一、核医学专业背景简介
核医学的本质是一种示踪技术。核医学显像是以显像剂（放射性核素及其标记化合物）在脏器内分布异常为基础来揭示疾病的功能和形态变化，其特异性在于反映不同功能的相应显像剂。分布在体内的显像剂的探测及脏器成像主要涉及γ光子或正电子的记录、转化、放大、定位和成像。依据放射性核素种类及探测技术不同，核医学显像仪器可分为用于γ光子发射核素（如99mTc、123I等标记物）探测的 ECT和用于正电子探测（如18F、11C、15O 等正电子核素标记物）的PET和PET/CT仪。高特异性的示踪剂和核仪器是核医学诊断、治疗的关键，两者相互促进和发展，如锝-99m及123I标记的肿 瘤显像剂的发展推动了 ECT显像在肿瘤诊断中的应用（表1）；反过来，核显像技术如PET技术的进步也推动了相应PET肿瘤显像药物的发展（表2）。
图2.1 Biograph 16 PET/CT 图2.2 肿瘤的18F-FDG PET/CT显像
表1 用于 ECT诊断、研究肿瘤的显像剂
显像剂 临床应用
99m Tc-MDP 用于原发性及转移性骨肿瘤的诊断
67Ga - 柠檬酸盐 淋巴瘤的诊断
99mTc-V-DMSA 甲状腺髓样癌等的诊断
99mTc- HL 91 肿瘤乏氧显像剂
123I-MIBG 嗜铬细胞瘤及交感神经源性肿瘤的诊断
99mTc-或111In-octreotide 胃肠胰腺神经内分泌肿瘤的诊断
131I-VIP(血管活性肠肽) 上皮细胞瘤的诊断
99m Tc-P829 黑色素瘤和肺癌的诊断
131I-CCK-8 未分化甲状腺癌和胰腺癌等的诊断
99m Tc-A EXIN Ⅴ 细胞凋亡显像，用于肿瘤治疗疗效等观察
放放射免疫显像剂 111In-B72.3 又名OncoScint CR／OV，Satumomab Pendetide 结直肠腺癌、卵巢上皮细胞癌、乳腺癌、肺小细胞癌、胰腺癌、胃癌和食管癌的诊断
99mTc-CEAFab IM-MU-4Fab, Arcitumomab或CEA-Scan 原发性、转移性肝内外的结直肠癌的诊断，也用于乳腺癌的淋巴转移探测
99mTc -NR-LU-10-Fab\' 为抗肺癌抗体片段，又称Nofetumomab或Verluma 在小细胞或非小细胞肺癌有高度表达。用于肺癌病期分类、探测转移、良性与恶性病变的鉴别。
111ln-Capromab pendetide 又称Prostacint 为鼠源性IgC抗体，能与前列腺癌细胞浆内的抗原相结合。用于探测前列腺癌盆腔淋巴转移。
表2 用于PET肿瘤研究的显像剂
显像剂 机制及用途
18F-FDG 糖代谢
11C-蛋氨酸、酪氨酸 18F-DOPA、18F-甲基酪氨酸 氨基酸摄取与蛋白质合成
18F-脱氧尿嘧啶 11C-胸腺嘧啶核苷 核酸代谢（DNA复制）
11C-乙酸 脂肪酸代谢
18F- octreotide（奥曲肽） 生长抑素受体
18F-雌二醇、孕激素 雌、孕激素受体
18F-MISO (甲氧甲基硝基咪唑醇) 肿瘤乏氧
二、核医学在肿瘤诊断中的作用
1. PET及PET/CT的应用
近年来，正电子发射断层显像(positron-emi on tomography，PET)以飞快的速度崛起，成为医学上一项重要的影像学诊断模式。PET/CT由于它能够同时反映机体功能和解剖的信息，更加引人瞩目。根据注入体内的放射性示踪剂的不同，PET可以无创性定量探测体内葡萄糖代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢的变化。可以说PET在一定意义上克服了现有分子生物学技术脱离活体内环境、体内调控及组织间相互作用的局限，实现了分子生物学和分子医学的活体化检测。它可以并将从以下几方面为肿瘤学提供信息：1）肿瘤的生物学特性，包括肿瘤的良恶性鉴别、分期、监测复发、转移的早期诊断等 2）协助确定肿瘤治疗方案并监测治疗效果。3）肿瘤的基础研究，包括从多种物质代谢、受体、基因突变、DNA合成等方面的研究。
目前，临床常用于肿瘤诊断、研究的仍是18F标记的脱氧葡萄糖18FDG PET显像，其在以下情况有独特的优势：①恶性肿瘤的诊断，良恶性肿块的鉴别和全身转移灶的探查，如肺部孤立性结节的良恶性质的鉴别，纵隔淋巴结以及全身远处转移提供的肿瘤的代谢情况；②病程、病期的分类、为合理的治疗方案提出依据；③肿瘤术后复发还是瘢痕组织的鉴别；④肿瘤放疗后复发还是放疗后坏死；⑤肿瘤治疗如放疗和化疗前后疗效监测等都有十分重要的临床价值；⑥对于血肿瘤标志物如CEA，AFP、CAl9-9等持续增高的病人进行原发和全身转移灶的寻找更有其独特的优势；⑦根据脑肿瘤特别是星状细胞和胶质母细胞瘤对FDG摄取程度来反映组织学的分化程度可补充病理形态学的不足；⑧全身健康检查可早期发现隐匿的微小病灶为早期治疗创造了有利条件。目前18FDG PET在肺癌、头颈部肿瘤、大肠直肠癌、食道癌、淋巴瘤、黑色素瘤、乳腺癌、甲状腺癌、子宫颈癌、胰腺癌及脑瘤的诊断、鉴别诊断及疗效评估中发挥着重要作用，并已纳入美国健康保健经济管理局（HCFA）公布的医疗费可以报销范围之内。需要指出的是，虽然18FDG PET显像有上述诸多的优点，并有广泛的应用前景，但是FDG的摄取并非肿瘤组织所特有，也可浓集于心、脑等正常组织，而且炎症、肉样瘤、结核病变以及泌尿道等也有较多的FDG浓集，因此也有一定的假阳性，但有较高的阴性预测值。
尽管18F-FDG保持着其在PET示踪剂当中的首席位置，其他的用于PET显像的显像剂研究正显示出光明的前景。如18F-酪氨酸（FET）能被所有小细胞癌症所摄取，并且在肿瘤与普通炎症的鉴别上具有比18F-FDG更高的精确度；11C-胆碱PET显像的浓聚与恶性程度之间相关。乏氧显像剂由于其能选择地浓集于乏氧组织或细胞中，并通过显像来评估肿瘤的乏氧程度，在实体肿瘤中，肿瘤细胞的乏氧程度越高，肿瘤的恶性可能性