核醫學，人類健康的朋友

【名醫簡介】王世真中國科學院院士。現任北京協和醫院教授、PET中心顧問、核醫學國家重點實驗室學委會主任、中華醫學會名譽理事、中國核醫學會榮譽理事、中國醫學科學院放射醫學所名譽所長。創辦了我國第一個同位素訓練班，曾任我國核醫學會首屆主委、《中華核醫學》雜志首任總編輯。

說起原子彈，大概很少有人不知道或者沒聽說過。提起核醫學，可能有很多人都知之甚少。其實原子彈應該叫“核彈”或“核武器”，因為它釋放的巨大能量來自“核反應”。當今世界，核武器始終對人類有著巨大威脅，而核醫學則是人類健康的朋友。這對孿生兄弟走的是完全不同的路子：一個威猛無比，動不動就嚇唬人；一個默默無聞，踏踏實實地為人類的科學事業做貢獻。

核醫學是原子核科學技術與醫學相結合的產物，它的任務是利用核技術來研究、診斷與治療疾病，也就是應用同位素和加速器來探討、闡明或解決醫藥學問題。一方面，核醫學利用同位素可以進行生物醫學研究，探索生命現象的本質及其物質基礎，加深人們對正常生理、生化過程的認識，對疾病發生、發展的機理進行探討。以及研究藥物的作用原理等；另一方面，可以直接利用放射性同位素或加速器來診斷和治療疾病。“核技術”、“同位素”、“放射性”這些名詞隨著廣島原子彈的爆炸而迅速傳播，令人聞之心驚；而如今在醫學上的和平利用，正在給無數人的生命帶來新的希望。

從20世紀30年代開始，許多杰出科學家開始從事原子核科學的研究和應用。1953年，美國最早成立了核醫學學會，“核醫學”學科由此而誕生。全世界生產的同位素總量中，有80％～90％應用于醫學。全世界現有的加速器，約有一半是醫用的。

核醫學技術的應用

如果你懷疑食堂的師傅把桌上的剩菜收集起來，混在第二天的菜里。你能有辦法證明嗎?最簡單的方法就是在剩菜里加點兒特別的東西，如果能在第二天的菜里找到，就可以證實了。這叫做“示蹤”，加進去的東西叫做示蹤劑。在科學上，這一原理應用極為廣泛，許多重大的科學發現，特別是生命科學的新發現都運用了這一原理。許多物質可以用做示蹤劑，然而最準確、最靈敏、應用最廣泛的示蹤劑是“同位素”。

同位素示蹤方法的開創和推廣應用，是顯微鏡發明以來生物醫學史上最重大的成就。它進一步揭開了人和生物體內新陳代謝變化的內幕，使人類從此有可能洞悉生命現象的本質、生命活動的物質基礎，乃至疾病的發病原因和藥物的作用機制。

在生物醫學領域，同位素的應用不僅極大地豐富了人們原有的生物醫學知識，也解決了許多以前無法解決的問題，并確立了不少新觀念。專家進行研究后發現，生物體內一切成分均處在不斷變化、相互交換和永遠更新的狀態。與此同時，許多陳舊的、錯誤的認識被打破了。例如，二氧化碳過去一直被認為是人體代謝的最終產物而全部被排出體外，而同位素示蹤方法證明，它在體內能被重新利用，再度合成糖、脂肪和氨基酸。目前在基礎醫學理論研究中，同位素就如同天平一樣被普遍利用，成為必不可少的工具。

最近幾年來，核醫學正邁進PET(正電子發射斷層顯像)的新時代，PET在發達國家正處于醫學高科技之冠。它的絕妙之處，首先在于“打開了一個揭示大腦奧秘的窗”。人的情緒、思維，甚至人閉上雙眼和睜眼看圖時，大腦皮層中細微的糖代謝、血流等變化都能在屏幕上神話般地出現不同彩色圈像。PET不僅是檢查和指導治療腦部疾病、心臟病及腫瘤的最優工具之一，也是研究醫藥學基本理論及實際問題的有力手段。一位美國著名專家曾說過：“PET是20世紀繼高能物理及基因工程之后第三個最偉大的成就。”

核醫學在研究疾病方面的巨大潛力才剛剛顯示出來。通過核素示蹤的方法，人們可追蹤活性物質在體內或細胞內的去向，了解其轉移及轉變規律，這將會大大地促進生物學、醫學、藥學等相應學科的飛速發展，為腦細胞表面受體及延緩衰老的研究、基因工程的突破、新藥的研制提供一條有益的途徑。

核醫學能為病人解決什么問題

在科學高度發達的今天，任何疾病，包括腫瘤、心臟病、腦部病變，只要及早發現和治療。病人就有康復的希望。而核醫學正是早期診斷疾病的最好手段之一。核醫學診斷的關鍵在于：它不僅能顯示形態學上的改變。而且能反映組織器官的功能變化，甚至是器官局部的功能變化。

在疾病形成的過程中，生化與功能的變化一般早于組織結構或病理解剖的變化，而局部變化又常發生在全身變化之前。核醫學方法使人們能從體外觀察到體內的生理、生化變化的過程，提供動態的定量資料，從而可以早期發現病變，是最靈敏的“醫學衛士”。例如核素骨顯像對發現癌癥骨轉移灶比x線要早2～4個月；腎血流功能的動態顯像能發現早期的腎功能異常；單光子計算機發射斷層顯像對冠心病及心肌梗死的早期診斷遠遠優于其他檢查方法；PET更以極高的靈敏度和特異性成為國際上用于腫瘤早期診斷、分期、療效觀察和評價的最有力手段。特別對中樞神經系統中的疾病。如冠心病、心肌梗死的早期診斷遠遠優于其他檢查方法。對中樞神經系統中的疾病，如腦腫瘤、癩癇、抑郁、癡呆、運動障礙性疾病、腦血管和腦功能性疾病的診斷具有極大的應用價值。

核醫學范圍內的體外放射分析是極靈敏的超微量分析，曾用它普查19萬多人，結果發現300例肝癌，其中134例為無癥狀的早期病人，從而挽救了這部分人的生命。用它普查新生兒。可以早期發現先天性甲狀腺功能低下，以便及時治療，防止呆小癥的發生。類似檢查，也可及早判斷人體以及胎兒有無發育畸形。近年來，”c和“c呼氣試驗已用于診斷導致胃一十二指腸潰瘍的幽門螺桿菌感染，鑒別診斷胰源性及腸源性脂痢等。受檢者只需服少量標記物。定期呼出幾口氣，便可簡單、安全地達到診斷多種疾病的目的。

核醫學方法還為一些疾病的治療開辟了新途徑。如可成功治療一些甲狀腺疾病，I的B射線能有效地破壞甲狀腺組織，對甲狀腺功能亢進的療效達90％以上。對于一些分化好的濾泡型或乳頭狀腺癌，I能有效地追殺已轉移擴散到身體各處的癌細胞，療效比放射治療高得多。其他如真性紅細胞增多癥等多種血液疾病，核醫學都有有效的治療方案。除人們熟知的Co(“鈷炮”)治癌方法外，近十幾年來崛起的“生物導彈”技術，就是用載有放射性核素的單克隆抗體做“炮彈”，選擇性地攻擊體內深處的癌細胞。近年來又采用小型回旋加速器產生高能量的快中子、質子等進入人體摧毀癌細胞。臨床試驗結果也很滿意。

由于核醫學具有靈敏、特異、簡便、安全、用途廣泛，以及能早期發現病變等特點，它已成為診斷及指導治療心、腦、腫瘤三大疑難疾病的最優手段之一。在美國，凡設有250張床位以上的醫院，如果不具備核醫學人員和裝置，就不準開業；1／3的就診病人需要進行核醫學檢查。

核醫學檢查安全嗎?

提起“同位素”，許多人都很害怕，認為離它越遠越好。其實醫學用的放射性同位素劑量非常小。對人體是安全的。正如火可以燒傷人，但保持一定的距離卻可以取暖；人接觸220伏的電可以致死，但握著1.5伏的電池卻不會有任何傷害。實際上，自然界的放射核素幾乎無處不在，每個人的身體中每秒鐘有近40萬個放射性原子率變成其他原子，不過你不用擔心身體會裂開。

由此可見，放射性本身并不可怕，關鍵在于放射性的強度和照射時間的長短。現代醫學認為，如果有必要，正常人每年可以接受20次胸片或相當劑量的照射，結果是安全的。其實，同位素一次性全身檢查的照射量加起來也不會超過一張x線胸片的放射量，因此不會引起毒副作用。

核醫學方法所用的放射性藥物都是極微量的，不會干擾身體正常的代謝，一般也不會引起毒副作用和過敏反應。核醫學檢查中所用的示蹤劑，如PET檢查所用的同位素采用的多是碳、氮、氧等組成人體分子的主要元素，用它們的同位素制備的示蹤分子。對人體無害，也不會像一些CT造影劑那樣引起過敏反應。

經過發展，已經成熟的核醫學領域，對核醫學實驗室的設計、核射線的防護、放射性核素的安全操作及防護監測都有極其完善的手段和措施。核醫學檢查的準確性和特異性，加上它的安全和無創，將會更好地為患者服務。

未來核醫學的發展

核醫學，將是21世紀人類研究生命現象的最先進的手段之一。在可預見的將來，核醫學將在以下幾方面大有作為。

(1)研制出更多的用于各種疾病診斷和治療的特異性標記化合物。核醫學發展的先決條件是不斷研制出更靈敏、更特異的標記化合物及放射性藥物。隨著人類基因組計劃的實施，許多與疾病相關的基因將被揭示。基因表達顯像、受體顯像、基因靶向核素治療等技術將會有更大的發展。

(2)PET技術的發展。到了20世紀末，作為核醫學最尖端技術的代表，PET將迅猛發展。它無創地反映活體內與疾病相關的細致的生化變化。此外。它還能從體外顯示藥物在人體的作用部位和作用效果，并能夠無創地研究人體基因的表達狀況等。預計在中藥作用原理、經絡本質探討等傳統醫學方面，PET也將顯示其獨特的優勢。

(3)計算機及網絡技術的發展也將大大推動核醫學技術的進步。醫學信息融合，特別是影像融合技術的發展將能夠把病變的各種特征改變綜合起來分析，從而給臨床診斷和治療提供更大的幫助。而這其中。核醫學所提供的特征性信息也將發揮更大的作用。正是計算機的應用，使一般核醫學成長為定量核醫學及動態核醫學。

對于核醫學，我們現在所應用和所知道的還只是高山的一角，相信核醫學的不斷發展，必將為21世紀的醫學騰飛做出更大的貢獻。

(編輯湯知慧)