医用回旋加速器与癌症:“世纪分子”的崛起!

2020-05-06

前言


恶性肿瘤(癌症)已成为严重威胁国人健康的主要公共卫生问题之一。根据国家癌症中心最新发布的《2019年全国最新癌症报告》显示“恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.91%,且近十几年来恶性肿瘤的发病死亡均呈持续上升态势,每年恶性肿瘤所致的医疗花费超过2200亿元,防控形势严峻。”世界卫生组织提出,三分之一的癌症可以通过早期发现得到根治。通过规范化筛查早期发现并进行手术治疗,可以有效减轻癌症患者的痛苦和经济负担,因此,医学界格外看重癌症的早期筛查。而被称为“癌症早筛利器”的核医学设备PET-CT需要一种主力显像剂:18F-FDG。




(视频来源:Youtube)

 一、医用回旋加速器与18F-FDG
 
PET中常用的显像剂18F-FDG的全称是“氟代脱氧葡萄糖”。因为18F-FDG可准确反映体内器官/组织的葡萄糖代谢水平,因此被誉为“世纪分子”。18F -FDG由粒子加速器在患者进行PET-CT检查前几小时内获得。这种粒子加速器也被称为“回旋加速器”。放射化学家利用回旋加速器获得氟-18核素,再通过一系列的化学反应生产出18F-FDG注射液。
                      
二、18F-FDG结合PET-CT的威力


1、肿瘤早期的诊断


2000年,PET-CT被美国《时代周刊》评为三项风云发明之一。由于癌细胞消耗葡萄糖的速度比正常细胞快。在静脉注射18F-FDG后,18F-FDG会迅速循环至全身血管并大量聚集在癌变细胞。使用PET-CT扫描患者时,聚集大量18F-FDG的癌变细胞会呈现“亮点”。18F-FDG+PET-CT让肿瘤诊治进入“分子时代”,可早期发现全身肿瘤原发及转移病灶,为医生准确判断其良、恶性提供了可靠的依据。
                         


2、心肌活性的诊断


18F-FDG+PET-CT心肌代谢显像是目前判断心肌细胞活性的“金标准”,可以准确鉴别坏死心肌与可逆性缺血心肌,对介入治疗,冠状动脉搭桥手术(需配64排CT)有重要的指导作用,并能对手术后的心功能恢复情况进行预测。18F-FDG作为一种葡萄糖类似物,可以被存活的心肌细胞摄取,参与糖代谢,其放射性可以被PET-CT采集并在图像上显示出来;而已“死亡”的心肌细胞是不能“吃糖”的,相应部位的心肌在图像上就是缺损的。对此感兴趣的朋友可以看看《走近科学:生活中的核(下集)》。






3、人体的“糖”异样代谢的疾病的诊断
              


比如阿尔兹海默症。淀粉样的蛋白神经元损伤会造成糖代谢能力降低。以前,只能通过尸检来检测到这种蛋白。现在18F-FDG+PET-CT能最大限度地保证诊断的正确性。