核醫(yī)學(xué)：腫瘤核醫(yī)學(xué)

1、腫瘤核醫(yī)學(xué),1,含義 腫瘤核素影像學(xué)（腫瘤分子影像學(xué)的重要內(nèi)容） 簡介（分類、SUV、分析方法） 代謝顯像：FDG、MET、FLT、MIBI、Tl-201等 靶向顯像：I-131、Baxxar 臨床應(yīng)用 腫瘤核素治療學(xué),腫瘤核醫(yī)學(xué)主要內(nèi)容,2,機體在各種致瘤因素作用下，局部組織細(xì)胞在基因水平上失去對其生長的正常調(diào)控，導(dǎo)致細(xì)胞異常增生，形成新生物。,腫 瘤,3,4,腫瘤的特征,自我增殖能力 凋亡抵抗 無限的復(fù)制潛能 對抗生長信號不敏感 血管生成能力 對組織侵襲、轉(zhuǎn)移能力,第七大特征？,5,利用放射性藥物進(jìn)行腫瘤診斷與治療 腫瘤核素影像學(xué)-腫瘤核素分子影像學(xué) 腫瘤核素治療學(xué)-腫瘤內(nèi)照射治療,腫瘤核

2、醫(yī)學(xué),6,按設(shè)備類型：PET/CT/MR，SPECT/CT 按放射性藥物特異性：非特異與特異（靶點類） 按功能代謝層次：基因、蛋白、代謝與功能,腫瘤核素影像學(xué),7,SPECT or SPECT/CT,PET/MRPETMR,PET/CTPETCT,8,一、生物分布特征與代謝特點 二、定量（MRGlc)和半定量（SUV）分析 三、 CT解剖定位與診斷,注：代謝圖像分析必須結(jié)合病史、檢查目的、條件,9,解剖結(jié)構(gòu)影像 X線、CT、MRI,代謝、酶、受體影像 PET、SPECT、MRS,分子影像 PET/CT、PET/MRI,功能代謝影像與解剖影像融合 軀體和靈魂的統(tǒng)一,沒有功能的結(jié)構(gòu)是一具尸體 沒有

3、結(jié)構(gòu)的功能是一個鬼魂 - Wainwright,10,SUV值,S U V =,decay corrected dose / ml of tumor,injected dose / patient weight in grams,影響SUV值因素: 病人因素（血糖水平、活動狀態(tài)、身高、體重） 掃描條件（2D/3D、掃描時間等） 醫(yī)生因素（ROI） 其他代謝參數(shù)： SUL： SUL在不同體重、體型患者中更具有一致性 TLG： TLG變化比SUV最大值更能反映療效,11,腫瘤細(xì)胞葡萄糖、核苷酸、氨基酸等物質(zhì)代謝異?；钴S，腫瘤代謝顯像就是放射性核素標(biāo)記代謝底物，利用核素示蹤技術(shù)體外顯像，探測體內(nèi)腫瘤

4、組織的代謝情況,腫瘤代謝顯像的原理,糖代謝變化 葡萄糖無氧糖酵解明顯增強 蛋白質(zhì)代謝變化 合成、分解代謝均增加 核酸代謝變化 合成代謝明顯增加、分解代謝減弱,腫瘤的代謝特點,基因水平變化,蛋白質(zhì)改變,代謝變化,細(xì)胞水平變化,腫塊形成,酶、受體 抗原,糖、核苷酸代謝等,細(xì)胞形態(tài),基因表達(dá) DNA序列,腫塊結(jié)構(gòu),18F-FES 11C-EGFR 18F-CD20,18F-FDG 11C-MET 11C-CHO,血流灌注 乏氧、攝取 排泌,18F-FHBG 18F-FIAU 18F-FLT,PET/CT在腫瘤不同功能代謝方面的應(yīng)用,14,Mechanisms of Metabolic Reprogr

5、amming,Kroemer G, Pouyssegur J.Cancer Cell. 2008,15,糖、脂肪、氨基酸,細(xì)胞增殖,酶、受體,基因,11C-膽堿 11C-乙酸 11C-蛋氨酸 18F-FDG 18F-乙酸 18F-膽堿 18F-FET 18F-FMISO,18F-FLT,11C-PD153035 18F-FDHT 18F-FES 18F-RGD 18F-奧曲肽 11C-多巴胺 11C-Raclopride 11C-CFT 11C-PIB,18F-FHBG,目前國內(nèi)臨床前期研究和臨床使用的正電子示蹤劑,16,18F-FDG,天然葡萄糖,18F-FDG,腫瘤的特征,自我增殖能力 凋

6、亡抵抗 無限的復(fù)制潛能 對抗生長信號不敏感 血管生成能力 對組織侵襲、轉(zhuǎn)移能力,第七大特征,18,瓦伯格效應(yīng) （Warburg effect） 即使在氧供應(yīng)充分的條件下，腫瘤細(xì)胞仍偏好于葡萄糖的無氧酵解,Otto Warburg(1883-1970),19,有氧氧化,葡萄糖 丙酮酸 乙酰CoA,NADH + H+,乳酸,無氧酵解,三羧酸 循環(huán),CO2+H2O+能量,pyruvate,glucose,lactate,glycolysis,(aerobic oxidation),(acetyl CoA),tricarboxylic Acid cycle,20,GLU1、3,惡性腫瘤組織（來源于鱗狀

7、上皮、大多腺上皮、結(jié)締組織）呈高代謝,21,顯像藥物：18F-FDG 掃描方法：全身斷層顯像、同機融合 顯像準(zhǔn)備：禁食，至少5小時以上，注射藥物前常規(guī)測血糖 檢查前準(zhǔn)備：靜脈注射藥物后，在暗室臥床休息，全身放松，不要過多講話，孩子不要哭鬧。 注射藥物4560分鐘后行PET/CT顯像。,18F-FDG PET/CT腫瘤顯像的方法,禁食時間不夠的圖片（宮頸癌術(shù)后）,全身骨骼肌彌漫性濃聚,左鎖上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,47/F,腮腺區(qū)腫塊2月,鼻咽癌,PET/CT診斷：T1N1M0,24,腎癌,55/M,左腎透明細(xì)胞癌術(shù)后，右腎病灶代謝未見異常，結(jié)合病史，考慮惡性,25,73/M，全身骨骼酸痛3月,前列腺癌,2

8、6,52/M，多發(fā)性骨髓瘤化、放療后,骨髓瘤,27,51/M，左側(cè)胸腔、腹腔積液原因待查,間皮瘤,28,2/F，急淋白血病,29,2/M ，右上臂滑膜肉瘤術(shù)后，右上臂病灶腫瘤殘留,30,3/M，橫紋肌肉瘤術(shù)后,31,急性炎性病變 慢性炎性、肉芽腫性病變（結(jié)核）,良性病變攝取FDG,詳細(xì)的病史、豐富的經(jīng)驗有助于鑒別診斷！,男，46y，鼻咽癌，PETCT發(fā)現(xiàn)左腹股溝腫塊,最近幾天自己觸及腫塊，體檢示皮膚紅、腫、熱、痛,膿腫,25歲，女性，頸部淋巴結(jié)腫大1個月發(fā)熱、盜汗，體重減輕7Kg,淋巴結(jié)結(jié)核,從診斷角度看FDG不足之處,腫瘤PET/CT顯像占所有PET/CT工作95%，F(xiàn)DG占腫瘤PET/CT

9、的95% 不足之處（相對于陰性價值） 陽性率與組織病理類型有關(guān)（鱗癌、部分腺癌、神經(jīng)節(jié)腫瘤陽性率高，印戒細(xì)胞癌、粘液腺癌等陽性率低） 與組織分化水平有關(guān)（分化高，陽性率低） 與腫瘤細(xì)胞數(shù)多少有關(guān)（前列腺癌等） 與腫瘤類型有關(guān)（骨髓瘤、白血病、部分胃癌、部分肝癌等）,36,11C-MET,氨基酸代謝顯像劑,MET陽性反映腫瘤細(xì)胞氨基酸轉(zhuǎn)動狀態(tài)的上調(diào),37,51歲，男，左丘腦間變星形細(xì)胞瘤III級術(shù)后，放療前行PET/CT顯像,11C-MET顯像,肺癌腦轉(zhuǎn)移,56/M，左頂葉星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤 級術(shù)后,FDG,MET,40,11C-MET,50/F, 乳腺癌伴縱隔轉(zhuǎn)移,41,42,DNA is syn

10、thesized during cell division,More tumor cells divide more DNA is synthesized,18F- FLT,惡性腫瘤組織呈高代謝,正常組織內(nèi)18F-FLT代謝涉及細(xì)胞內(nèi)胸苷激酶1（TK1）、胸苷酸激酶（TMPK）和核苷酸二磷酸激酶（NDPK）,43,18F-FDG,18F-FLT,71/F，咳嗽伴消瘦2月；病理為鱗癌,44,18F-FDG（+）,18F-FLT（-）,55/M，體檢發(fā)現(xiàn)縱隔淋巴結(jié)腫大，定期觀察無變化,45,前列腺癌 Gleason III級,79/M，前列腺部分摘除術(shù)后20年，再次排尿困難3年P(guān)E：肛診前列腺增大

11、，質(zhì)韌，表面光滑無結(jié)節(jié)。MR：前列腺增生，部分凸向膀胱內(nèi)，約4.24.26.7cm，呈等T1等T2異常信號。臨床診斷：前列腺增生。,46,201Tl為正一價陽離子，通過細(xì)胞膜上Na+-K+ATP酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞；壞死組織細(xì)胞不攝取 腫瘤細(xì)胞攝取201Tl與下列因素有關(guān) 腫瘤細(xì)胞代謝活躍， Na+-K+ATP酶系統(tǒng)活性強，轉(zhuǎn)入細(xì)胞量增加 腫瘤組織局部血供豐富 腫瘤類型 與其他同向轉(zhuǎn)運系統(tǒng)、鈣離子通道等 臨床應(yīng)用 適用于甲狀腺癌、乳腺癌、腦瘤及骨與軟組織腫瘤等 鑒別良惡性增生、預(yù)測療效和預(yù)后等,201Tl腫瘤顯像（自學(xué)）,47,99mTc-MIBI脂溶性正價離子化合物，被動彌散入細(xì)胞 可被細(xì)胞內(nèi)

12、線粒體負(fù)電位吸引而濃集于其內(nèi)，約90% 可能與胞漿內(nèi)蛋白結(jié)合（P170蛋白，與P170糖蛋白所涉及的多藥抗藥性有關(guān)） 與Na+-K+ATP酶系統(tǒng)無關(guān) 腫瘤細(xì)胞攝取與下列因素有關(guān) 局部血流量 腫瘤細(xì)胞活性 腫瘤細(xì)胞類型等有關(guān) 臨床應(yīng)用 適用于甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌等 鑒別腫瘤良惡性、預(yù)測療效和預(yù)后；尋找復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移灶等,99mTc-MIBI腫瘤顯像（自學(xué)）,48,49,50,51,BSGI, (99mTc-MIBI 10mCi),BSGI特點： 98%的陰性預(yù)測值，高于MRI； 侵潤癌、原位癌敏感性94%； 除小葉癌，BSGI敏感性高于MRI 方便、低成本、無腎毒性、有微量放射性,52,67Ga-

13、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 激素受體（ER、AR、PR） 碘轉(zhuǎn)運體（NIS） 抗體類受體（Herceptin) 神經(jīng)類受體（MIBG） 生長抑制素受體,腫瘤受體顯像,16-氟-17-雌二醇 (18F-FES) 16 -18F -17 -estradiol,53,18F-FES （16 -18F -17 -estradiol ）,54,18FDHT雄激素受體顯像 對前列腺癌診斷和治療監(jiān)測,55,131I顯像,顯像原理,1、濃集131I機制（非嚴(yán)格意義上的受體） 131I與NIS（主動轉(zhuǎn)運）結(jié)合，介導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞 2、影響因素： 腫瘤血管通透性增加,56,ClO4-、SCN-,(-),57,131I（5mCi),M

14、/40 甲狀腺乳頭狀癌左右葉次全切除術(shù)后二年,58,免疫顯像,Tositumomab-131Iodine : Bexxar Mouse ；（ 2003,6,FDA） Tositumomab unlabeled Ibritumomab Tituxetan- 90Yttrium: Zevalin Mouse（ 2002,4,FDA批準(zhǔn)） Ibritumomab Tiuxetan 111Indium: Zevalin ? Mouse Rituximab unlabeled: Rituxan Chimeric,59,B細(xì)胞性淋巴瘤分化抗原分布示意圖,CD20,CD22,CD23,CD19,Ig,RIT

15、 of B-cell lymphoma is generally but not always directed at the CD20 antigen,60,前列腺癌68Ga-PSMA顯像PSMA：前列腺特異性膜抗原，是一種II型細(xì)胞膜表面糖蛋白，膜內(nèi)段及膜外段均含有多個表位，可以與單抗及小分子物質(zhì)結(jié)合。PSMA特異性高表達(dá)于前列腺癌上皮細(xì)胞，在前列腺癌患者中水平上調(diào)。68Ga-PSMA是靶向結(jié)合PSMA的小分子探針，目前已用于臨床。,男，73歲，去勢抵抗性前列腺癌，隨訪血清PSA逐漸升高,18F-FDG,68Ga-PSMA,18F-FDG VS 68Ga-PSMA,男，63歲，前列腺癌去勢

16、治療后，PSA升高至7.4ng/ml,64,腫瘤診斷與臨床分期 療效預(yù)測、評價及預(yù)后判斷 指導(dǎo)腫瘤治療 尋找腫瘤原發(fā)灶,65,66,18F- FDG,與細(xì)胞增殖呈正相關(guān)（Glut-1與3、5,MMP2,Ki-67)； 與細(xì)胞惡性程度不完全一致（高代謝只反映出惡性程度的一個方面，但不是全部） 陽性：(治療與診斷兩方面）高代謝、高增殖 陰性：預(yù)測價值更高（對于陽性腫瘤而言，陰性決定療效佳，或無殘留及存活細(xì)胞；對于陰性腫瘤而言，陰性多說明細(xì)胞分化較好，惡性度低）,38/F，因右胸壁惡性纖維組織細(xì)胞瘤行PET/CT顯像，發(fā)現(xiàn)子宮腫塊,子宮肌瘤,1年后復(fù)查PET/CT，病灶增大,惡變，肉瘤,48/M，胃

17、部不適，胃鏡見胃壁增厚，局部呈潰瘍狀，胃潰瘍？胃癌？,胃癌,46/F，體檢，無不適,宮頸癌,43/M，鼻塞伴右頸腫塊2周,71,53/M， 左肺上葉腫塊代謝增高，SUVmax15，3.72.8cm，右股骨下端內(nèi)髁病灶代謝增高SUVmax14，考慮左肺癌并骨轉(zhuǎn)移。 病理示：左上肺低分化腺癌并右側(cè)股骨轉(zhuǎn)移。,72,55/M胸中段食管癌,73,淋巴瘤,74,75,36/M，頸部腫塊1月,75,76,顱內(nèi)病灶病理：DLBCL；PET/CT示左腋窩淋巴結(jié)浸潤，分期改變,76,56/F，宮頸癌放化療后，宮頸腫塊代謝活躍，考慮復(fù)發(fā)并侵及直腸，雙肺、胸椎M，左鎖骨上、腹膜后及左右髂血管旁淋巴結(jié)M,77,腫瘤診

18、斷與臨床分期 療效預(yù)測、評價及預(yù)后判斷 指導(dǎo)腫瘤治療 尋找腫瘤原發(fā)灶,78,FDG的攝取與腫瘤細(xì)胞的增殖能力相關(guān)，增殖越強，攝取越多 抗腫瘤治療后，腫瘤的增殖能力下降，攝取減少。,評價療效及預(yù)測預(yù)后,31/M，咽部異物感2月余，雙側(cè)扁桃體切除，左側(cè)扁桃體病理示彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤 淋巴瘤：原發(fā)于淋巴結(jié)和其他器官淋巴組織的惡性腫瘤，是造血系統(tǒng)惡性疾病之一，分為霍奇金淋巴瘤及非霍奇金淋巴瘤 分期與侵犯淋巴結(jié)區(qū)域的數(shù)目及范圍有關(guān)，與結(jié)外器官浸潤有關(guān),分期：IV期,化療2程后行PET/CT檢查評價療效,2程化療后病灶完全緩解 預(yù)后好,33/F，腹腔穿刺診斷為濾泡性淋巴瘤,4程化療后PET/CT評價療效,

19、腹腔腫塊未見代謝 提示完全緩解，預(yù)后好,45/F，腹腔巨大腫塊，穿刺病理示濾泡性淋巴瘤,化療2程后復(fù)查PET/CT評價療效,病灶縮小，代謝明顯減低，預(yù)后好,病例 男，29歲，無明顯誘因出現(xiàn)后頸部疼痛，伴右上肢疼痛，乏力，疼痛為持續(xù)性隱痛，無明顯時間規(guī)律，活動后稍緩解 CT：第1胸椎及左第6肋骨骨質(zhì)破壞，考慮轉(zhuǎn)移瘤 穿刺病理：左6后肋區(qū)穿刺，非霍奇金淋巴瘤（彌漫B細(xì)胞性）,化療2程后復(fù)查PET/CT,左第6側(cè)肋病灶縮小，但代謝程度未見明顯減低，預(yù)后差,未改變化療方案，繼續(xù)化療2程共化療4程后評價療效,隨后數(shù)次更改方案化療，病情進(jìn)展，最終死亡,PET MonitoringGleevec & GIS

20、T,Baseline,24 hours,7 days,2 months,5.5 months,Dana-Farber Cancer Institute,92,WHO標(biāo)準(zhǔn) 1981,RECIST1.0 2000,RECIST1.1 2009,X線,CT or MR,CT or MR+PET,PERCIST 2009,PET（PET/CT）,Miller AB, et al. Cancer 1981, 47:207-214. Therasse P,et al. J Natl Cancer Inst,2000, 92:205-216. Eisenhauer EA, et al. Eur J Canc

21、er, 2009,45:228-247. Wahl RL,et al. J Nucl Med, 2009, 50 Suppl 1: 122S-150S.,93,94,39/M,病理確診胃腸道間質(zhì)瘤；治療前PET/CT檢查見十二指腸腫塊代謝活躍，肝多發(fā)腫塊代謝活躍。 口服格列衛(wèi)3月后，治療中期行PET/CT評估療效，十二指腸及肝臟病灶體積增大，代謝明顯減低,95,40/F，右主支氣管淋巴上皮瘤樣癌,化療前全身多發(fā)轉(zhuǎn)移灶（2010-07-19）,化療2個療程后病灶代謝明顯減低、減少（2010-09-27）,96,2020/12/4,54/F,左乳浸潤性導(dǎo)管癌，化療前后比較,97,NSCLC,左肺癌

22、7月，多程放化療后,98,66/M，膽管細(xì)胞癌，AFP(-)；CA199:195ng/ml TACE術(shù)后PET/CT局部代謝活躍，考慮殘留,99,44/M ,Ewing sarcoma involving an inferior left rib,2009 by Radiological Society of North America,化療后2個月,100,101,Journal of Nuclear Medicine Vol. 49 No. 11 1756-1762 2008 by Society of Nuclear Medicine doi: 10.2967/jnumed.108.05

23、5335,FLT ，療效監(jiān)測,Leucocythemia,治療前,復(fù)發(fā),有效,101,102,早期FDG PET/CT: 早期評價化療效果 “早期” FDG PET/CT (14 療程后) 預(yù)測治療結(jié)果: - 持續(xù)性 FDG 攝取 = 未獲得CR - 無FDG攝取 = 長期CR 早期 FDG PET的預(yù)后價值 Spaepen, Eur J Nucl Medicine 2002 PET的預(yù)后價值 ：1st 周期后 治療結(jié)束后 Kostakoglu, Cancer 2006,PET-1(+) PET-1(-) CR 100% PET-2(+) PET-2(-) CR 85%,102,103,早期

24、FDG PET/CT 可以: 早期評估化療效果 檢測耐藥性 選擇預(yù)后良好或不良的病人 為預(yù)后不良病人早期更換治療方案 預(yù)后良好的病人可以最小化治療 (Rxt HL) 治療個體化,103,腫瘤診斷與臨床分期 療效預(yù)測、評價及預(yù)后判斷 指導(dǎo)腫瘤治療 尋找腫瘤原發(fā)灶,104,FES Predicts Breast Ca Response to Hormonal Therapy,Case 1 Recurrent sternal lesion ER+ primary Recurrent Dz strongly FES+,Pre-Rx,Post-Rx,Excellent response after 6

25、wks Letrozole,Case 2 Newly Dxd breast cancer ER+ primary FES- negative bone mets Mankoff, U. Washington,FES,FDG,FDG,No response several different hormonal Rx,105,女性，48歲 左肺鱗癌,男性，45歲 左肺鱗癌,肺癌表皮生長因子受體顯像11C-PD153035,靶向治療患者的篩選,106,腫瘤診斷與臨床分期 療效預(yù)測、評價及預(yù)后判斷 指導(dǎo)腫瘤治療 尋找腫瘤原發(fā)灶,107,60/M，右頸淋巴結(jié)無痛性腫大，待查,喉咽癌,108,44/F，全身骨痛查因，CA15-3 358.3U/ml病理：浸潤性導(dǎo)管癌,1