核醫(yī)學(xué)教學(xué)課件：放射性核素治療

1、Radionuclide treatment 一 放射性核素治療基礎(chǔ)1 放射性核素治療基礎(chǔ) 放射性核素治療(RNT)是以核素衰變過(guò)程中發(fā)出的射線治療疾病，主要包括放射性核素靶向治療（如放射免疫治療、受體介導(dǎo)放射性核素治療等）、放射性核素介入治療（放射性膠體腔內(nèi)治療、放射性粒子植入治療等）和放射性核素敷貼治療。利用載體或介入措施將用于治療的放射性藥物或放射性制品靶向運(yùn)送到病變組織或細(xì)胞，或病變組織與細(xì)胞能主動(dòng)攝取放射性藥物，使放射性核素在病變部位大量濃聚，照射劑量主要集中于病灶內(nèi)，發(fā)揮最大的治療作用而對(duì)周圍正常組織的損傷盡可能減小. 放射性與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)致的生物分子的電離作用和激發(fā)作用以及由

2、此而產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致的繼發(fā)作用. nuclide protein2 治療放射性核素的選擇 a粒子: a粒子發(fā)射體,50-90m,LET100-200keVm-1 射線: 射線發(fā)射體,1mm 電子俘獲或內(nèi)轉(zhuǎn)換發(fā)射俄歇電子或內(nèi)轉(zhuǎn)換電子:10 nm3 選擇或評(píng)價(jià)治療用放射性核素的主要指標(biāo) LET（linear energy transfer，傳能線密度） 相對(duì)生物效應(yīng) (RBE) 半衰期（T1/2） 作用容積（volume of interaction） 腫瘤大小與核素的選擇LET: 最常用和最重要的指標(biāo)。其定義是指直接電離粒子在其單位長(zhǎng)度徑跡上消耗的平均能量，常用單位為keV.m-1。LET取決于

3、2個(gè)因素：粒子所載能量的高低和粒子在組織內(nèi)射程的長(zhǎng)短。高LET，射線的電離能力強(qiáng)，能有效殺傷病變細(xì)胞；低LET，則射線的電離能力弱，不能有效殺傷病變細(xì)胞。射線/粒子LET（keVm-1）平均射程種類反應(yīng)堆/加速器/發(fā)生器射線很低理論上/99mTc粒子1028-276mm32P,89Sr,90Y,131I,153Sm,165Dy,166Ho,177Lu,186Re(同時(shí)發(fā)射電子)/67Cu,186Re/90Y,112Ag,160Ho,188Re(同時(shí)發(fā)射電子)a粒子100-20060m/211At(同時(shí)發(fā)射俄歇電子)/212Bi(同時(shí)發(fā)射俄歇電子),213Bi俄歇電子10-251-10nm125

4、I,139Cd/103Pb，111In，/粒子和俄歇電子都是高LET射線，分別為100200 keV.m-1和1025keV.m-1，而粒子是低LET射線（1 keV.m-1）。如使用射線，僅需12個(gè)粒子穿過(guò)細(xì)胞核，就可致死細(xì)胞，如用射線，則需20003000個(gè)粒子穿過(guò)細(xì)胞核才能致死細(xì)胞。 相對(duì)生物效應(yīng)（relative biological effectiveness,RBE） 常用低LET X射線或射線外照射為參照，測(cè)定放射性核素的生物效應(yīng)，使不同核素或射線之間有可比性。RBE主要決定于LET、腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和病灶大小等。半衰期（T1/2 physical、biological、effe

5、ctive half life） 放射性藥物在體內(nèi)的有效T1/2必須足夠長(zhǎng)，使病灶能濃聚足夠的放射性藥物，也使盡可能多的放射性核素在特定靶部位衰變。核素的T1/2直接影響放射性藥物的有效T1/2，故T1/2過(guò)短的核素不適用于內(nèi)照射治療。作用容積（volume of interaction） LET僅是由粒子攜帶能量和組織內(nèi)射程來(lái)描述射線的作用特性。實(shí)際情況是核素衰變可向4空間的任一角度發(fā)送射線，射線粒子所攜帶的能量是釋放在以最大射程為半徑的球形空間內(nèi)（作用容積）。所以用作用容積為指標(biāo)對(duì)射線的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，或進(jìn)行幾種射線間的比較，這樣更能反映真實(shí)情況，更能準(zhǔn)確描述射線殺傷病變細(xì)胞的幾率。作用容積

6、越小，射線殺傷病變細(xì)胞的效率越高。射線的作用容積比射線小，假設(shè)149Tb（鋱 Terbium）發(fā)射的射線的作用容積為1，則131I和153Sm發(fā)射的射線的作用容積分別為7100和12300。 腫瘤大小與核素的選擇 目前臨床上用于治療的主要是發(fā)射射線的放射性核素，對(duì)22種發(fā)射射線的核素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，由于粒子的能量和射程不同，要獲最佳療效，應(yīng)根據(jù)腫瘤的大小選擇不同的核素。例如小于1mm的病灶可選199Au或33P等，數(shù)厘米的病灶可選90Y或188Re等?？蓪⑥D(zhuǎn)移瘤的發(fā)展分為4期，不同時(shí)期選擇不同的核素，以達(dá)最佳療效。腫瘤分期周期或生長(zhǎng)狀態(tài)治療應(yīng)答或方式 大小射線或粒子轉(zhuǎn)移中瘤細(xì)胞G0化療放療均不敏

7、感a粒子、俄歇電子，短射程血管生成前病灶不斷生長(zhǎng)化療放療不敏感1-2mma粒子、俄歇電子，短射程亞臨床病灶無(wú)癥狀手術(shù)、化療、外療3-5mma粒子、粒子臨床病灶有癥狀，可能有部分壞死，存在乏氧細(xì)胞手術(shù)、化療、外療粒子，孤息治療 LET和射程需與腫瘤大小和發(fā)展階段相匹配：要取得良好的治療效果，必須根據(jù)腫瘤大小和發(fā)展階段選擇適當(dāng)能量和射程的放射性核素 高LET核素治療是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向，但實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)生物靶向性的要求高，否則有可能使組織受到不應(yīng)有的高電離輻射的嚴(yán)重?fù)p傷。幾種放射性核素的優(yōu)缺點(diǎn)：、a粒子的質(zhì)量是粒子的8000多倍，其攜帶的巨大能量在僅幾個(gè)細(xì)胞的短距離內(nèi)全部釋放，可形成強(qiáng)大的殺

8、傷力。僅需67個(gè)進(jìn)入細(xì)胞的發(fā)射a射線的原子，或25個(gè)附著在細(xì)胞表面的發(fā)射a射線的原子，就可以殺死細(xì)胞，僅需要12個(gè)a粒子直接作用于細(xì)胞核就可以殺死細(xì)胞。a粒子的高LET導(dǎo)致殺傷細(xì)胞的不可修復(fù)性，適合于各個(gè)細(xì)胞周期的腫瘤，特別是針對(duì)腫瘤乏氧細(xì)胞和對(duì)射線不敏感的問(wèn)題，使用a射線核素都可獲得解決。、粒子腫瘤動(dòng)物模式實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，粒子核素附著在細(xì)胞表面，殺死腫瘤細(xì)胞的量是a粒子的1200倍以上；進(jìn)入細(xì)胞只需要12個(gè)a粒子的原子就可以殺死細(xì)胞，而粒子的原子需要400個(gè)，才能殺死細(xì)胞。、LET與相對(duì)生物效應(yīng)呈線性相關(guān)，a，而射程則相反， a4分為高危組MACIS方法：預(yù)后評(píng)分=31(年齡4o歲)或008年齡(

9、年齡4o歲) +003腫瘤大小(最大徑)， +1(若切除不完全)， +1(若局部侵犯)， +3(若遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移)。低于6分為低危組：PTC 20年死亡率8分：PTC 20年死亡率達(dá)76。 4、甲狀腺癌的診斷和鑒別診斷 病史、癥狀、體征、輔檢 炎癥、腺瘤、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫5、甲狀腺癌的治療手術(shù)治療DTC具有多灶性,38%87%對(duì)側(cè)有鏡下病灶局部或全葉切除,復(fù)發(fā)率20%40%應(yīng)行甲狀腺全切或次全切清掃氣管周圍和頸部淋巴結(jié)必要時(shí)清掃上縱隔淋巴結(jié)131I治療術(shù)后131I去除殘余甲狀腺組織的目的 降低局部復(fù)發(fā)和死亡率 放射性碘全身掃描 甲狀腺球蛋白(Tg)測(cè)定的方法對(duì)疾病進(jìn)行監(jiān)控。131I去除殘余甲狀腺組織的

10、選擇范圍 期、 期(AJCCUICC分期)患者 小于45歲的所有II期患者、大于45歲的部分II期患者 個(gè)別I期患者 多發(fā)病灶、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、甲狀腺外或血管浸潤(rùn)、或組織學(xué)上惡性度較高者131I去除殘余甲狀腺組織的受限范圍 死亡風(fēng)險(xiǎn)很低的甲狀腺乳頭狀癌禁忌證妊娠和哺乳期婦女術(shù)后傷口未愈合WBC3.0X109/L肝、腎功嚴(yán)重障礙SJ Goldsmith131I去除組35年復(fù)發(fā)率8%，未去除組復(fù)發(fā)率40%SJ Goldsmith131I去除組35年死亡率為0，未去除組高達(dá)8%左旋甲狀腺素鈉替代治療 降低疾病復(fù)發(fā)的危險(xiǎn) 左旋甲狀腺素鈉作用 TSH抑制在01 mUL以下可改善高危甲狀腺癌患 者的預(yù)后 低

11、?；颊叩囊嫣幧形醋C實(shí) 左旋甲狀腺素鈉使用劑量 超生理劑量的LT4 高危甲狀腺癌患，TSH水平抑制在01 mUL以下 低?；颊弑３衷谏缘陀谡５拖匏?0105 mUL) 每46W隨訪調(diào)整劑量,達(dá)到目標(biāo)后34次/年，終身 隨訪療效評(píng)價(jià)完全去除的標(biāo)準(zhǔn) 頸部甲狀腺床攝碘率1% 殘留甲狀腺顯影發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶隨訪36月后復(fù)查第一次復(fù)查未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶，一年后復(fù)查以后可根據(jù)情況延長(zhǎng)復(fù)查的時(shí)間131I治療DTC轉(zhuǎn)移灶適應(yīng)證： DTC復(fù)發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶不能切除 病灶濃聚131I WBC3.0X109/L禁忌證： 病灶不攝取131I、病灶可切除 與131I去除治療相同復(fù)發(fā)或頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移3.75.55GBq肺轉(zhuǎn)移5.556

12、.48GBq彌漫性肺轉(zhuǎn)移，應(yīng)減少劑量，給藥48小時(shí)后體內(nèi)滯留2.96GBq骨轉(zhuǎn)移7.4GBq131I治療DTC轉(zhuǎn)移灶的劑量單純手術(shù)，復(fù)發(fā)率32%手術(shù)+甲狀腺激素，復(fù)發(fā)率11%手術(shù)+131I+甲狀腺激素，復(fù)發(fā)率2.7%單純手術(shù)死亡率是手術(shù)+131I的3.85.2倍治療效果副反應(yīng)和并發(fā)癥頸前區(qū)局部反應(yīng)，主要發(fā)生于去除患者口服強(qiáng)的松，嚴(yán)重者靜滴地塞米松全身反應(yīng)，對(duì)癥處理放射性肺炎或肺纖維化，控制131I劑量WBC和血小板一過(guò)性降低部分患者發(fā)生唾液腺功能障礙白血病和腫瘤發(fā)病率無(wú)升高顯像應(yīng)用18F-FDG顯像 分化程度低的DTC病灶，131I顯像陰性，18F-FDG顯像陽(yáng)性 分化程度高的DTC病灶，13

13、1I顯像陽(yáng)性，18F-FDG顯像陰性1、手術(shù)+131I+甲狀腺素替代治療，治愈患者xxx，女性，40歲術(shù)式：甲狀腺全切術(shù)，功能性右頸清病理：甲狀腺雙葉乳頭狀癌，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌分期：期病例第1次服131I 100mCi后7天全身顯像頸前殘留大量甲狀腺組織頸前殘留極少量甲狀腺組織；未見(jiàn)典型功能轉(zhuǎn)移灶征象第2次服131I 100mCi后7天全身顯像第3次服131I 100mCi后7天全身顯像頸前未見(jiàn)明顯殘留甲狀腺組織顯像；未見(jiàn)典型功能轉(zhuǎn)移灶征象2、手術(shù)+131I+甲狀腺素替代治療，復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移男性，29歲。術(shù)式：行“左側(cè)甲狀腺癌切除術(shù)左側(cè)頸部淋巴結(jié)清掃術(shù)”。術(shù)后病理回報(bào)：甲狀腺乳頭狀癌，雙側(cè)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)

14、移ECT印象：1.甲狀腺右葉殘留較大量甲狀腺組織2.未見(jiàn)功能性轉(zhuǎn)移灶攝碘征象ECT印象: 1.甲狀腺殘留較大量組織 2.頸部及雙肺多發(fā)異常示蹤劑濃集區(qū)，考慮為甲狀腺癌頸部淋巴結(jié)及肺轉(zhuǎn)移3、術(shù)前轉(zhuǎn)移，131I治療好轉(zhuǎn)男性，47歲術(shù)式：雙葉甲狀腺全切術(shù)病理：甲狀腺乳頭狀癌，頸前肌群及左頸動(dòng)脈鞘淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌分期：期第1次服131I 100mCi后7天全身顯像:右頸部殘留少許甲狀腺組織；頸胸部異常示蹤劑濃集區(qū)，結(jié)合病史考慮為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌第2次服131I 137mCi后7天全身顯像:頸胸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌，濃集區(qū)較前范圍縮小，程度減淡 第3次服131I 145mCi后7天全身顯像頸胸部濃集區(qū)范圍較前進(jìn)一步縮

15、小，程度減淡；4、特殊患者：62歲，男性，主訴：甲狀腺乳頭狀癌術(shù)后5年，進(jìn)行性呼吸困難6月，診斷：肺移性甲狀腺癌（碘-131治療無(wú)效）， 索拉非尼治療獲部分緩解 A：治療前 B：治療3月 C：治療6月 1、病歷分析題患者女，55歲，一月前因頸部包塊入院檢查，TSH 3.5 mIU/L（0.35-5.0 mIU/L），F(xiàn)T3 4.3 pmol/L（2.1-5.4pmol/L），F(xiàn)T4 15.8 pmol/L（9-25pmol/L），TgAb （-）、TPOAb（-）、TRAb（-），Tg100mg/L(3-40mg/L)；WBC 2.52109/L，NEUT 1.55109/L；超聲：左側(cè)甲狀腺內(nèi)24cm占位性包塊，內(nèi)血流豐富,有砂礫樣改變,邊界不清。CT：甲狀腺左葉2.64.4cm占位,呈低密度改變，周圍界限不清。SPECT顯像：甲狀腺左葉下極44cm 放射性“冷區(qū)”，血流豐富； 行甲狀腺全切術(shù)，術(shù)中冰凍結(jié)果為甲狀腺濾泡狀癌。