核技术在医学领域中的应用学习教案.pptx

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1、会计学1核技术在医学核技术在医学(yxu)领域中的应用领域中的应用第一页，共80页。2023/2/272主要主要(zhyo)内容内容第一节第一节 核医学影像技术及其设备核医学影像技术及其设备(shbi)第二节第二节 医用放射性同位素医用放射性同位素第三节第三节 诊断用放射性药物诊断用放射性药物第四节第四节 治疗用放射性药物治疗用放射性药物第五节第五节 放射治疗放射治疗第1页/共79页第二页，共80页。2023/2/273医学是核技术应用医学是核技术应用(yngyng)(yngyng)的重要的重要领域之一领域之一n n全世界生产的放射性同位素中，约有全世界生产的放射性同位素中，约有80%80%以

2、上用于以上用于医学。将核技术用于疾病的预防、诊断和治疗，形医学。将核技术用于疾病的预防、诊断和治疗，形成了现代医学的一个成了现代医学的一个(y)(y)分支分支-核医学。核医学。n n核医学是以核素（包括放射性核素和稳定核素）标核医学是以核素（包括放射性核素和稳定核素）标记的示踪剂，用于医学和生物（体内、体外）医疗记的示踪剂，用于医学和生物（体内、体外）医疗（主要包括诊断、治疗）和研究用途的学科。（主要包括诊断、治疗）和研究用途的学科。引言引言(ynyn)第2页/共79页第三页，共80页。2023/2/274第一节核医学影像技术第一节核医学影像技术(jsh)及及其设备其设备p相机相机(xingj

3、)p发射型计算机断层成像术发射型计算机断层成像术第3页/共79页第四页，共80页。2023/2/275引言引言(ynyn)CTCTMRIMRI超声成像超声成像核医学影像核医学影像医医学学影影像像技技术术(jsh)反映的是器官与组织反映的是器官与组织(zzh)(zzh)对于对于X X射线的吸收系数大小射线的吸收系数大小反映的是体内反映的是体内H H2 2O O中质子的弛豫时中质子的弛豫时间的空间分布间的空间分布反映的是器官和组织对于超声波的反反映的是器官和组织对于超声波的反射能力射能力反映的是显像剂或其代谢产物在反映的是显像剂或其代谢产物在体内的时间和空间分布体内的时间和空间分布第4页/共79页

4、第五页，共80页。2023/2/276n n闪烁相机，又称闪烁相机，又称AngerAnger相机，由探头、相机，由探头、电子学线路电子学线路(xinl)(xinl)、记录及、记录及显示装置及附加设显示装置及附加设备四部分组成，可备四部分组成，可对脏器中放射性核对脏器中放射性核素的分布进行一次素的分布进行一次成像和连续动态观成像和连续动态观察。察。一、一、相机相机(xingj)SIGMA438改进型改进型照相机照相机 第5页/共79页第六页，共80页。2023/2/277一、一、相机相机(xingj)第6页/共79页第七页，共80页。2023/2/278二、发射二、发射(fsh)型计算机断层成像

5、术型计算机断层成像术现代核医学常用现代核医学常用(chn yn)的两种影像技术：的两种影像技术：n单光子发射单光子发射(fsh)(fsh)计算机断层成像术（计算机断层成像术（Single photon Single photon emission computed tomographyemission computed tomography，SPECTSPECT）n正电子发射正电子发射(fsh)(fsh)断层成像术（断层成像术（Positron emission Positron emission tomographytomography，PETPET）该类技术是该类技术是利用病人体内药物发射

6、射线成像利用病人体内药物发射射线成像，故，故统称发射型计算机断层成像术。统称发射型计算机断层成像术。第7页/共79页第八页，共80页。2023/2/279（一）（一）SPECT用于获得人体内放射性核素的三维立体分布用于获得人体内放射性核素的三维立体分布(fnb)图图像。像。光电倍增管光电倍增管的磁屏蔽必须的磁屏蔽必须增强，以克服增强，以克服探头探头(tn tu)(tn tu)旋转过程中地旋转过程中地球磁场变化对球磁场变化对光电倍增管性光电倍增管性能的影响。能的影响。西门子公司生产西门子公司生产(shngchn)的双探头的双探头SPECT 第8页/共79页第九页，共80页。2023/2/2710

7、主要主要(zhyo)原理原理投影投影(tuyng)（Projection）采集）采集 根据需要从某一角度开始，在预定时间根据需要从某一角度开始，在预定时间(shjin)内采集内采集投影图像，然后旋转一定角度，在同样时间投影图像，然后旋转一定角度，在同样时间(shjin)内采集内采集下一幅投影图像。如此重复，直到旋转下一幅投影图像。如此重复，直到旋转180度或度或360度停止。度停止。重建（重建（Reconstruction）断层）断层 从投影数据经过适当的计算得到断层图像称为重建。从投影数据经过适当的计算得到断层图像称为重建。SPECT/CT SPECT/CT由由SPECT和和CT结合而成，两

8、者轴心一致，共用一结合而成，两者轴心一致，共用一个扫描床，这样就使得在一次检查中就可采集同一部位的个扫描床，这样就使得在一次检查中就可采集同一部位的功能图功能图像像和和解剖图像解剖图像，进而实现图像的融合。，进而实现图像的融合。第9页/共79页第十页，共80页。2023/2/2711（二）（二）PETPET是反映病变的基因、分子、代谢及功能是反映病变的基因、分子、代谢及功能(gngnng)状态的显像设状态的显像设备。备。PETPET有两个有两个(lin(lin)不同于其它核不同于其它核医学成像技术的重医学成像技术的重要特点：要特点：放射性示踪剂是用放射性示踪剂是用发射正电子的核素发射正电子的核

9、素所标记的；所标记的；采用的是符合探测采用的是符合探测技术。技术。PET装置装置(zhungzh)第10页/共79页第十一页，共80页。2023/2/2712主要原理主要原理(yunl)“活体生化显像活体生化显像”PET利用发射正电子的核素标记一些生理需要的化合物或利用发射正电子的核素标记一些生理需要的化合物或代谢底物如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸、水等，引入体内后，代谢底物如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸、水等，引入体内后，应用正电子扫描机而获得体内化学影像应用正电子扫描机而获得体内化学影像(yn xin)，也称，也称之为之为“活体生化显像活体生化显像”。广泛用于肿瘤、冠心病和脑部疾病。广泛用于肿瘤、冠心

10、病和脑部疾病的诊断和指导治疗。的诊断和指导治疗。PET使无创伤性的、动态的、定量评价活体组织或器官在使无创伤性的、动态的、定量评价活体组织或器官在生理状态下及疾病过程中细胞代谢活动的生理、生化改变，生理状态下及疾病过程中细胞代谢活动的生理、生化改变，获得分子水平的信息成为可能，这是目前其它任何方法都无获得分子水平的信息成为可能，这是目前其它任何方法都无法实现的。法实现的。目前最常用的目前最常用的PET显像剂为显像剂为18F-FDG（18F标记的一种葡标记的一种葡萄糖的类似物萄糖的类似物-氟化脱氧葡萄糖）。氟化脱氧葡萄糖）。第11页/共79页第十二页，共80页。2023/2/2713PET/CT

11、 将将PET和和CT整合在一台仪器上，两者轴心一致，共用一整合在一台仪器上，两者轴心一致，共用一个扫描床，组成一个完整的显像系统，可以同时获得个扫描床，组成一个完整的显像系统，可以同时获得CT解剖解剖图像和图像和PET功能功能(gngnng)代谢图像，两种图像优势互补，代谢图像，两种图像优势互补，使医生在了解生物代谢信息的同时获得精准的解剖定位，从使医生在了解生物代谢信息的同时获得精准的解剖定位，从而对疾病做出全面、准确的判断。而对疾病做出全面、准确的判断。第12页/共79页第十三页，共80页。2023/2/2714小动物小动物PET/CT小动物正电子发射断层小动物正电子发射断层(duncng

12、)显像显像/计算机体层成像技术计算机体层成像技术 Micro PET/CT，相对于传统的体外检测技术，小动，相对于传统的体外检测技术，小动物物PET/CT在同一动物身上进行无损伤的反复实验，减在同一动物身上进行无损伤的反复实验，减少了实验动物的使用，节约了实验费用，对同一只动物少了实验动物的使用，节约了实验费用，对同一只动物在不同在不同(b tn)时间点进行研究，进行连续的动态测定，时间点进行研究，进行连续的动态测定，消除了种属差异。消除了种属差异。该技术正在成为药物开发、肿瘤学、该技术正在成为药物开发、肿瘤学、人类疾病研究（如神经系统和心血管疾病）以及基因组人类疾病研究（如神经系统和心血管疾

13、病）以及基因组学研究的重要方法。学研究的重要方法。第13页/共79页第十四页，共80页。2023/2/2715第二节第二节 医用放射性核素医用放射性核素p诊断诊断(zhndun)用放射性核素用放射性核素p治疗用放射性核素治疗用放射性核素第14页/共79页第十五页，共80页。2023/2/2716引言引言(ynyn)n放射性药物放射性药物(yow)(yow)（RadiopharmaceuticalRadiopharmaceutical）n 指可用于临床诊断或治疗的放射性核素或其标记的单质、指可用于临床诊断或治疗的放射性核素或其标记的单质、化合物及生物制剂。如，化合物及生物制剂。如，n 单质：单质

14、：133Xe 133Xe（肺灌注显像剂）（肺灌注显像剂）n 化合物：化合物：Na131I Na131I（甲状腺疾病治疗）（甲状腺疾病治疗）n 生物制剂：生物制剂：99mTc-RBC99mTc-RBC（用于血池显像）（用于血池显像）标记化合物标记化合物放射性药物放射性药物放射性药品18F-FDG全身显像图全身显像图 第15页/共79页第十六页，共80页。2023/2/2717一、诊断一、诊断(zhndun)用放射性核素用放射性核素nSPECTSPECT显像用的放射性核素：最好只发射单能显像用的放射性核素：最好只发射单能射线，不发射带电粒射线，不发射带电粒子，因为后者对于显像不仅没有贡献，反而会对

15、病人增加不必要的内子，因为后者对于显像不仅没有贡献，反而会对病人增加不必要的内照射。照射。射线能量最好在射线能量最好在100keV300keV100keV300keV之间，能量太低，从发射点穿之间，能量太低，从发射点穿出体外的吸收损失增加；能量过高，要求的准直器厚度增加。出体外的吸收损失增加；能量过高，要求的准直器厚度增加。99mTc 99mTc为首选核素，占全部放射性药物为首选核素，占全部放射性药物(yow)(yow)的的80%80%。nPETPET显像用的放射性核素：最好只发射显像用的放射性核素：最好只发射+粒子，不发射粒子，不发射射线，因为射线，因为后者会增加偶然符合计数，降低信噪比。半

16、衰期最好在后者会增加偶然符合计数，降低信噪比。半衰期最好在10s10s80h80h，太，太短很难甚至无法将其标记到运载分子上；太长，显像以后残留在体内短很难甚至无法将其标记到运载分子上；太长，显像以后残留在体内的放射性活度太高，给病人造成额外的照射，限制了放射性药物的放射性活度太高，给病人造成额外的照射，限制了放射性药物(yow)(yow)的总活度。以的总活度。以18F18F为最优，代表药物为最优，代表药物(yow)(yow)为为18F-FDG18F-FDG。第16页/共79页第十七页，共80页。2023/2/2718一、诊断一、诊断(zhndun)用放射性核素用放射性核素核素核素T1/2衰变

17、衰变方式方式主要射线能量主要射线能量（keV）生产方式生产方式67Ga3.261 dEC93.311（39.2）67Zn（p，n）；）；66Zn（d，n）99mTc6.008 hIT140.511（88.5）99Mo（-）111In2.805 dEC245.4（94.09）111Cd（p，n）；）；109Ag（，2n）123I13.27 hEC158.97（83.3）123Te（p，n）；）；121Sb（，2n）125I59.41 dEC35.4919（6.67）124Xe（n，）；）；123Sb（，2n）201Tl72.91 hEC167.43（10.0）Hg（d，x）；）；203Tl（p，

18、3n）；）；201Pb（EC）适合于适合于SPECT显像的常用显像的常用(chn yn)放射性核素及其生产方法放射性核素及其生产方法 第17页/共79页第十八页，共80页。2023/2/2719一、诊断一、诊断(zhndun)用放射性核素用放射性核素适合适合(shh)于于PET显像的常用放射性核素及其生产方法显像的常用放射性核素及其生产方法 核素核素T1/2（min）主要射线能量主要射线能量（keV）生产方式生产方式11C20.39511（199.52）14N（p，）；）；10B（d，n）13N9.965511（199.84）16（p，）；）；10B（，n）15O2.037511（199.8）

19、14N（d，n）；）；16（3He，）18F109.77511（193.46）18O（p，n）；）；20Ne（d，）62Cu9.67511（194.86）60Ni（，n）；）；62Zn（EC）68Ga67.629511（178.2）68Zn（p，n）；）；68Ge（EC）82Rb1.273511（190.94）85Rb（p，4n）；）；82Sr（EC）第18页/共79页第十九页，共80页。2023/2/2720二、治疗二、治疗(zhlio)用放射性核素用放射性核素适合于治疗的放射性核素应满足下列条件适合于治疗的放射性核素应满足下列条件(tiojin)(tiojin)：只发射只发射、俄歇电子，或

20、仅伴随发射少量弱、俄歇电子，或仅伴随发射少量弱射线；射线；半衰期为数小时至数十天；半衰期为数小时至数十天；衰变产物为稳定核素；衰变产物为稳定核素；可获得高比活度的放射性制剂。可获得高比活度的放射性制剂。粒子的粒子的LETLET（传能线密度）高，能量为（传能线密度）高，能量为4MeV4MeV8MeV8MeV的的粒子在组织中的射程约为粒子在组织中的射程约为2560m2560m，与，与细胞的直径相当，用细胞的直径相当，用放射性核素体内治疗肿瘤其能量聚积放射性核素体内治疗肿瘤其能量聚积(jj)(jj)最集中。最集中。粒子在组织中具有一定的射程，药物不一定必须跨膜进入细胞才能起治疗作用。粒子在组织中具有

21、一定的射程，药物不一定必须跨膜进入细胞才能起治疗作用。粒子在组织中聚积的能量均匀而分散，不如粒子在组织中聚积的能量均匀而分散，不如粒子集中，尽管粒子集中，尽管粒子的能量沉积还粒子的能量沉积还是局限在较小的范围，即使药物的肿瘤选择性非常好，在杀伤肿瘤细胞的同时，也会大量杀伤是局限在较小的范围，即使药物的肿瘤选择性非常好，在杀伤肿瘤细胞的同时，也会大量杀伤正常细胞。正常细胞。第19页/共79页第二十页，共80页。2023/2/2721二、治疗二、治疗(zhlio)用放射性核素用放射性核素核素核素T1/2衰变衰变方式方式主要粒子能量主要粒子能量（keV）生产方法生产方法32P14.262 d-171

22、0.3（100.0）31P（n，）；）；32S（n，p）89Sr50.53 d-1495.1（99.99）88Sr（n，）90Y2.667 d-2280.1（99.99）90Sr（-）；）；89Y（n，）109Pd13.701 h-1027.9（99.9）108Pd（n，）131I8.0207 d-606.3（89.9）131Te（-）153Sm46.284 d-635.3（32.2）；）；808.2（17.5）152Sm（n，）165Dy2.334 h-1286.7（83.0）164Dy（n，）188Re17.005 h-2120.4（71.1）187Re（n，）；）；188W（-）198A

23、u2.69517 h-960.6（98.99）197Au（n，）一些比较适合一些比较适合(shh)于治疗肿瘤的放射性核素于治疗肿瘤的放射性核素 第20页/共79页第二十一页，共80页。2023/2/2722第三节诊断第三节诊断(zhndun)用放射性用放射性药物药物p心血管显像剂心血管显像剂p脑显像剂脑显像剂p肿瘤肿瘤(zhngli)显像剂显像剂p其它脏器显像剂其它脏器显像剂第21页/共79页第二十二页，共80页。2023/2/2723一、心血管显像剂一、心血管显像剂心肌心肌(xnj)(xnj)灌注显像剂灌注显像剂 心肌心肌(xnj)(xnj)乏氧显像剂乏氧显像剂心肌心肌(xnj)(xnj)代

24、谢显像剂代谢显像剂心血池显像与心功能测定心血池显像与心功能测定血栓显像剂血栓显像剂心心血血管管显显像像剂剂第22页/共79页第二十三页，共80页。2023/2/2724（一）心肌（一）心肌(xnj)灌注显像剂灌注显像剂在临床上，心肌灌注显像用于冠心病心肌缺血早期诊断在临床上，心肌灌注显像用于冠心病心肌缺血早期诊断(zhndun)(zhndun)，心肌梗塞和心肌病诊断，心肌梗塞和心肌病诊断(zhndun)(zhndun)，心肌活力评，心肌活力评估等。估等。理想的心肌显像剂应满足以下理想的心肌显像剂应满足以下(yxi)(yxi)要求：要求：心肌对它有较高的摄取和较长的滞留时间；心肌对它有较高的摄取

25、和较长的滞留时间；血清除快，且有较高的心血清除快，且有较高的心/肝、心肝、心/血、心血、心/肺比值；肺比值；心肌摄取量与心肌血流成正比；心肌摄取量与心肌血流成正比；最好有心肌再分布特性。最好有心肌再分布特性。已经用于临床或正在进行临床实验的心肌灌注显像剂有已经用于临床或正在进行临床实验的心肌灌注显像剂有201201TlClTlCl、99m99mTc-MIBITc-MIBI、99m99mTc-TEBOTc-TEBO、99m99mTc-PTc-P5353、99m99mTc-QTc-Q1212、99m99mTc-NOETTc-NOET。第23页/共79页第二十四页，共80页。2023/2/2725（

26、二）心肌（二）心肌(xnj)乏氧显像剂乏氧显像剂 心肌因供血不足，致使部分心心肌因供血不足，致使部分心肌处于乏氧状态；若得不到及时治肌处于乏氧状态；若得不到及时治疗疗(zhlio)(zhlio)，就可能坏死。目前，就可能坏死。目前，采用溶栓、血管成形或再造技术等采用溶栓、血管成形或再造技术等临床手段可降低死亡率，改善预后。临床手段可降低死亡率，改善预后。心心脏脏搭搭桥桥(d d q qi i o o)手手术术 第24页/共79页第二十五页，共80页。2023/2/2726（二）心肌（二）心肌(xnj)乏氧显像剂乏氧显像剂 在进行心脏在进行心脏“搭桥搭桥”手术之前，区别心肌缺血（心肌细胞仍手术之

27、前，区别心肌缺血（心肌细胞仍存活，但处于冬眠状态）存活，但处于冬眠状态）/坏死（永久性损伤）非常重要坏死（永久性损伤）非常重要(zhngyo)(zhngyo)。乏氧显像剂被缺血细胞摄取后，在乏氧条件下可被黄嘌呤氧乏氧显像剂被缺血细胞摄取后，在乏氧条件下可被黄嘌呤氧化酶催化还原而滞留在乏氧细胞中，而在正常氧供条件下不被还化酶催化还原而滞留在乏氧细胞中，而在正常氧供条件下不被还原而难以滞留，但坏死细胞对显像剂无摄取功能。由此可见，用原而难以滞留，但坏死细胞对显像剂无摄取功能。由此可见，用乏氧显像剂进行心肌显像，可以区分正常心肌、缺血心肌和坏死乏氧显像剂进行心肌显像，可以区分正常心肌、缺血心肌和坏死

28、心肌。心肌。目前认为较好的乏氧显像剂有目前认为较好的乏氧显像剂有99mTc-BMS-18132199mTc-BMS-181321、99mTc-99mTc-BMS-194796BMS-194796及及99mTc-HL9199mTc-HL91。第25页/共79页第二十六页，共80页。2023/2/2727（三）心肌（三）心肌(xnj)代谢显像剂代谢显像剂 心肌的能量主要来自脂肪酸的代谢，因此放射性核心肌的能量主要来自脂肪酸的代谢，因此放射性核素标记的脂肪酸可用于心肌代谢功能的显像。心肌代谢素标记的脂肪酸可用于心肌代谢功能的显像。心肌代谢显像剂主要用于心肌损伤、心肌缺血的诊断及心肌缺血显像剂主要用于

29、心肌损伤、心肌缺血的诊断及心肌缺血与心肌坏死的区分与心肌坏死的区分(qfn)(qfn)。用用123I123I标记的心肌代谢显像剂有标记的心肌代谢显像剂有123I-IHA123I-IHA、123I-123I-IPPAIPPA和和123I-BMIPP123I-BMIPP。用。用99mTc99mTc通过双功能联接剂间接标记通过双功能联接剂间接标记脂肪酸的方法正在研究之中。脂肪酸的方法正在研究之中。PET PET显像的心肌代谢显像剂有显像的心肌代谢显像剂有11C-PA11C-PA（11C11C标记的棕标记的棕榈酸）和榈酸）和18F-FDG18F-FDG。第26页/共79页第二十七页，共80页。2023

30、/2/2728（四）心血（四）心血(xnxu)池显像与心功能测定池显像与心功能测定 在心血池显像中，显像剂通过静脉注射到血管，待显在心血池显像中，显像剂通过静脉注射到血管，待显像剂与血液均匀混合后，以病人自身的心电图的像剂与血液均匀混合后，以病人自身的心电图的R R波作为波作为采集数据的开始与终止信号，从所得到的图像中，可以计采集数据的开始与终止信号，从所得到的图像中，可以计算出心脏算出心脏(xnzng)(xnzng)收缩期和舒张期的功能指标、心室容收缩期和舒张期的功能指标、心室容量负荷指标、局部心室壁的运动与功能指标、收缩的时相量负荷指标、局部心室壁的运动与功能指标、收缩的时相图和振幅图等，

31、在临床上用于冠心病的早期诊断，心肌梗图和振幅图等，在临床上用于冠心病的早期诊断，心肌梗塞及心肌病的诊断，以及心脏塞及心肌病的诊断，以及心脏(xnzng)(xnzng)传导与心室功能传导与心室功能的评价等。的评价等。一般采用一般采用99mTc-RBC99mTc-RBC或或99mTc-HAS99mTc-HAS作为心血池显像剂。作为心血池显像剂。第27页/共79页第二十八页，共80页。2023/2/2729（五）血栓（五）血栓(xushun)显像剂显像剂 血栓的形成会导致心肌梗塞、心绞痛、脑中风及猝死等严血栓的形成会导致心肌梗塞、心绞痛、脑中风及猝死等严重后果。重后果。血栓是由血管内纤维蛋白、血小板

32、和红血球凝聚而成，其血栓是由血管内纤维蛋白、血小板和红血球凝聚而成，其形成过程受纤维蛋白原的调节。形成过程受纤维蛋白原的调节。纤维蛋白原通过多肽中纤维蛋白原通过多肽中Arg-Gly-AspArg-Gly-Asp（RGDRGD）序列的基质）序列的基质(j zh)(j zh)与与GP IIb/IIIaGP IIb/IIIa受体结合，而受体结合，而RGDRGD单元与单元与GPIIb/IIIa GPIIb/IIIa 受体的拮抗剂受体的拮抗剂DMP757DMP757具有高亲和力。因此，用具有高亲和力。因此，用99mTc99mTc标记标记DMP757DMP757可以进行血栓显像。可以进行血栓显像。第28页

33、/共79页第二十九页，共80页。2023/2/2730二、脑显像剂二、脑显像剂脑灌注脑灌注(gunzh)(gunzh)显像剂显像剂脑脑受受体体显显像像剂剂多巴胺受体显像剂多巴胺受体显像剂羟色氨受体显像剂羟色氨受体显像剂-氨基丁酸受体显像剂氨基丁酸受体显像剂脑脑显显像像剂剂乙酰胆碱受体显像剂乙酰胆碱受体显像剂阿片阿片(pin)(pin)受体显像剂受体显像剂第29页/共79页第三十页，共80页。2023/2/2731（一）脑灌注（一）脑灌注(gunzh)显像剂显像剂脑灌注显像剂主要用于测定脑灌注显像剂主要用于测定(cdng)(cdng)局部脑血流（局部脑血流（rCBFrCBF）。）。临床上多以临床

34、上多以99mTc99mTc标记脑灌注显像剂。标记脑灌注显像剂。SPECT脑显像脑显像 脑部各部位脑部各部位(bwi)显像图显像图 第30页/共79页第三十一页，共80页。2023/2/2732（二）脑受体显像剂（二）脑受体显像剂被释放的递质，扩散被释放的递质，扩散(kusn)(kusn)通过通过突触间隙，到达突触后膜，与位于突触间隙，到达突触后膜，与位于后膜中的受体结合，形成递质受体后膜中的受体结合，形成递质受体复合体。复合体。典型典型(dinxng)(dinxng)的脊椎神经元由树突、细胞体和轴突的脊椎神经元由树突、细胞体和轴突组成。组成。第31页/共79页第三十二页，共80页。2023/2

35、/2734（二）脑受体显像剂（二）脑受体显像剂 神经递质的释放、传送、重吸收、浓度的时间和空间分布与神经递质的释放、传送、重吸收、浓度的时间和空间分布与脑的活动、功能、疾患有密切的关系。因此，神经受体显像是脑的活动、功能、疾患有密切的关系。因此，神经受体显像是在分子水平上研究神经生物学的有力工具在分子水平上研究神经生物学的有力工具(gngj)(gngj)。神经递质能与相应的受体选择性的结合，因而受体就以与其神经递质能与相应的受体选择性的结合，因而受体就以与其特异结合的神经递质命名，如多巴胺受体、乙酰胆碱受体等。特异结合的神经递质命名，如多巴胺受体、乙酰胆碱受体等。药物如果能与某受体结合产生与递

36、质相似的作用，称为激动药药物如果能与某受体结合产生与递质相似的作用，称为激动药。如果药物与受体结合后妨碍递质与受体结合，产生与递质相。如果药物与受体结合后妨碍递质与受体结合，产生与递质相反的作用，称为阻断药。目前研究过的脑受体显像剂多是用放反的作用，称为阻断药。目前研究过的脑受体显像剂多是用放射性核素标记的激动剂或拮抗剂。射性核素标记的激动剂或拮抗剂。第33页/共79页第三十四页，共80页。2023/2/2735三、肿瘤三、肿瘤(zhngli)显像剂显像剂小分子小分子(fnz)(fnz)肿瘤显像肿瘤显像剂剂单克隆抗体单克隆抗体(kngt)(kngt)肿瘤显像剂肿瘤显像剂肿肿瘤瘤显显像像剂剂第3

37、4页/共79页第三十五页，共80页。2023/2/2736（一）小分子（一）小分子(fnz)肿瘤显像剂肿瘤显像剂 原理：肿瘤细胞生长旺盛，对于营养物质（葡萄糖、氨原理：肿瘤细胞生长旺盛，对于营养物质（葡萄糖、氨基酸等）的需求远高于正常细胞，因此，可以基酸等）的需求远高于正常细胞，因此，可以(ky)(ky)用放射用放射性核素标记的葡萄糖、氨基酸等作为肿瘤显像剂。性核素标记的葡萄糖、氨基酸等作为肿瘤显像剂。18F-FDG 18F-FDG在体内的分布与葡萄糖类似，但不能与葡萄糖一样代谢。在肿瘤在体内的分布与葡萄糖类似，但不能与葡萄糖一样代谢。在肿瘤(zhngli)(zhngli)组织浓组织浓集程度随

38、肿瘤集程度随肿瘤(zhngli)(zhngli)的恶性程度增加而增加，可用于肿瘤的恶性程度增加而增加，可用于肿瘤(zhngli)(zhngli)的早期诊断。的早期诊断。18F-FDG18F-FDG用于肿瘤用于肿瘤(zhngli)(zhngli)显像的缺点是特异性不够高，对于显像异常部位的确诊往往需要用其它方法显像的缺点是特异性不够高，对于显像异常部位的确诊往往需要用其它方法加以佐证。加以佐证。肿瘤组织的蛋白质合成速度加快，氨基酸的摄取速度也相应提高，肿瘤组织的蛋白质合成速度加快，氨基酸的摄取速度也相应提高，但氨基酸比葡萄糖在炎症细胞（主要是中性白细胞）代谢过程中作用但氨基酸比葡萄糖在炎症细胞（

39、主要是中性白细胞）代谢过程中作用小，测量标记氨基酸的吸收比测量葡萄糖的消耗能够更准确地估计肿小，测量标记氨基酸的吸收比测量葡萄糖的消耗能够更准确地估计肿瘤的生长速度。基于此为肿瘤诊断和治疗提供有用的信息。瘤的生长速度。基于此为肿瘤诊断和治疗提供有用的信息。第35页/共79页第三十六页，共80页。2023/2/2737（二）单克隆抗体（二）单克隆抗体(kngt)肿瘤显像剂肿瘤显像剂 当分子量较大的外源性物质进入生物体内，生物体会产生一种对当分子量较大的外源性物质进入生物体内，生物体会产生一种对抗抗原的蛋白质，称为抗体。抗体与相应的抗原亲和力高，生成复合抗抗原的蛋白质，称为抗体。抗体与相应的抗原亲

40、和力高，生成复合物后使得外来物质的有害作用得以减弱或消除，称为免疫物后使得外来物质的有害作用得以减弱或消除，称为免疫(miny)(miny)反反应，这是生物的一种自我保护反应。人体中存在的免疫应，这是生物的一种自我保护反应。人体中存在的免疫(miny)(miny)球蛋球蛋白是最常见的抗体。白是最常见的抗体。1975 1975年，德国科学家科勒（年，德国科学家科勒（H KhlerH Khler）和阿根廷科学家米尔斯坦（）和阿根廷科学家米尔斯坦（G G MilsteinMilstein）在细胞杂交技术的基础上，创建了杂交瘤技术。他们把可在）在细胞杂交技术的基础上，创建了杂交瘤技术。他们把可在体外培

41、养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原（如人的肿瘤细胞）免体外培养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原（如人的肿瘤细胞）免疫后的纯系小鼠脾细胞融合杂交，应用选择性培养基并筛选阳性细胞，疫后的纯系小鼠脾细胞融合杂交，应用选择性培养基并筛选阳性细胞，进行克隆化培养，得到进行克隆化培养，得到(d do)(d do)一定数量的具有对前述抗原具有专属性一定数量的具有对前述抗原具有专属性免疫反应的杂交瘤细胞，从中分离出的抗体即免疫反应的杂交瘤细胞，从中分离出的抗体即McAbMcAb。（。（Monoclonal Monoclonal AntibodyAntibody）第36页/共79页第三十七页，共80页。20

42、23/2/2738（二）单克隆抗体（二）单克隆抗体(kngt)肿瘤显像剂肿瘤显像剂 McAb McAb的最大特点是它的高度专一性和对其专属抗原的高亲和力。如的最大特点是它的高度专一性和对其专属抗原的高亲和力。如果用单光子发射核素或正电子发射核素标记单克隆抗体进行果用单光子发射核素或正电子发射核素标记单克隆抗体进行(jnxng)SPECT(jnxng)SPECT或或PETPET显像，即为放射免疫显像，如果标记上治疗放射显像，即为放射免疫显像，如果标记上治疗放射性核素用于体内的放射治疗，则为放射免疫治疗（性核素用于体内的放射治疗，则为放射免疫治疗（RITRIT）。放射性核素）。放射性核素标记的标记

43、的McAbMcAb被称为被称为“生物导弹生物导弹”，其中，其中McAbMcAb将作为弹头的放射性核素运将作为弹头的放射性核素运送到目标细胞，起着靶向载体的作用。送到目标细胞，起着靶向载体的作用。McAb McAb分子中的双硫键可被还原为巯基，分子中的双硫键可被还原为巯基，S2-+2e+2H+2HS-S2-+2e+2H+2HS-，这些巯基能与，这些巯基能与TcO3+TcO3+配位，形成相当稳定的配合物。利用这配位，形成相当稳定的配合物。利用这个个(zh ge)(zh ge)方法将方法将99mTc99mTc直接标记到直接标记到McAbMcAb分子上，但对半胱氨分子上，但对半胱氨酸、谷胱甘肽等含巯基

44、的化合物不稳定。酸、谷胱甘肽等含巯基的化合物不稳定。9090Y Y和和111111InIn等金属核素用直接标记法不能制备稳定的标记化等金属核素用直接标记法不能制备稳定的标记化合物，需要通过合物，需要通过BFCABFCA（一种螯合剂一种螯合剂)间接标记到间接标记到McAbMcAb上。上。第37页/共79页第三十八页，共80页。2023/2/2739第四节治疗第四节治疗(zhlio)用放射性药用放射性药物物p小分子放射性治疗药物小分子放射性治疗药物p治疗肿瘤治疗肿瘤(zhngli)的导向药物的导向药物p中子俘获治疗中子俘获治疗第38页/共79页第三十九页，共80页。2023/2/2740引言引言(

45、ynyn)放射性治疗的本质：是利用射线对生物体的电离和激发，定向破放射性治疗的本质：是利用射线对生物体的电离和激发，定向破坏病变组织坏病变组织(zzh)或改变代谢来达到治疗病症目的。或改变代谢来达到治疗病症目的。放射性治疗药物的一般要求：放射性治疗药物的一般要求：纯的纯的或或放射性，具有放射性，具有(jyu)较高的能量；较高的能量；半衰期短，可在短期内达到预期治疗效果；半衰期短，可在短期内达到预期治疗效果；易于标记成适用的制剂，且在体内外都很稳定。易于标记成适用的制剂，且在体内外都很稳定。研究比较多的主要有研究比较多的主要有：131I、32P、89Sr(锶锶)、153Sm(钐钐)等标记的等标记

46、的的小分子化合物和生物制剂。的小分子化合物和生物制剂。放射性核素放射性核素+药物输送系统药物输送系统要求亲肿瘤或肿瘤导向性好要求亲肿瘤或肿瘤导向性好“弹头弹头”第39页/共79页第四十页，共80页。2023/2/2741一、小分子放射性治疗一、小分子放射性治疗(zhlio)药物药物131I(131I(碘碘)放射性治疗放射性治疗(zhlio)(zhlio)药物药物89Sr(89Sr(锶锶)放射性治疗放射性治疗(zhlio)(zhlio)药物药物小小分分子子放放射射性性治治疗疗药药物物3232P(P(磷磷)放射性治疗药物放射性治疗药物153153Sm(Sm(钐钐)放射性治疗药物放射性治疗药物第40

47、页/共79页第四十一页，共80页。2023/2/2742（一）（一）131I(碘碘)放射性治疗放射性治疗(zhlio)药物药物 碘参与甲状腺激素的合成原料之一；碘参与甲状腺激素的合成原料之一；131I131I的放射性特点的放射性特点 131I 131I发射的主要发射的主要射线射线(shxin)(shxin)为为606.3keV606.3keV（90%90%），在组织），在组织中的射程较短，可有效地杀伤摄入中的射程较短，可有效地杀伤摄入131I131I的细胞，对邻近组织损伤不的细胞，对邻近组织损伤不大。大。pNa131INa131I用于治疗甲亢用于治疗甲亢p 将将131I131I注入患者体内，正

48、常甲状腺因功能受到抑制而不注入患者体内，正常甲状腺因功能受到抑制而不摄取或很少摄取摄取或很少摄取131I131I，若是功能自主性甲状腺组织，若是功能自主性甲状腺组织(zzh)(zzh)分分泌过多的甲状腺素引起甲亢，会摄取大量的泌过多的甲状腺素引起甲亢，会摄取大量的131I131I，从而达到，从而达到的目的。的目的。第41页/共79页第四十二页，共80页。2023/2/2743（二）（二）32P放射性治疗放射性治疗(zhlio)药物药物主要的存在形式主要的存在形式(xngsh)(xngsh)：Na2H32PO4Na2H32PO4或或NaH232PO4NaH232PO4 可通过参与核蛋白、核苷酸、

49、磷脂代谢及可通过参与核蛋白、核苷酸、磷脂代谢及DNADNA与与RNARNA的合成，进的合成，进入细胞内。入细胞内。应用：应用：用于治疗血管瘤；用于治疗血管瘤；用于许多晚期癌症患者用于许多晚期癌症患者(hunzh)(hunzh)的骨转移癌镇痛。的骨转移癌镇痛。3232P P的放射性特点：的放射性特点：发射发射射线为射线为1710.3keV1710.3keV，半衰期约为，半衰期约为14.314.3天。天。第42页/共79页第四十三页，共80页。2023/2/2744（二）（二）32P放射性治疗放射性治疗(zhlio)药物药物一般一般(ybn)血管瘤血管瘤 大面积小儿大面积小儿(xio r)血管瘤血

50、管瘤 32P可治疗的血管瘤可治疗的血管瘤 第43页/共79页第四十四页，共80页。2023/2/2745（三）（三）89Sr放射性治疗放射性治疗(zhlio)药物药物 89Sr 89Sr的放射性特点：的放射性特点：半衰期半衰期50.5350.53天，天，-射线最大能量为射线最大能量为1.463MeV1.463MeV，平均能量，平均能量0.58MeV0.58MeV，在软组织的平均射程，在软组织的平均射程(shchng)(shchng)约约2.4mm2.4mm。同时能发射极少量能量为同时能发射极少量能量为0.909MeV0.909MeV的的射线。射线。美国美国FDAFDA批准的批准的89Sr89S