1、福建医科大学附属第一医院 核医学科 吴立坚 第六章 体外分析技术 第一节概述 核医学体外分析技术主要是利用放射分析 方法或其派生的相关技术在体外进行机体内 物质种类和含量的分析测定。主要用来测定 患者血清或其他体液样品内的激素、其他生 物活性物质和药物浓度等。 体外分析法以放射免疫分析（RIA）为代表。 它是以放射性核素标记的配体为示踪剂，以配体 （如抗原，激素结合球蛋白等）和结合体（如抗 体，激素等）结合反应为基础，在试管内进行的 微量生物活性物质的检测技术。放射免疫分析法 （RIA）具有灵敏度高，特异性强，操作简便，成 本低等优点，能准确地定量人体内含量极微的激 素、酶、神经介质、配体、受
2、体，药物以及核酸、 蛋白质等生物活性物质，对医学发展做出巨大贡 献。20世纪60年代开始用于临床，发明者之一的 美国军医Yalow1977年获诺贝尔医学奖。 体外分析技术体外分析技术 标记技术与免疫学技术相结合而建立起来的技术系列标记技术与免疫学技术相结合而建立起来的技术系列 体外实验体外实验 特异性结合反应特异性结合反应 生物学基础生物学基础 结合反应动力学规律结合反应动力学规律 方法学基础方法学基础 示踪技术示踪技术 （同位素或非同位素标记）（同位素或非同位素标记） 定量手段定量手段 对生物活性物质进行超微量分析 共同性共同性 体体 外外 分分 析析 技技 术术 体外放射分析体外放射分析
3、体外非放射分析体外非放射分析 化学发光免疫分析化学发光免疫分析 CLIA 化学发光酶免疫分化学发光酶免疫分CLEIA 电化学发光免疫分析电化学发光免疫分析ECLI 酶标记免疫分析酶标记免疫分析EIA 时间分辨荧光免疫分析时间分辨荧光免疫分析TRFIA 放射性竞争结合分析放射性竞争结合分析 RIA 放射性非竞争结合分析放射性非竞争结合分析 IRMA 4 第二节 放射免疫分析 一、基本原理 RIA的基本原理是利用放射性标记的抗 原(*Ag)和非标记抗原(Ag)同时与限量的特异 性抗体,(Ab)进行竞争性免疫结合反应。 基本原理基本原理 Ag-Ab + Ag *Ag Ab Ag + + *Ag-Ab
4、 + *Ag (B) (F) *Ag与与Ag 免疫活性相同免疫活性相同 *AgAg Ab Ag= * Ag , AgAb=*AgAb Ag *Ag , *AgAb (B) *Ag(F) Ag FT3TT3FT4TT4 1. sTSH、 FT3、TT3、FT4、TT4， 典型的甲亢 2. sTSH、FT3、TT3、 FT4、TT4正常， 称为“T3型甲亢”。 （1）缺碘地区多见。 （2）功能自主性甲状腺腺瘤。 （3）甲亢早期，包括复发早期。 （4）TBG减少合并甲亢。 3. sTSH、FT4、TT4、FT3、TT3正常， 称为“T4型甲亢”。 （1）伴有非甲状腺疾病的老年人。 （2）近期大量使用
5、碘制剂。如X线造影剂或长期服 用乙胺碘呋酮。 4. sTSH、FT3、TT3、 FT4、TT4正常， 称为亚临床甲亢。 （1）甲亢包括复发性甲亢的最早期。 （2）功能正常的Graves病，即内分泌突眼。 （3）Plummers病的早期，热结节FT4TT4FT3TT3 1. sTSH、FT3、TT3、FT4、TT4， 较为严重的甲减。 2. sTSH、FT4、TT4，FT3、TT3正常， 轻度甲减。 3. sTSH、FT4、TT4，FT3、TT3正常，亚临床 甲减。亚临床甲减主要是由慢性淋巴细胞性甲状 腺炎引起的。特殊的有： （1）TSHR基因突变引起的，本病为常染色体隐性 遗传，病儿无甲状腺肿
6、大，体格和智力发育正常。 用甲状腺激素(T4）治疗可使增高在TSH下降。 （2）先天性甲状腺激素有机合成障碍。本病为常染 色体遗传，如碘有机化缺陷，Pendreds综合征、 碘化罗氨酸偶联障碍、甲状腺球蛋白合成障碍或 结构异常。体格发育正常，有明显的甲状腺肿大， 成年人多数伴有多发性结节。甲状腺素治疗对甲 肿和结节有明显疗效，不宜手术治疗，不恰当的 手术，甲状腺肿很快复发如初。 4. sTSH、FT3、TT3、FT4TT4，继发 性甲减。由垂体功能不足或下丘脑功能不足 引起。 5. FT3、TT3、FT4、TT4的甲减。是一 种常染色体遗传疾病，临床上有先天性甲减 常见的骨骼发育迟缓和智力发育
7、障碍。 （二）甲减甲状腺激素替代治疗时甲状腺功能监测 次序：人工合成的左旋甲状腺素（L-T4）：较好 FT4 TT4 FT3 TT3 STSH 甲状腺片： FT3 TT3 FT4 TT4 STSH 1. sTSH、FT4、TT4，甲状腺激素用量不足，增 加剂量。 2.sTSH、FT4、TT4，FT3、TT3正常，甲状腺功能 已基本恢复正常，暂时不增加甲状腺激素用量，经 短期观察，sTSH仍不能降至正常，应增加甲状腺激 素的用量直至sTSH降至正常。 3. sTSH、FT4、TT4，FT3、TT3正常，甲状腺功 能已正常，甲状腺激素用量适中。 4. sTSH、FT3、TT3、 FT4、TT4正常
8、， 甲状腺片替代治疗时药物过量引起轻度甲亢。 5. sTSH、FT4、TT4、FT3、TT3正常， L-T4替代治疗时药物过量引起轻度甲亢。 6. sTSH、 FT3、TT3、FT4、TT4， L-T4、甲状腺片过量较多，应及时减药。 7. sTSH、FT3、FT4正常高限，应调节用量使 TSH恢复正常。 （三）新生儿甲减的筛选 （四）新生儿甲减的甲状腺激素的替代治疗及其甲 状腺功能的监测 （五）地方性克汀病的诊断 四、甲状腺肿瘤甲状腺功能监测的临床意义 （一）甲状腺肿瘤术前甲状腺功能监测的临床意义 1. 明确诊断功能自主性甲状腺腺瘤：“热结节”， sTSH、FT3、TT3、 FT4、TT4正
9、常。 2. 甲状腺癌：sTSH、 FT3、TT3、FT4、 TT4，提示有广泛功能转移灶存在。 （二） 甲状腺肿瘤术后甲状腺功能监测的临床意义 1. 甲状腺癌术后甲状腺激素抑制治疗时甲状腺功能监测。 甲状腺癌术后复发与TSH增高有关。合适剂量： FT3、TT3正常，FT4、TT4处于正常高限， sTSH 10 g / L 怀疑肿瘤怀疑肿瘤 前列腺癌患者血清中前列腺癌患者血清中 PSA 以结合肽升高以结合肽升高 为主为主，伴游离伴游离PSA 下降下降。 fPSA / PSA 16 % 为前列腺癌可能为前列腺癌可能。 fPSA/tPSA (%) 健康健康 增生增生 BPH 10 20 30 0 前
10、列腺癌前列腺癌 40 27 13 20 cut-off fPSA/tPSA 区别区别 肿瘤标志物的分类及临床应用 四、酶类 1、神经原特异性烯醇化酶(NSE) ： 用于鉴别、诊断、监测小细胞肺癌放化疗后的治疗效果。 用于监测神经母细胞瘤的病情变化，评价疗效和预测复发。 神经内分泌细胞肿瘤，如嗜铬细胞瘤、胰岛细胞瘤、甲状腺髓样癌、黑 色素瘤、视网膜母细胞瘤等的血清NSE也可增高。 肿瘤标志物的分类及临床应用 五、激素类 1、-HCG ： 是诊断早孕，监测先兆流产，异位妊娠的指标。 早期绒毛膜上皮细胞癌、葡萄胎 畸胎瘤、睾丸非精原细胞瘤、胚胎性肿瘤可见- HCG 升高。 2、促肾上腺皮质激素（AC
11、TH)： 升高：原发性肾上腺皮质功能减退症，先天性 肾上腺皮质增生，异源性分泌，库欣病等。 降低：继发性肾上腺皮质功能减退症，肾上腺 皮质肿瘤，医源性降低等是诊断早孕，监测先兆 流产，异位妊娠的指标。 2、皮质醇(COR) ： 增高：鉴于皮质醇增多症，肾上腺腺瘤，癌肿， 异位ACTH综合征，各种应激 情况，口服雌激素， 糖皮质类固醇ACTH等药物及脑血管意外有下丘脑 症状者。 降低：见于阿狄森氏病，西蒙-席汉氏综合征， 垂体功能低下等。 疾病 皮质醇 ACTH 库欣氏病（垂体瘤） 高 高 肾上腺瘤 高 低 异位ACTH（垂体以外的肿瘤 引起，通常是肺部肿瘤） 高 高 阿狄森病（慢性肾上腺皮质机
12、 能减退症） 低 高 垂体机能减退 低 低 肾上腺增生 高 低 皮质醇与ATCH的联合检测 肿瘤标志物的分类及临床应用 肿瘤标志物的临床应用价值 1、普查：没有一种TM的特异性和灵敏度均能达到 lOO，从而使TM用 于普查受到限制。 2、定位：TM基本上不能对肿瘤定位，因为绝大多数TM无器官特异性， 只有极少数的TM如前列腺特异抗原(PSA)，具有器官特异性，只可惜这 些指标虽能进行器官定位，但不具肿瘤特异性。 肿瘤标志物的分类及临床应用 3、确诊：由于TM无足够的灵敏度，不能排除假阴性结果，同时还有假 阳性的可能，因此，通常不能单凭TM进行确诊。 4、分期：大多数TM与疾病分期有关，且浓度与
13、肿瘤大小或分期有关系。 如结肠癌CEA浓度与肿瘤大小有关、几乎所有的TM在肿瘤晚期时呈现较 高的浓度。但这只是总体而言，由于各期TM的浓度范围极广，且互相重 叠，因此，并不能根据个体测得值来判断肿瘤大小，也不能以TM的浓度 来精确地指示各期肿瘤。 肿瘤标志物的分类及临床应用 5、疗效监测： TM最重要的价值，是能明确手术、放疗或药物治疗是否有效。有 的TM可反映肿瘤残存量，这种定量关系十分重要的临床应用价值。 虽然目前尚无一种能被普遍认可的、用TM浓度来评价治疗有效性的标准，但 Beastall提出的方案是值得重视的，即： 无效：则浓度与治疗前相比下降50； 改善：TM浓度与治疗前相比下降50
14、如； 有效：TM浓度与治疗前相比下降90； 显效：TM浓度下降至非恶性肿瘤的参考值内。 肿瘤标志物的分类及临床应用 治疗中或治疗后TM浓度变化有3种基本类型： (1)浓度下降到正常水平，提示肿瘤全部除去或病情缓解； (2)浓度明显下降但仍持续在正常水平以上，或短期下降到正常水平后又重新增高， 提示有肿瘤残留和(或)肿瘤转移； (3)浓度下降到正常水平一段时间(约数月)后，又重新增加，提示复发或转移。应 注意，如化疗、放疗或手术后立即测定TM浓度，可能会有短暂的升高，这是由 于肿瘤坏死所致。另外，化疗、放疗或手术后TM浓度重新恒定升高，可能表示 治疗无效，应尽可能改用其他治疗方式。 肿瘤标志物的
15、分类及临床应用 6、预后：术前TM浓度增加，术后浓度降低，表示这些TM对此肿瘤具有预后价值。 特别在病程监测中，TM的浓度增加或降低与疾病的预后密切相关。 7、预测： TM另一重要的特性就是预测价值，其依据是Bayes法则。可用阳性预 期值(PPV)和阴性预期值(NPV)来表示。PPV与NPV不仅与灵敏度与特异性有关， 还与人群的患病率有关。某一TM的灵敏度、特异性、PPV、NPV不是固定不变 的，而是依赖于选定的临界值。将临界值提高，可增加特异性，但灵敏度随之降 低；反之，将临界值降低，则灵敏度提高，但特异性下降。 肿瘤标志物影响因素 TM测定的影响因素 1、体内因素 （1）肝、肾功能异常和
16、胆汁淤滞等均可造成TM浓度增高，如CEA、AFP。 （2）风湿病时CAl9-9浓度可增高。 （3）强烈的治疗作用(手术、放疗、化疗)和连续的细胞死亡、肿瘤部位供血障碍 等均可导致TM浓度变化。 （4）某些药物会影响TM的浓度，如前列腺癌抗雄激素治疗可抑制PSA产生。 （5）直肠和肛检可致PSA值升高，因此采血前不应进行直肠检查。 肿瘤标志物影响因素 2、体外因素： （1）血清是测定肿瘤标志物最常用的样品，但由于血液的稀释作用，检测的阳性率有一定的 局限性，若能直接收集肿瘤组织或其附近组织分泌的体液进行测定，可提高检测灵敏度和 特异性。 （2） 红细胞、浆细胞和血小板中存在神经特异性烯醇化酶(N
17、SE)，因此样本在离心前放置 一段时间(60-90min)，血液中NSE浓度可能增高。 （3）另外，有些TM如CAl5-3对蛋白酶和神经酰胺酶很敏感，因此，血清样本应避免微生物 污染，以免影响测定结果。 （4）同一病人甚至同一份标本使用不同的试剂盒测定，有时结果会相差很大。 肿瘤标志物影响因素 3、引起假阳性的因素 （1）在良性疾病时，如炎症性疾病会使一些肿瘤标志表达增加。肝脏 良性疾病时， AFP、CA19-9， CEA水平会升高。肾功能衰竭时， CAl5-3、CA19-9、CEA和PSA水平会升高。 （2）有一些生理变化，如妊娠时 AFP、CAl25、 -HCG会升高，月经 时CAl25也
18、会升高。 （3）在肿瘤手术治疗、化疗和放疗过程中，由于肿瘤组织受到破坏或 肿瘤坏死时某些肿瘤标志产生增加，从而影响肿瘤标志的测定，造成 假阳性。 肿瘤标志物影响因素 4、引起假阴性的因素 （1）产生肿瘤标志物的肿瘤细胞数目少。 （2）细胞或细胞表面被封闭。 （3）机体体液中一些抗体与肿瘤标志(肿瘤抗原)形成免疫复合物。 （4）肿瘤组织本身血循环差，其所产生肿瘤标志物不能分泌到外周血中。 （5）此外，血标本的采集，贮存不当也会影响肿瘤标志物的测定。 肿瘤标志物的合理应用及注意事项 1、动态记录TM的浓度变化 TM测定的临床价值在于动态观察，有时即使在参考值范 围内的浓度变化，可能也是有价值的。因
19、此，每个患者总是 最佳的自身对照。但为了保证结果的可靠性，当测得的TM 浓度增加时，应在短期内(14-30d)进行重复测定。 肿瘤标志物的合理应用及注意事项 2、定期测定TM浓度： 应根据不同的患者，不同的肿瘤制定不同的测定时间表。 一般原则： 治疗前：应测定每个患者TM的原始值。 治疗后第1-2年：应每月测定(测定时间应根据TM的半衰期，通常在2-14d完成)。 TM浓度明显下降后：每3个月测定1次。 第3-5年：应每年测定1-2次。 第6年起：每年1次。 此外每次改变治疗之前、TM浓度增加或怀疑复发和转移时，均应及时测定TM浓度。 肿瘤标志物的合理应用及注意事项 3、合理选用TM： 同一肿
20、瘤可含有一种或多种TM，而不同或同种肿瘤的不 同组织类型既可有共同的TM，也可有不同的TM。因此，选 择一些特异性较高的TM联合测定某一肿瘤，有利于提高检 出的阳性率，而且，合理选用TM，常可在临床症状出现之 前数月鉴别出复发和转移。 肿瘤标志物的合理应用及注意事项 4、TM组合测定：合理的组合将有助于提高检测的灵敏度，但常导致特异性 的下降，因此， TM组合测定应同时考虑灵敏度和特异性，几种常见肿瘤的常用联合 检测。 结肠癌：CEA、CA19-9是首选，其特异性达到80%以上。 胰腺癌：CAl9-9对胰腺癌的诊断较好，加上CAl25可把诊断率提到90以上。 肺癌：单用CEA对肺癌诊断已有较高
21、的特异性，但如加上NSE则特异性更 高。细胞角蛋白19加CEA对小细胞腺癌诊断率达78。 乳腺癌： CEA 、CAl5-3两个组合最好。 卵巢癌：CA125加CA19-9和铁蛋白等皆是较好的联合。 胃癌：由于尚无更特异的标志物，以19-9加CEA仍是目前较好的联合，有条件时可 加 CA72 4，则阳性率更高。 胰岛激素 项目名称 临床意义 胰岛素(INS) 用于糖尿病的诊断,分型,判断胰 岛细胞功能,胰岛素瘤的诊断;以及 高血压,肝硬化,内分泌疾病等胰岛 素代谢状况的研究。 C肽 用于判断胰岛细胞功能状态,以 便决定糖尿病病人是否需要继续治 疗;鉴别低血糖的原因,判定胰岛素 瘤是否切除干净,用
22、于胰岛移植和胰 腺移植手术的监测。 性激素 项目名称 临床意义 泌乳素(PRL) 增高：常见于垂体PRL微腺瘤,闭经-溢乳 综合征,异位性PRL分泌综合征,神经刺激,药 物等。降低：常见于全垂体前叶功能减退， 席汉氏综合征，多囊卵巢综合征，单一性泌 乳素分泌缺乏等。 卵泡刺激素 （FSH） 是由垂体分泌的糖蛋白激素，两者协同 调节和刺激性腺的发育和功能。增高：常见 于性腺原发性疾病，如卵巢功能早衰、性腺 发育不全等。降低：主要见于垂体或下丘脑 闭经、假性性早熟。LH/FSH为2.5-3为多囊 卵巢综合症的诊断指标之一。 黄体生成素 (LH) 项目名称 临床意义 雌二醇(E2) 是检查下丘脑-垂
23、体-性腺轴的功能指标之 一。增高：常见于多胎妊娠,糖尿病孕妇,性早 熟,真两性畸形,肝硬变,卵巢癌,冠心病,肥胖 男子等。降低：常见于垂体卵巢性不孕,垂体 卵巢性闭经,席汉氏综合征,排卵障碍,多囊卵 巢综合征,异常妊娠等。 睾酮(T) 主要用于性腺功能的评价。增高：常见于 先天肾上腺皮质增生症，睾丸良性间质细胞瘤， 性早熟，男性假两性畸形，女性男性化肿瘤， 多囊卵巢综合征，注射睾酮或促性腺激素等。 降低：常见于男性性功能减退，垂体功能减退， 克氏征，睾丸炎，骨质疏松症等。 项目名称 临床意义 孕酮(P) 主要用于监测卵巢排卵和检查黄体功 能。增高：常见于妊高症，葡萄胎，多胎， 原发性高血压，先
24、天性肾上腺增生等。降 低：常见于黄体功能不良，胎儿发育迟缓， 死胎等。 生长激素（HGH) 升高：巨人症，肢端肥大症，低血 糖等；降低：侏儒症，垂体前叶功能减退 症。 心血管 项目名称 临床意义 1.肌红蛋白 (Mb) 用于急性心肌梗塞的早期诊断,并预测其 病变范围,性质和预后;在骨骼肌受损,创伤, 剧烈运动,严重肾功能受损时也增高，假性肥 大型肌营养不良患者Mb可明显增高。 2.肌钙蛋白 (cTnI) 对急性心肌梗塞,心肌损伤或坏死具有高 度敏感性和特异性,血中的含量与心肌受损面 积成正比,存在时间与病程长短呈正相关。升 高时间：发病后3-4h。 3.N端脑钠肽 前体(NT- proBNP) 心衰的诊断、评估心衰的严重程度；心 衰的预后和监测，急性冠脉综合症的危险分 层，早期/轻度心脏功能不全。 贫血 项目名称 临床意义 铁蛋白（SF） 诊断和鉴别诊断缺铁性贫血， 辅助诊断再障、急慢性白血病、恶 性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等疾病。 叶酸 叶酸、维生素2缺乏可导致 营养性巨幼细胞性贫血，吸收不良 是缺乏的主要原因。 维生素2
