國家癌症中心的全國癌症數據告訴我們,2019年全國惡性腫瘤發病約400萬人,平均每天有大約1萬個的家庭必須承受這令人絕望的消息——癌症,早已成為21世界威脅人類生命健康最大的問題之一。
但是,癌症並非不可戰勝。事實上,只要處理得當,三分之一的癌症可以通關健康管理預防;只要即時發現,三分之一的癌症可以通過早期治療得到根除;剩下三分之一的癌症,則可以運用現有的醫療措施減輕患者痛苦、改善患者生活質量,並極大的延長患者的生命。因此,如果我們可以即時診斷、即時治療,癌症似乎並沒有我們想像中的那麼可怕。
核醫學無疑是現階段下幫助醫生戰勝癌症的利器之一,通過PET/CT、PET/MR等核醫學設備對患者進行掃描,醫生能夠精準獲取患者病灶的定位、定性、定量信息,幫助醫生精準診斷患者腫瘤情況,並協助制定精確臨床治療方案。不過,諸多原因限制了核醫學的發展甚至於該學科名中的「核」字,都讓不少普通大眾為此望而生畏。
那麼,核醫學到底是一門怎樣的學科?未來又將迎來怎樣的發展?中國抗癌協會腫瘤核醫學專業委員會主任委員、天津醫科大學附屬腫瘤醫院分子影像及核醫學診療科徐文貴教授為我們帶了這樣的答案。
徐文貴教授
中國抗癌協會腫瘤核醫學專業委員會主任委員、天津醫科大學腫瘤醫院
跨越40年
早在上個世紀五十年代,核醫學便已進入我國。不過,那時的核醫學屬於國防科技範疇,並沒有真正的用於居民的檢測或治療,直到1974年,第一臺商業化PET才開始進入臨床。
又過16年,第一臺全身PET投入使用。
不過,由於無法記錄到每一次核素衰變,在沒有PET/CT前,醫生必須先用射線測定病灶的密度,通過模擬的方式推算核素的衰減程度,並在影像重建的時用數學模型彌補回來。這些工作處理下來,每次PET顯像將耗費近1小時的時間,有限的醫療資源實在難以滿足居民龐大的檢測需求。
PET/CT的出現幫助核醫學完成了重要的跨越,PET過程的衰減校正被CT所取代,CT可以用幾秒鐘的時間完成掃描,整個檢查過程的耗時被大幅縮短。2003年,全球各大廠商陸續停止了PET的單獨銷售,PET/CT以及後續出現的PET/MR,成為了核醫學中的核心設備,開始在腫瘤治療中發揮重要作用。
發展到今天,PET/CT的應用已經十分成熟。在實際應用中,分子影像作為在活體狀態下對生物過程進行細胞和分子水平的定性和定量的研究方法,在疾病早期診斷、分期與再分期、療效評估、檢測腫瘤復發及轉移、引導放療等方面具有明顯的優勢。
與之同時,另一項影響核醫學發展的「靈魂要素」——示蹤劑,完成同單一成分向具有靶向性的「特病特劑」方向進行跨越。
PET/CT常用的示蹤劑為18F-FDG(氟代脫氧葡萄糖),但隨著精準醫學的推進,各大醫院、GE藥業等企業都開始針對不同的疾病靶點,嘗試去開發一些新型的、能夠更為準確反應代謝情況的示蹤劑,甚至製備具有腫瘤靶向功能的診斷和治療用放射性藥物,朝著放射性診療一體化的大勢發展。
相關的成果很多,比如表皮生長因子受體(EGFR)在多種癌症的發生發展中起著重要作用,這類示蹤劑對於眾多表皮生長因子表達異常的腫瘤都存在明顯的特異性;再比如Tau蛋白PET示蹤劑,它具有在多種 tau 蛋白病變相關的疾病中造影出 tau 蛋白變異的功能,包括輕度認知障礙(MCI)、阿爾茲海默症(AD)、皮質基底節變性症(CBS)和進行性核上性麻痺症(PSP)等疾病;部分企業的開發的專利示蹤劑也逐漸引進國內,如GE藥業用於區分神經炎症與腫瘤的GE-180示蹤劑。
研發之外,示蹤劑的製備也是核醫學科革新的關鍵。示蹤劑分為正電子和單光子示蹤劑。通常而言,醫院所使用的示蹤劑有外購和醫院自行製備兩種方式獲取。但示蹤劑不同於普通藥物,需要提前約好患者,每天現場生產。因此,如果能夠將整個製備過程自動化、精細化,必然能幫助醫生大幅提升示蹤劑質量與產率,穩定持續的服務於臨床。
核醫學安全嗎?
通過了解核醫學的發展歷史,我們能夠清晰核醫學的重要性,但對於核醫學的安全問題,或許還需從其原理出發進行闡述。
徐文貴教授表示:我們沒辦法通過雙眼直接看到人體內部組織情況,但通過核醫學的方式,我們能夠通過一些巧妙的方式,間接了解患者體內腫瘤信息。
由於腫瘤病灶對於葡萄痛、胺基酸等生理需要的化合物或代謝底物會存在不同的代謝方式及吸收情況,那麼只要我們用正電子發射體的核素對這些化合物進行標記,在將其送入人體, 便能通過PET獲取的標記物在病灶處的化學影像,將其融合CT或者MR影像,我們便能在了解生物代謝信息的同時獲得精準的解剖定位,從而對疾病做出全面、準確的判斷。
明白了原理,要解釋輻射問題便變得簡單起來。大眾所關心的輻射,更多的是來自於示蹤劑中的同位素標記物。通常而言,醫生需要將具有放射性的同位素藥物注射或口服到人體內後再進行檢查。
不過,以PET/CT掃描為患者注射的18F-FDG為例,它的半衰期為105-115分鐘,大概會在一天的時間內完全衰減。患者幾乎可以忽略放射性對於人體的影響,但也需注意,輻射效應是可積累的,患者還需與醫生溝通好近期核醫學檢查狀況,才能進一步考慮是否繼續進行核醫學檢查。
無遠弗屆
儘管核醫學已經經歷了長足的發展,但仍然面臨一定的問題,需要醫學、醫生、社會共同解決。具體而言,徐文貴教授將其總結為三個方向。
一是示蹤劑的製備量,這是體現行業發展最好的指標之一。由於造價高、技術限制等因素,核醫學檢查相對較為昂貴,我國的製備量離美、日等國也因此存在一定差距。在標準化方面,核素生產技術及醫用核素質量控制方案也有待普及。
二是對於核醫學設備的管控與和核醫學人才的培養。直到2018年,PET/CT才由甲類設備重劃為乙類設備,省衛健委有能力採購後,我國的PET/CT保有量持續上升。不過,相關的從業人員也雖有上升,但還未能完全補足缺口。
三是醫患對於核醫學的理解。技術的推廣需要醫生與患者的共同認可,只有當大眾都認識到技術的價值時,市場才能推動技術向前發展。
好在核醫學一直朝著前進的方向發展,政策之下,更多醫療機構正在構造核醫學能力;更多醫療學者開始進入核醫學開展研究,而老百姓對於核醫學的信任也在逐漸建立。
無遠弗屆,各界的努力之下,這門新興學科正在蓬勃發展。核醫學人人可及的時代,或許離我們並不遙遠。