随着现代医疗技术的快速发展,核医学逐渐被大家所熟知,但还是有很多人会「谈核色变」,今天,湖州市中心医院核医学科主任毛新峰博士,就带领大家一起来了解一下核医学的前世今生。
什么是核医学
核医学(nuclear medicine)是一门利用核素和核射线来诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。是现代医学的重要组成部分。
核医学的历史,最早可追溯到上世纪末、本世纪初。1896 年法国科学家贝克勒尔发现与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。此后,他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射,从而确认了天然放射性的发现。
1898 年,居里夫妇发现了自然界中的钍和镭元素也具有放射性。1903 年,居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖。后来,人们就开始探索用放射线来诊断和治疗疾病。
无疑,放射性元素的发现叩开了核医学的大门。1942 年,费米建成世界上第一个原子反应堆,从而解决了放射性核素不易获得这个难题。1951 年,卡森成功研制自动扫描机;1957 年,钼 99、锝 99m 发生器相继问世;1958 年,安格研制成功闪烁照相机,使放射性核素显像技术得到了迅猛的发展,同时也推动了核医学的快速发展。
现如今,人们可以通过加速器、核素发生器、反应堆来生产能量适中、半衰期适中、更为安全的人工放射性核素用于医学诊断和治疗。我们所熟知的全身「PET-CT」就是利用 18F 来标记葡萄糖、SPECT 是利用 99mTc 来标记相关物质通过参与体内代谢,被组织和器官特异性的吸收来显像。其他还有一些放射性元素,如:131I、89Sr、32P、225Ac 等,由于它们发射适量的放射线,而且射程较短(仅为数毫米,大约 3-5 个细胞距离)等特点,常被用于疾病的治疗。
最为经典的就是 131I 治疗甲亢。因为甲状腺组织能特异性吸收碘,通过给予甲亢患者适量 131I,可以利用 131I 自带射线来破坏多余甲状腺组织而达到治疗甲亢的目的。
核医学成像有哪些优势
核医学成像的特点就是功能成像。我们将标有放射性元素的药物注入体内,伪装成正常人体所需成分,参与正常代谢,通过该药物所发出的射线被扫描仪器捕获,借此可以发现疾病、了解器官功能、生理生化、代谢与基因表达等方面的变化。这些药物被称为「分子探针」,因此,核医学成像又被称为「分子影像」。
主要特点是:
一是「早」
核医学成像的首要优势,就是具有很好的「敏感性」,即能够早期诊断疾病。比如骨显像,可以早期探查到骨转移病灶,要比普通 X 线早 3-6 个月。
二是「准」
大家知道肿瘤生长需要丰富的营养成分,其中葡萄糖是肿瘤最爱吃的成分之一。因此,我们用 18F 标记脱氧葡萄糖伪装成葡萄糖注入体内让肿瘤大量摄取,由于标记后的脱氧葡萄糖能发出射线能够被 PET-CT 捕获,就能精准定位肿瘤的位置。
三是「全」
PET-CT、SPECT 一次性检查可以宏观的显示全身各脏器功能,避免「一叶障目不见泰山」,实现对全身状况的有效评估。
核医学检查对人体有伤害吗
辐射问题是一直困扰大家的安全性问题。其实我们要知道,我们身边的辐射无处不在。国际上使用有效剂量的概念来衡量人体所受辐射大小,其常用剂量单位为毫希伏(mSv)。
我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)规定,对于普通公众照射剂量限值为 1mSv/年;对于职业照射剂量限值:连续 5 年的年平均有效剂量为 20mSv,或任何一年中的有效剂量为 50mSv。我们日常常见的辐射有:
从上面数据可以看出,1 次全身骨骼显像或心肌显像的剂量低于 1 次胸部 CT 检查,1 次 PET-CT 检查的剂量相当于 1 次腹盆部 CT 增强检查。
目前,随着设备的不断迭代更新,以 PET-CT 为例,检查时常使用低剂量 CT 扫描,而且扫描时间更短、剂量更低,总剂量由以往的 20mSv 已降至 10mSv 左右。因此,大家不必对核医学检查的辐射产生恐惧心理。
放射性药物在体内滞留多久会对周围人造成影响吗
放射性药物在体内的滞留时间主要取决于药物的半衰期,半衰期越短,其在体内滞留时间越短。常用药物的半衰期:
由上表可以看出,以 99mTc 为例,99mTc 注入体内后 3 小时的辐射剂量已经减少一半,6 小时后衰减到近 1/4,24 小时后体内残余的辐射剂量所剩无几。而 PET-CT 检查所用的 18F-FDG 衰减更快,离开检查科室就几乎已经衰减近一半,24 小时几乎能完全衰变。
根据刘斌*等报道,与 18F-FDG 显像患者夜间同床共睡的家庭成员的辐射剂量(RD)为 32.49~58.01µSv(1μSv = 0.001mSv),白天接触的家庭成员 RD 为 4.59~13.48µSv,单位同事的 RD 为 6.06~17.79µSv,邻座乘客的 RD 为 98.43~175.77µSv。所以说,核医学检查是安全的,对周围人群几乎没有影响。
参考文献:
*刘斌, 蒋丽莎,杨晓川, 田蓉.18F-FDG 显像患者对公众人群及核医学技师辐射剂量的估算 [J]. 中国医学影像技术,2016,32(01):134-137。
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