核医学技术在肿瘤治疗中的应用

核医学技术在肿瘤治疗中的应用

摘要：肿瘤治疗是目前国内外研究的前沿与热门问题之一，核医学作为一个新兴学科，以其学科特色为肿瘤的早期诊断和治疗提供了强有力的支持。PET\CT 的临床应用，为肿瘤的早期诊断及转移灶的寻找，对肿瘤的临床分期和治疗方法的选择具有总要意义，是常规CT和MRI的有效补充。放射性粒子植入治疗，作为肿瘤的辅助治疗方法，疗效肯定，是肿瘤的综合治疗手段之一。

关键词：正电子发射型计算机断层，体层摄影术，单光子，内照射，DTC，粒子植入

核医学作为一个新兴学科，近年来飞速发展，与各个学科相互交织、相互渗透，使得临床传统科室间的界限划分受到挑战。曾经，核医学作为独立学科单独发挥作用，近年来，随着研究的深入和各种新技术的应用，现代核医学已经在包括肿瘤的诊断和治疗中发挥着来越来越重要的作用，对改善肿瘤的预后及延长生存期有跨时代意义。125I粒子植入技术日臻成熟，其作为粒子源植入体内，目前在国内外广泛用于各种恶性肿瘤的治疗，尤其是用于前列腺癌治疗已相当成熟，取得了良好的疗效，其在国内的应用也日益增多，现以成为肿瘤治疗的重要方法之一，对改善肿瘤患者的疗效、预后及延长生存期起了重要作用。

1.PET技术在肿瘤治疗中的应用

正电子发射型计算机断层（PET）是利用11C、13N、15O、18F等正电子核素标记或合成相应的显像剂，引入机体后定位于靶器官，这些核素在衰变过程中发射正电子，这种正电子在组织中运行很短的距离后，即与周围组织中的负电子作用，发生湮没辐射，发射出方向相反、能量相等（511KeV）的两个光子。PET显像是采用一系列成对的互成180°排列并与符合线路线路相连的探测器来探测湮没辐射光子，从而获得机体正电子核素的断层分布及病变的位置、形态、大小、代谢和功能，对疾病进行诊断[1]。可以称之为生化显像、分子显像或功能显像，它可以在生化、血液浓度或组织改变之前发现异常而诊断疾病[2]，对肿瘤的早期诊断及临床分期具有重要意义。18F-氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是目前临床上应用最为广泛，同时也是技术比较成熟的肿瘤核医学显像方法。此种显像剂反应了体内葡萄糖的代谢及利用情况[3], 能够对肿瘤良恶性鉴别、临床分期、复发等进行早期诊断，指导肿瘤三维适形放疗的研究也得到了较为肯定的结论。相关研究表明，18F-FDG PET结合CT指导放疗可以发现更多的转移淋巴结，提高适形强调放疗（IMRT）的治疗剂量，从而可进一步提高局部控制率。但是，应用中也发现了一些18F-FDG PET的局限性和不足。目前研究较多的是11C标记的甲硫氨酸（11C-MET），他进入细胞后通过几种生化途径，能够被蛋白合成系统利用或转化为S-腺苷甲硫氨酸，后者是甲基转移反应的主要供体和多种氨基酸合成的前体，起被摄取的程度反映了肿瘤细胞氨基酸转运增加。

另外，PET技术对放射治疗中靶区的确定也具有重要意义。放射治疗中最重要的步骤就是靶区的确定，以CT、X线等影像技术为基础确定靶区存在一定的缺陷。而核医学技术是显示机体功能的技术，其影像结果是功能性影像，不仅对放射治疗靶区的确定具有重要的作用，而且由于这些技术可以显示组织的代谢状态，使得肿瘤的体外无创性检查成为可能。核酸代谢显像剂3，-脱氧-3，[18F]-胸腺嘧啶核苷能够反映肿瘤的增殖状况，且其在炎症病灶中的摄取率明显低于肿瘤病灶，这解决了传统显像剂因为炎症病灶的摄取而产生假阳性的问题，为肿瘤的诊断打开的新的篇章。

2.131I治疗分化型甲状腺癌（DTC）

美国的统计治疗显示，确诊肿瘤的患者甲状腺癌占1.4%，甲状腺癌占因肿瘤死亡患者的0.2%。我国上海市的统计资料显示，甲状腺癌的发病率为2.39/10万，并有逐年增加的趋势。DTC分为乳头状和滤泡状两种，乳头状癌约占85%，恶性程度较低，但较早发生淋巴结

转移。滤泡状约占15%，属中度恶性，并且有侵犯血管的倾向，易经血液远处转移到肺、肝、骨等部位。131I治疗分化型甲状腺癌在国际上已有60年历史，我国开展此项工作已经接近50年，这种方法已经成为治疗DTC最主要的方法之一。外科手术切除、131I治疗与甲状腺激素替代抑制治疗的联合应用是目前国际上公认治疗DTC的理想方案。DTC发生肺转移者约为5.2%，如不及早的诊断和有效治疗，5年死亡率高达69%。131I能选择性地聚集在DTC肺部转移病灶中，经衰变发出β射线，产生一个内照射的效果，从而直接杀伤肿瘤细胞。在用131I去除DTC术后残留甲状腺组织爱的同时，也消除了隐匿在残留甲状腺组织中的微小DTC 病灶，降低DTC的复发率和转移发生的可能。回顾性研究发现131I清楚DTC术后残留甲状腺组织可减少肿瘤复发和降低病死率。残留甲状腺组织完全去除后，由于TSH升高可促使DTC 转移病灶摄取碘的能力增强，有利于用131I显像发现DTC转移灶和用131I对转移灶进行治疗。残留甲状腺组织被完全去除后，体内无Tg的正常来源，有利于通过检测血清Tg水平的变化，对DTC的复发或转移进行诊断和监测。当残留甲状腺组织被完全去除后，血清Tg水平的变化是DTC复发或体内存在DTC转移病灶的敏感而特异的指标。给予去除剂量131I后进行的全身显像，常可发现诊断剂量131I全身显像未能显示的DTC病灶，这对制定患者随访和治疗方案有重要意义。乳头状癌和滤泡状癌肺转移131I摄取无明显区别，目前尚未发现乳头状癌和滤泡状癌肺转移的131I治疗效果的差异[4]，不少研究也显示肿瘤病理学类型并不影响131I治疗DTC肺转移疗效[5]。131I治疗DTC转移病灶，颈部淋巴结效果最好，肺转移次之，骨转移最差[6]。131I治疗DTC及其转移灶效果好，不良反应少，是目前较为理想的治疗方式。

3.125I粒子植入在肿瘤治疗中的应用

放射性粒子植入属于内照射的范畴，是指通过一定的方法将放射源引入体内肿瘤靶区并滞留在肿瘤内，通过其衰变释放出β射线来杀伤肿瘤细胞。因125I具有半衰期长、能量低、在组织中有足够穿透力且易制成微型源等特点，故适用于生长缓慢肿瘤的永久植入治疗。125I 是一种人工合成的同位素，其半衰期为60.2天，相对较长，有利于运输及临床应用。125I近距离治疗与其他外照射和高剂量治疗不同之处在于其剂量率较低，作用时间长，因此可使正常组织的损伤明显减少，而对杀伤肿瘤细胞的作用没有降低。粒子植入作为一种新的肿瘤辅助治疗方法，有其自身的优势：1.剂量率降低，治疗比增加；2.放射源距肿瘤近，且无屏蔽，局部治疗剂量高；3.持续照射，对DNA双链断裂破坏更完全，生物效应提高；4.高度适形，降低了晚反应组织损伤的发生率。125I粒子植入体内的方式有三种：1.模版种植；2.B超和CT等工具的引导下种植；3.术中种植。目前，国外应用125I粒子治疗肿瘤最广泛和最成熟的是对原发性前列腺癌的治疗。在我国，125I粒子治疗的适应症有所扩大，被广泛应用于大多数实体肿瘤的治疗。研究表明，125I粒子植入治疗前列腺癌较手术和外放疗并发症少，而疗效与之相当。Beyer DC等[7]采用超市介导经会阴植入的方法治疗499例前列腺癌（分期为T1-T2N0M0，无包膜及淋巴结转移）患者表明，如临床分期为T1-T2期、Gleason≤6、病变局限包膜内无淋巴结转移的患者，125I粒子植入法的疗效优于手术治疗。125I粒子植入体内后，有时会有粒子丢失或移位现象的发生。有资料表明，大多数粒子的丢失是在术后4周以内，4周以后粒子的丢失就很少见。粒子移位后，可能随血流迁移引起肺栓塞。此外，125I粒子种植还有可能出现由于辐射损伤导致的组织坏死、溃疡和窦道形成等并发症。

125I粒子植入内照射治疗肿瘤是一种新方法，在肿瘤治疗中取得了非常理想的局部控制率，引起了国内外许多学者的关注。与其他各种放射性粒子近距离照射一样，其进展需要临床和基础许多领域的研究和合作。例如，探讨近距离治疗与外科治疗、外放疗、化疗之间的关系；肿瘤的分子及基因水平的机理研究；辐射诱导的分子和细胞的变化；肿瘤显像剂计算机分析在分子水平的应用等。随着新的放射性核素如103Pd的研制成功和B超、CT、三维治疗计划系统的应用，粒子治疗定位更加精确，剂量分布更均匀、更合理。对于那些术后复发的肿瘤，尤其是外科和放疗后复发的肿瘤，粒子种植治疗无疑是更合理、更有效的治疗途径。