32P韧致辐射显像在甲状腺结节核素介入治疗中的应用
作者：王社教 宋厂义 郑向红 雷立新 王应利 黄林 何长武 刘清娥
单位：西安医科大学第二附属医院核医学科，陕西 西安 710004
关键词：SPECT；32P放射性同位素；韧致辐射显像；模型实验；放射性核素介入治疗；甲状腺良性结节
中国医学影像技术000812[摘 要] 目的 探讨应用韧致辐射监测介入核素在人体甲状腺及其它部位的分布及其可行性。方法 ①以2个相同规格分别装有约14.8MBq的32P胶体及99mTc的玻璃瓶为模型，进行32P能谱、窗宽实验。②对介入治疗后甲状腺进行32P显像，并与99mTc甲扫图比较。结果 ①32P模型韧致辐射能谱为一连续曲线，其顶峰能量约为83keV，最佳窗宽为60%。②用实验的能量参数在人体可得到理想的32P韧致辐射图像。结论 利用韧致辐射显像能够监测治疗用放射性药物在体内的分布状况。
, http://www.100md.com
[中图分类号]R445.5 R581.3 [文献标识码] A
[文章编号]1003-3289(2000)08-0639-03
Application of 32P Bremsstrahlung Imaging in Interventional Radionuclide Therapy of Thyroid Nodules
WANG She-jiao, SONG Chang-yi, ZHENG Xiang-hong, et al
(Department of Nuclear Medicine,Second Affiliated Hospital,Xi′an Medical University,Xi′an 710004,China)
, 百拇医药
[Abstract] Objective To monitor the distribution of interventional radionuclide in thyroid and other areas in human body by bremsstrahlung phenomenon and evaluate the credibility of this method. Methods ①2 similar glass bottles filled with some 14.8MBq 32P colloid and 99mTc fluid respectively were used as experimental models. 32P bremsstrahlung spectrum and energy windows was measured.②32P bremsstrahlung imagings of thyroid were performed after interventional nuclide theraphy and they were compared with 99mTc thyroid scans. Results ①32P bremsstrahlung spectrum of the model is a continual curve and its highest energy peak is about 83 keV. The optimum energy window is 60%.②The ideal 32P bremsstrahlung imaging of human body would be gotten with above factors. Conclusion It′s practicable to monitor the distribution of therapeutic radiopharmaceutical in human body utilizing bremsstrahlung imaging technology.
, 百拇医药
[Key words]SPECT; 32Phosphorus radioisotope; Bremsstrahlung imaging; Model experiment; Interventional radionuclide therapy; Benign thyroid nodules
胶体32磷酸铬(简称32P胶体)，是核医学中应用最为广泛的一种放射性治疗药物，它释放的β-射线具有明显的生物电离作用，故临床上主要用于腔内及组织间质治疗。两年来，我们应用32P胶体局部注射治疗甲状腺结节，并利用现有SPECT系统对32P模型及活体内的治疗药物进行了显像观测，现将结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 32P、99mTc模型的制备 胶体32磷酸铬及钼-锝发生器均由中国核动力设计院第一研究所提供，32P胶体放化纯≥98%。分别称取32P胶体及99mTc淋洗液约14.8MBq，并分别注入同一规格(4.3cm×2.1cm)的两个空玻璃瓶中，用生理盐水使其达到最大容积的90%。
, 百拇医药
1.2 病例选择 所有病例来自本院核医学甲状腺专科门诊，甲状腺结节病例共33人，或有手术禁忌或不愿手术，经甲扫、颈部彩超及结节针穿细胞学检查排除恶性肿瘤。其中腺瘤患者占23例，囊肿占10例。男性5例，女性28例，年龄范围为25～60岁，平均47岁。依病灶体积决定注入药量，即腺瘤为44.4MBq/cm3，囊肿为14.8MBq/cm3。
1.3 韧致辐射显像 ①仪器：采用Philips gamma Diagnost SPECT系统，选用针孔及中能平行孔准直器[1]。②模型实验：先测得32P模型能谱，然后在测得的主能峰下作窗宽实验以获得最佳窗宽，然后用最佳能量/窗宽给32P模型成像并与99mTc模型影像比较。③病人显像：32P胶体局部注射后0.5小时、3天、7天显像。嘱患者仰卧于扫描床上，针孔准直器对准甲状腺位置，用头托固定其头部，整个显像过程保持头颈部不动。用最佳能量/窗宽采集32P韧致辐射影像，使计数达100K，然后iv 99mTc淋洗液74MBq，10min后在140keV/10%条件下采集甲状腺影像，使计数达150K。必要时配置中能准直器，用最佳能量/窗宽作全身扫描，速度选10cm/min。④病人图像处理：用规则ROI(感兴趣区)技术在32P韧致辐射图像上画ROI，求注射32P胶体的靶组织与非靶组织放射性比值(T/NT值)；用不规测ROI技术描绘32P韧致辐射影像的边缘轮廓，并使之呈现在99mTc扫描图上，观察二者的匹配情况。用全身扫描处理程序显示32P胶体影像，观察甲状腺以外组织是否有异常摄取。
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图1 为32P模型韧致辐射能谱
图2 为一甲状腺腺瘤患者32P胶体治疗后7天所作
的32P韧致辐射显像。放射性集中在病灶中，T/NT值为93/7
图3A 左图为一甲状腺右叶腺瘤的99mTc甲扫图，可见右叶上1/2区域呈放射性冷区；右图为腺瘤内注射32P胶体后3天的韧致辐射显像
图3B 用不规ROI技术勾画3a右图的边缘轮廓得感兴趣区A，然后将感兴趣区A复原到3a的左图上。可见感兴趣区A
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与99mTc甲扫图的右叶冷区匹配极好
2 结果
2.1 32P模型韧致辐射能谱为双峰连续曲线，其顶峰能量约为83keV，能量范围为>0～512keV(最大探测能量为512keV)(图1)。
2.2 32P模型韧致辐射显像的窗宽试验结果(见表1) 从表1得，Philips SPECT对32P韧致辐射显像的最适窗宽为60%，这时的灵敏度(计数率)与信/噪比可兼顾到最佳状态。
2.3 32P与99mTc模型影像比较 Philips SPECT配置针孔或中能平行孔准直器下，二者大小、形状极为接近。
2.4 甲状腺腺瘤或囊肿经32P胶体注射后，韧致辐射显像时局部呈团状或灶状放射性浓集，其境界清楚，T/NT值为12.3±3.8(
±s)(注：n=43，范围7.2～18.0)(图2)。与甲状腺99mTc扫描图相比，约93.9%(31/33)患者两种影像匹配极好(图3)。约6.1%(2/33)患者32P影像偏离了99mTc扫描图的放射性异常分布区，其中1例经5个月观察，甲状腺腺瘤未见明显缩小，有5例患者治疗后7天经全身扫描未见异常分布。
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表1 Philips SPECT 32P模型窗宽试验结果 能量/窗宽
(keV±%)
MEGP
SPH
30秒计数
S/N(值)
30秒计数
S/N(值)
83/100
2871
343/12(28.5)
3392
, 百拇医药
806/44(18.3)
83/90
2074
265/12(22.1)
2390
582/35.7(16.3)
83/80
1310
165/7(23.6)
1489
342/25(13.7)
83/70
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415
55/3(18.3)
483
136/5.8(23.4)
83/60
4431
634/21(30.1)
5014
1225/65.3(18.8)
83/50
3772
504/21(24.0)
, 百拇医药
4370
1006/56.5(17.8)
83/40
3054
384/18(21.3)
3560
774/53.3(14.5)
83/30
2323
292/9(32.4)
2730
655/38(17.2)
, 百拇医药
83/20
1620
196/9(21.8)
1889
414/26.3(15.7)
83/10
732
87/4.25(20.5)
893
213/13.8(15.4)
注：MEGP：中能平行孔准直器；SPH：单针孔准直器；
S/N：信/噪值
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3 讨论
32P是纯β发射体，β射线在组织中射程仅数毫米，故利用γ像机及SPECT来直接成像的可能性是极小的。然而，β射线与介质作用可产生韧致辐射[2]，这种电磁波性质与γ射线类似，在一定条件下利用现有γ射线成像设备是有可能成像的，故有学者在这方面曾作过一些尝试[3-6]。通过本研究可得，要得到理想的32P韧致辐射图像，选择合适的能量/窗宽最为关键，其次是配置相应的准直器。能量/窗宽的选取最好以实验为基础，应以灵敏度及信/噪比作为图像质量指标[7]。机型不同，其最佳能窗可能存在一定差异，当采集条件得当时，32P韧致辐射图像可反映其真实情况，如大小、形状及分布。
甲状腺结节经32P胶体局部注射后，不定期作韧致辐射显像对治疗监测，疗效及预后判断均有重要意义。当32P图像与99mTc扫描图匹配时，说明32P胶体准确地注入到了病灶中，这多能保障疗效。反之，则影响疗效或出现副作用。32P胶体注射后1周左右部分患者出现局部放射性炎症表现，如明显胀痛，甚至有邻近牵涉痛。此时显像可了解32P胶体在病灶及其邻近的分布状况，判断是否有异常渗漏等，使医生作到胸中有数，以便及时采取措施，或消除患者不必要的紧张与忧虑。作全身扫描可发现骨髓及肝脾有无异常摄取，并可评价局部与全身的受照情况。总之，韧致辐射显像对32P胶体局部治疗甲状腺结节的监测具有重要的临床价值。
, 百拇医药
作者简介：王社教(1964—)，男，西安人，学士，核医学科副主任，主治医师。
[参考文献]
[1] 蒋宁一.韧致辐射显像的进展[J].国外医学放射医学核医学分册，1996，(5)：199-201.
[2] 卢倜章，秦明秀，等.放射性核素治疗学[M].天津：天津科学技术出版社，1994.10.
[3] Clarke LP,Cullom SJ,Shaw R,et al.Bremsstrahlung imaging using the gamma camera factors affecting attenuation[J].J Nucl Med,1992,33(1):161-166.
[4] Siegel JA.Quantitative bremsstrahlung SPECT imaging;attenuation corrected activity determination[J].J Nucl Med,1994,35(7):1213-1216.
, 百拇医药
[5] Siegel JA,Khan SH.Body contour determination and validation for bremsstrahlung SPECT imaging[J].J Nucl Med,1996,37(3):495-497.
[6] Petri B,Nance R,Hanada J,et al.32P Bremsstrahlung SPECT help assess intracavitary therapy[J].Clin Nucl Med,1992,17(9):709-710.
[7] Perry Sprawls,Jr著(黄诒焯主译).医学成像的物理原理[M].北京：高等教育出版社，1993.428-441.
收稿日期：2000-02-10, http://www.100md.com
单位：西安医科大学第二附属医院核医学科，陕西 西安 710004
关键词：SPECT；32P放射性同位素；韧致辐射显像；模型实验；放射性核素介入治疗；甲状腺良性结节
中国医学影像技术000812[摘 要] 目的 探讨应用韧致辐射监测介入核素在人体甲状腺及其它部位的分布及其可行性。方法 ①以2个相同规格分别装有约14.8MBq的32P胶体及99mTc的玻璃瓶为模型，进行32P能谱、窗宽实验。②对介入治疗后甲状腺进行32P显像，并与99mTc甲扫图比较。结果 ①32P模型韧致辐射能谱为一连续曲线，其顶峰能量约为83keV，最佳窗宽为60%。②用实验的能量参数在人体可得到理想的32P韧致辐射图像。结论 利用韧致辐射显像能够监测治疗用放射性药物在体内的分布状况。
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[中图分类号]R445.5 R581.3 [文献标识码] A
[文章编号]1003-3289(2000)08-0639-03
Application of 32P Bremsstrahlung Imaging in Interventional Radionuclide Therapy of Thyroid Nodules
WANG She-jiao, SONG Chang-yi, ZHENG Xiang-hong, et al
(Department of Nuclear Medicine,Second Affiliated Hospital,Xi′an Medical University,Xi′an 710004,China)
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[Abstract] Objective To monitor the distribution of interventional radionuclide in thyroid and other areas in human body by bremsstrahlung phenomenon and evaluate the credibility of this method. Methods ①2 similar glass bottles filled with some 14.8MBq 32P colloid and 99mTc fluid respectively were used as experimental models. 32P bremsstrahlung spectrum and energy windows was measured.②32P bremsstrahlung imagings of thyroid were performed after interventional nuclide theraphy and they were compared with 99mTc thyroid scans. Results ①32P bremsstrahlung spectrum of the model is a continual curve and its highest energy peak is about 83 keV. The optimum energy window is 60%.②The ideal 32P bremsstrahlung imaging of human body would be gotten with above factors. Conclusion It′s practicable to monitor the distribution of therapeutic radiopharmaceutical in human body utilizing bremsstrahlung imaging technology.
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[Key words]SPECT; 32Phosphorus radioisotope; Bremsstrahlung imaging; Model experiment; Interventional radionuclide therapy; Benign thyroid nodules
胶体32磷酸铬(简称32P胶体)，是核医学中应用最为广泛的一种放射性治疗药物，它释放的β-射线具有明显的生物电离作用，故临床上主要用于腔内及组织间质治疗。两年来，我们应用32P胶体局部注射治疗甲状腺结节，并利用现有SPECT系统对32P模型及活体内的治疗药物进行了显像观测，现将结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 32P、99mTc模型的制备 胶体32磷酸铬及钼-锝发生器均由中国核动力设计院第一研究所提供，32P胶体放化纯≥98%。分别称取32P胶体及99mTc淋洗液约14.8MBq，并分别注入同一规格(4.3cm×2.1cm)的两个空玻璃瓶中，用生理盐水使其达到最大容积的90%。
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1.2 病例选择 所有病例来自本院核医学甲状腺专科门诊，甲状腺结节病例共33人，或有手术禁忌或不愿手术，经甲扫、颈部彩超及结节针穿细胞学检查排除恶性肿瘤。其中腺瘤患者占23例，囊肿占10例。男性5例，女性28例，年龄范围为25～60岁，平均47岁。依病灶体积决定注入药量，即腺瘤为44.4MBq/cm3，囊肿为14.8MBq/cm3。
1.3 韧致辐射显像 ①仪器：采用Philips gamma Diagnost SPECT系统，选用针孔及中能平行孔准直器[1]。②模型实验：先测得32P模型能谱，然后在测得的主能峰下作窗宽实验以获得最佳窗宽，然后用最佳能量/窗宽给32P模型成像并与99mTc模型影像比较。③病人显像：32P胶体局部注射后0.5小时、3天、7天显像。嘱患者仰卧于扫描床上，针孔准直器对准甲状腺位置，用头托固定其头部，整个显像过程保持头颈部不动。用最佳能量/窗宽采集32P韧致辐射影像，使计数达100K，然后iv 99mTc淋洗液74MBq，10min后在140keV/10%条件下采集甲状腺影像，使计数达150K。必要时配置中能准直器，用最佳能量/窗宽作全身扫描，速度选10cm/min。④病人图像处理：用规则ROI(感兴趣区)技术在32P韧致辐射图像上画ROI，求注射32P胶体的靶组织与非靶组织放射性比值(T/NT值)；用不规测ROI技术描绘32P韧致辐射影像的边缘轮廓，并使之呈现在99mTc扫描图上，观察二者的匹配情况。用全身扫描处理程序显示32P胶体影像，观察甲状腺以外组织是否有异常摄取。
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图1 为32P模型韧致辐射能谱
图2 为一甲状腺腺瘤患者32P胶体治疗后7天所作
的32P韧致辐射显像。放射性集中在病灶中，T/NT值为93/7
图3A 左图为一甲状腺右叶腺瘤的99mTc甲扫图，可见右叶上1/2区域呈放射性冷区；右图为腺瘤内注射32P胶体后3天的韧致辐射显像
图3B 用不规ROI技术勾画3a右图的边缘轮廓得感兴趣区A，然后将感兴趣区A复原到3a的左图上。可见感兴趣区A
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与99mTc甲扫图的右叶冷区匹配极好
2 结果
2.1 32P模型韧致辐射能谱为双峰连续曲线，其顶峰能量约为83keV，能量范围为>0～512keV(最大探测能量为512keV)(图1)。
2.2 32P模型韧致辐射显像的窗宽试验结果(见表1) 从表1得，Philips SPECT对32P韧致辐射显像的最适窗宽为60%，这时的灵敏度(计数率)与信/噪比可兼顾到最佳状态。
2.3 32P与99mTc模型影像比较 Philips SPECT配置针孔或中能平行孔准直器下，二者大小、形状极为接近。
2.4 甲状腺腺瘤或囊肿经32P胶体注射后，韧致辐射显像时局部呈团状或灶状放射性浓集，其境界清楚，T/NT值为12.3±3.8(
±s)(注：n=43，范围7.2～18.0)(图2)。与甲状腺99mTc扫描图相比，约93.9%(31/33)患者两种影像匹配极好(图3)。约6.1%(2/33)患者32P影像偏离了99mTc扫描图的放射性异常分布区，其中1例经5个月观察，甲状腺腺瘤未见明显缩小，有5例患者治疗后7天经全身扫描未见异常分布。, 百拇医药
表1 Philips SPECT 32P模型窗宽试验结果 能量/窗宽
(keV±%)
MEGP
SPH
30秒计数
S/N(值)
30秒计数
S/N(值)
83/100
2871
343/12(28.5)
3392
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806/44(18.3)
83/90
2074
265/12(22.1)
2390
582/35.7(16.3)
83/80
1310
165/7(23.6)
1489
342/25(13.7)
83/70
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415
55/3(18.3)
483
136/5.8(23.4)
83/60
4431
634/21(30.1)
5014
1225/65.3(18.8)
83/50
3772
504/21(24.0)
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4370
1006/56.5(17.8)
83/40
3054
384/18(21.3)
3560
774/53.3(14.5)
83/30
2323
292/9(32.4)
2730
655/38(17.2)
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83/20
1620
196/9(21.8)
1889
414/26.3(15.7)
83/10
732
87/4.25(20.5)
893
213/13.8(15.4)
注：MEGP：中能平行孔准直器；SPH：单针孔准直器；
S/N：信/噪值
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3 讨论
32P是纯β发射体，β射线在组织中射程仅数毫米，故利用γ像机及SPECT来直接成像的可能性是极小的。然而，β射线与介质作用可产生韧致辐射[2]，这种电磁波性质与γ射线类似，在一定条件下利用现有γ射线成像设备是有可能成像的，故有学者在这方面曾作过一些尝试[3-6]。通过本研究可得，要得到理想的32P韧致辐射图像，选择合适的能量/窗宽最为关键，其次是配置相应的准直器。能量/窗宽的选取最好以实验为基础，应以灵敏度及信/噪比作为图像质量指标[7]。机型不同，其最佳能窗可能存在一定差异，当采集条件得当时，32P韧致辐射图像可反映其真实情况，如大小、形状及分布。
甲状腺结节经32P胶体局部注射后，不定期作韧致辐射显像对治疗监测，疗效及预后判断均有重要意义。当32P图像与99mTc扫描图匹配时，说明32P胶体准确地注入到了病灶中，这多能保障疗效。反之，则影响疗效或出现副作用。32P胶体注射后1周左右部分患者出现局部放射性炎症表现，如明显胀痛，甚至有邻近牵涉痛。此时显像可了解32P胶体在病灶及其邻近的分布状况，判断是否有异常渗漏等，使医生作到胸中有数，以便及时采取措施，或消除患者不必要的紧张与忧虑。作全身扫描可发现骨髓及肝脾有无异常摄取，并可评价局部与全身的受照情况。总之，韧致辐射显像对32P胶体局部治疗甲状腺结节的监测具有重要的临床价值。
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作者简介：王社教(1964—)，男，西安人，学士，核医学科副主任，主治医师。
[参考文献]
[1] 蒋宁一.韧致辐射显像的进展[J].国外医学放射医学核医学分册，1996，(5)：199-201.
[2] 卢倜章，秦明秀，等.放射性核素治疗学[M].天津：天津科学技术出版社，1994.10.
[3] Clarke LP,Cullom SJ,Shaw R,et al.Bremsstrahlung imaging using the gamma camera factors affecting attenuation[J].J Nucl Med,1992,33(1):161-166.
[4] Siegel JA.Quantitative bremsstrahlung SPECT imaging;attenuation corrected activity determination[J].J Nucl Med,1994,35(7):1213-1216.
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[5] Siegel JA,Khan SH.Body contour determination and validation for bremsstrahlung SPECT imaging[J].J Nucl Med,1996,37(3):495-497.
[6] Petri B,Nance R,Hanada J,et al.32P Bremsstrahlung SPECT help assess intracavitary therapy[J].Clin Nucl Med,1992,17(9):709-710.
[7] Perry Sprawls,Jr著(黄诒焯主译).医学成像的物理原理[M].北京：高等教育出版社，1993.428-441.
收稿日期：2000-02-10, http://www.100md.com