核醫(yī)學介紹
一、核醫(yī)學基本概念
核醫(yī)學是一門將放射性核素與醫(yī)學相結(jié)合的綜合性醫(yī)學學科,屬于現(xiàn)代醫(yī)學重要分支,融合了物理學、放射化學、生物學、藥理學以及臨床醫(yī)學多門學科知識。它利用放射性核素標記的示蹤藥物,借助核醫(yī)學成像設備,觀察人體內(nèi)部器官、組織的代謝、血流、功能狀態(tài),既可以完成疾病診斷,也能夠開展靶向治療,實現(xiàn) “診斷 + 治療” 一體化的醫(yī)學應用。
和普通 X 光、CT 這類依靠解剖形態(tài)成像的檢查不一樣,核醫(yī)學核心是功能代謝成像。CT、核磁大多看器官長什么樣子、結(jié)構(gòu)有沒有破損;核醫(yī)學可以在器官還沒有出現(xiàn)明顯形態(tài)改變的時候,就捕捉細胞層面代謝、血流變化,很多疾病早期結(jié)構(gòu)看不出異常,但代謝已經(jīng)發(fā)生改變,核醫(yī)學就能夠提前發(fā)現(xiàn)病灶。
核醫(yī)學分為臨床核醫(yī)學與實驗核醫(yī)學兩大板塊。臨床核醫(yī)學直接服務患者,包含診斷核醫(yī)學與治療核醫(yī)學;實驗核醫(yī)學多用于科研,探究藥物、放射性物質(zhì)在動物體內(nèi)的代謝規(guī)律,為臨床應用打下理論基礎。日常醫(yī)院接觸到的核醫(yī)學,基本都是臨床核醫(yī)學范疇。
二、核醫(yī)學成像基本原理
核醫(yī)學的核心原理是放射性示蹤技術(shù)。工作人員根據(jù)檢查目的,制作對應的放射性示蹤劑,示蹤劑由普通藥物分子加上微量放射性核素組合而成。將示蹤劑通過靜脈注射、口服等方式引入人體后,示蹤劑會跟隨人體生理循環(huán),定向聚集到目標器官、病變組織當中。
不同組織、不同病灶的代謝活性不一樣,代謝旺盛的部位會攝取更多示蹤藥物,放射性活度更高;病變壞死、功能衰退的組織攝取量會明顯降低。體外的 γ 相機、SPECT、PET?CT、PET?MR 等設備,接收示蹤劑釋放出來的 γ 射線,經(jīng)過計算機運算重建,生成人體的斷層圖像。圖像上濃聚、稀疏的明暗變化,就反映出器官的功能、血流、代謝水平。
簡單來說:CT 是機器向外發(fā)射射線穿透人體;核醫(yī)學是藥物進到身體內(nèi)部,從人體內(nèi)部向外發(fā)出射線,機器接收體內(nèi)的信號完成成像。射線來源的區(qū)別,決定了二者成像側(cè)重點完全不同。
三、核醫(yī)學主要檢查項目及臨床應用
(一)PET?CT / PET?MR
PET?CT 是大眾熟知的核醫(yī)學高端檢查,最常用顯像劑為 1?F?FDG 葡萄糖示蹤劑。腫瘤細胞增殖快,葡萄糖消耗遠高于正常組織,會大量攝取示蹤劑,在圖像呈現(xiàn)高濃聚熱點。
主要用途:腫瘤的早期篩查、腫瘤分期、評估有無全身轉(zhuǎn)移;腫瘤放化療之后療效評估;鑒別組織和腫瘤復發(fā);不明原因發(fā)燒查找感染、腫瘤病灶;同時也用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病,比如阿爾茨海默病、癲癇病灶定位。PET?MR 輻射更低,多用于兒童、軟組織病灶評估。
(二)SPECT 單光子發(fā)射計算機斷層顯像
SPECT 應用場景十分廣泛,是醫(yī)院核醫(yī)學科常規(guī)設備。
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心肌灌注顯像:冠心病重要檢查,判斷心肌有無缺血、缺血范圍大小,評估心肌存活情況,指導支架、搭橋手術(shù)方案,是無創(chuàng)評估心肌活力的重要手段。
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全身骨顯像:腫瘤患者排查全身骨轉(zhuǎn)移,比 X 光早數(shù)月發(fā)現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移病灶;同時用于股骨頭壞死、骨關(guān)節(jié)炎癥、隱匿骨折的診斷。
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甲狀腺顯像:判斷甲狀腺結(jié)節(jié)功能,區(qū)分熱結(jié)節(jié)、冷結(jié)節(jié),輔助甲亢、甲狀腺炎診斷。
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腎動態(tài)顯像:評估雙腎各自的腎小球濾過功能,分別看左右腎臟的功能,判斷尿路梗阻程度,是腎功能評估的特色檢查。
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肺灌注通氣顯像:診斷肺栓塞,評估肺部血流情況。
(三)體外檢測項目
核醫(yī)學不只有拍片檢查,體外放射分析不需要把放射性藥物打進身體。抽取患者血液樣本,利用放射免疫分析法檢測體內(nèi)微量、腫瘤標志物。比如甲狀腺、促甲狀腺檢測,過去大量使用核醫(yī)學體外檢測技術(shù),現(xiàn)在部分被化學發(fā)光替代,但依舊是重要技術(shù)基礎。
四、核醫(yī)學的治療應用(治療核醫(yī)學)
核醫(yī)學不只是做檢查,放射性核素靶向治療是它獨有的優(yōu)勢,屬于內(nèi)照射治療。放射性藥物進入人體后,靶向聚集在病變部位,釋放短射程射線,近距離殺傷病變細胞,對周圍正常組織損傷相對較小。
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131 碘治療甲亢:碘會被甲狀腺特異性攝取,口服碘?131,射線破壞過度增生的甲狀腺組織,控制甲亢,是甲亢經(jīng)典治療方案之一。
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131 碘分化型甲狀腺癌術(shù)后清甲清灶:甲狀腺癌手術(shù)切除腺體之后,口服碘?131 清除殘留甲狀腺組織,殺滅隱匿轉(zhuǎn)移病灶,降低復發(fā)概率。
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鍶?89、鈥?166 治療腫瘤骨轉(zhuǎn)移:針對惡性腫瘤多發(fā)骨轉(zhuǎn)移引發(fā)的頑固性骨痛,放射性藥物定向沉積在骨轉(zhuǎn)移病灶,緩解疼痛,抑制腫瘤病灶進展,改善晚期患者生活質(zhì)量。
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肽受體放射性核素治療(PRRT):針對神經(jīng)腫瘤,靶向藥物結(jié)合放射性核素,精準作用于腫瘤細胞,是新興腫瘤治療手段。
五、大家關(guān)心的輻射安全問題
很多人對核醫(yī)學最大顧慮就是輻射。核醫(yī)學使用的放射性核素,都選用半衰期短的核素。半衰期指放射性活度衰減一半需要的時間,常用的 1?F 半衰期約 110 分鐘,???Tc 半衰期 6 小時,131?I 半衰期 8 天。
注射進人體的示蹤劑,一方面會隨人體尿液、汗液代謝排出體外,另一方面放射性本身快速衰變,身體內(nèi)輻射活度會快速下降。
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做診斷類核醫(yī)學檢查(PET?CT、SPECT),受檢者接受的輻射劑量處于可控醫(yī)學劑量范圍,對于具備檢查指征的患者,檢查帶來的臨床收益遠大于輻射潛在風險。
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做完檢查之后,短時間內(nèi)體內(nèi)帶有微量放射性,建議多喝水加速藥物排泄;短時間盡量避免近距離長時間懷抱嬰幼兒、孕婦,普通成年人正常接觸沒有太大風險。
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治療使用大劑量放射性藥物(碘 131 治療),患者需要短期隔離,醫(yī)院會設置專門核醫(yī)學隔離病房,按照規(guī)范隔離,等到體內(nèi)放射性降到安全水平再出院,保護家屬與公眾安全。
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核醫(yī)學科室建筑都做厚重防護屏蔽,鉛門、鉛玻璃、鉛墻體,防止射線外泄,門診、走廊周邊環(huán)境輻射滿足國家安全標準,普通人路過核醫(yī)學科室,不會受到輻射傷害。
注意:孕婦、哺乳期女性做核醫(yī)學檢查需要嚴格評估利弊,醫(yī)生會權(quán)衡病情,非必要不做;兒童檢查會按照體重降低示蹤劑用量。
六、核醫(yī)學與其他影像檢查對比
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CT、DR:屬于外照射,設備發(fā)射 X 射線,優(yōu)勢是解剖結(jié)構(gòu)清晰,看骨骼、臟器形態(tài),適合骨折、結(jié)石、占位形態(tài)觀察,看不到代謝功能。
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MRI 核磁:無電離輻射,軟組織分辨率高,看腦組織、韌帶、內(nèi)臟結(jié)構(gòu),同樣側(cè)重解剖形態(tài),無法直接評估細胞代謝。
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核醫(yī)學(PET?CT/SPECT):側(cè)重功能代謝,早于形態(tài)改變發(fā)現(xiàn)病變;缺點解剖細節(jié)不如 CT,因此 PET?CT 會把 PET 代謝圖像和 CT 解剖圖像融合,兼顧功能 + 結(jié)構(gòu)。
臨床上經(jīng)常多種影像互相補充,不是誰替代誰,比如 CT 發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié),無法判斷良惡性,進一步做 PET?CT 看結(jié)節(jié)代謝活性,綜合判斷病情。
七、核醫(yī)學發(fā)展現(xiàn)狀與未來方向
國內(nèi)核醫(yī)學近些年發(fā)展速度很快,各級三甲醫(yī)院陸續(xù)配置 SPECT、PET?CT 設備。過去核醫(yī)學認知度較低,很多患者只知道 CT 核磁,不知道功能代謝影像的價值。
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新型顯像劑不斷研發(fā):針對不同腫瘤靶點、神經(jīng)疾病靶點開發(fā)新型示蹤藥物,實現(xiàn)更多疾病精準顯像。
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診療一體化:同一個靶點,一種核素用來做顯像診斷,另一種核素標記同一分子用來做靶向治療,先顯像判斷患者適不適合接受治療,再開展治療,實現(xiàn)精準個體化醫(yī)療。
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設備迭代升級:PET?MR 普及,數(shù)字化 SPECT 設備提升圖像質(zhì)量,降低給藥劑量,進一步減少患者輻射。
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在腫瘤、心腦血管、神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域發(fā)揮更大價值,推動疾病早篩、精準分期、精準治療。
八、總結(jié)
核醫(yī)學是一門兼顧診斷與治療的特色醫(yī)學學科,核心是放射性示蹤技術(shù)。它最大的獨特價值,就是跳出單純看器官 “長什么樣”,直接觀察組織細胞的代謝、功能變化,可以實現(xiàn)疾病早期發(fā)現(xiàn);同時依托靶向放射性藥物開展內(nèi)照射治療,為甲亢、甲狀腺癌、腫瘤骨轉(zhuǎn)移、神經(jīng)腫瘤等疾病提供獨特治療手段。
大眾不必過度恐慌核醫(yī)學的輻射風險,在醫(yī)生嚴格把握適應癥前提下,核醫(yī)學檢查與治療,能夠給疾病診療提供其他檢查無法替代的關(guān)鍵信息。隨著分子醫(yī)學不斷進步,核醫(yī)學在精準醫(yī)療時代會扮演越來越重要的角色。