核醫(yī)學(xué)第9章-核醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)原理

第九章放射性核素顯像技術(shù)

根據(jù)放射性核素的示蹤作用，利用放射性核素及標(biāo)記化合物在體內(nèi)代謝分布的特殊規(guī)律，在體外獲得臟器和組織結(jié)構(gòu)影像。一、基本原理：原理——放射性核素的示蹤作用基礎(chǔ)——臟器內(nèi)外、組織之間、病變組織與正常組織的放射性藥物濃度差基本條件：⑴具有能夠選擇性聚集在特定臟器、組織和病變的放射性藥物，使臟器、組織或病灶與鄰近組織之間的放射性濃度差達(dá)到一定程度；⑵利用核醫(yī)學(xué)顯像裝置能探測到這種放射性濃度差，并可根據(jù)需要以一定的方式將它們顯示成像，即臟器、組織或病變影像。1、合成代謝：

臟器和組織的正常合成功能需要某種元素或一定化合物，若用該元素的放射性核素或放射性核素標(biāo)記的化合物引入體內(nèi)，則可進(jìn)行臟器和組織的體外顯像。

甲狀腺對碘有選擇性吸收功能，利用放射性碘作示蹤劑，可顯示甲狀腺影像，判斷其形態(tài)大小及結(jié)節(jié)的功能狀態(tài)。二、顯像劑被臟器或組織聚集的機(jī)制：131I2、細(xì)胞吞噬：

單核-巨噬細(xì)胞具有吞噬異物的功能。將放射性膠體顆?；蛐【酆先搜灏椎鞍椎扔伸o脈注入體內(nèi)，作為機(jī)體的異物被單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的巨噬細(xì)胞所吞噬。放射性膠體顆粒小于20nm——在骨髓中的濃集較多；中等顆?！桓蔚目莘窦?xì)胞吞噬；大顆粒(50~1000nm)——主要濃集于脾。常用放射性膠體：99mTc-植酸鈉，不成顆粒，水溶性無色透明狀，靜脈注入后與血液中的Ca2+螯合形成不溶性的99mTc-植酸鈣膠體被單核-巨噬細(xì)胞吞噬。3、循環(huán)通路：

利用放射性核素進(jìn)入循環(huán)通路的過程，可以顯示該通路和有關(guān)器官的影像。

經(jīng)腰椎穿刺將放射性藥物如99mTc-二乙三胺五醋酸(99mTc-DTPA)注入蛛網(wǎng)膜下腔，可測得腦脊液流動(dòng)的速度和通暢情況，還可使蛛網(wǎng)膜下腔間隙(包括各腦池)相繼顯影，若有腦脊液漏在相應(yīng)部位可出現(xiàn)異常影像。(1)流經(jīng)通道

吸入密閉系統(tǒng)中的放射性氣體(如113Xe，81mKr等)或放射性氣溶膠(如99mTc-DTPA，99mTcS氣溶膠霧粒)可使呼吸道、肺泡顯像，以顯示放射性核素從氣道中清除的動(dòng)態(tài)影像和放射性核素在肺泡內(nèi)滯留的靜態(tài)影像。

自靜脈“彈丸”式快速注入放射性藥物后，它依序通過腔靜脈、右心房、右心室、肺血管床、左心房、左心室、升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓而達(dá)到降主動(dòng)脈，用以判斷心及大血管的畸形等先天性心血管疾病和某些獲得性心臟疾患。(2)血管灌注

用此法可觀察腦主要?jiǎng)用}血管有無灌注異常，借以判斷顱內(nèi)血管性疾病，對占位性病變定位。

顆粒直徑大于紅細(xì)胞(10

m)的放射性藥物如99mTc-大顆粒聚合人工血清白蛋白(99mTc-MAA)注入靜脈后隨血流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí)，由于這些顆粒直徑大于肺毛細(xì)血管的直徑而被阻斷不能通過，暫時(shí)性的阻塞于部分肺微血管內(nèi)而使肺顯像，此時(shí)可以觀察肺內(nèi)血流灌注的情況。(3)微血管暫時(shí)性栓塞

將放射性核素標(biāo)記的某些血液成分作顯像劑，循環(huán)均勻后，可顯示某些臟器血池分布。(4)血池分布

如99mTc-RBC或人血清白蛋白(99mTc-HSA)靜脈注入體內(nèi)，達(dá)到平衡后均勻地分布于血池內(nèi)，可做心、肝、胎盤等血池顯像。

病變組織對某些放射性藥物有選擇性攝取濃集作用，靜脈注入該藥物后在一定時(shí)相內(nèi)能濃集于病變組織使其顯像。

如99mTc-焦磷酸鹽(99mTc-PYP)可被急性梗死的心肌組織攝取，據(jù)此可進(jìn)行心肌梗死的定位診斷。4、選擇性攝取濃集：

99mTc-葡庚糖酸鹽(99mTc-GH)、201Tl和67Ga-檸檬酸鹽等可用于肺、腦、鼻咽部的惡性腫瘤顯像以進(jìn)行惡性腫瘤的定位、定性診斷。

某些臟器對一些引入體內(nèi)的放射性藥物具有選擇性排泄功能，這類特定臟器的特定細(xì)胞具有選擇性攝取代謝產(chǎn)物并將其排除體外，這樣一方面可顯示臟器的形態(tài)，另方面又可觀察分泌、排泄功能和排泄通道。

靜脈注入經(jīng)腎小管上皮細(xì)胞分泌(131I-OIH)或腎小球?yàn)V過(99mTc-DTPA)的放射性藥物，動(dòng)態(tài)顯像可以顯示腎的形態(tài)以及尿路通暢情況。5、選擇性排泄：

進(jìn)入體內(nèi)的某些放射性藥物借助簡單的通透彌散作用可使臟器和組織顯像。

靜脈注入放射性133Xe生理鹽水后流經(jīng)肺組織時(shí)放射性惰性氣體(133Xe)從血液中彌散至肺泡內(nèi)可進(jìn)行肺灌注動(dòng)態(tài)顯影。6、通透彌散：

99mTcO4-、99mTc-葡庚糖酸鹽(99mTc-GH)等可以通過破壞的血腦屏障彌散至顱內(nèi)的病變區(qū)，引起局部放射性濃聚的“熱區(qū)”，可進(jìn)行顱內(nèi)占位性病變的定位診斷。

衰老的經(jīng)加熱或化學(xué)處理后的變性紅細(xì)胞可以被脾等臟器所攔截。

用99mTc標(biāo)記紅細(xì)胞加熱使其變性，靜脈注入后可在脾濃集而肝攝取甚少(脾濃集比肝高3~4倍)，從而獲得脾影像。7、細(xì)胞攔截：

靜脈注入99mTc標(biāo)記的各種磷酸鹽如99mTc-PYP或99mTc-亞甲基二磷酸鹽(99mTc-MDP)后可使骨駱清晰顯像。

羥基磷灰石晶體表面除與相接觸的血液和組織中相同離子進(jìn)行交換外，與性質(zhì)類似者也可進(jìn)行交換，如18F可與OH-進(jìn)行交換等，為骨骼顯像奠定了基礎(chǔ)。8、離子交換和化學(xué)吸附：

放射性標(biāo)記的受體配體只與該受體結(jié)合，放射性標(biāo)記的抗體只與相應(yīng)的抗原結(jié)合，從而可使受體和含有特殊抗原的組織顯影，這種影像具有高度的特異性。

放射性免疫顯像就是以放射性核素標(biāo)記抗腫瘤相關(guān)抗原的抗體與相應(yīng)抗原產(chǎn)生特異性結(jié)合的原理，對腫瘤進(jìn)行陽性顯像，用以腫瘤定位的診斷技術(shù)，又稱特異性合顯像或?qū)蝻@像。9、特異性結(jié)合：靜態(tài)顯像：顯像劑注入機(jī)體經(jīng)過一定的時(shí)間，當(dāng)顯像劑在臟器組織和病變內(nèi)達(dá)到平衡即放射性活度呈相對穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的顯像稱靜態(tài)顯像。根據(jù)影像獲取的狀態(tài)分三、顯像類型：顯像方法：口服99mTcO4-5mCi，1小時(shí)后取前位行甲狀腺靜態(tài)顯像。參照p74頁圖8-3正常甲狀腺顯像圖甲狀腺顯像動(dòng)態(tài)顯像：注入體內(nèi)的顯像劑隨血流流經(jīng)或灌注臟器，被組織不斷攝取和排泄，或在臟器內(nèi)反復(fù)充盈和不斷排出，形成臟器內(nèi)放射性在數(shù)量上或在位置上隨時(shí)間而變化。

以一定的速度(如每秒一幀或多幀)連續(xù)采集臟器的多幀影像把它們系列化或以電影方式顯示便成為能夠反映不同時(shí)相器官形態(tài)和功能變化的動(dòng)態(tài)顯像。顯像方法：

臥位肘靜脈“彈丸式”注射99mTcO4-10mCi，立即以幀/1分鐘的速度采集20幀，行酸介入試驗(yàn)后，繼續(xù)以幀/1分鐘的速度采集10幀。唾液腺動(dòng)態(tài)顯像局部顯像；指顯影的范圍僅顯示身體的某一部位或某一臟器，此法在臨床醫(yī)學(xué)中最為常用。根據(jù)影像獲取的部位分全身顯像：顯像裝置沿體表從頭至足作勻速移動(dòng)，將采集全身各部位的放射性顯示成為一幀影像稱全身顯像。

常用于全身骨骼顯像、全身骨髓顯像等，此法主要用于探尋腫瘤轉(zhuǎn)移灶或了解骨髓功能狀況，其優(yōu)點(diǎn)是觀察方便易于對稱比較。顯像方法：靜脈注射99mTc-MDP25mCi，3小時(shí)后行全身骨顯像。肺癌病人全身骨顯像平面顯像：放射性探測器置于體表的一定位置顯示某臟器的影像為平面影像。其所得影像實(shí)由探測器投射方向上臟器各處放射性從前到后疊加所構(gòu)成。根據(jù)獲取影像的層面分?jǐn)鄬语@像：用可旋轉(zhuǎn)的或環(huán)形的探測器，連續(xù)或間斷采集多體位平面影像數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)處理成各種斷層影像。斷層影像在一定程度上避免了放射性的重疊，能比較正確地顯示臟器內(nèi)放射性分布的真實(shí)情況，有助于發(fā)現(xiàn)深在結(jié)構(gòu)的放射性分布輕微異常，檢出較小的病變，并進(jìn)行較為精確的定量分析。肺癌的CT和PET的三維立體融合圖像早期顯像：一般認(rèn)為顯像劑注入體內(nèi)后2h以內(nèi)所進(jìn)行的顯像稱為早期顯像。根據(jù)獲取影像的時(shí)間延遲顯像：顯像劑注入體內(nèi)2h以后，或在常規(guī)顯像時(shí)間之后延遲數(shù)小時(shí)至數(shù)十小時(shí)所進(jìn)行的再次顯像稱為延遲顯像。陰性顯像：正常臟器組織細(xì)胞可選擇性攝取某種放射性藥物，能顯示出該臟器和組織的形態(tài)和大小。而該臟器內(nèi)的病灶失去正常組織細(xì)胞的功能故常常不能攝取顯像劑，呈現(xiàn)放射性活度比正常減低的異常影像即“冷區(qū)”。根據(jù)顯像劑對病變組織的親和能力分陽性顯像：病灶部位的放射性活度高于正常臟器組織的顯像稱為陽性顯像，又稱熱區(qū)顯像。正常肝臟顯像，肝內(nèi)的Kupffer細(xì)胞吞噬放射性膠體顆粒，肝實(shí)質(zhì)得到顯影肝內(nèi)占位性病變處放射性膠體顆粒不能聚集，形成冷區(qū)根據(jù)顯像時(shí)機(jī)體的狀態(tài)分為靜息顯像：當(dāng)顯像劑引入人體或者影像采集時(shí)，受檢者在沒有受到生理性刺激或藥物干擾的安靜狀態(tài)下所進(jìn)行的顯像。負(fù)荷顯像：受檢者在藥物或者生理性活動(dòng)干預(yù)下所進(jìn)行的顯像，又可稱介入顯像。借助藥物或者生理刺激等方法增加某個(gè)臟器的功能或者負(fù)荷，通過觀察臟器或組織對刺激的反應(yīng)能力，可以判斷臟器或組織的血流灌注儲備功能，并增加正常組織與病變組織之間放射性分布的差別，有利于發(fā)現(xiàn)在靜息狀態(tài)下不易觀察到的病變，從而提高顯像診斷的靈敏度。根據(jù)顯像劑發(fā)出的射線種類單光子顯像：使用探測單光子的顯像儀器(如γ照相機(jī)、SPECT)對顯像劑中放射性核素發(fā)射的單光子進(jìn)行的顯像。正電子顯像：使用顯像儀器(如PET、符合線路SPECT)探測顯像劑放射性核素發(fā)射出的正電子湮滅后產(chǎn)生的一對能量為511kev方向相反的光子。四、圖像分析方法及要點(diǎn)：(一)圖像質(zhì)量(二)正常圖像的認(rèn)識按照嚴(yán)格的顯像條件和正確的方法進(jìn)行圖像采集和數(shù)據(jù)處理，是獲得高質(zhì)量圖像的基本保證。一個(gè)良好的圖像應(yīng)符合：圖像清晰、輪廓完整、對比度適當(dāng)、病變部位顯示清楚、解剖標(biāo)志準(zhǔn)確以及圖像失真度小等。認(rèn)識和掌握正常圖像的特點(diǎn)是識別異常、準(zhǔn)確診斷的基本條件。一般來說，實(shí)質(zhì)性器官的位置、形態(tài)、大小，與該器官的體表投影非常接近，放射性大致均勻，較厚的組織顯像劑分布相對較濃密；還要注意區(qū)分正常變異與病理狀態(tài)。1.靜態(tài)圖像分析要點(diǎn)位置(平面)：注意被檢器官與解剖標(biāo)志和毗鄰器官之間的關(guān)系，確定器官有無移位或反位；形態(tài)大小：受檢器官的外形和大小是否正常，輪廓是否清晰完整；放射性分布：一般以受檢器官的正常組織放射性分布為基準(zhǔn)，比較判斷病變組織的放射性分布，是否增高或降低(稀疏)、正?；蛉睋p；對稱性：對于腦、骨髓等對稱性器官的圖像進(jìn)行分析時(shí)，還應(yīng)注意兩側(cè)相對應(yīng)部位放射性分布是否一致