呼吸系统显像

第八章 呼吸系统显像 . 呼吸系统显像包括 n第一节 肺灌注显像 n第二节 肺通气显像 n第三节 肺灌注显像和肺通气显 像的临床应用 n第四节 肺肿瘤显像 重点掌握 n第一节 肺灌注显像的原理 及正常图形 n第二节 肺通气显像的原理 及正常图形 n第三节 肺灌注显像和肺通气显像 的临床应用 n第四节 肺肿瘤显像的临床应用 第一节 肺灌注显像 （Pulmonary Perfusion Imaging） .原理： n肺泡毛细血管的直径为79m（1m百万分之一米 、10-6米），当静脉注射直径为1060m的放射性颗 粒后，颗粒随血流进入肺血管， n最后将暂时栓塞在毛细血管床内，局部栓塞的颗粒数与 该处的血流灌注量成正比。 n 因此，用照相机或扫描机可以获得肺毛细血管床影像 ， n影像的放射性分布反映各部位血流灌注情况，故这种显 像称为肺灌注显像， n可用于诊断与肺血流灌注有关的各种疾病。 是否会引起病人呼吸困难？不会！ n因为，正常人成人有3亿个肺泡，每个肺泡 由100条毛细血管围绕（来源肺动脉系统） ，故约有300亿条毛细血管。肺泡的平均直 径约50m，容积约0.004mm3，故肺泡-毛细 血管膜的面积约50-100M2，是体表面积的数 十倍。 n一次静脉注射量仅为100万个的颗粒，栓塞 的毛细血管约占肺毛细血管总数的几十万 分之一，偏大的颗粒仅能阻塞千分之一的 毛细血管前动脉。颗粒在体内可很快降解 成更小的分子，被吞噬细胞清除，99mTc MAA的生物半排时间为29小时。因此， 进行肺灌注显像一般不致引起心肺血液动 力学和肺功能改变，大量临床应用表明是 安全的。 n肺功能严重受损的患者，该患者本来就呼 吸困难，栓塞毛细血管后更加重呼吸困难 。 n右左分流的先天性心脏病患者，放射性 颗粒通过分流道进入大循环可能引起心、 脑、肾血管栓塞。 n青霉素、链霉素过敏者,MAA也会可能过敏 。 对以下病人应慎用或禁用： 注意： n备急救药品，出现意外时抢救。 n注药前15分钟令病人吸氧。 nMAA的注射量最好为20-70万颗 粒为宜 常用显像剂 n 99mTc标记的大颗粒聚合人血清白蛋白 99mTcMAA （99mTcMAA macroaggregated albumin)） 方法： 99mTcMAA，1-3mCi，约2070万颗粒。仰卧位慢 速（60秒）静脉注射99mTcMAA 混悬液，密切注 意病人的情况，遇到不良反应立即停止注射。注 射后即可进行前、后、左、右侧多体位静态显像 ；拟诊肺栓塞患者应增加左、右前斜和左、右后 斜体位显像。 二正常所见 n正常人各体位的双肺影像清晰，形态、解 剖同X线胸片。 n放射性分布基本均匀，叶间沟放射性较少 ， n直立位肺尖部受重力影响血流量较低，故 放射性也较少。 左肺： n上叶：分2段。 (11-尖后段、12-前段) n中叶：分2段。 (13-上舌段，14下舌段) n下叶：分4段。 (15-背段、16-前内基底 段、17-外基底段、18-后基底段) 右肺： n上叶：分3段。（1-尖段 、2-后段、3- 前段）， n中叶：分2段。 （4-外段、5-内段） n下叶：分5段。 （6 -背段、7-内基底段 、8-后基底段、9-外基底段、10-前基底 段） n268正常肺灌注和肺通气（平衡相）影像（99mTc一MAA和133Xe），左 列为肺灌注影像，右列为肺通气影像。上为前位，中为右后斜位，下为 右侧位。 前位 右后斜位 右侧位 三异常影像及其临床意义 一侧肺不显影： n主要见于先天性一侧肺动脉发育不全 n一侧肺动脉栓塞 n一侧肺静脉血栓形成 n肺门肿瘤 前位 右肺灌注不显像。 274 （同一病人的肺动脉栓塞片）前位 X线胸片,右肺未见明显异常。 n 276 前位 X线胸片的动脉造影, 右肺动脉不显影。 肺叶性异常： n左肺分为上、中、下三叶（左肺的中叶 称舌叶） 、 n右肺也分为上、中、下三叶 n由于解剖位置的关系，各叶的灌注影像 需在适当体位才能得以充分显示： n上叶和中叶以前位和侧位最佳 n下叶以后位和侧位最好 n肺叶性异常主要见于肺叶动脉栓塞 后位:右肺下叶不显像 肺段性异常： n肺叶分为若干肺段，左肺8段，右肺10段 ，常需分析前位、后位、侧位和斜位八 个体位的影像，才能确定所见的影像异 常是否符合肺段性异常。 n各段异常有自己特殊的位置和形态，如 楔形、条状、矩形等。 n多发性肺段性放射性减低或缺损是肺段 动脉栓塞的主要表现。 弥漫性异常: n两肺放射性分布不均匀，有多发散在的 放射性减低或缺损区。 n常见于慢性阻塞性肺疾病所致广泛肺血 运受损。 放射性分布逆转: n正常人直立位时受重力影响，肺底血流量较肺 尖大310倍，故肺灌注影像的肺底放射性也 较肺尖高310倍。 n当肺血管内压力增高，这种血流分布的梯度就 会逐渐消失而呈现近乎均匀的分布，甚至相反 ，即肺尖放射性与肺底相同，或反较肺底增高 ，双肺呈“八”字形影像，称为放射性分布逆转 。 n多见于慢性阻塞性肺部疾病晚期、二尖瓣 狭窄、某些先天性心脏病。 第三节 肺通气显像 （Pulmonary Ventilation Imaging） .放射性气体通 气显像： 1.原理及方法： n反复吸入密闭系统中的133Xe（氙）或 81mKr（氪）等放射性气体，待其充盈气 道和肺泡并达平衡浓度后，约2-3分钟， 可用Y照相机多体位显示全肺各个部位的 放射性气体充盈情况，是为平衡影像， 了解肺的容积。 原理及方法： n接着停止吸人放射性气体，原有充盈在肺泡和 气道中的放射性气体自然呼出， n用照相机以每5秒1帧的速度连续采集2分钟， 可获得动态显示放射性清除的系列影像，称为 动态清除影像，了解肺的排泄功能。正常人90 秒内清除完。 n510分钟后再进行静态显像，显示滞留在肺 内的放射性气体，为滞留影像。 2.正常图形： n正常人的平衡影像表现气道和肺内放射性分布 大致均匀，除总气管和左、右支气管显影以外 ，与肺灌注影像相似。 n动态清除影像特点是全肺各部位放射性一致性 迅速下降，通常图形：在90秒内清除完毕。 n270正常肺通气影像（133Xe）（后位） A.单次吸入133Xe影像。B.反 复呼吸133Xe 60秒肺影像。C.反复呼吸133Xe 120秒肺影像。DG分别 为停止吸入133Xe 后15、30、45，和60秒的肺影像，至60秒肺内存留 放射性已很少。 3异常影像： n 根据异常影像的位置和形态也可分为 一侧肺通气异常、 肺叶性通气异常、 肺段性通气异常、 弥散性通气异常。 n局部清除缓慢和滞留影像上出现局部放 射性增高，是判断气道阻塞部位的灵敏 而可靠的依据。 二.放射性气溶胶通气 显像 原理及方法： n受检者吸入99mTcDTPA气溶胶雾粒，雾 粒由气道进入肺泡、然后又逐渐清除， 叫气溶胶通气显像。 n一般在吸入一定量的放射性雾粒后显像 一次，以观察气道通畅和肺泡充盈情况 ，为平衡期显像。 n4小时后再显像一次观察有无局部放射性 滞留。此法较上述气体通气显像简便实 用。 第四节 肺灌注显像和 肺通气显像的 临床应用 一、肺动脉血栓栓塞症的诊断 和疗效观察： n肺动脉血栓栓塞症简称肺栓塞是一种比较 严重的急性疾病，如不及时治疗，病死率 相当高。 n由于其临床症状不典型，而且在最初几天 内局部肺泡和气道多无明显变化，X线胸片 多正常，因此常得不到早期诊断而造成严 重后果。 n自应用肺显像以来，肺栓塞早期诊断率有 了明显提高，使该病可以得到及时而有效 的治疗。 诊断的方法和要点如下： n多体位肺灌注影像正常，可排除肺栓塞。 n典型多肺段性放射性缺损，可诊断为肺栓 塞。 n肺灌注影像出现多个典型肺段性放射性缺 损区，肺栓塞的可能性近乎100（图10-3 ）。 n其它类型的放射性分布异常的特异性较 差。也可见于肺部其它疾病，如肺炎、 慢性阻塞性肺部疾病、肺结核、肺大疮 、肺癌等。 n 因此总的来说，单纯依靠肺灌注显像对 肺栓塞的诊断率并不理想，总的灵敏度 约75，特异性仅有65左右。 但这种典型表现并不多见 n277双肺多发肺栓塞 女， 29岁，过期妊娠，剖腹产术后两天，改变体位后活动时突然 出现胸闷、胸痛、憋气、呼吸急促、口唇发绀、四肢发凉、全身大汗、头晕、咳嗽、小量 咳血等症状。肺灌注影像 左上为前位，右上为后位，左下为左侧位， 右下为右侧位。右 肺上叶前段和后段，下叶背段，左肺上叶上舌段，下叶背段和后基底段呈现放射性缺损。 n 278续前，双肺多发肺栓塞肺灌注影像，左上为左前斜45，右 上为右前斜45，左下为左后斜45，右下为右后斜45。双肺多 发放射性缺损区。 n 279续前，肺栓塞溶栓治疗后 肺灌注影像：前、后 、右、左侧四体位恢复正常。 n280续前，肺栓塞溶栓治疗后 左前斜45、 右前斜 45，左后斜45，右后斜45四体位恢复正常。. n发病最初几天内同时进行肺灌注显像和通气显像， 二者结果不吻合（称“不匹配”；mismatch）， n即灌注影像呈现放射性缺损区，而相应部位的通气 影像基本正常，则肺栓塞的可能性很大（图104） 。 n肺实质病变的两种显像结果常常是大致吻合的（称“ 匹配”；match）。因此用这种联合显像可以明显提 高诊断肺栓塞的灵敏度和特异性。 3.肺灌注显像和通气显像联合： n271肺灌注影像与通气影像匹配不匹配示意图，第一排示灌注影像与通气影像匹配。左为灌注影 像，楔形白区为灌注缺损区。右为通气影像，楔形白区为通气缺损区。位置与形状与左图灌注缺损区 一致。第二排示灌注影像与通气影像不匹配。左为灌注影像，有楔形灌注缺损区。右为通气影像，未 见相应部位有楔形通气缺损区。 n女 61岁 术后胸痛 c（后位）肺灌注影像。左肺大片放射性缺损 区。 d（后位）肺通气影像，未见明显异常，与灌注像不匹配。 n在发病最初几天内同时进行肺灌注显像 和胸部X线摄片，若灌注影像出现放射性 缺损区，而X线胸片相应部位正常或出现 阴影但其范围较小者，肺栓塞的可能性 也很高。 n如两种影像显示的病变在范围上基本一 致，或X线胸片显示的病变范围较放射性 减低缺损区大，则肺栓塞的可能性极小 ，并常可根据X线胸片影像的特点对病变 作出诊断。 4.肺灌注显像和X胸片联合： n272. 女 61岁 术后胸痛 a（前位） 肺灌注影像。左肺大片放射 性缺损区。 b（前位） X胸片未见明显异常，与灌注像不匹配。 6肺静脉栓塞的诊断： n肺静脉栓塞导致肺动脉压力增高，可减 少肺灌注量，出现与肺栓塞类似的表现 。 n由于本法具有简便和无创等优点，利于 重复检查以观察肺栓塞病情演变和疗效 。如溶栓治疗中进行系列显像观察，可 为选择合适的终止治疗时间提供依据， 避免用药过多导致出血并发症。 n二、肺癌手术选择和 术 前估计术后残留肺 功能 手术选择 n 肺癌病灶直接压迫或浸润邻近肺血管可导致其 灌注区血流减少，在肺灌注影像上出现相应的 放射性减低区，其范围比X线胸片所示的癌病 灶为大（图10-7）。 n因此肺癌患者术前进行肺灌注显像有助于根据 放射性减低区的大小估计肿块浸润的范围和肺 血管受累的程度，对决定能否进行手术切除和 切除范围有重要指导意义。 手术选择 n现在一般惯用计算机ROI技术计算病侧肺灌注残余量 占健肺灌注量的百分数（L）来进行这种估计。 前位（后位）病侧肺的放射性计数 L（） 100 前位（后位）健肺放射性的总计数 n L值越小说明肿块浸润范围和肺血管受累程度越大。 1.L值大于40，可望通过肺叶切除术而将肿瘤切除 ； 2.L值为3040，需进行患侧全肺切除； 3.L值小于30，则手术切除的成功率很小。 病侧肺的放射性计数 L（） 100 健肺放射性的总计数 n 肺癌病人能否接受手术治疗，除取决于灌注缺损 的范围外，还应考虑病人术后残留的肺功能能否维 持足够的气体交换。 n几十年来人们为了在术前准确估计术后残留肺功能 。尝试了诸如： n支气管肺活量测定、 n支气管内放射性呼吸测定、 n单测肺动脉气囊阻断等测定一侧或区域肺功能的 方法， n这些方法虽然准确可靠，但操作复杂，且为有创性 ，无法广泛应用。 术前估计术后残留肺功能 术前估计术后残留肺功能 n国内外的经验证明，采用肺灌注显像计算出保留肺 组织的放射性计数占全肺总计数的百分数（保留肺 组织的放射性计数/全肺总计数），再乘以术前肺活 量（如1秒钟用力呼气容量； FEV1.0）， n可以在手术前较准确地定量预测术后残留肺功能（ 如FEV1.0）。预测术后残留肺功能FEV1.0大于0.8L者 可以耐受切除术。 n本法安全、迅速、无创、痛苦小，有助于对手术的 安全性作出可靠的估计，使一些肺功能较差的肺癌 患者获得手术治疗的机会。 保留肺组织的放射性计数/全肺总计数 肺癌患者疗效观察 n肺癌患者化疗前亦需要了解病变区域血流 灌注情况。 n如患侧血流严重受损，提示化疗难以达到 预期疗效。 n肺灌注显像还可用于观察肺癌患者放疗的 疗效，如肿物缩小伴血流灌注区增加，提 示出现良好的疗效。 n282肺癌化疗前肺灌注影像，左肺有血流灌注。 n 284续前，肺癌化疗后肺灌注影像 左肺放射性分布明显改善。 三.慢性阻塞性肺部疾病的表现 n平衡相有弥散性放射性减低和或 缺损； n滞留相有弥散性滞留。 n这种表现常很明显，较X线胸片灵 敏，并具有较高的特异性，有利于 对本病的诊断。 慢性阻塞性肺部疾病的表现 n肺灌注影像与肺通气影像平衡相所见大 致匹配。 n随着肺血管内压力的增高，还可出现程 度不等的肺内放射性分布逆转的表现， n说明病变已明显而广泛地损伤了肺毛细 血管床和毛细血管前动脉。 n因此可用这些显像观察病情的严重程度 和评价疗效。 第五节 肺肿瘤 显像 （Pulmonary Tumor Imaging） 一.亲肿瘤药物显像 (一) 67Ga显像原理 n用67Ga成功地进行肿瘤显像已有20多年历史， 但其显像原理至今仍未完全弄清。 n一般认为无载体67Ga类似3价铁离子，在血液 中能与输铁蛋白等迅速结合， n然后可与肿瘤细胞表面的特异受体结合，部分 进入瘤细胞而沉积在细胞浆中的溶酶体中， 原理 n正常或丰富的血流是实现上述聚集的必要前提 ， n一些较大肿瘤的中心血供不良，67Ga不能进入 而表现为放射性减低。 n瘤体血管通透性的增加也是一个重要因素。 n瘤体常有炎性细胞浸润，实验证明白细胞也可 摄取67Ga，故67Ga也可进行炎症病变显像，但 却因此而减低了特异性。 (二).显像方法 n静脉注射67Ga枸缘酸 钠3-4mCi后,6-72小时多 次显像。 n 67Ga (T1/278h) (三).临床应用 n 67Ga阳性率与病理类型很有关系， n如上海同位素协作组曾报道49例肺癌阳 性率83.6， n按病理分类， 1.肺鳞状上皮癌阳性率为95 、 2.腺癌阳性率78 、 3.未分化癌阳性率42。 临床应用 n炎症灶和有些良性病变也可出现阳性结果, n上海协作组报道19例肺部这类病变有8例阳性，占42 1，说明67Ga显像特异性不高，只有结合临床判 断才有价值。 n另外一些亲肿瘤药物 1. 99mTc葡庚糖酸盐（99mTcglucoheptonate； 99mTc GH）。 n 99mTc-葡萄糖酸盐（99mTc -gluconate；99mTcGlu） n 281肺癌阳性显像（67Ga） 前位，右肺门 团块状放射性浓聚影。 二.99mTc-MIBI显像 n 99mTc-MIBI（99mTc-methoxyisobutylisonitrile）, 甲氧基异丁基异晴）本是一种心肌显像剂，但也可 用于肿瘤显像并成为代表性的亲肿瘤显像剂。99mTc -MIBI是被细胞的线粒体摄取，细胞代谢活性越高 ，摄取越多，其浓聚程度代表了细胞的活力水平。 肺部原发性和转移性恶性肿瘤均能大量摄取99mTc- MIBI，故肺癌和肺转移癌都可得到较高质量的图像 。显像方法同心肌显像，但肿瘤细胞摄取更快，有 时5分钟就可有较高浓聚，故无须进行延迟显像。 n平面显像可动态观察到30分钟即可， SPECT显像可在30分钟时采集图像。 SPECT显像更有利于发现转移灶。与CT 相比99mTc-MIBI可发现更多的纵隔淋巴 结转移。放疗或化疗后，X线胸片或CT 是以肿瘤的缩小程度来判定疗效的，但 残留肿块是否仍有细胞活性则无法判定 。99mTc-MIBI只浓聚在有生命力的细胞 中，坏死或纤维化的肿瘤不摄取，故肿 瘤对99mTc-MIBI的摄取是判定疗效更客 观的指标。 n通常用肿瘤/本底（正常组织）摄取比 值来观察摄取度，治疗前后进行比较 。治疗后该比值降低越多，疗效越好 。也有一部份肺癌肿块不浓聚或低浓 聚99mTc-MIBI，是受一种叫P糖蛋白 的抑制。其在肿瘤的表达程度越高， 肿瘤/本底比值越低，对化疗越不敏感 ，因为p-糖蛋白可导致肿瘤对多种药 物抵抗。因此，99mTc-MIBI显像结果还 可预测化疗疗效。 三.放射免疫显像（RII ） 1原理 n放射性核素标记抗肿瘤抗体作为阳性显像剂的 肿瘤定位技术，其基本原理是标记抗体经一定 途径引入人体后可定向地与肿瘤细胞相应的抗 原结合，从而使肿瘤部位放射性聚集， n用照相机显示肿瘤及其转移灶的部位及范围。 nRII