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第十章 呼吸系统 首都医科大学附属北京朝阳医院 王 铁 呼吸系统核医学 —————————————— • 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 肺灌注显像 肺通气显像 临床应用 双下肢深静脉显像 呼吸系统核医学 —————————————— • 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 肺灌注显像 肺通气显像 临床应用 双下肢深静脉显像 肺灌注显像 —————————————— 一、 适应证 （一）肺动脉血栓栓塞症的诊断与疗效判断， 结合肺通气显像及下肢深静脉核素造影可明显提 高诊断的准确性。 • （二）原因不明的肺动脉高压或右心负荷增加。 • （三）先天性心脏病合并肺动脉高压以及先天 性肺血管病变患者，了解肺血管床受损程度及定 量分析，药物与手术疗效的判断，手术适应证的 选择。 • 肺灌注显像 —————————————— （四）全身性疾病（胶原病、大动脉炎等）可 疑累及肺血管者。 • （五）慢性阻塞性肺部疾病(COPD)患者，了 解其肺血管受损程度与疗效判断。 • （六）肺部肿瘤、肺结核、支气管扩张等患者， 观察其病变对肺血流影响的程度与范围，为选择 治疗方法提供适应证以及对疗效的判断。 • （七）先天性心脏病右向左分流量及左向右分 流合并肺动脉高压的定量分析。 • 肺灌注显像 —————————————— 二、 原理 * 肺毛细血管直径约为 10 µm * 放射性颗粒直径为 20 ~ 90 µ m * 肺毛细血管约为 2800 × 108 个 * 注入的放射性颗粒为 20万~ 70 万个 * 体内有效半衰期为 2 ~ 6 h 肺灌注显像 —————————————— 原理示意图 肺灌注显像 —————————————— 三、显像剂 放射性核素标记的大颗粒聚合人血清 白蛋白(MAA)或微球(HAM) 99m Tc- MAA 99m Tc- HAM 肺灌注显像 —————————————— 四、显像方法 注射体位 ● 图像采集 ● 图像处理 ● 肺灌注显像 —————————————— 肺灌注显像 —————————————— 肺灌注显像 —————————————— 肺灌注显像 —————————————— 呼吸系统核医学 —————————————— • 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 肺灌注显像 肺通气显像 临床应用 双下肢深静脉显像 肺通气显像 —————————————— 一、适应证 （一）了解呼吸道的通畅情况及各种肺疾病的 通气功能变化，诊断气道阻塞性疾病。 • （二）评估药物或手术治疗前后的局部通气功 能，观察疗效和指导治疗。 • （ 三 ） 与 肺 灌注 显像 配合 鉴别 诊 断肺 栓塞 和 COPD。 • （四）监测病人肺呼吸功能及对治疗的反应。 • 肺通气显像 —————————————— 二、原理 * 吸入< 10 µ m 的放射性微粒 * 放射性微粒沉积并附着于气管、 支气管、细支气管和肺泡壁上 * 有效半减期为1 ~ 8 h 肺灌注显像 —————————————— 原理示意图 肺通气显像 —————————————— 三、显像剂 ● 放射性气溶胶 99m Tc- DTPA 99m Tc- HAS ● 锝气体（Technegas） 肺通气显像 —————————————— 四、显像方法 气体吸入 ● 图像采集 ● 图像处理 ● 肺灌注显像 —————————————— 肺灌注显像 —————————————— 肺通气显像 —————————————— 肺通气显像 —————————————— 肺通气显像 —————————————— 肺通气显像 —————————————— 肺通气显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 一、肺通气灌注显像的特点 核素显像是功能诊断。 ● 肺灌注显像(Q):反映肺栓塞患者局部血流分布、 灌注缺损部位、大小以及血液动力学意义。 ● 肺通气(V)显像:局部通气功能,损害的部位与程 度,V/Q Imaging是否匹配。 ● 肺通气灌注显像 —————————————— 二、影像分析 * 定性分析 * 定量分析 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 呼吸系统核医学 —————————————— • 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 肺灌注显像 肺通气显像 临床应用 双下肢深静脉显像 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用 ( 1 ) （一） 肺动脉血栓栓塞症 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为高度可能性、中度可 能性、低度可能性和正常四级。 肺栓塞的V/Q示意图 —————————————— • 灌注-缺损 • 通气-正常 不匹配 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 1. 高度可能性 （1）大于或等于2个肺段的灌注缺损，肺通气显像 与X胸片均未见异常； （2）大于或等于2个亚肺段和1个肺段的灌注缺损， 肺通气显像 与X胸片均未见异常； （3）大于或等于4个亚肺段灌注缺损，肺通气显像 与X胸片均无明显异常。 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 2. 中度可能性 (1) 1个亚肺段与通气显像不匹配的肺 灌注缺损； (2) 肺灌注显像缺损区与X线胸片病变 范围不相等。 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 3. 低度可能性 (1) 肺灌注显像呈非节段性缺损，其它显 像基本匹配； (2) 肺灌注显像只有1个孤立的小缺损区， 其它显像不匹配。 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 目前肺平面灌注显像仍然是诊断肺血栓栓塞症 （PTE）的常规方法，然而仅有50%~80%的PTE 患者能够被检出。 • 在35例PTE患者中，有33例患者SPECT肺灌 注显像显示152个肺段V/Q显像不匹配，对PTE检 出的灵敏度为94%，特异性为97%。与肺平面灌 注显像比较，SPECT肺灌注显像对PTE检出的灵 敏度和特异性均具有显著性差异（P < 0.01）。 • 肺通气灌注显像 —————————————— 35 例 确 诊 为 PTE 的 患 者 中 ， 有 28 例 实 施 了 CTPA。SPECT肺灌注显像与CTPA的符合率为 98%，肺平面灌注显像与CTPA的符合率为73%， 两者间有显著性差异（P<0.01），说明SPECT肺 灌注显像与CTPA的诊断价值相似。 • SPECT肺灌注显像能明显提高对PTE的诊断 价值，可取代肺平面灌注显像，成为诊断PTE的 常规检查方法。 • 肺通气灌注显像 —————————————— 临床评价 ★ 高度可能性：正确诊断PTE的概率 > 90% ★ 中度可能性：正确诊断PTE的概率30% ~ 60% ★ 低度可能性：仍有4%的可能性 肺通气灌注显像 —————————————— 临床评价 519例PE患者，肺V/Q显像的总检出率为93.3%，急性 非大面积肺栓塞组(270例)检出率为98.2%，急性大面积和 次大面积肺栓塞组(249例)检出率为86.9%。CTPA的总检出 率为89.3%，急性非大面积肺栓塞组检出率为77.5%，急性 大面积和次大面积肺栓塞组检出率为100%。 肺通气灌注显像 —————————————— 临床评价 研究结果表明，肺V/Q显像与CTPA比较，总检出率无 明显差异（P >0.05）；在急性非大面积肺栓塞组肺V/Q显 像要明显优于CTPA( P<0.001 )，而在急性大面积和次大 面积肺栓塞组CTPA比肺V/Q显像更具有优势( P<0.001 )。 肺通气灌注显像 —————————————— 临床评价 由于在急性大面积和次大面积肺栓塞者中，中央型PE 占大多数，而在急性非大面积肺栓塞者中，又以周围型PE 为主，因此这进一步证实了CTPA对中央型PTE诊断的灵敏 度、特异性和符合率均明显高于对周围型PE的诊断；而肺 V/Q显像对周围型PE诊断的灵敏度、特异性和符合率均明 显高于对中央型PE的诊断。 肺通气灌注显像 —————————————— 鉴别诊断 ● COPD ● 肺实性病变 ● 大动脉炎累及肺动脉 ● 心脏扩大 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 ————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 (一)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。在前位 和后位的观察中，每侧肺均通过5个步骤 进行评 分。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 1. 灌注面积异常评分:分值为0.0到1.0。灌注面积异 常包括灌注减低和灌注缺损或二者皆有。如果全 肺显示正常灌注，评分为0：如果全肺显示灌注 减低和灌注缺损，则评分为1.00。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 2. 放射性活度减低评分:在灌注异常区域，根据平均 灌注减低的程度估算放射性活度减低评分，分级 为0.0到1.0。如果异常区域内无放射性活性，评 分为1.00。如果异常区域的放射性活度为正常的 一半，则评分为0.5。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 3. 灌注缺损评分:灌注面积异常区域的评分乘以该区 域放射性活度减低的评分，则为灌注缺损评分. 4. 平均灌注缺损评分:将从前位和后位分别计算的灌 注缺损评分相加除以2，得到平均灌注缺损评 分。如果平均灌注缺损评分为0.5，则意味着只 有一半的正常肺灌注。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 5. 联合评分:将右肺评分的0.55与左肺评分的0.45相 加得到一个联合评分。因数0.55 和0.45用于区 别两肺面积的不同。例如：如果右肺前位灌注面 积异常区域评分为0.70，放射性活度减低评分为 0.40，在后位片上分别为0.60和0.30，而左肺正 常，那么联合评分为：0.55(0.7×0.4+0.6×0.3) ／2+0.45×0=0.13。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 (二) 肺段评分方法 : 对每个肺段的灌注面积异常和放射性活度减低分 别进行评分。各肺段的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。例如：如果 整个肺段没有灌注，那么灌注面积异常评分为1.0， 放射性活度减低评分亦为1.0，则灌注缺损评分为 1.0。如果一个肺段中的半个肺段有50％的正常灌 注，那么灌注异常评分为0.5，灌注减低评分为 0.5，则灌注缺损评分为0.25。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 右肺分为10个肺段，左肺分为10个肺段。左上叶 尖后段和左下叶的内基底段作为独立的肺段进行 评分。将右肺和左肺分别进行10个肺段的平均缺 损评分。所有20个肺段平均得出每位患者的联合 灌注缺损评分。例如：如果右肺的一个肺段放射 性活度减低为100％，灌注面积异常亦为100％， 而另外一个肺段的放射性活度减低和灌注面积异 常分别为80％和50％，而左肺正常，那么右肺评 分为：(1.0×1.0+0.5×0.8)／10=0.14,而联合评 分为 (1.0×1.0+0.5×0.8)／20=0.07。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 (三) 肺段表观指数法: • 仍采用肺段评分方法，分别对20个肺段进行评分。 灌注面积异常分为：0=无缺损；1=小的亚段缺损， 2=大的亚段缺损：3=全段缺损。放射性活度减低 评分为：0=无减低；1=轻度减低；2=明显减低； 3=缺损。灌注面积异常评分除以3与放射性活度 减低评分除以3的乘积即为每个肺段的评分。联合 评分为20个肺段相加的平均值。灌注改善定义为 治疗前后肺段评分的下降。 肺通气灌注显像 —————————————— 疗效评价 (四) 血运改善率: 治疗后血运改善的段数 血运改善率 = ──────────── ×100％ 治疗前血运受损的段数 ①明显改善：改善率≥50% ②部分改善：改善率＜50% ③无效：改善率=0 肺通气灌注显像 —————————————— 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用（2） （二）肺动脉畸形及肺动脉病变的诊断 • 1. 肺动脉闭锁 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。 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用（3） • (三）慢性阻塞性肺部疾病(COPD) COPD肺灌注显像的 典型表现是弥漫性散在的与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。此类病人中， 90%以上合并有不同程度的肺动脉高压，且左侧出现频 率明显高于右侧。由于血液动力学的改变导致肺灌注不正 常，即为两肺上部的肺血流灌注增加，甚至超过两肺下部， 形成“八”字形分布。肺灌注显像对COPD患者肺血管床 损害的部位、范围、程度及药物疗效的判断有一定价值。 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用（4） • （四）支气管肺癌 肿瘤压迫和浸润肺门血管后， 造成肺灌注显像的大片缺损，若肿瘤位于胸骨后 一般X线难以发现，但因肿瘤浸润肺血管，肺灌 注显像可以较早发现异常。因此，肺灌注显像对 了解中央型肺癌患者肺门血管受累情况以及对治 疗方案的选择有较大的帮助，但无法鉴别肿瘤的 良恶性。 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用（5） • （五）肺血管病或全身性疾病累及肺动脉 大动脉 炎、胶原病等全身性疾病，往往累及肺动脉。肺 灌注显像的缺损区也呈肺段分布，通气功能大多 正常，在判断结果时一定要密切结合临床。肺灌 注显像可以用来判断此类病人肺血流灌注受损的 程度与范围。 肺通气灌注显像 —————————————— 三、临床应用（6） • （六）支气管阻塞 因肿瘤、吸入异物、粘液堵塞 等均可致不同程度的通气显像异常。由于阻塞继 发的肺泡缺氧则可导致通气显像呈现区域性异常， 其严重程度取决于梗阻的部位及程度，肺通气显 像可见阻塞部位、近端或远端放射性稀疏缺损。 呼吸系统核医学 —————————————— • 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 肺灌注显像 肺通气显像 临床应用 双下肢深静脉显像 双下肢深静脉显像 —————————————— 一、原理 自足背静脉注入放射性核素，当其随静脉血 液经下肢深静脉向心脏回流时，进行连续追踪显 像即可显示下肢深静脉影像。用于判断下肢静脉 回流障碍等。 双下肢深静脉显像 —————————————— 二、显像方法 - 注射方法 - 图像采集 - 图像处理 双下肢深静脉显像 —————————————— 三、影像分析 （一）正常影像 示踪剂注入后，随着探头视野向上移动，胫 后静脉→胫前静脉→腓静脉→腘静脉→股静脉→ 髂静脉→下腔静脉依次显影。静脉形态连贯、单 一，无放射性充盈缺损和侧支循环；延迟显像， 远端静脉内无放射性滞留。 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— （二）异常影像 当有下肢深静脉血栓形成时，可见相 应静脉出现放射性充盈缺损或侧支循环， 延迟显像见远端静脉内有放射性滞留。 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— 双下肢深静脉显像 —————————————— 四、 临床评价 放射性核素下肢深静脉显像是一种用于DVT 筛查的无创性方法，对于下肢DVT诊断的准确性 达80% ~ 90%，灵敏度在90%以上。各种原因引 起的下肢DVT，显像图上均显示阻塞部位影像中 断，或其远端出现侧支通道绕过阻塞部位回流入 阻塞部位近心端的静脉。 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— 一、适应证 • • • • • 1．急性肺损伤综合征 2．支气管哮喘 3．慢性间质性肺病 4．肺部感染 5．慢性阻塞性肺病 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— 二、原理 • 肺上皮细胞通透性（Lung epithelial permeability, LEP）的测定原理是基于小分子物质的扩散速度与它们的 分子重量的平方根成反比，分子越小，扩散越快。肺泡上 皮对小分子的通透性是血管内皮细胞的十分之一，因此水 溶性化合物从肺泡经过间质、毛细血管内皮进入血液的过 程主要反映了肺泡上皮细胞的渗透功能。在许多肺部疾患 或吸入有害气体时，都可以导致肺泡上皮细胞损伤，导致 通透性增加，甚至引起肺泡积液或肺水肿。吸入具有渗透 能力的放射性气溶胶，在体外测定其从肺泡内通过“屏障” 进入血液循环和离开肺部的时间，既清除半减期，就能够 反映肺泡上皮细胞和毛细血管内皮的通透性。 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— 三、方法（1） 病 人 座 位 潮 式 吸 入 经 雾 化 器 雾 化 的 99mTcDTPA气溶胶740 ∼ 1110 MBq(20 ∼ 30 mCi)3 min左右，然后立即背部紧靠γ相机探头，视野内 包括双肺和两肾。 • 采用低能通用型准直器，距阵64×64，zoom： 2.0，以30 s／帧，连续动态采集30 min，于60 min时，再按同样条件采集3帧。 • 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— • 方法（2） 采用感兴趣区法对双肺的周边部分（将支气 管等中心部分避开）勾画感性趣区，求出双肺放 射性活度-时间曲线，并以最小二乘法拟合。 • 肺清除拟合曲线近似直线，其方程为y = - bx + a，式中 b为斜率，既每分钟下降的放射性计数， a为曲线在y轴上的截距，既最初始时，当时间为 零时的放射性计数。再根据拟合曲线求出清除半 减期(T1/2)。也可将两肺分为上、中、下区，求出 各区T1/2。 • 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— • 方法（3） • 正常人的肺上皮细胞通透性的放射性活度一 时间曲线是单指数曲线，而在肺上皮细胞损伤时， 则为双指数曲线。以拟合曲线的前10min算出 99mTc-DTPA 50%清除时间（T ,min）、清除率 1/2 （CR，%/min）。同时算出每侧肺的99mTcDTPA经肺上皮细胞清除入血的血液清除分数 （BCF，%）以及双肾1 h和0.5 h计数之比 （ROC/RHC），并就两种指标进行比较。 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— • 方法（4） • BCF公式为： (R10,C+A10,C)│bL(R)/bL+bR│/aL(R)×100%， • 简化为： • BCF=(R10，C + A10，C)bL / aL (bL+bR) ×100%, 式中R10，C为双肾10 min时的即刻总计 数；A10，C为腹主动脉区第10 min时的计数；bL / （bL+bR）为单侧肺清除曲线下降斜率占总下降斜 率的比值；aL为单侧肺吸入后的即刻放射性计数。 肺上皮细胞通透性测定 —————————————— • 方法（5） • 此公式的意义为单侧肺吸入99mTc-DTPA 10 min时真正透过肺血管膜从血液清除的部分。 99mTc-DTPA气溶胶吸入后不被其它细胞摄取，很 快与细胞外液平衡，经肾小球滤过迅速排出体外。 因此，只要测定肾脏的清除，便可知真正透过肺 泡毛细血管膜的部分，而不包括由于感性趣区划 得不准而造成的纤毛廓清等因素对肺总清除率的 影响。 肺切除术前后肺功能的评价与预测 —————————————— 一、原理 • 肺通气和灌注显像分别代表了肺各区域的通气容量 和毛细血管床的数量，因此能够反映肺总体、分侧以及局 部的形态和功能变化。对肺手术患者，术前将两肺的放射 性计数通过勾画感性趣区（ROI）进行定量分析，就可分 别了解被切除肺和残留肺占全部肺通气分布的比例（V%） 和灌注分布的比例（Q%）。如预测某一肺功能值（F）， 计算的基本公式为：预测术后F=术前F×术后余肺V% （或Q%）；预测手术丧失F=术前F×被切除肺V%（或 Q%）。 肺切除术前后肺功能的评价与预测 —————————————— 二、方法 • 1．行放射性核素肺通气和灌注显像。 2．测定Q%和V%：在正位和后位肺灌注图像上勾画 ROI，测得一侧肺的放射性计数，求其几何均数LC（左肺） 和 RC （ 右 肺 ） 。 左 肺 Q%=LC / （ LC+RC ） ； 右 肺 Q%=RC /（LC+RC）；同理计算出左、右肺V%。 • 3 ． 计 算 术 后 FEV1 预 测 值 （ PFEV1 ） 。 肺 叶 切 除 后 PFEV1=术前FEV1×[1-(切除肺叶段数/患侧肺叶总段数)× 患侧肺Q%或V%]；全肺切除后PFEV1=术前FEV1×(1-患 侧肺Q%或V%)。 • 肺切除术前后肺功能的评价与预测 —————————————— 肺切除术前后肺功能的评价与预测 —————————————— 肺切除术前后肺功能的评价与预测 —————————————— 肺切除术前后肺功能的评价与预测 ——————————————