医学生物物理学

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1、Medical BiophysicsMedical Biophysics第十二节第十二节 医学生物物理学医学生物物理学 PET (Positron Emission Tomography，正 电子发射断层扫描) 磁共振技术在医学上应用PET/CT肿瘤临床应用临床应用 PETPET/CT SPECT/CTn n临床分期临床分期n n疗效评价疗效评价n n肿瘤诊断肿瘤诊断n n指导靶向治疗指导靶向治疗n n脏器功能评价脏器功能评价代谢显像肿 瘤n是机体在各种致瘤因素作用下，局部组织细胞在 基因水平上失去对其生长的正常调控，导致细胞 的异常增生，形成新生物。n分子病肿瘤生化代谢n分子病：基因 蛋白

2、代谢异 常n糖代谢异常，氨基酸代谢异常，核苷酸 代谢异常n钙磷代谢异常等n功能异常代谢显像n反映组织细胞病理生理学、生化代谢变 化n成像参数是生物分子或分子探针，显示 其分布与代谢。又称分子影像。研究癌 症等分子病的重要方法代谢显像n从根源上说，代谢改变是基因功能异常，引起 代谢酶（表达？多少）的异常所致n对于肿瘤的代谢来讲，不同部位的肿瘤，可以 有相同的异常代谢，这也是一种药物对多种肿瘤 治疗有效的原因。图像分析方法n一、生物分布n二、SUV分析与应用n三、 CT解剖定位辅助诊断SUV值S U V =decay corrected dose / ml of tumorinjected dos

3、e / patient weight in grams影响SUV值因素:病人因素（血糖水平、活动状态）扫描条件（2D/3D、扫描时间、）医生因素（ROI）关于SUV值PET scans should be interpreted visuallySUV values are at best only confirmatory for images with intense uptakeDiChiro G., Brooks RA. PET quantitation: blessing and curse. J Nucl Med 1988; 29: 1603-1604Keyes, JW. SUV:

4、 Standard Uptake or Silly Useless Value? J Nucl Med 1995;36: 1836-1839一、葡萄糖代谢显像及临床应用糖代谢异常（cell proliferation)1、Increased number of glucose transporter protein（+glu1、3） 2、Increased intracellular enzyme levels（Hexokinase、 Phosphofructokinase） 3、Decreased phosphorylaseMost significant whether FDG posit

5、ive or negative18F-Fluorodeoxyglucose (F-18 FDG)肿瘤细胞葡萄糖代谢过程与显像原理（+glu1、3，3mmol/L； 3mmol/L ）n Fasting at least 6 hrsn Diabetics follow normal regimen Well hydrated n No exercise 3 days prier to scann FDG, wait 60 minutesn Bladder catheter optional 准备Patient preparation (FDG)FDG正常生物分布47/F,腮腺区肿物2月CT+CC

6、T+CCT+CCT+CPET/CT诊断：T1N1M0鼻咽顶壁、顶后壁及左侧壁代谢活跃，考虑鼻咽癌。双侧腮腺内肿大淋巴结，考虑转移淋巴瘤FDG显像临床价值n临床TNM分期n指导靶向治疗n疗效评价n肿瘤诊断临床应用范围n肿瘤PET/CT显像占所有PET/CT工作95%。n医疗保险报销范围：肺癌、头颈肿瘤、 胃肠癌、食管癌、肝癌、淋巴瘤、黑色 素瘤、乳腺癌等。FDG不足之处n阳性率与组织病理类型有关（鳞癌、部分腺癌 、神经节肿瘤阳性率高）印戒细胞癌、粘液腺 癌等阳性率低n与组织分化水平有关（分化高，阳性率低）n与肿瘤细胞数多少有关（前列腺癌等）n与肿瘤类型有关（骨髓瘤、白血病、部分胃癌 、分化型肝癌

7、等）二、氨基酸代谢显像及应用11C-MET氨基酸代谢显像剂 MET阳性反映肿瘤细胞氨基酸转动状态的上调肿瘤氨基酸代谢特点肿瘤细胞氨基酸代谢增强，原理类似于 FDG、FLT，具体表现为：1、反映肿瘤细胞氨基酸转动状态的上调2、细胞增殖加快，对参与蛋白质合成氨基酸利用增加50/F ，右乳肿块来诊 11C-MET ：乳腺癌伴纵隔转移三、核苷酸代谢显像及应用FLTFLTFLTMPFLTDPFLTTPDNAPolym-aTK1dNTTMPKNDPKENT1- transportertransporterFLT代谢过程与成像原理Tumor proliferating cellThymidine salva

8、ge pathway1818F-FDGF-FDG1818F-FLTF-FLT71/F，咳嗽伴消瘦2月。病理为鳞癌11C-Choline磷脂代谢显像剂 11C-CH 全身显 像(正常分布）小结n葡萄糖代谢显像原理、临床价值、图像 分析方法、对诊疗的影响nMET、FLT显像是FDG显像的有效补充， 二线代谢显像诊断方法五、其它ECT代谢显像l99mTc-MIBI、201Tl显像l99mTc-MDP显像l99mTc()-DMSA显像201Tl肿瘤显像201Tl为正一价阳离子，通过细胞膜上Na+-K+ATP酶系统转入肿瘤细胞； 坏死组织细胞不摄取肿瘤细胞摄取201Tl与下列因素有关肿瘤细胞代谢活跃，

9、Na+-K+ATP酶系统活性强，转入细胞量增加肿瘤组织局部血供丰富肿瘤类型与其他同向转运系统、钙离子通道等p显像原理201Tl肿瘤显像201TlCl注射剂量为3mCi，10到20分钟开绐显像（平面和断层扫描）， 必要24h行延迟显像p显像方法p临床应用F适用于甲状腺癌、乳腺癌、脑瘤及骨与软组织肿瘤等 F鉴别良恶性增生、预测疗效和预后等99mTc-MIBI肿瘤显像99mTc-MIBI脂溶性正价离子化合物，被动弥散入细胞可被细胞内线粒体负电位吸引而浓集于其内，约90%可能与胞浆内蛋白结合（P170蛋白？，与P170糖蛋白所涉及的多药抗药性有 关）与Na+-K+ATP酶系统无关肿瘤细胞摄取与下列因素

10、有关F局部血流量F肿瘤细胞活性F肿瘤细胞类型等有关p显像原理99mTc-MlBI肿瘤显像p临床应用F适用于甲状腺癌、乳腺癌、肺癌等 F鉴别肿瘤良恶性、预测疗效和预后；寻找复发与转移灶等肿瘤受体显像靶向显像原理标 记 物配基单抗碱基肿 瘤 组 织受体配体结合抗原抗体结合碱基互补作用受体显像免疫显像基因显像临床应用n转铁蛋白受体n碘转动体（NIS）n雌激素受体n生长抑制素受体二、雌激素受体显像显像原理显像原理1、肿瘤组织摄取雌激素机制18FES与ER（主动转运）结合，介导进入细胞2、影响因素：肿瘤血管通透性增加16-氟-17-雌二醇 (18F-FES) 16 -18F -17 -estradiol

11、 18F-FES （16 -18F -17 -estradiol ）临床价值n了解ER分布与肿瘤组织表达密度，指导 乳腺癌内分泌治疗四、其它n雄激素受体显像n生长因子受体显像n生长激素受体显像靶向显像临床应用影响因素n靶点表达密度n抗体、配基标记方法与可行性n体内抗体的运输与靶向结合比例n显像方法可行性n效价比 前提：探测灵敏度高靶点显像小结n受体显像、免疫显像概念n临床常见的受体显像类型原理及临床意义n淋巴瘤免疫显像的原理及临床意义淋巴显像一、显像原理 l将放射性胶体或大分子物质经皮下或组织间隙注射后，借助淋巴管壁的通透性和内皮细胞的胞饮作用进入毛细淋巴管，引流至淋巴结，一部分在窦状隙内被摄

12、取或吞噬，一部分继续向前引流l从淋巴显像图上可以观察到淋巴结及淋巴管分布、形态、大小、功能状态及淋巴液流通情况l当淋巴结病变或淋巴管不通畅时，就会阻止显像剂引流，出现淋巴链中断、淋巴结显像剂摄取减少或缺损等 显像剂下站淋巴结毛细淋巴管淋巴结肝脾、网状内皮系统清除血循环二、显像剂 目前用于淋巴显显像的显显像剂剂有三类类第一类类：放射性胶体，如99mTc-硫胶体、99mTc-硫化锑锑胶体等；第二类类：蛋白质类质类 ，如99mTc-HSA、131I-Mcab；第三类类：高分子聚合物，如99mTc -脂质质体、99mTc -右旋糖酐酐（99mTc-DX）等；99mTc-硫化锑胶体和99mTc-DX是目

13、前比较常用的淋巴显像剂注射部位显示范围适应证双手拇、示指间皮下双上肢、腋窝、锁骨下淋巴结乳腺癌、头颈部肿 瘤 双足1、2趾蹼间皮下双下肢、腹股沟、髂外、髂总、 腹主动脉旁淋巴结盆腔肿瘤转移及恶 性淋巴瘤两侧肋缘下腹直肌后 鞘乳内及胸骨旁淋巴结乳腺癌肛周3、9点和肛-尾 骨连线中点盆腔、直肠旁、闭孔、骶前、髂 内、髂总及腹主动脉旁淋巴结盆腔恶性肿瘤双耳后乳突皮下颈部、耳后、锁骨区淋巴结头面部肿瘤乳晕、乳房皮下腋窝淋巴结乳腺癌下唇黏膜颌下淋巴结头面部肿瘤食管黏膜下纵隔淋巴结乳癌局部皮下该部位皮肤局部引流淋巴结局部皮肤肿瘤显像方法学适应证1、辅助诊断与鉴别肿瘤淋巴转移2、术前、中探测前哨淋巴结3、探

14、测淋巴水肿部位和程度，鉴别淋巴水肿类型4、辅助诊断与鉴别恶性淋巴瘤5、乳糜外漏的定位诊断一、前哨淋巴结显像及探测前哨淋巴结？寻找前哨淋巴结的意义19931993年年KragKrag DM & 1994 DM & 1994年年GiulianoGiuliano AE AE首先应用核素显像首先应用核素显像 的方法检测乳腺癌的前哨淋巴结（的方法检测乳腺癌的前哨淋巴结（Sentinel nodeSentinel node核素显像，确定SN的 位置，皮肤标记。SPECTECT术中定位术中定位核素和/或蓝染料法， 确定SN的位置。小型探测型小型探测型术前定位舌癌，淋巴显像：右颈淋巴结转移舌癌，淋巴显像：右颈淋巴结转移30min60min90min前哨淋巴结显像前哨淋巴结显像前哨LN准确定位后：活检阴性：不必进行区域性淋巴清扫； 阳性：则要进行清扫肿瘤临床价值n前哨淋巴结显像是目前肿瘤临床应用最多的项目n了解淋巴引流方向和淋巴结侵犯范围，有助于明确N 分期n帮助制定乳腺癌、舌癌、宫颈癌、阴茎癌等治疗方案 （确定能否保功能？）小结nFDG显像的原理nFDG-PET/CT显像的临床意义n131I-NIS显像的原理与临床价值n131I-美罗华放射免疫显像的原理与价值n前哨淋巴结显像的意义