在医院，当接过医生开出的检查单，看到“核医学”三个字，很多患者常会感到陌生，甚至还有一丝隐隐的恐惧。

【资料图】

“核？核医学？”

“会不会有辐射？

“核医学检查对我的伤害肯定很大吧？”

不要慌！不要怕！今天我们就请 北京协和医院 核医学科 郝志鑫医生来揭秘核医学。

核医学的“灵魂”——放射性核素

核医学是应用放射性核素来诊断、治疗疾病和进行医学研究的学科。放射性核素是核医学的“灵魂”。所谓放射性核素，就是能通过自发衰变并发出各种射线的物质。常见的射线有三种类型，分别是α射线、β射线和γ射线。

α****射线的穿透能力最差，一张A4纸就能把它挡住，但α射线的电离能力（电离作用会导致机体细胞中的物质发生破坏）却是三种射线中最大的。防护体外的α射线是特别容易的，但是如果α射线进入体内就会对周围的组织产生较大的辐射损伤。

β****射线的穿透能力比α射线强，电离能力比α射线弱，一般的金属板或有一定厚度的有机玻璃板就可以阻挡β射线。由于β射线具有一定的穿透本领和电离能力，因此体内和体外的β射线均会对人体组织产生辐射损伤。

γ****射线的穿透能力在三种射线中最强，可以通过和物质相互作用间接引起电离作用。要想有效阻挡γ射线，一般需要采用厚的混凝土墙或重金属板块。

▲不同射线可被不同物质所屏蔽。一张纸就能挡住α射线；一般的金属可以阻挡β射线；阻挡γ射线需要铅、钢筋混凝土等

放射性核素的种类繁多，那么什么样的放射性核素才能用于核医学进行疾病诊断和治疗呢？

简单来说，发射γ****射线（如99mTc锝、131I碘）和β+**射线（如18F氟、68Ga镓、11C碳）的核素适合用于显像进行疾病诊断**，而发射α****射线（如225Ac锕、223Ra镭）和β-**射线（如32P磷、89Sr锶、90Y钇、131I碘、177Lu镥）的核素适合用于治疗疾病**。当然，放射性核素的选择也需要考虑到射线能量和半衰期等因素。

核医学的“绝技”——放射性药物

放射性药物一般是由放射性核素和被标记物“镶嵌”而成的。被标记物可以是化合物、血液成分、多肽、激素和单克隆抗体等。被标记物的靶向性决定了放射性药物在人体内的去向，以此达到对疾病进行特异性诊断和治疗的目的。

例如：

肿瘤细胞的生长速度快，需要大量的葡萄糖来提供能量，FDG（氟代脱氧葡萄糖）是葡萄糖的类似物，将18F和FDG“镶嵌”而成的18****F-FDG进入人体后就可以对全身的肿瘤细胞进行显像，从而对疾病进行诊断和分期；

神经内分泌肿瘤细胞表面高表达生长抑素受体（SSTR），Octreotide（奥曲肽）可以和SSTR特异性结合，将Octreotide用99mTc标记得到的99mTc-Octreotide在进入人体后就可以对神经内分泌肿瘤进行无创诊断；

甲状腺组织和甲状腺癌细胞可以摄取131****I，由于131I可以同时发射γ射线和β-射线，因此131I进入人体后不仅可以进行甲状腺（癌）显像，也可以用于治疗甲亢和甲状腺癌。

▲ 放射性核素与被标记物“镶嵌”而成放射性药物，进入人体后与细胞特异性结合

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核医学检查都查什么？

核医学检查是将放射性药物引入人体后，使用不同**“探测器”**探测放射性核素发出的射线进行显像的一种医学成像方式。

常规的影像学检查，如超声、CT、MRI等，主要是显示器官或组织的形态学变化，通俗地讲，就是看病变长在哪里、长什么样、长了多大等等。

核医学检查不仅可以显示病变的解剖学信息，更重要的是可以反映器官和病变的血流、功能、代谢乃至分子水平的变化，从而在仅有功能改变尚无形态结构异常的阶段显示病变，实现对疾病的早期诊断。

核医学的“探测器”之一——PET/CT

被大家所熟知的核医学“探测器”是PET/CT。PET/CT是目前最先进的分子影像学检查。PET/CT最常用的放射性药物是18F-FDG，可以对肿瘤进行早期诊断、分期、疗效评估、预后评价等“一站式服务”。

18F-FDG PET/CT也可以用来评估心肌梗死部位的心肌是否存活，为冠心病的治疗提供确切依据。另外，癫痫、痴呆、感染性疾病、风湿免疫性疾病等同样也需要18F-FDG PET/CT的帮助。除18F-FDG外，核医学还有一些特异性更强的放射性药物用于各种各样的疾病，如68Ga-或18F-PSMA（前列腺特异性膜抗原）用于前列腺癌，18F-FES（雌激素类似物）用于雌激素受体阳性的乳腺癌，68Ga-DOTATATE（生长抑素类似物）用于神经内分泌肿瘤等。

▲PET/CT检查

核医学的 “探测器”之二——SPECT

核医学科的另外一个“探测器”是SPECT。相比于PET/CT，SPECT可谓核医学界的“三朝元老”。SPECT虽然默默无闻，但它用到的放射性药物却琳琅满目，检查项目也五花八门，涉及到人体的各个器官和系统。

例如，骨显像对全身骨骼进行显像，可以早期诊断恶性肿瘤骨转移，或者探查骨关节炎性和退行性病变；肾动态显像可以无创评价肾功能；心肌灌注显像可以判断冠状动脉对心肌的血供情况，是早期诊断冠心病的重要检查方法；肺灌注显像可以反应肺的血供情况，是早期诊断与鉴别肺栓塞的常用方法；甲状腺显像可以了解甲状腺的形态、大小、位置和功能，有助于判断甲状腺结节的良恶性。

▲核医学科SPECT的常用放射性药物和检查项目

核医学检查辐射到底有多大？

核医学的检查都有辐射，那么是不是只要做了核医学的检查，就会对身体产生损伤甚至发生癌变呢？

事实上，除了医院里放射科和核医学科的放射性检查有辐射外，生活中处处都有辐射的身影。我们每天吃的食物、周围的房屋、天空大地、山川草木都有一定的辐射。低剂量、短时间的辐射不足以影响身体健康，而能损伤人体的大剂量辐射，我们在日常生活中也很难接触到。

核医学检查选用的放射性核素的衰变都很快（如99mTc、18F、68Ga等），做一次核医学18F-FDG PET检查接受的辐射剂量与一次胸部CT大致相当，多数核医学检查产生的辐射剂量甚至低于胸部CT检查。大家不必戴着“有色眼镜”看待核医学检查，患者以诊治疾病为目的进行的各项核医学检查都是安全的。

▲生活中处处都有辐射

核医学的“王牌”——精准治疗

核医学治疗，就是将治疗用放射性药物引入人体后，利用放射性核素发出的β-射线或α射线，非常精准地破坏和杀伤病变或肿瘤细胞。

核医学治疗在甲状腺疾病、多发性骨转移等方面具有非常大的优势。碘是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一，因此甲状腺细胞可以摄取131I。131I不仅可以用于治疗Graves病、毒性多结节性甲状腺肿和甲状腺毒性腺瘤引起的甲亢，也可以治疗分化型甲状腺癌，其主要作用是清除术后残留甲状腺组织和隐匿的转移病灶。131I发射的β-射线在体内的平均射程只有1 mm，β-射线的能量几乎全部局限于病变内，因此对周围正常组织和器官影响很小。

▲131I治疗Graves病引起的甲状腺功能亢进

除131I用于甲状腺疾病外，临床还有很多其他的核医学治疗项目。

肿瘤骨转移部位的骨组织代谢十分活跃，可以摄取更多的用于治疗骨转移的放射性药物（如89SrCl2、223RaCl2等），从而达到控制疾病进展和减轻骨痛的目的。

嗜铬细胞瘤和神经母细胞瘤能高度选择性摄取131I-MIBG，因此131I-MIBG可以用于治疗不能手术或术后复发转移的患者。

32P敷贴器治疗毛细血管瘤、瘢痕疙瘩也是核医学治疗的传统项目之一。经手术或影像学的引导，将放射性粒子植入肿瘤组织内，可以对肿瘤进行持续性的杀伤，从而使肿瘤缩小。

近年来，177Lu-PSMA在晚期前列腺癌、177Lu-DOTATATE在晚期神经内分泌肿瘤患者中也取得了非常好的治疗效果。

核医学利用放射性药物来反映病变的分子、代谢和功能状态，不仅可以通过显像来洞察病变分子信息的变化，还可以利用射线来准确地杀伤肿瘤。

“核”已经在能源、医学、科技以及工农业等领域发挥着越来越重要的作用，我们应该用科学的态度看待“核”，这样才能让“核”更好地为我们服务。

▌本文科普主题来源于《协和医学杂志》2023年4期专刊“核素诊疗与临床转化”

编辑 丨刘洋 赵娜

审校 丨李娜 李玉乐 董哲 李慧文

监制 丨吴文铭

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