[发明专利]桥头放射标记的化合物及其使用方法

说明书

本发明涉及化学标记的化合物以及所述化合物在诊断和治疗中的应用。

现在不使用成像技术的话，很难对病人进行诊断。成像的目的之一在于 降低对侵入性方法的需要。对于患者而言，其不仅更舒适和安全，而且成像 获得通过其他方式不可能获得的解剖学和生理学视图。

通常，成像可以解决两个问题：结构和功能。人们可以观察体内结构和 成像解剖，或者观察化学进程和成像生物化学。结构成像技术包括x-射线、 CT(计算机断层扫描)和MRI(磁共振成像)。能够看到体内生物化学进程，是 SPECT(单光子发射计算体层摄影)和PET(正电子发射断层成像术)成像目前 的作用。

PET和SPECT是成像技术，其中将放射性核素合成引入至潜在生物学 相关分子中，所述生物学相关分子也被称作示踪剂，并向患者给药所述生物 学相关分子。根据所谓的放射性药物的性质，其可以任何数量的适当方式给 药，例如通过吸入、摄食或更常规地是静脉注射。随时测量放射性示踪剂以 后的摄取，以获得有关感兴趣的生理学过程的信息。因为所用特定同位素的 高能(伽马射线)发射，和检测它们所用装置的灵敏度和精密度，因此可以从 体外推导切片内的放射性二维分布。因此，PET和SPECT都属于发射和断 层摄影(来自于表示切断的希腊文tomos)技术。这两个特征均将这些现代成 像技术与常规放射照相方法区别开来，例如胸x-射线，其中外源性辐射穿 透受试者，从而产生身体器官和体腔的平面轮廓。然而，PET和SPECT依 赖于相似的原理产生它们的图像，仪器、放射化学和实验应用上的重大区别 是通过其各自光子发射的物理学内在差异表现出来的。

具有过量质子数的不稳定核素可以采用一种或两种手段以降低其净核 正性(nuclear positivity)。在一放射性衰变图解中，质子转化成中子，发射出 称为正电子(表示为ε⁺或β⁺)的粒子。具有同一质量但相反的电荷，正电子是 具有等量电子的反物质。当从核中射出时，正电子与电子碰撞，致使两个粒 子湮没而释放能量。质量和动量转化原理表明产生了两个光子(伽马射线)， 各自具有同等能量和完全相反的轨迹(180°分开)。由于这个原因，PET有时 被称作双重光子发射断层摄影术。在PET操作中最常用的正电子发射核素是 11-碳(¹¹C)、13-氮(¹³N)、15-氧(¹⁵O)和18-氟(¹⁸F)。

通过定位湮没事件源的PET扫描器利用背对背光子途径的特异空间标 记，已知这种方法是重合探测。可以将PET扫描器概念表达为围绕身体的环 状照相机。不使用胶片，但是PET(和SPECT)扫描器使用更高灵敏度的由高 密度的结晶物质(例如铋锗氧化物、碘化钠或氟化铯)制得的闪烁检测器，其 捕获不可见的、高能的伽马射线，并使其转化成可见光。这种光的短暂闪光 通过紧密靠近的光电倍增管(PMT)转化成电脉冲。晶体和PMT一起构成放射 检测器。并非孤立的使用个体检测器外，PET照相机是按照使得相对的检测 器是电子连接的方式构成的。当在成对的检测器重叠中分离闪烁事件时，推 测在沿着两者之间的想象线的同一点发生湮没事件。上述信息被计算机记录 下来，稍后采用计算断层照相法的原理重建图像。相反则忽略了单个事件。 尽管可以信服的是，来自空间分离湮没事件的两个无联系的光子可能一致地 到达相对的检测器，这些偶然的巧合相比真实事件具有少之又少的频率。事 实上，重合探测是非常有效的技术，且有助于PET优良的抽样速率和灵敏 度。

对PET的一个实质性限制是来自正电子衰变的性质及重合探测的原理。 具体地说，PET识别正电子湮没的位点，而不是放射性衰变的位点。由于在 能够与电子碰撞之前，正电子必须逐渐到达组织支托，湮没常常在远离正电 子源点一定距离处存在。分离这两个事件衰变和湮没的距离，取决于正电子 的平均动能，由于其离开原子核，并根据所涉及的特定同位素变化。对于¹¹C 衰变而言，这个距离大致是2mm。此外，如果正电子在湮没时不是全部静 止，光子将以略微不同于180°的角度发射。一起考虑的话，远距离的正电子 湮没和光子非线性相关在PET可完成的空间分辨率上设置了理论上的限 制，其估计是在2-3mm。