)多发性骨髓瘤病灶辅助定位,三 显像剂,201T1半衰期为73h,通过电子俘获衰变发射135、167keV的Y射线衰变子体汞(Hg),1974年发现除可用于心肌显像外可能对肿瘤定位有用,1976年有人在心肌显像时首次发现能显示肺部肿瘤。,此后, 201T1就被用于多种肿瘤显像。1988年Sehwei等人在对肺癌、乳癌及纵隔淋巴瘤研
14、究中,发现肿瘤高峰摄取时间为820min。一般成人用量为111MBq(3mCi)。由于201T1为加速器生产,费用昂贵。在临床应用受限。,99mTcMIBl肿瘤显像的特性类似201T1,而且图像质量好、费用较低,在肿瘤应用中可取代加201T1。一般用量740一1110MBq(2030mCi),肘静脉注射时,如需观察腋窝、锁骨上下、肺和乳腺的上部,必须在健侧注射,然后再用20ml生理盐水进一步冲洗。,显像方法,除乳腺肿瘤外,一般均在静脉注射10min后进行,24h后作延迟显像,方法与各系统脏器检查法类似。,(1) 一般进行平面静态显像,注射后23min 内即可采集。先让患者俯卧在特殊的检查台上,
15、两个乳房下垂在台子两侧,中间有放射性屏蔽,探头尽量贴近乳房外侧面,进行两个侧位的采集。,99mTcMIBl乳腺肿瘤显像方法:,没有台子时,可让患者俯卧在检查床的边缘(注意安全),对自然下垂在床外的乳房进行侧位采集,同时对侧乳房应紧压在身体下以减少对检查侧的放射性干扰。然后取仰卧位、两臂上举进行前位采集(此时肺部本底减退)。,每个体位采集10min即可。如果不进行侧位采集,则有时间在仰卧位时进行双侧乳房的前斜和后斜位采集。不必进行仰卧位的侧位采集。如果使用三探头系统,患者取仰卧位,同时采集一个前位、两个后斜位,必要时再同时得一个后位、两个前斜位,采集时间明显缩短。,(2)SPECT显像 一般只能
16、在仰卧位检查基础上进行,使用多探头系统采集3045min才能获得足够计数。 (3)置一放射性点源在乳头或肿块表面的中心进行平面采集;对扪诊阴性但有阳性摄取的病灶,应在皮肤表面留下标记便于超声或穿刺证实。,(4)动态延迟显像的意义和定量技术的价值需要进一步研究,因为注射后l h肿瘤内放射性已被明显清除、一些良性病变则可比早期摄取更多。,影像分析,两种显像剂的正常分布。 MIBI显像图上应注意粘附在血管上的放射性可以造成条索状或局灶性浓聚,干扰相应部位病灶的分析。,临床应用与评价,(一)乳腺癌 乳腺癌是危害妇女健康的主要恶性肿瘤,X线乳腺摄片因为有70一90的灵敏度且价格低廉,作为乳腺癌的筛检方法
17、在降低死亡率上起了重要作用。但其持异性小于40,阳性预测值仅在10一50,,不足之处表现在于: 难于发现和定性年轻女性致密乳房、结构不良以及穿刺或感染后存在短痕时乳房内病灶。 不能用于携带乳癌基因、有强烈乳癌家族史、乳腺穿刺曾有过度增生表现、有乳房大块切除加放疗或因其它肿瘤放疗使乳腺遭到辐射的高危病人的筛检、随访。,不能评价炎性乳癌的化疗反应。 不能随访术后残留乳房。 与超声、CT和MRI一样,不能有效探测腋淋巴结转移。,201T和99mTcMIBI乳癌显像可有效补充乳腺摄片和其它检查手段的不足,已被公认在提高乳癌诊断的特异性、改善灵敏度方面起到极其重要的作用。目前主要用99mTcMIBI ,
18、影响其灵敏度、特异性的因素有病人选择、阳性标准、采集技术、拍片技术及读片经验等的差异。,其中乳腺良性增生性疾病中假阳性较多,是影响特异性的重要原因,但这些病人的乳癌发生率高,有人提出这种假阳性可能是癌前期的一种表现。采集技术相当重要,俯卧位侧位采集可使乳房深部病灶与胸壁分离,可减少心、肝放射性干扰,,前斜位采集有助于近中线病灶的显示,增加SPECT采集可改善原发灶和腋淋巴结转移的诊断,但计数不足时灵敏度和特异性反不如平面显像。现已公认, 99mTcMIBI乳腺显像的灵敏度在84一94,特异性在72一94.,(二)甲状腺肿瘤,由于201Tl和99mTcMIBI被甲状腺摄取的机制不同于131I和9
19、9mTc ,故被碘饱和或受过量甲状腺素抑制的甲状腺组织,治疗前或后吸碘能力低下的分化或未分化癌,都可被良好显示。 201Tl和99mTcMIBI能显示囊肿以外的各种甲状腺良恶性肿瘤,因此无特异性。但同时伴有甲状腺外异常摄取者,可考虑恶性伴转移。,术后甲状腺区域肿块摄取放射性而99mTc04显像为“冷”结节者可考虑为复发,如也有摄取则多为术后增生。 甲状腺髓样癌病灶阳性率为100,可有效补充99mTc(V)DMSA检查。 对于99mTc04显像中的“热”结节 ,201Tl和99mTcMIBI 可替代TSH兴奋试验,显示出正常组织,可除外先天性异常,明确功能自主性腺瘤,避免TSH兴奋试验过敏反应的
20、发生。,胸骨后甲状腺肿块的摄得或摄碘功能变异较大,单纯用99mTc显像可因肿块不摄取或部分摄取放射性而难以确定来源; 201Tl和99mTcMIBI则不论是否恶变,常可高度完整显示其形态.,(三)脑瘤,201Tl脑瘤探测灵敏度、特异性分别为67和91,脑瘤与正常组织摄取比值大于15可判断为恶性,摄取指数越高,预后越差。放疗有效者肿瘤摄取减少、直至不显影,若仍有部分显影表示有残留;,治疗后又出现症状、显像见原肿瘤及邻近部位放射性明显增高,可诊断为复发。 99mTcMIBI同样可反映脑瘤活力,对r刀手术立体定位具有重要价值。,(四) 肺癌,肺癌与肺部良性病变99mTc-MIBI摄取分数、TB比值及
21、储留指数在延迟相有显著差异,如将延迟相摄取分数与储留指数相结合可提高肺癌诊断特异性,与同期胸片、纤维支气管镜检查比较,灵敏度高达93。,北京肿瘤医院通过对7l例期肺癌患者双时相SPECT显像,以横断面上病灶储留指数小于0者为P-Gp阳性,发现阳性者35例中829处于化疗无效状态,阴性者36例,667为完全缓解或部分缓解者,指出肺癌99mTcMIBI显像可定性P-Gp表达,而无免疫组化法取材有限、受P-Gp表达不均影响的缺点,对个体化化疗具有指导意义。,99mTc(V)-DMSA肿瘤显像,五价锝标记二巯基丁二酸盐(99mTc(V)-DMSA被肿瘤细胞浓聚的确切机制尚不清楚,有人认为99mTc(V
22、)-DMSA在血浆内可稳定存在,它到达肿瘤细胞后发生水解反应,产生磷酸根样的锝酸根参与细胞磷酸代谢,从而定位于肿瘤。,适应证,(一)甲状腺髓祥癌(MTC) 诊断价值很高,可用于该病的诊断,病灶定位、定性,术后观察。 (二)软组织肿瘤 1定位恶性及某些良性软组织肿瘤。 2辅助定性软组织肿瘤。 3了解恶性软组织肿瘤复发、转移和骨骼浸润情况。 4判断恶性软组织肿瘤放、化疗疗效。,(三)其它 1辅助定性与定位甲状腺以外的头颈部恶性肿瘤。 2肺部肿块的辅助定性。 3骨骼病变的辅助定性。,显 像 剂,99mTc(V)-DMSA是一单核化合物,具有由二个DMSA配体提供的四个巯基与一个得酸根共价结合的正方形
23、四锥体结构,分子式为99mTcO(DMSA)2的形式,有三种几何异构体。除由商品药盒标记获得外,将碱化后的99mTc洗脱液注入肾皮质显像剂药盒亚锡二琉基丁二酸钠中也可制备成功。 用量740925MBq(2025mCi)次,,显像方法,使用带低能高分辨率平行孔准直器的r相机或SPECT,快速静脉注射后2h显像,(包括对侧正常部位)局部静态显像,必要时断层采集,如有阳性摄取应加作远处静态显像或全身前、后位扫描;如有可疑,24h后局部复查。,甲状腺髓样癌治疗后病灶阳性率会下降,宜用99mTcMIBI补充检查。注射前无需任何准备,检查前排尿。,影像分析,99mTc(V)-DMSA主要经肾排泄,膀胱以外
24、各时相中肾脏放射性最高。脑实质、腮腺、甲状腺无放射性摄取,但可有泪腺摄取,鼻咽部放射住较强;胸部早期心血管影较强,,年轻人肋软骨结合部放射性摄取明显,女性双侧乳腺片状摄取与月经周期无关,腹部肝区放射性较高,胃肠道无放射明显分布,血管影逐渐变淡;四肢可辨大血管及长骨,大关节附近放射性较强;晚期可辨胸骨及肋、脊柱等骨骼。,肿块或全身其它部位(包括骨骼,女性乳腺除外)放射性分布有高于邻近或对侧相应区域者,骨骼放射性分布有灶性降低者。,异常图像结果判断,临床应用与评价,(一)甲状腺髓样癌 1甲状腺肿块或伴颈淋巴结肿大者,如见相应区域有高度局灶性放射性摄取(利用ROI技术,TBG常2),可诊断为甲状腺髓
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