呼吸系统2012.ppt

1 呼吸系统 郑州大学第一附属医院核医学科程兵chengbing 2 要求掌握 掌握肺灌注显像 肺通气显像的原理及临床应用了解肺灌注显像 肺通气显像的正常及异常图像所见 呼吸系统由鼻 咽喉 气管 支气管与肺组成 以环状软骨下缘为界分为上呼吸道和下呼吸道 从肺段支气管以下分支为呼吸性细支气管 它的远端终末呼吸单位为肺泡管 肺泡囊和肺泡 为气体的交换部位 肺分左右两肺 右肺有上 中 下三叶 10个肺段 左肺有上 下两叶 10个肺段 肺小叶是肺的基本单位 呈锥形 尖向肺门 底向肺表面 肺动脉是肺的功能性血管 进入肺门后不断分支 与各级支气管伴行 直到肺泡 在肺泡隔内形成毛细血管网 肺泡表面分布的毛细血管床的 血流丰富 并有膨胀性大 血流阻力小 压力小的特点 在此处进行氧和二氧化碳的交换 管径为7 m 9 m 4 呼吸系统显像主要有两部分组成 一 肺灌注显像 反映肺血流分布 肺栓塞的诊断二 肺通气显像 反映呼吸道通畅情况及局部肺组织通气功能 诊断气道阻塞性疾病附加 三 下肢静脉显像 5 呼吸系统的核素显像主要有两种 一种是通过体静脉注射颗粒型显像剂并暂时滞留于肺毛细血管床 实现肺灌注显像 另一种是通过吸入显像剂 并暂时沉积于肺泡内 实现肺通气显像 静脉注射某些颗粒状 直径大于肺毛细血管直径 的放射性药物 流经肺循环时 暂时滞留在肺毛细血管前小动脉和毛细血管内 采用显像设备使肺显像 称为核素肺灌注显像 吸入放射性气体或放射性气溶胶 使放射性核素沉积于肺泡和终末细支气管内 采用显像设备使肺显像 称为核素肺通气显像 7 肺灌注显像 一 原理 静脉注入直径大于毛细血管管径的放射性核素颗粒 放射性颗粒在肺毛细血管床内暂时嵌顿 即微血管栓塞 从而使肺显影 放射性颗粒在肺内的分布与肺动脉血流灌注量成正比 因而肺灌注显像反映肺动脉的血流分布 当肺血管狭窄或栓塞时 放射性颗粒不能随血流进入该区 肺灌注显像该区呈现放射性减低或缺损 很重要 试述肺灌注显像原理 8 嵌qi n 动 1 镶嵌 inlay 嵌K n 赤嵌 地名 在中国台湾 9 显像剂最常用的显像剂是99mTc 标记的大颗粒聚合白蛋白 99mTc labelledmacroggregatedalbumin 99mTc MAA 和人血清白蛋白微球体 99mTc labelledalbuminmicropheres 99mTc HAM 显像剂为悬浮液 注射前需震荡摇匀 常规显像颗粒数约20万 70万个 堵塞0 1 的肺毛细血管床 堵塞是暂时的 而且显像剂颗粒可生物降解 其分解产物被机体网状内皮系统吞噬 肺灌注显像一般无危险性 直径10 60um 10 二 方法一般平卧位静脉缓慢注射 常用显像剂99mTc MAA 常用剂量 2 5mCi 注意勿抽回血以免药物与血液在注射器内发生凝聚 形成大颗粒而造成肺内假性放射性 热区 99mTc HAM 这种放射性核素颗粒其颗粒直径大于肺毛细血管管径 能暂时栓塞肺毛细血管 使肺显影 很快降解 碎裂 被吞噬细胞吞噬 11 放射性颗粒在肺内的分布受血流动力学影响 如坐位注射 则两肺尖血流量减少 因而两肺尖的放射性低于两肺底 诊断肺动脉高压时可采用坐位注射 此时肺尖放射性分布不仅不减少反而增加 注射5min后显像 显像方法包括平面显像和断层显像 12 1 平面显像常规取4个体位 即前位 后位 左侧位 右侧位 必要时加前 后斜位2 断层显像患者仰卧断层床上 双手抱头 数据采集矩阵64 64 ZOOM1 0 每6 采集一帧 每帧采集时间15s 25s 探头围绕肺部旋转360 采集的数据经计算机处理进行图像重建 获得两肺横断面 冠状断面及矢状断面的三维图像 13 注意采集过程中 患者体位保持不动 平静呼吸 对剧烈咳嗽者 检查前应服用止咳药物以避免体位移动 14 三 图像分析前位 双肺形态清晰 轮廓完整 右肺影略大 两肺中间空白区为纵隔和心影 两肺内放射性分布除肺尖 周边和肋膈角处外基本均匀 肺底呈弧形 受呼吸运动影响稍欠整齐 前位主要观察两肺上 中叶的病变 后位 外形同前位 两肺大小近似 中间空白区为脊柱及脊柱旁组织所构成 后位主要观察两肺下部的病变 侧位 能较好地显示外围肺段情况 放射性分布基本均匀 肺门及肺尖部位稍显稀疏 1 正常图像 18 1 位置 形态及大小异常胸廓外伤畸形 肺叶切除术后以及胸腔积液等均可造成肺形态 大小和位置的异常 胸内肿瘤或临近脏器组织病变如主动脉瘤 心脏扩大等压迫也可造成形态异常 2 异常图像 局部放射性稀疏或缺损放射性稀疏或缺损是和正常肺组织的放射性分布相对比 低于正常肺组织的放射性称为放射性稀疏 无放射性分布称为放射性缺损 肺血流分布逆转指肺尖部的放射性明显高于肺底部的放射性 肺尖部呈现放射性浓集区 是肺动脉高压的特征性表现 2 放射性分布异常任何原因造成肺动脉血流减低 缺如或增加等均可导致肺内放射性分布异常 与肺血流受损的解剖部位一致 四 适应证1 肺动脉栓塞的诊断与疗效判断 2 肺动脉高压的诊断与鉴别诊断 3 疑大动脉炎综合征等疾病累及肺血管者 4 判断成人呼吸窘迫综合征 慢性阻塞性肺部疾病患者肺血管受损程度与疗效 5 先天性心脏病右向左分流 肝肺综合征低氧血症患者肺内右向左分流的诊断和定量分析6 肺部肿瘤切除手术适应症的选择 术后肺功能预测 7 慢性阻塞性肺疾病肺减容术适应证的选择 手术部位和范围的确定 很重要 21 五 临床意义 一 诊断肺动脉栓塞肺灌注显像可早期诊断肺栓塞 只要肺栓塞发生 灌注显像即呈现异常 表现为单个或多个放射性稀疏 缺损区 与受累区血管分布相一致 22 临床上以下几种情况应警惕肺栓塞的可能性 心脏病 骨折患者 长期卧床 改变体位后突然出现胸闷 胸痛 两唇发绀 呼吸困难 临床诊断为肺炎 但白细胞始终不高 治疗效果不好 过去有血栓性静脉炎病史 目前又出现呼吸困难 肺气肿患者目前又出现呼吸困难 临床无法解释者 23 24 肺栓塞 PE 诊断肺栓塞 Pulmonaryembolism PE 是指内源性或外源性栓子堵塞肺动脉引起肺循环障碍的临床和病理生理综合征 其最主要的类型为肺血栓栓塞症 Pulmonarythromboembolism PTE PE的栓子大约99 是血栓 其中80 的血栓来自下肢深静脉和盆腔静脉 一般情况下 PE即指PTE 是临床急症之一 若能早期诊断并治疗 可挽救80 以上患者的生命 虽然血管造影是诊断该病的主要检查方法 但作为侵入性检查 可产生一些并发症 肺灌注显像作为非侵入性检查方法 对该病诊断方法简单 准确性高 如与肺通气显像结合 诊断肺栓塞的准确性达93 100 可作为诊断肺栓塞的首选方法 对治疗后患者可再次检查以观察疗效 25 优点 肺通气及肺灌注显像 V Q显像 相结合诊断PE具有 安全 无创 灵敏度高 特异性好 准确性高的优点 ventilation perfusion 26 CT肺动脉造影 CTPA 1 直接显示肺动脉至肺段血管腔 对腔内血栓部位 形态 范围 血栓与管壁关系及腔内受损状况清晰显示 对PE做出正确诊断 用于指导治疗及评价治疗效果 2 CTPA诊断PE的敏感性优于磁共振 诊断特异性优于同位素检查 与常规肺动脉血管造影 DSA 相比 其对PE诊断敏感性为90 特异性为92 CT不仅可以显示肺动脉亚段的小血栓 CT增强检查可以根据血栓的形态及其与血管壁的关系 判断是否为新鲜血栓或陈旧血栓 用以指导临床选择治疗方案或复查时限 可以很好评价临床治疗的近期 远期疗效 27 CTPA禁忌症 碘过敏者 生命体征不稳定者 大咯血 严重心功能不全 严重肝 肾功能不全者 28 CT双下肢血管成像 类DSA影像 急性胸痛患者 右肺动脉 右上肺动脉及其分支内可见充盈缺损影 29 我国首部 肺血栓栓塞症的诊断与治疗指南 和 肺栓塞 深静脉血栓形成影像学检查操作规程 V Q显像对PTE总检出率为93 3 与CT肺动脉造影总体检出率无显著性差异 显示病变分布特点为 右肺多于左肺 下叶多于上叶 PE影像学诊断有三部曲 X线胸部平片 核素V Q显像 X线肺动脉造影 近年来CTPA与MRPA也开始用于PE诊断 应用前景良好 核素V Q显像是三部曲中最重要一环 30 用肺灌注显像诊断PE 通常需与肺通气或X线胸片检查相结合 根据通气 灌注显像改变 将怀疑PE的患者分为三类 31 有一个很大的 相当于肺段解剖面积的75 以上 或两个以上中等大小 相当于肺段面积25 75 的血流灌注缺损 而X线胸片和通气显像正常 或通气显像的放射性缺损范围比灌注缺损小得多 灌注缺损面积明显大于X线胸片异常的范围 其周围肺通气功能正常 1 PE可能性很大 32 严重的弥散性呼吸道梗阻的通气显像 难以判断与灌注显像上放射性缺损是否一致 放射性缺损面积与胸片异常面积相当 3 PE可能性很小 小于10 灌注显像正常 灌注显像有小的缺损 面积小于25 肺段面积 灌注和通气显像的放射性缺损面积相似 而且无相应的X线改变 灌注缺损明显小于X线胸片异常改变的范围 2 PE中度可能 3 PE可能性很小 小于10 33 肺灌注显像正常 基本上可以排除肺动脉血栓栓塞 但异常的肺灌注显像并不一定是肺栓塞 只有与肺通气显像不匹配的灌注异常才是肺栓塞显像的特征 单纯采用肺灌注显像来评价肺动脉栓塞的可能性也有一定价值 单个亚段性肺灌注缺损 肺栓塞的可能性33 多个亚肺段肺灌注缺损 肺栓塞的可能性可达88 多个肺段性灌注缺损 肺栓塞的可能性达100 很重要 试述肺灌注 通气联合显像在PE诊断中的应用 34 二 肺内占位性病变肺肿瘤压迫 侵润肺血管 使局部肺组织血运障碍 在灌注显像图上表现为片状放射性稀疏或缺损 无特异性 不能鉴别占位性病变的良恶性 进一步鉴别需依赖肿瘤阳性显像 肺灌注显像可帮助诊断肺肿瘤 依赖肿瘤阳性显像可鉴别肿瘤的良恶性 对已确诊的肺癌患者主要了解肿瘤病灶直接压迫或浸润临近肺血管的情况以及对治疗方案的选择 35 三 慢性阻塞性肺部疾病 COPD 的诊断慢支 肺气肿 肺心病随着支气管系统的破坏 血管系统受到影响 使局部血流量减少 肺血流发生重新分布 晚期患者多合并有不同程度的肺动脉高压 出现肺血流分布逆转的特征性图像 对治疗后病人可评价疗效 判断预后 灌注 缺损通气 正常不匹配 37 不匹配 的原因是由于肺组织的血液供应由两部分组成 肺动静脉系统及支气管动静脉系统 二者之间有非常丰富的吻合支 如果患者肺动脉分支栓塞后 由于支气管动脉可借助吻合支供血于该区肺组织 因此这部分肺组织很少发生坏死 肺组织通气功能正常 故肺通气显像与X ray胸片多表现为阴性 而肺灌注显像在肺栓塞形成后即呈阳性表现 因此肺灌注显像与肺通气显像联合应用 在早期诊断肺栓塞具有独特优势 38 39 40 41 治疗后患区血流灌注改善明显 44 45 Nowhavearest 正常肺灌注显像 女 34岁 心内 胸闷 咳嗽 怀疑肺栓塞 两肺显像清晰 形态完整 放射性分布未见明显异常稀疏 缺损区 肺血流灌注正常 不符合肺栓塞 女 73岁 心内科 右侧胸腔局部炎症伴积液 胸闷加重两天 怀疑肺栓塞 图像示双肺显影清晰 形态失常 两肺内放射性分布明显异常 左肺上叶及下叶 右肺上叶 中叶及下叶均可见多处放射性分布异常稀疏 缺损区 符合两肺多发肺栓塞改变 男 23岁 咯血待查 呼吸内科 图像示左肺区未见左肺影像 右肺显影清晰 形态完整 放射性分布尚均匀 左肺未见显影 考虑左肺大血管栓塞或压迫所致 右肺血流灌注基本正常 52 肺通气显像一 原理让患者吸入放射性气体133Xe 133Xe能随气流分布于两肺 肺内各局部放射性气体的浓度与该局部通气量成正比 而该局部133Xe的清除率又与换气量有关 凡通气障碍部位放射性气体进入受阻 清除也缓慢滞留 故可在肺通气显像图上看到放射性分布稀疏 缺损和清除延缓 局部放射性滞留 从而判断气道通畅情况及局部肺组织通气功能 54氙xi n 53 二 适应症1 了解呼吸道的通畅情况及各种肺疾患的通气功能 诊断气道阻塞性疾病 2 评价药物或手术治疗前后的局部肺通气功能 以观察疗效和指导治疗 3 与肺灌注显像相配合鉴别诊断肺栓塞和慢性阻塞性肺部疾病 COPD 54 三 方法1 病人准备2 采集 1 单次吸入显像 2 平衡显像 3 清除显像 4 清除延迟像 55 单次吸入 single breath 显像 采集1帧平面影像 预置计数300 500k 嘱受检者深吸气至肺最大容量 再深呼气至残气量 在再次开始深吸气时 于呼吸机注入口快速注入133Xe气体555 740MBq 15 20mCi 至最大肺容量时 屏气10 15s 同时启动开关采集单次吸入像 56 平衡期显像 一般采集2帧平面显像 预置计数500k 30s 帧 受检者转为潮式呼吸 呼吸机改变供气方式 使受检者反复吸入133Xe气体与空气混合气体 约3 5min 待肺内呼吸机的133Xe平衡后 以显示计数率稳定为标准 深吸气至最大容量后屏气 启动开关采集平衡期影像 57 清除显像或称为洗脱显像 采集动态影像3 6帧 矩阵128 128 30 60s 帧 采集时间5 10min 改变呼吸机控制阀 进气管只吸入新鲜空气 呼出带有133Xe的气体 经133Xe回收装置吸附 启动开关采集动态影像 必要时可在10min后进行延迟清除显像 在进行133Xe放射性气体通气显像时应注意以下几点 133Xe气体应符合放化纯度要求 133Xe放射性活度总量不低于370MBq 133Xe放射性气体的运输及贮存应严格按规定处理 不得造成泄漏 污染环境 显像前应确保133Xe呼吸机及ECT性能正常 呼吸机供气方式控制阀准确 灵活 133Xe回收装置有效 不应有泄漏 133Xe能量较低 影响图像的空间分辨率 因而尽量使探头接近体表 减少探测效率下降 133Xe放射性气体具有一定的脂溶性 且生物半减期较短 因而影响肺通气功能测定的准确性 操作中应熟练 迅速 尽量减少显像时间 59 四 图像分析1 正常图像随着133Xe吸入两肺 单次吸入显像即可见肺清晰显影 平衡显像两肺放射性分布更加均匀 二者反映肺的通气功能 随着133Xe排出体外 清除显像放射性分布迅速减低 2 3分钟内应基本消失 无局部放射性滞留 60 2 异常图像 1 局部放射性稀疏或缺损 2 局部放射性滞留 61 五 临床意义1 诊断气道阻塞性疾病 1 完全性阻塞 2 不完全性阻塞 3 局部肺组织通气功能障碍2 和灌注显像相配合诊断和鉴别诊断肺栓塞和慢性阻塞性肺部疾病 62 灌注显像通气显像意义正常排除肺栓塞正常 诊断肺栓塞也异常 COPD 不匹配 匹配 肺通气显像与肺灌注显像联合应用可用于诊断和鉴别诊断肺栓塞 通气与灌注的不匹配是肺栓塞早期诊断和鉴别诊断的重要依据 非常重要 异常 联合应用鉴别诊断PE及COPD 63 64 65 66 67 思考题 肺灌注显像有节段性放射性分布缺损区 肺通气显像正常 这种灌注 通气不 匹配 现象可出现在下列哪些疾病 肺纤维化COPD肺动脉闭塞 肺栓塞 68 肺动脉畸形及肺动脉病变的诊断 1 肺动脉闭塞患侧肺因无血流灌注而不显影 2 肺动脉狭窄由狭窄动脉供血的肺区无血流灌注或稀疏 呈肺段分布 3 肺动脉发育不全或缺如患侧肺血流灌注缺损或稀疏 通气功能正常 结合临床及X线胸片与肺栓塞相鉴别 69 70 71 肺动态显像将133Xe加压溶解到生理盐水中 静注入血 133Xe不溶于血 也不与任何血液成份结合 当其流经肺循环时 与肺血流分布相一致 当其从肺毛细血管逸出 通过肺泡壁经呼吸道排出时 可了解呼吸道通畅情况及局部肺组织通气功能 具有肺灌注显像和通气显像二者的优点 对呼吸系统疾病的诊断 鉴别诊断及研究有一定意义 72 次性静脉注射133Xe生理盐水溶液 通过133Xe肺灌注显像方法 可先后采集肺灌注显像 肺通气显像影像 获得肺血流灌注和肺通气 只有呼气 结果 此方法非气道吸入放射性 不能反映吸气功能状况 也难以准确显示局部肺组织通气信息 且只有单一后位影像 因而应用受到限制 生理盐水溶液需特殊包装容器保存 且一般采用特殊的玻璃注射器 静脉注射133Xe生理盐水溶液后 随血流到达毛细血管 有95 的133Xe逸入肺泡腔内 然后呼出体外 在静脉注射后10 15s内 病人屏住呼吸行体外动态显像 可反映肺血流分布 73 放射性气溶胶吸入通气显像 采用99mTc DTPA气溶胶或锝标记超细碳微粒 拟气体 Techneigas 雾化吸入 雾化颗粒直径 10um 其中3 10um的颗粒沉积于细支气管壁 1 3um者可达肺泡 由于一次吸入的气溶胶颗粒 只有5 10 沉积于肺内 因此显像时需要反复吸入5min以上 气溶胶颗粒短期内不能排出 有利于多体位显像 但不能得到清除影像 因此属于非典型的通气显像剂 74 直径小于1 m的99Tcm DTPA颗粒是一种小分子物质 是一种小分子物质 具有渗透能力 可以随机从肺泡内弥散入血液 用 相机进行肺动态采集 计算放射性气溶胶从肺内清除一半所用的时间 C1 2 以此反映肺上皮的通透能力 75 图像分析 正常图像 两肺显像剂分布均匀 与肺灌注图像类似 异常图像 气溶胶分布异常 COPD的病人 其气溶胶放射性分布异常有中央型 末梢沉积及混合型沉积 黏膜纤毛廓清异常 表现为局部气道沉积率和潴留率高于正常 而气道清除率低于正常 肺泡上皮细胞通透性异常 急性肺损伤 肺水肿或炎症 表现为气溶胶从肺廓清的曲线的斜率增高 从肺至血的半廓清时间缩短 76 放射性核素下肢静脉显像 一 原理自足背静脉注入放射性示踪剂 当其随静脉血液经下肢深浅静脉向心脏回流时行连续追踪显像可显示下肢深 浅静脉影像 用于判断下肢静脉有无回流障碍等 77 二 适应证l血栓栓塞性静脉炎的诊断 2 其它原因引起的静脉血栓形成 如 外伤3 大隐静脉剥脱术前 了解深静脉是否通畅 4 静脉瓣膜功能不全的辅助诊断 三 示踪剂99mTc MAA 99mTcO4 和99mTc RBC均可应用 如只作下肢静脉显像 可用99mTcO4 或99mTc RBC 78 99mTc MAA具有附着于血栓上的特性 用其作示踪剂 于动态显像之后作延迟显像 可探测血栓的部位 同时还可进行肺灌注显像 以了解有无合并肺栓塞 故以99mTc MAA最常用 99mTc MAA成人用量不超过185MBq 5mCi 79 四 显像方法采用低能通用型准直器 能峰140kev 窗宽20 病人取仰卧位 在病变侧肢体的踝关节上方用止血带阻断浅静脉 用生理盐水将示踪剂稀释至15 20ml 自足背静脉注入的同时启动SPECT 用全身显像的方式自下而上沿静脉通道追踪示踪剂显像 扫描速度30cm min 直到下腔静脉显影后终止 由于止血带阻断了浅静脉 迫使示踪剂自深静脉回流 故此次显像主要显示深静脉影像 然后放松止血带 继续推注示踪剂以同样方式再次显像 显示大隐静脉影像 应用99mTc