《核医学》教学课件：呼吸系统

1、核 医 学呼吸系统,首都医科大学潞河教学医院影像教研室 姚 剑,基本常识,呼吸系统由呼吸道和肺组成。是人体与外界环境进行气体交换的重要器官。 肺具有两组血管系统： 一、肺机能性血管：肺动静脉系统； 二、肺营养性血管：支气管动静脉系统。 肺动脉系统随气管、支气管树状分布，到达肺泡形成毛细血管网，与肺泡构成正常的通气/血流比值。,肺机能性血管,呼吸系统的核素显像主要包括：,肺通气显像 （pulmonary ventilation imaging, PVI） 检测肺的通气功能。 肺灌注显像 （pulmonary perfusion imaging, PPI） 检测肺的机能性血管的完整性。,应 用,肺

2、通气及灌注显像 （ventilation/perfusion scintigraphy, V/Q） 用于研究多种呼吸系统疾病，如肺动脉栓塞（pulmonary embolism，PE）、肺癌、慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）、肺结核、肺动脉高压以及肺功能测定等。,应 用,V/Q显像是PE影像学诊断三部曲（X线胸部平片-核素V/Q显像-X线肺动脉造影）中重要一环。 其非匹配性节段缺损、节段性缺损数目和大小成为诊断PE的重要依据，也是其最重要的临床应用价值。,肺灌注显像,原 理,静脉注射大于肺毛细血管直径（79m）的放射性蛋白

3、颗粒后，随血流进入右心系统，与肺动脉血混合均匀并流经毛细血管前动脉和肺泡毛细血管，因放射性蛋白颗粒不能通过毛细血管床，一过性随机嵌顿在肺毛细血管前动脉和毛细血管内，其在肺内分布与肺动脉血流分布成正比，通过体外测定肺内放射性分布和肺影像可反映肺内血流灌注情况。,原理图示,常用放射性蛋白颗粒,锝标记大颗粒聚合人血清白蛋白 （technetium-99m-labeled macroaggregated albumin ，99mTc-MAA） 应用较多，平均直径约40m（1060m） 锝标记人血清蛋白微球颗粒 （technetium-99m-labeled human albumin microsph

4、eres ，99mTc-HAM） 直径10-30m 但重量明显大于MAA 一次注射10万70万99mTc-MAA颗粒可获双肺清晰影像，受堵血管数不足肺血管总量0.1%。,方 法,患者常规吸氧10min，以防止肺血管痉挛，取仰卧位，经肘静脉获其它体静脉注射显像剂，缓慢注射99mTc-MAA ，185370MBq（510mCi）。,1.肺平面显像,视野包括双肺，注射药物数分钟后即可显影。常规六体位平面肺显像。（前位ANT、后位POST、右侧位RL、左侧位LL、右后斜位RPO、左后斜位LPO），必要时加做双前斜； 每个体位采集500K计数，侧位可减少到400K计数。,2.断层显像,仰卧、双臂抱头，探

5、头配低能通用型准直器，矩阵6464或128128，探头旋转360，步进610/帧，1520秒/帧。注射药物后即可断层显像，嘱患者均匀呼吸，避免咳嗽，采集结束进行图像重建，获轴面、矢状面、冠状面影像。,3.呼吸门控肺显像,双肺体积随呼吸运动周期性变化，影响肺影像质量，降低了灵敏度。 利用呼吸门控，选用受检者呼吸周期中某特定时相作采集触发信号，获取该时相影像受呼吸运动干扰较少。若将呼吸周期分为若干相等的时相进行采集，所获影像可行电影显示。,正常所见,肺内显像剂分布于肺动脉小血管和毛细血管分布相一致，在肺内的分布高低与各部位肺实质厚度或体积成正比。 双肺显像剂分布较均匀，肺尖略低于肺底，背部较浓，周

6、边较淡。肺门处支气管和肺大血管不滞留显像剂，显示分布明显稀疏或缺损。 若甲状腺和胃显影，表明显像剂中含过多高锝酸盐；若肝显影，说明含有胶体杂质。 各体位影像有不同特点。,正常所见平面显像,正常所见断层显像,异常所见,是由各种原因所致的肺动脉血管狭窄、闭塞或栓塞，致其血供区放射性分布稀疏或缺损。 视血管阻塞的部位不同，可呈各种不同形态的缺损改变。 节段性血流灌注缺损常见于肺栓塞。 非节段性缺损常见于肺部肿瘤、炎症、慢阻肺、心衰等。,异常所见,肺上部显像剂分布高于肺底见于继发性肺动脉高压，如二尖瓣狭窄、肺心病等。 原发性重度肺动脉高压呈两肺散布斑片状稀疏缺损。呈卵石路征象。原因是肺动脉与支气管动脉

7、之间的侧枝循环将肺动脉血引流，使其灌注区显像剂分布稀疏或缺损。,肺通气显像,原 理,将密封系统中的放射性气体（radioactive gas）或放射性气溶胶（radioaerosols）经呼吸道充分吸入并沉积在终末细支气管和肺泡内。放射性肺内分布与局部肺通气量成正比，可通过照相机或SPECT体外探测肺内放射性分布，了解局部气道通畅性，评估肺通气功能。 放射性气溶胶无法及时呼出体外，不能判断气道的清除功能状态。,1.放射性气溶胶,将99mTc-DTPA溶液雾化，雾化颗粒大小决定气溶胶沉积部位。 直径10m，沉积于细支气管以上 直径510m，沉积于细支气管 直径35m，沉积于肺泡（更小则容易呼出体

8、外） 一次吸入的气溶胶颗粒只有5%10%沉积于肺内，因此需反复吸入以显像。,显 像 剂,2.锝气体,将高比度的高锝酸钠洗脱液吸附于石墨碳棒上，在充满氩气的密闭装置内加温，在2500条件下获得锝气体，即99mTc标记的纯碳微粒超细分散体，直径220nm，在吸入60分钟内，在肺内分布稳定，且不在中央气道沉积。 在临床上已经逐渐取代了133Xe，它改善了肺通气显像的质量，使肺组织断层显像成为现实。,3.氙-133（133Xe）,主要在国外应用。性质及显像特点与锝气相似。,检查方法,无需特殊准备，仅说明流程，正常操作。,1.显像前准备,2.吸入微粒,气溶胶雾粒吸入：将1480MBq 99mTc-DTP

9、A溶液，2ml，注入雾化器，再注入2ml生理盐水，调整氧流速为810L/min，使其充分雾化。分离过滤，产生大小合适的气溶胶微粒，使受检者尽可能多吸入，时间为58min。 锝气体吸入：将高比度（3700MBq/ml）的99mTcO4-注入锝气发生器，蒸发得到锝气体，通过呼吸器连接吸入35次即可。,3.显像体位,多体位平面采集： 常规采集六体位，必要时加双前斜。 断层采集： 原始数据经过处理，得到三平面断层图像，层厚36mm。,4.采集条件,多体位平面采集： 探头配低能高灵敏度或低能通用型准直器，能峰140keV，窗宽20%，矩阵128128，放大1.52.0倍，采集计数500K。 断层采集：

10、仰卧位双臂抱头，探头尽量贴胸，配低能通用型准直器，旋转360，6/2030s/帧，共采60帧。矩阵128128，放大1.6倍。嘱平稳呼吸。,适 应 症,与肺灌注显像结合鉴别诊断肺栓塞或慢阻肺 肺实质疾病的诊断、治疗效果观察及预后评估 通过测定V/Q比值判断肺功能 阻塞性肺病的诊断及病变部位的确定,影 像 分 析,经反复吸入的放射性气溶胶颗粒大部分沉积于小气道和肺泡内，呼出清除慢。 锝气显像肺内放射性分布基本均匀，段以上大气道无放射性沉积。 正常肺通气显像与肺灌注显像所见一致，无不匹配征象。,正常影像,正常影像,气溶胶肺通气显像，可见喉头显影,异常影像,气道狭窄不畅，狭窄两侧形成涡流，气溶胶雾粒

11、部分沉积，近端呈局灶放射性浓聚的“热点”，狭窄远端则分布正常。 气道完全性阻塞，气溶胶雾粒不能通过，呈放射性缺损改变。 气道和肺泡内炎症（炎性物充盈）、实变、积水（液体充盈）、不张（肺泡萎陷）、气流减低等，致气溶胶雾粒难以进入，呈放射性减低区。,临 床 应 用,一、肺血栓栓塞症,确立诊断标准 1990年美国开展了多中心的肺栓塞前瞻性调查研究（Prospective Investigation of Pulmonary Embolism Diagnosis, PIOPED）系统分析了V/Q显像对于肺栓塞诊断的临床意义。 1993年又进行了修订，被广泛接受, 该研究结果将V/Q 显像的肺栓塞诊断分

12、为高度可能性、中度可能性、低度可能性、极低可能性和正常五级。,肺栓塞的V/Q示意图 灌注-缺损 通气-正常 不匹配,肺栓塞典型表现-V/Q显像 ,V/Q显像诊断肺栓塞 ,高度可能性 灌注稀疏缺损区2肺段；同部位肺通气显像（PVI）与X线胸片（）或灌注缺损区肺通气与X线胸片异常区 一个较大和2个以上中等灌注稀疏、缺损区，同部位PVI与X线胸片（） 4个以上中等灌注稀疏、缺损区，同部位PVI与X线胸片（）,较大：肺段75%；中等：肺段2575%；较小：肺段25%,V/Q显像诊断肺栓塞 ,V/Q显像诊断肺栓塞 ,V/Q显像诊断肺栓塞 ,中度可能性 1个中等、2个以下较大的肺灌注稀疏、缺损区，同部位P

13、VI与X线胸片（） 肺下野区域性灌注稀疏缺损区=同部位PVI、X线胸片病变范围。 一个中等大小灌注、通气缺损区，同部位X线胸片（） 灌注、通气显像均放射性分布减低，伴少量胸水。,V/Q显像诊断肺栓塞 ,V/Q显像诊断肺栓塞 ,低度可能性 多发“匹配性”稀疏、缺损区，同部位胸片（） 肺上中野灌注、通气缺损区，同部位胸片（） 灌注、通气显像均放射性分布减低，伴大量胸水 灌注稀疏缺损区胸片病变范围 条索状灌注稀疏、缺损 4个以上较小的灌注稀疏、缺损区 非节段性灌注缺损,V/Q显像诊断肺栓塞 ,更低可能性： 3个以下较小的灌注稀疏、缺损，胸片（） 正常： 三项检查全（）,V/Q显像诊断肺栓塞 ,肺灌注

14、显像（），可直接排除PTE，因为直径过小的血管栓塞无临床意义。 只有与肺通气显像不匹配的灌注异常才是肺栓塞的显像特征。,V/Q显像诊断肺栓塞 高度可能性：准确率80% 中度可能性：准确率2080% 低度可能性：准确率1020% 更低可能性：准确率10%,V/Q显像比对图示 ,单纯PPI诊断PTE的价值,肺栓塞疗效评价,对肺栓塞溶栓治疗前后肺灌注显像，可用于疗效评价。,肺栓塞疗效评价,1.UPET（urokinase pulmonary embolism trial）评价方法： 从前位和后位两个体位进行观察评价。每侧肺均通过5个步骤进行评分。,肺栓塞疗效评价,灌注面积异常评分： 分值01，异常状

15、态包括灌注减低、灌注缺损。 单侧全肺（）为0，单侧全肺显示灌注减低和缺损为1。 该评分=异常灌注投影面积/单侧肺投影面积 放射性活度减低评分： 分值01，在异常灌注区域， 该评分=放射性活度减低值/正常放射性活度,肺栓塞疗效评价,3) 灌注缺损评分： 对某异常灌注区域，灌注面积异常评分放射性活度减低评分=灌注缺损评分 4) 平均灌注缺损评分： 单侧肺前、后位分别计算的灌注缺损评分的平均值 5) 联合评分： 右肺评分0.55+左肺评分0.45=联合评分 使用联合评分比较治疗前后的结果。,肺栓塞疗效评价,2. 肺段评分方法： 根据肺段解剖在各个体位的体表投影进行各肺段评分，评分方法与前后位观的评分

16、方法类似。对每个肺段分别评分，再将各肺段数据整合。 各肺段灌注缺损评分为灌注面积异常评分乘以放射性活度减低评分。 单肺平均缺损评分=单肺异常肺段缺损评分之和/10 两肺联合评分=所有异常肺段缺损评分之和/20,肺栓塞疗效评价,3. 肺段表观指数法：分别对20个肺段进行评分,A：灌注面积异常评分,B：放射性活度减低评分,每个肺段评分=A/3B/3 联合评分为20个肺段评分的平均值；治疗后肺段评分较前下降，即灌注改善。,肺栓塞疗效评价,血运改善率： 血运改善率=（治疗后血运改善段数/治疗前血运受损段数）100% 明显改善：改善率50% 部分改善：改善率50% 无效：改善率=0,二、肺减容手术前后功

17、能评价与预测,常规肺功能1秒用力呼气容积（FEV1）检测是判断手术前后肺功能指征的常用方法。,基本原理,肺通气和灌注显像分别代表了肺各区域的通气容量和毛细血管床数量，因此能反映肺总体、单侧以及局部的形态和功能变化。,对手术患者，术前将两肺的放射性计数通过勾画感兴趣区（ROI）进行定量分析。可分别了解切除肺和残肺占全肺通气分布的比例（V%）和灌注分布的比例（Q%）。,方 法,行放射性核素肺通气和灌注显像 测定Q% 和V% 计算术后FEV1预测值（PFEV1）。,临床应用与评价,各种预测方法与结果 肺平面灌注显像预测肺功能 改良的Neuhaus法； 全肺切除Ali法； 肺叶切除Ali法；,临床应用

18、与评价,b. 肺灌注断层显像预测术后肺功能 行灌注断层显像； 预测术后肺功能（通过计算公式）； 画ROI； 术后余肺灌注量测定（通过公式）； 2.预测手术临界值,三、慢性阻塞性肺病评价,COPD肺灌注显像的典型表现是弥漫性散在的与肺通气显像基本匹配的放射性减低区或缺损区，与血流分布无一定关系。90%以上合并不同程度肺动脉高压；左侧出现几率明显高于右侧。若血流动力学改变导致灌注不正常，则两上肺血增加，甚至超过下肺，呈“八”字形分布。 若合并肺大泡，则表现为V/Q匹配的呈肺叶状分布的放射性缺损区。,鉴别诊断COPD,鉴别诊断肺实性病变,鉴别诊断心脏扩大、肺动脉高压,四、肺动脉畸形及肺动脉病变的诊断,肺动脉闭锁：患侧肺因无血流灌注而不显影 肺动脉狭窄：狭窄动脉供血区无血流灌注或稀疏，呈肺段样分布 肺动脉发育不全或缺如：患侧肺血灌注缺损或稀疏，通气（），需结合临床及X线胸片与PE鉴别,五、肺血管病或全身性疾病累及肺动脉程度的评估,用于判断大动脉炎、胶原病等全身疾病累及肺动脉致血流灌注受损的程度、范围。,六、肺肿瘤,气溶胶显像较惰性气体显像有优势。可通过V/Q测定肺功能，以及