浙江省自然科学基金“十一五”发展战略研究报告:关于浙江省核医学与分子影像研究的发展战略建议参与讨论及执笔：张宏、唐孝威、陈宜张、王彦广、刘华峰、胡汛、孙达、占宏伟、赵春雷、蒋定尧、张鸣敏、王玲、张永学、王荣福、宣晓冬、徐敏浙江省自然科学基金委员会办公室-OO六年十二月分子影像学是被美国医学会评为未来最具有发展潜力的十个医学科学前沿领域之一，被 誉为21世纪的医学影像学分子影像学是传统医学影像技术与分子生物学等学科相结合而诞 生的新兴学科，是与生命科学交叉的研究方法和手段的突破与创新随着人类基因组测序的 完成和后基因组时代的到来，从核酸一蛋白质、蛋白质一蛋白质分子间的相互作用关系分析 疾病的发病机理、疾病早期的生物学特征，为疾病发生的早期检测、预警、诊断和疗效评估 提供新的方法与手段，已经成为健康监测和生命科学研究的当务之急，发展无创可视化的成 像技术也越来越受到科学界的关注和重视多学科交叉、多种方法组合、从不同的角度针对 同一生命过程进行多模式、多参数复合分子成像，将成为探索、解释生命过程奥秘的有效新 方法和新手段分子影像学作为21世纪的医学影像学拥有一个广阔的应用前景其中，核医学分子影像 学（简称核分子影像学）是目前最成熟的分子影像技术，具有灵敏度高、可定量、以及动物 实验结果直接推及至临床等优点。
按研究领域不同，可分为临床研究、基础研究和新药研究 三大分支在临床研究中，主要应用核分子探针对肿瘤和神经系统等疾病进行分子水平的诊 断和研究在基础研究中应用更为广泛，如评价内源性基因或整入基因的转录与翻译；评价 底物的合成、代谢与转运；评价细胞间配体受体反应等在药物研究中，为各种新药研究提 供了 一个崭新的技术平台能直接在活体实验动物或动物模型上对药物分子进行动态、连续、 重复地观察这三大研究领域都是当今生命科学的研究热点，使核分子影像的研究成为各国 关注的核心技术及时地研究、开展和应用分子影像技术对于我国抢占该领域的科学制高点 具有重要战略意义本报告在系统分析国内外核医学与分子影像研究的现状及发展的基础上,结合浙江省核 医学与分子影像研究的现状，围绕核医学与分子影像在肿瘤等重要疾病防治的基础研究与临 床关键科学问题，提出了我省核医学与分子影像研究近5年需要重点发展和资助的若干建议一、国内外新药研究的现状和趋势（一）国际分子影像研究现状和发展趋势离开影像医学就谈不上现代医学一百年前超声波（US）、显微镜和X线的发现，特别是 近廿多年来X线计算机断层扫描（CT）和磁共振显像（MRI）的问世，使人们能进一步观察到 疾病在活体组织器官内的解剖变化和离体的病理学结果。
无可置疑，医学影像技术在人类对 疾病的认识过程中起着十分重要的作用然而上述常规的医学影像技术（X线摄片、CT、MRI、 超声学检查等）的原理是基于成像对象的理化特性，如密度、流量、温度、对光和声的反射 或折射等，所反映的是人体器官或组织的解剖和生理状况，如肿瘤大小、血流量、组织损伤 等疾病的后期状况也就是说，传统的医学影像技术反映的是疾病的终末期状态，无法反映 疾病早期发生与发展的本质，即疾病的分子机理变化过程,无法做到真正意义上的早期诊断, 因此无法实施早期医疗干预；同样，它们无法检测到最小残留疾病，因此对疾病（如肿瘤） 无法做出正确的预后；传统的医学影像技术也无法反映在疾病治疗中，药物在病灶中的有效 浓度等一系列药代药动学的数据，因此会导致治疗方案制定的盲目性，等等常规医学影像 技术在临床诊治、预后判断等方面存在着严重的缺陷，已无法满足现代医学发展的需要分子生物学的出现导致了影像医学的质的飞跃与发展分子影像学、分子核医学、核分 子影像学等新概念都是在9 0年代初提出来的美国能源部于1 9 9 2年主持召开了 一次分 子核医学学术研讨会1 9 9 5年美国《核医学杂志》发表了 “分子核医学增刊”。
2 0 0 2年8月在美国波士顿正式成立了美国分子影像学学会，并进行了第一次年会以美国、日 本和欧洲为主的发达国家开始了新一轮的分子影像领域的竞赛，美国NILNCI,日本文部科 学省及日本学术振兴会，欧盟框架技术等国政府及主要基金组织纷纷投入巨额科研资金支持 该领域的研究分子影像学是分子生物学和现代影像学相结合的产物，是目前最高层次的显像技术它 综合了数学、计算机学、物理学、化学、生物化学、细胞学、分子生物学、临床医学和现代 药学的最新成果，能高灵敏度和高特异性地反映活体器官、组织和细胞在分子水平的生理情 况和病理变化结果，达到无创性、动态性、功能性和代谢性显像的目的在人类生命科学和 现代医学事业的发展中具有划时代的价值和作用核医学是现代医学发展的标志之一，是一门以交叉性和创新性为主要特征的高新技术 学在基础医学、临床医学乃至整个生命科学研究中，有着十分广泛的应用特别是正电子 断层显像（PET）、单光子发射计算机断层显像（SPECT）、微型正电子显像（动物PET）和分 子生物学、现代药理学的结合，开辟了核医学分子影像技术的新领域，被公认为现代医学高 科技之冠核分子影像就是利用放射性核素标记的分子探针与靶分子的高度特异的结合，通过核探 测器，以图像的形式反映体内某一个特定的分子事件的过程。
核分子影像技术，有三个要素: 靶分子的鉴定和标记分子的确定、核分子探针的制备和核探测技术实施其中，靶分子的鉴 定和标记分子的确定是基础，核分子探针的制备是核心，核探测技术实施是支撑三者相辅 相成，缺一不可分子生物学技术和放射性核素示踪技术的结合有效地开辟了一个全新的研 究领域，显示了交叉技术强大的生命力，并展示了广阔的应用前景传统医学影像诊断显示的是生物组织细胞病变的解剖变化，而分子影像学则着眼于生物 组织细胞或分子水平的生理和病理变化，它不仅可以提高临床诊治疾病的水平，更重要的是 有望在分子细胞水平发现疾病，真正达到早期诊断随着生命科学和病理学的发展，如何从 分子水平、细胞水平研究疾病发生发展机制并探讨诊断和治疗疾病的有效方法，已成为影像 学、生物学和临床医学研究的热点作为无创可视化成像技术新的方法和手段，分子影像在 本质上反映了分子调控的改变所引发的生物体生理分子水平和整体机能的变化因此，在分 子水平上在体研究基因、生物大分子和细胞的生命活动是21世纪生命科学的重要研究目标毋庸置疑，分子影像学的重要性已得到广泛的认同，甚至被提升到继人类基因组计划完 成以后的重大研究计划的高度我国核医学与分子影像研究现状和发展趋势我国核医学的发展起始于50年代，分子影像研究也是最近开展起来，最具代表性的是核 医学分子影像技术（PET和SPECT）。
在现代临床实践中，肿瘤等重大疾病的早期诊断一直是医学界所梦寐以求的开发针对 病变分子高度特异性的成像技术，从分子层次实现重大疾病的早期检测，为实现这一目标提 出了一条明确思路通常，探测人体分子的方法有离体和在体两种核分子影像技术作为一 种在体探测方法，其优势在于可以快速、远距离、无损伤地获得人体分子的三维图像和现 有的医学影像技术相比，它可以揭示病变的早期分子生物学特征，从而为疾病的早期诊断和 治疗提供可能性，也为临床诊断引入了新的概念自1994年起，我国陆续安装PET仪器，目前国内安装70余台，占全球3%目前国内拥有 PET设备的主要单位由下表所示，总计70台，属于教育系统26台回旋加速器43台华北25台，属于教育系统7台省、市、自治区医院名称设备产商PET设备回旋加速器是否教 育系统北京(9)卫生部北京医院西门子Biographl6无否解放军总医院西门子ECAT EXACT HR+RDS111否北京协和医院西门子ECAT EXACT HR+RDS111是北京武警总院西门子ECAT EXACT HR+无否首都医科大学宣武医院西门子ECAT EXACT 47RDS111是解放军304医院飞利浦Philips C-PET否空军总医院飞利浦Philips G i m i n i16（已签）否中国医学科学院肿瘤医 院否北京美国通用 电气Discovery ST 16mTrace否天津(2)天津医科大学总医院美国通用 电气Discovery LS4mTrace是天津医科大学附属肿瘤 医院美国通用 电气Discovery ST 4mTrace是河北石家庄和平医院飞利浦Ellegro无否河南漂河市医院美国通用 电气Discovery ST 8mTrace否黑龙江⑷黑龙江农垦总医院美国通用 电气Discovery LS4mTrace否黑龙江美国通用 电气Discovery ST16 （ 2 台）mTrace否 黑龙江肿瘤医院(哈尔 滨医科大学附属三院)美国通用 电气Discovery ST4mTrace是吉林长春中心医院美国通用 电气Discovery LS 16mTrace否内蒙 古内蒙美国通用 电气Discovery ST 16mTrace否辽宁(2)中国医大一院美国通用 电气Discovery LS4mTrace是中国医大二院美国通用 电气Discovery ST 16mTrace是山东(4)山东省立医院美国通用 电气Discovery LS4miniTrace否山东省肿瘤医院美国通用 电气Discovery LS4mTrace否山东淄博医院美国通用 电气Discovery ST8Pet race否山东省玉皇顶医院美国通用 电气Discovery LS4m Trace否华东21,属于教育系统10台。
省、市、自治区医院名称设备产商PET设备回旋加速器是否教育系统浙江(3)浙江大学附二院日本滨松 设备SHR22000 (另外还 有国内唯一的一台 MicroPET)住友是浙江省武警总队医院(嘉兴)美国通用 电气Discovery ST4无否上海(6)复旦大学附属华山医院西门子Biographl6RDS111是上海复旦大学附属肿瘤 医院西门子Biographl6RDS eclipse是上海交通大学瑞金医院飞利浦Philips C-PET是 第二军医大学附属长海 医院飞利浦Philips C-PET是上海交通大学附属仁济 医院美国通用 电气Discovery LS8无是上海武警总队医院美国通用 电气Discovery ST 4无否江苏(7)南京军区总医院西门子Biographl6EBCO否南京医科大学附属一院(江苏省人民医院)西门子Biographl6PETrace是南京81医院西门子Biographl6无否南京军区总医院西门子EBCO无否南京大学附属鼓楼医院飞利浦Philips G i m i n i16（已签）是东南大学附属徐州第四人民医院飞利浦Phili。