在醫院，當接過醫生開出的檢查單，看到“核醫學”三個字，很多患者常會感到陌生，甚至還有一絲隱隱的恐懼。
“核？核醫學？”
“會不會有輻射？
“核醫學檢查對我的傷害肯定很大吧？”
不要慌！不要怕！今天我們就請 北京協和醫院 核醫學科 郝志鑫 醫生來揭秘核醫學。
核醫學的“靈魂”——放射性核素
核醫學是應用放射性核素來診斷、治療疾病和進行醫學研究的學科。放射性核素是核醫學的“靈魂”。所謂放射性核素，就是能通過自發衰變并發出各種射線的物質。常見的射線有三種類型，分別是α射線、β射線和γ射線。
α****射線的穿透能力最差，一張A4紙就能把它擋住，但α射線的電離能力（電離作用會導致機體細胞中的物質發生破壞）卻是三種射線中最大的。防護體外的α射線是特別容易的，但是如果α射線進入體內就會對周圍的組織產生較大的輻射損傷。
β****射線的穿透能力比α射線強，電離能力比α射線弱，一般的金屬板或有一定厚度的有機玻璃板就可以阻擋β射線。由于β射線具有一定的穿透本領和電離能力，因此體內和體外的β射線均會對人體組織產生輻射損傷。
γ****射線的穿透能力在三種射線中最強，可以通過和物質相互作用間接引起電離作用。要想有效阻擋γ射線，一般需要采用厚的混凝土墻或重金屬板塊。
▲不同射線可被不同物質所屏蔽。一張紙就能擋住α射線；一般的金屬可以阻擋β射線；阻擋γ射線需要鉛、鋼筋混凝土等
放射性核素的種類繁多，那么什么樣的放射性核素才能用于核醫學進行疾病診斷和治療呢？
簡單來說，發射γ****射線（如99mTc锝、131I碘）和β+**射線（如18F氟、68Ga鎵、11C碳）的核素適合用于顯像進行疾病診斷**，而發射α****射線（如225Ac錒、223Ra鐳）和β-**射線（如32P磷、89Sr鍶、90Y釔、131I碘、177Lu镥）的核素適合用于治療疾病**。當然，放射性核素的選擇也需要考慮到射線能量和半衰期等因素。
核醫學的“絕技”——放射性藥物
放射性藥物一般是由放射性核素和被標記物“鑲嵌”而成的。被標記物可以是化合物、血液成分、多肽、激素和單克隆抗體等。被標記物的靶向性決定了放射性藥物在人體內的去向，以此達到對疾病進行特異性診斷和治療的目的。
例如：
腫瘤細胞的生長速度快，需要大量的葡萄糖來提供能量，FDG（氟代脫氧葡萄糖）是葡萄糖的類似物，將18F和FDG“鑲嵌”而成的18****F-FDG進入人體后就可以對全身的腫瘤細胞進行顯像，從而對疾病進行診斷和分期；
神經內分泌腫瘤細胞表面高表達生長抑素受體（SSTR），Octreotide（奧曲肽）可以和SSTR特異性結合，將Octreotide用99mTc標記得到的99mTc-Octreotide在進入人體后就可以對神經內分泌腫瘤進行無創診斷；
甲狀腺組織和甲狀腺癌細胞可以攝取131****I，由于131I可以同時發射γ射線和β-射線，因此131I進入人體后不僅可以進行甲狀腺（癌）顯像，也可以用于治療甲亢和甲狀腺癌。
▲ 放射性核素與被標記物“鑲嵌”而成放射性藥物，進入人體后與細胞特異性結合
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核醫學檢查都查什么？
核醫學檢查是將放射性藥物引入人體后，使用不同**“探測器”**探測放射性核素發出的射線進行顯像的一種醫學成像方式。
常規的影像學檢查，如超聲、CT、MRI等，主要是顯示器官或組織的形態學變化，通俗地講，就是看病變長在哪里、長什么樣、長了多大等等。
核醫學檢查不僅可以顯示病變的解剖學信息，更重要的是可以反映器官和病變的血流、功能、代謝乃至分子水平的變化，從而在僅有功能改變尚無形態結構異常的階段顯示病變，實現對疾病的早期診斷。
核醫學的“探測器”之一——PET/CT
被大家所熟知的核醫學“探測器”是PET/CT。PET/CT是目前最先進的分子影像學檢查。PET/CT最常用的放射性藥物是18F-FDG，可以對腫瘤進行早期診斷、分期、療效評估、預后評價等“一站式服務”。
18F-FDG PET/CT也可以用來評估心肌梗死部位的心肌是否存活，為冠心病的治療提供確切依據。另外，癲癇、癡呆、感染性疾病、風濕免疫性疾病等同樣也需要18F-FDG PET/CT的幫助。除18F-FDG外，核醫學還有一些特異性更強的放射性藥物用于各種各樣的疾病，如68Ga-或18F-PSMA（前列腺特異性膜抗原）用于前列腺癌，18F-FES（雌激素類似物）用于雌激素受體陽性的乳腺癌，68Ga-DOTATATE（生長抑素類似物）用于神經內分泌腫瘤等。
▲PET/CT檢查
核醫學的 “探測器”之二——SPECT
核醫學科的另外一個“探測器”是SPECT。相比于PET/CT，SPECT可謂核醫學界的“三朝元老”。SPECT雖然默默無聞，但它用到的放射性藥物卻琳瑯滿目，檢查項目也五花八門，涉及到人體的各個器官和系統。
例如，骨顯像對全身骨骼進行顯像，可以早期診斷惡性腫瘤骨轉移，或者探查骨關節炎性和退行性病變；腎動態顯像可以無創評價腎功能；心肌灌注顯像可以判斷冠狀動脈對心肌的血供情況，是早期診斷冠心病的重要檢查方法；肺灌注顯像可以反應肺的血供情況，是早期診斷與鑒別肺栓塞的常用方法；甲狀腺顯像可以了解甲狀腺的形態、大小、位置和功能，有助于判斷甲狀腺結節的良惡性。
▲核醫學科SPECT的常用放射性藥物和檢查項目
核醫學檢查輻射到底有多大？
核醫學的檢查都有輻射，那么是不是只要做了核醫學的檢查，就會對身體產生損傷甚至發生癌變呢？
事實上，除了醫院里放射科和核醫學科的放射性檢查有輻射外，生活中處處都有輻射的身影。我們每天吃的食物、周圍的房屋、天空大地、山川草木都有一定的輻射。低劑量、短時間的輻射不足以影響身體健康，而能損傷人體的大劑量輻射，我們在日常生活中也很難接觸到。
核醫學檢查選用的放射性核素的衰變都很快（如99mTc、18F、68Ga等），做一次核醫學18F-FDG PET檢查接受的輻射劑量與一次胸部CT大致相當，多數核醫學檢查產生的輻射劑量甚至低于胸部CT檢查。大家不必戴著“有色眼鏡”看待核醫學檢查，患者以診治疾病為目的進行的各項核醫學檢查都是安全的。
▲生活中處處都有輻射
核醫學的“王牌”——精準治療
核醫學治療，就是將治療用放射性藥物引入人體后，利用放射性核素發出的β-射線或α射線，非常精準地破壞和殺傷病變或腫瘤細胞。
核醫學治療在甲狀腺疾病、多發性骨轉移等方面具有非常大的優勢。碘是甲狀腺合成甲狀腺激素的原料之一，因此甲狀腺細胞可以攝取131I。131I不僅可以用于治療Graves病、毒性多結節性甲狀腺腫和甲狀腺毒性腺瘤引起的甲亢，也可以治療分化型甲狀腺癌，其主要作用是清除術后殘留甲狀腺組織和隱匿的轉移病灶。131I發射的β-射線在體內的平均射程只有1 mm，β-射線的能量幾乎全部局限于病變內，因此對周圍正常組織和器官影響很小。
▲131I治療Graves病引起的甲狀腺功能亢進
除131I用于甲狀腺疾病外，臨床還有很多其他的核醫學治療項目。
腫瘤骨轉移部位的骨組織代謝十分活躍，可以攝取更多的用于治療骨轉移的放射性藥物（如89SrCl2、223RaCl2等），從而達到控制疾病進展和減輕骨痛的目的。
嗜鉻細胞瘤和神經母細胞瘤能高度選擇性攝取131I-MIBG，因此131I-MIBG可以用于治療不能手術或術后復發轉移的患者。
32P敷貼器治療毛細血管瘤、瘢痕疙瘩也是核醫學治療的傳統項目之一。經手術或影像學的引導，將放射性粒子植入腫瘤組織內，可以對腫瘤進行持續性的殺傷，從而使腫瘤縮小。
近年來，177Lu-PSMA在晚期前列腺癌、177Lu-DOTATATE在晚期神經內分泌腫瘤患者中也取得了非常好的治療效果。
核醫學利用放射性藥物來反映病變的分子、代謝和功能狀態，不僅可以通過顯像來洞察病變分子信息的變化，還可以利用射線來準確地殺傷腫瘤。
“核”已經在能源、醫學、科技以及工農業等領域發揮著越來越重要的作用，我們應該用科學的態度看待“核”，這樣才能讓“核”更好地為我們服務。
▌本文科普主題來源于《協和醫學雜志》2023年4期專刊“核素診療與臨床轉化”
編輯 丨劉洋 趙娜
審校 丨李娜 李玉樂 董哲 李慧文
監制 丨吳文銘
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