SPECT顯像及臨床應用

SPECT顯像及臨床應用醫(yī)學影像學功能成像超聲放射放射核醫(yī)學解剖結構成像解剖結構顯像優(yōu)點提供精確的解剖定位提供詳細的結構信息缺點不能反映功能狀態(tài)敏感性低發(fā)現(xiàn)疾病晚功能顯像優(yōu)點：反映功能與代謝信息早期發(fā)現(xiàn)與診斷疾病定量分析缺點不能準確定位不能反映詳細結構信息顯像設備：SPECT/CTPET/CTPET/MRI優(yōu)點：優(yōu)勢互補一次顯像可以反映結構與功能及代謝信息融合顯像SPECT/CT將放射性同位素或放射性同位素標記的各種化合物（放射性示蹤劑或探針）引入人體后，放射性示蹤劑/探針會到達特定的組織或器官，在體外用顯像設備探測體內(nèi)不同組織/器官放射性示蹤劑分布情況，通過計算機重建成斷層圖像，反映不同組織/器官的血流、功能與代謝狀態(tài)。SinglePhotonEmissionComputerizedTomography（單光子發(fā)射性計算機斷層顯像）SPECT/CT同機融合，非簡單融合，同一個檢查床、只需要一次顯像就可以獲得SPECT圖像、CT圖像以及二者融合圖像。SPECT/CT是核醫(yī)學最常用的顯像設備，融合圖像進一步提高了敏感性、特異性，從而提高了診斷的準確性基本結構：通常由高性能和大視野γ相機探頭、旋轉機架、多功能檢查床、采集和處理工作站以及輔助裝置組成；工作原理：探頭圍繞受檢對象或部位呈180°和/或360°旋轉，從多角度、多方位采集一系列平面投影像，經(jīng)計算機圖像處理系統(tǒng)重建獲得橫斷層面、冠狀面和矢狀面影像。SPECT基本結構和原理SPECT基本結構和原理SPECT數(shù)據(jù)采集和斷層圖像重建濾波反投影技術（filteredback-projection）SPECT基本結構和原理SPECT衰減校正方法①放射源技術（銫[137Cs]、鋇[133Ba]）②X-CT技術X-CT技術可進行同機解剖結構與功能代謝圖像融合（fusionimaging）對病灶可做出精確定位診斷。圖像融合:是指不同圖像之間的空間配準或結合。利用各種成像方式的特點，為不同的影像提供互補信息，增加圖像質量，以期對臨床診斷和治療的定位、觀察提供有效的方法。1.合成代謝：Na131I甲狀腺2.細胞吞噬：99mTc-硫膠體肝、脾、骨髓

3.循環(huán)通路：99mTc-RBC心血池，99mTc-DTPA胃排空4.選擇性濃聚：99mTc-PYP心肌梗塞灶，親腫瘤顯像劑腫瘤5.選擇性排泄：99mTc-DTPA腎臟99mTc-EHIDA膽道系統(tǒng)6.通透彌散：放射性惰性氣體133Xe肺7.離子交換和化學吸附：99mTc-MDP骨8.特異性結合：抗體-抗原、配體-受體放射性藥物骨顯像：腫瘤骨轉移、骨骼疾患的診斷與鑒別心肌灌注顯像：冠心病的診斷與預后評估腎動態(tài)顯像：腎臟功能測定131I全身顯像：甲狀腺癌診療甲狀腺顯像：甲狀腺結節(jié)良惡性鑒別甲狀旁腺顯像：甲狀旁腺瘤的診斷腦血流灌注顯像：神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷與鑒別其他：肺通氣灌注顯像、消化道出血顯像、膽道顯像……骨骼系統(tǒng)SPECT顯像顯像劑：99mTc-MDP（亞甲基二膦酸鹽）顯像原理：與骨骼無機鹽離子交換、化學吸附；與骨骼有機成分結合顯像方法：三時相骨顯像：血流相、血池相、延遲相；骨靜態(tài)顯像：包括全身骨顯像和局部骨顯像；骨斷層顯像；骨融合顯像臨床應用：轉移性骨腫瘤的早期診斷；原發(fā)骨惡性腫瘤；良性骨腫瘤；骨感染性疾病的診斷；骨壞死的診斷；骨創(chuàng)傷的診斷；骨移植的檢測；骨代謝性疾病的診斷；關節(jié)疾病的診斷骨骼系統(tǒng)SPECT顯像三時相骨顯像（骨動態(tài)顯像）正常所見骨骼系統(tǒng)SPECT顯像成人和兒童骨靜態(tài)顯像正常所見骨骼系統(tǒng)SPECT顯像骨斷層和融合顯像正常所見骨骼系統(tǒng)SPECT顯像肺癌骨轉移前列腺癌骨轉移乳腺癌骨轉移骨骼系統(tǒng)SPECT顯像原發(fā)性骨惡性腫瘤-骨肉瘤診斷和治療后隨訪骨骼系統(tǒng)SPECT顯像骨髓炎蜂窩組織炎骨感染性疾病的診斷骨骼系統(tǒng)SPECT顯像代謝性骨病類風濕性關節(jié)炎假體松動假體感染心血管系統(tǒng)SPECT顯像心血管核醫(yī)學是核醫(yī)學中發(fā)展最迅速而且最重要的領域之一，是現(xiàn)代心血管疾病診斷與研究的重要工具。心血管核醫(yī)學主要方法：心肌灌注顯像Myocardialperfusionimaging心肌代謝顯像Metabolismimaging心臟神經(jīng)受體顯像Cardiacneuroreceptorimaging心血池顯像與心室功能測定Cardiacbloodpool&ventricularfunction心肌熱區(qū)顯像Hotspotimaging周圍血管顯像Circumferencevesselimaging心肌血流灌注顯像利用有功能的心肌細胞夠選擇性攝取某些標記化合物的作用，靜脈注射心肌顯像劑后，能迅速被心肌攝取，心肌攝取量與心肌血流量呈正比，反映心肌血流灌注。心肌血流灌注顯像短軸垂直長軸水平長軸正常心肌灌注斷層顯像冠心病心肌缺血早期診斷、篩查心肌梗死的評價冠心病療效評價及預后估計心肌活性測定心臟儲備功能的評價心肌疾病的鑒別診斷門控心肌斷層顯像測定心室功能心肌血流灌注顯像臨床應用心肌血流灌注顯像心肌梗死心肌缺血負荷顯像靜息顯像心肌血流灌注顯像可逆性心肌缺血靶心圖負荷顯像靜息顯像心肌血流灌注顯像狹窄區(qū)的心肌供血如何？血管狹窄的病理生理意義如何？狹窄區(qū)心肌是否存活？是否需要進行冠脈再通治療？提供心肌的供血情況（無創(chuàng)傷）提供血管狹窄的病理生理意義提供心肌存活情況指導冠脈再通治療冠脈造影能替代心肌灌注顯像嗎？冠造是判斷冠脈狹窄的金標準心肌血流灌注顯像擴張型心肌病肥厚型心肌病缺血性心肌病鑒別診斷不同的心肌病門控心肌斷層顯像同時評價心肌缺血與心室功能心臟功能參數(shù)：EF、EDV、ESV、心臟質量、缺血心肌質量腫瘤SPECT顯像陽性顯像（PositiveImaging）又稱熱區(qū)顯像（Hotspotimaging），是指顯像劑主要被某些病變組織所攝取，而正常組織一般不攝取或攝取很少，在靜態(tài)影像上病灶組織的放射性比正常組織高呈“熱區(qū)”，如親腫瘤顯像、放射免疫顯像等。這種顯像的敏感性較陰性顯像為高。陰性顯像（NegativeImaging）又稱冷區(qū)顯像（Coldspotimaging），是指顯像劑主要被有功能的正常細胞攝取，顯示其正常組織器官的形態(tài)；病變細胞攝取減低或不攝取，在影像上表現(xiàn)為放射性分布稀疏或缺損。主要顯像方式：67Ga和201Tl腫瘤顯像；99mTc標記藥物腫瘤顯像；腫瘤受體顯像；腫瘤放射免疫顯像。顯像劑：67Ga-枸櫞酸顯像原理：腫瘤血供增加是67Ga到達腫瘤部位的保證，血管通透性增高可能對67Ga進入細胞起作用；67Ga通過轉鐵蛋白受體結合到腫瘤細胞表面，然后被轉運到細胞內(nèi)與胞漿蛋白（鐵蛋白和乳鐵蛋白）結合，進入細胞；67Ga只能被生長旺盛、有活力的腫瘤組織攝取，而壞死或纖維化的腫瘤組織不攝取。攝取程度與腫瘤代謝能力呈正相關。67Ga正常分布：67Ga在肝臟攝取最高，其次為骨、骨髓和脾。唾液腺、淚腺和鼻粘膜也有攝?。唤M織本底較高，這在很大程度上與體型有關，延遲顯像可降低本底。67Ga腫瘤顯像1.霍奇金病和非霍奇金淋巴瘤非霍奇金淋巴瘤腹部腸系膜和腹膜后淋巴結顯影

67Ga被用于疾病分期、監(jiān)測復發(fā)及殘留組織，同時監(jiān)測病人對放化療反應。通過67Ga顯像可決定是否需進一步治療、二線化療或大劑量化療和骨髓移植。霍奇金病患者右縱膈淋巴結顯影67Ga顯像X胸片67Ga腫瘤顯像67Ga腫瘤顯像2.肝細胞肝癌肝細胞癌患者99mTc-硫膠體與67Ga顯像。圖像A為99mTc-硫膠體顯像，可見肝內(nèi)放射性缺損區(qū)，圖像B可見67Ga填充67Ga腫瘤顯像3.惡性黑色素瘤大部分黑色素瘤（Melanoma）及其轉移灶都與67Ga有親和力。67Ga顯像已經(jīng)用于探測和觀察正在接受化療或免疫治療的黑色素瘤病人。4.肺癌67Ga顯像對肺癌（PulmonaryCarcinoma）診斷的敏感性85%-90%，檢出率同樣與腫瘤的大小及細胞類型有關。67Ga還用于檢測胸膜間皮瘤病灶范圍和有無遠處轉移。67Ga在鑒別惡性間皮瘤和良性胸膜增厚時準確性高于胸片。5.頭頸部腫瘤67Ga檢測頭頸部腫瘤的靈敏度為56%～86％，CT和MRI為首選顯像方法。67Ga常用于檢測腫瘤治療后復發(fā)，也能反映腫瘤治療的有效性。6.腹部和盆腔腫瘤67Ga顯像診斷腹部和盆腔腫瘤的靈敏度不高。但67Ga顯像能成功檢測睪丸癌回流淋巴結的轉移，其攝取在一定程度上與組織類型有關。201Tl腫瘤顯像理化性質：201Tl是一種金屬元素，位于周期表的ⅢA族,發(fā)射X射線和γ射線，物理半衰期73小時。藥代動力學和正常分布：201Tl靜脈注射后在體內(nèi)的分布與局部血流量成正比。心臟、肝臟、腎臟、脾、骨骼肌肉和腦也有少量攝取。注射10min后心臟和大多數(shù)腫瘤攝取達最大，主要通過腎臟清除。腫瘤攝取機制：腫瘤攝取201Tl存在多種機制，血流量對于放射性示蹤劑的攝取至關重要。主要被活的腫瘤細胞攝取，結締組織也有少量攝取，壞死組織無攝取。201Tl正常內(nèi)分布201Tl腫瘤顯像乳腺癌攝取201Tl對診斷乳腺癌的靈敏度高達97％，而在纖維囊性病變中無201Tl攝取。乳腺癌患者99mTc-MIBI顯像，A為左側位和右側位圖像，B為正位圖像，于右乳外上象限可見放射性濃聚灶。201Tl腫瘤顯像左圖為骨肉瘤患者99mTc-MDP顯像右圖為201Tl顯像201Tl能有效鑒別良、惡性骨疾患，檢測骨和軟組織腫瘤優(yōu)于99mTc-MDP和67Ga;99mTc-tetrofosmin與201Tl類似。99mTc標記藥物腫瘤顯像顯像劑：99mTc-MIBI，為親脂性陽離子復合物。藥代動力學和正常分布：與201Tl相比，99mTc-MIBI心臟攝取較少(2%)，放射性在心臟內(nèi)保持固定。從血中清除迅速，分布于骨骼肌肉、肝和腎臟。腫瘤攝取機制：腫瘤細胞攝取99mTc-MIBI原理尚不十分清楚，其特點是攝取快而排泄相對緩慢。MIBI在體內(nèi)分布不僅與血流有關，也與細胞的代謝功能有關。正常體內(nèi)分布99mTc標記藥物腫瘤顯像99mTc-MIBI顯像對乳腺癌的診斷有肯定價值，腫瘤部位有明顯放射性濃集，可單灶或多灶，單側或雙側乳腺，早期及延遲顯像可見放射性滯留；也可乳腺外異常局灶性濃聚，包括患側腋下等。99mTc標記藥物腫瘤顯像肺部腫塊99mTc-MIBI斷層顯像對縱隔及肺門淋巴結轉移的檢測效果高于201Tl；判斷肺門和縱隔病變，平面影像靈敏度低的一個主要原因是胸骨的攝取，而斷層影像不受胸骨影響。肺癌99mTc-MIBI顯像99mTc標記藥物腫瘤顯像顯像劑：99mTc-tetrofosmin是一種親脂性陽離子二膦復合物；藥代動力學和正常分布：心肌攝取99mTc-tetrofosmin非常迅速，與MIBI相同，在心臟中分布穩(wěn)定，但從肺、血和肝中清除快。肝臟清除較MIBI迅速，利于右下方乳腺腫瘤的檢出；腫瘤攝取機制：tetrofosmin攝取機制與MIBI相似，二者均為親脂性陽離子復合物，攝取與血流灌注量、細胞內(nèi)線粒體含量和細胞活力相關；臨床應用：99mTc-tetrofosmin診斷乳腺癌原發(fā)灶的靈敏度、特異性和準確度可分別達到93%、100%和94%，診斷腋窩淋巴結的靈敏度、特異性和準確度分別達57%-91%、92%-100%和76%-92%，最小可檢出0.6cm的腫瘤。99mTc標記藥物腫瘤顯像顯像劑：99mTc（Ⅴ）-DMSA；腫瘤攝取機制：99mTc（Ⅴ）-DMSA被腫瘤細胞濃聚的確切機制有人認為[99mTcO4（DMSA）2]-在血漿內(nèi)可穩(wěn)定存在，到達腫瘤組織后發(fā)生水解反應，產(chǎn)生磷酸根（PO43-）樣的锝酸根（TcO43-），以類磷酸樣作用進入瘤細胞內(nèi)；體內(nèi)分布：99mTc（V）-DMSA經(jīng)腎排泄，除膀胱以外各時相中腎放射性最高，腮腺、甲狀腺、胃始終無放射性。腫塊或全身其他部位（包括骨髂，女性乳腺以外）放射性分布高于鄰近或對側相應區(qū)為陽性。也可半定量處理分析。99mTc標記藥物腫瘤顯像99mTc（V）-DMSA平面顯像，盆腔可見異常放射性濃聚灶或局限性放射性減低區(qū)內(nèi)有異常濃聚灶，T/N≥1.4，考慮為惡性腫瘤。卵巢漿液性或粘液性囊腺癌可出現(xiàn)假陰性，可能與病理分化較好的惡性程度較低或腫瘤較小有關。卵巢良性或成熟畸胎瘤可表現(xiàn)盆腔內(nèi)局限性放射性缺損；也可表現(xiàn)局限性放射性異常濃聚，與骨骼攝取99mTc（V）-DMSA有關。①右卵巢宮內(nèi)膜樣癌顯像；②左卵巢液性囊腺癌顯像腫瘤受體顯像腫瘤細胞受多種內(nèi)源性肽（包括許多激素和生長因子）的調(diào)節(jié)，這些肽包括生長抑素，血管活性腸肽，腫瘤壞死因子和血管生成因子；受體顯像是利用放射性核素標記的配體（包括各類激素、神經(jīng)遞質、神經(jīng)調(diào)節(jié)劑、生長因子、生長抑素、細胞激動素等）與靶組織高親和力特異受體蛋白相結合的原理，顯示體內(nèi)受體空間分布、密度的一種方法，是集配體受體結合的高特異性和核素探測的高靈敏性于一體的顯像技術；顯像方式：生長抑素和生長抑素受體顯像；血管活性腸肽受體顯像等。腫瘤受體顯像男，64歲，小細胞肺癌。111In-octrotide顯像（左）和99mTc-MIBI顯像（右）結合發(fā)現(xiàn)腫瘤異質性，即111In-octrotide顯像發(fā)現(xiàn)的雙肺門、縱膈和兩側鎖骨上腫瘤病灶中，僅左肺門部分病灶呈99mTc-MIBI高攝取，提示多數(shù)腫瘤病灶可能P糖蛋白高表達，存在多藥耐藥（MDR）現(xiàn)象?；颊呋煙o效，3個月后死亡。腫瘤受體顯像女，24歲，99mTc-TOC示胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，手術證實術后1年半，99mTc-TOC示腫瘤復發(fā)，手術證實為PNET復發(fā)腫瘤受體顯像患者為青年男性，陣發(fā)高血壓多年，臨床癥狀及生化檢查均提示嗜鉻細胞瘤，但多次行胸腹部CT顯像未能找到腫瘤病灶。a常規(guī)131I-MIBG顯像陰性。b99mTc-HYNIC-Tyr3-OCT生長抑素受體顯像發(fā)現(xiàn)心臟腫瘤。c術后99mTc-HYNIC-Tyr3-OCT生長抑素受體顯像發(fā)現(xiàn)有少量殘存腫瘤組織。腫瘤放射免疫顯像基本概念與原理放射免疫顯像(radioimmunoimaging,RII)是指應用現(xiàn)代免疫學的基本原理與核素標記技術、核素探測技術以及核醫(yī)學圖像處理技術相結合的一種核醫(yī)學顯像方法。通過使用放射性核素標記一定量的特異性抗體，引入機體后，標記抗體與腫瘤表面的相關抗原產(chǎn)生特異性的抗原抗體免疫結合反應，形成抗原抗體免疫復合物，從而使放射性核素標記抗體在腫瘤部位產(chǎn)生特異性集聚，然后通過體外探測放射性核素在體內(nèi)的分布可以發(fā)現(xiàn)腫瘤存在的部位、形態(tài)、大小、腫瘤灶的數(shù)量以及是否存在轉移等情況，為臨床判斷腫瘤的位置、性質以及腫瘤侵犯范圍、是否轉移等提供科學依據(jù)。腫瘤放射免疫顯像直腸癌術后病人，2年前CT檢查，發(fā)現(xiàn)前骶部密度增高認為是術后瘢痕。圖A為CEA放免顯像高度懷疑局部壞死復發(fā)。圖B為6月CT檢查見前骶部包塊，已侵犯兩側骨組織腫瘤放射免疫顯像111In抗肌凝蛋白抗體顯像。A.正常顯像未見攝取抗肌凝蛋白抗體(AMA),心與肺攝取比值(HLR)=1.4；B.輕度攝取AMAHLR=1.8；C.重度攝取AMA，HLR=2.5；D.右室心肌中心壞死，心肌細胞有淋巴侵潤內(nèi)分泌系統(tǒng)SPECT顯像內(nèi)分泌系統(tǒng)（endocrinesystem）是由內(nèi)分泌腺（垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺、等）和分布于體內(nèi)組織、器官中的內(nèi)分泌細胞組成的一個重要的生命信息傳遞系統(tǒng)；甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺疾病是臨床較為常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)疾?。粦煤酸t(yī)學生物活性物質檢測、功能測定和顯像等技術可為內(nèi)分泌系統(tǒng)多種腺體的生理功能分析、病理生理機制研究、疾病的診治、療效評價提供有效手段；重點介紹甲狀腺顯像、甲狀旁腺顯像、腎上腺顯像和腎上腺髓質顯像。甲狀腺顯像將一種進入人體后能被甲狀腺細胞選擇性攝取的放射性藥物（顯像劑）如131I-NaI或99mTcO4-等引入患者體內(nèi)；一定時間后用特定的核醫(yī)學顯像儀器，如SPECT、r相機等，探測甲狀腺內(nèi)放射性核素衰變時所發(fā)出的r射線，即可得到反映甲狀腺部位、形態(tài)、大小及功能等信息的甲狀腺影像。Trappedbythyroid131Ior99mTcrrrr甲狀腺顯像1）異位甲狀腺的診斷，胸骨后甲狀腺腫的鑒別診斷。2）了解甲狀腺的位置、大小、形態(tài)及功能狀態(tài)。3）估算甲狀腺重量。4）甲狀腺炎的輔助診斷。5）甲狀腺結節(jié)的診斷與鑒別診斷，判斷頸部腫塊與甲狀腺的關系。6）尋找甲狀腺癌轉移灶，評價131I治療效果。7）甲狀腺術后殘余組織及其功能的估計。適應癥禁忌癥妊娠期及哺乳期婦女甲狀腺顯像正常甲狀腺異位甲狀腺甲狀腺腫甲狀腺亢進甲狀腺炎甲狀腺顯像甲狀腺結節(jié)功能和性質鑒別右葉熱結節(jié)右葉溫結節(jié)右葉涼結節(jié)左葉涼結節(jié)甲狀旁腺顯像顯像原理：據(jù)顯像原理不同可分為減影顯像和延遲顯像減影顯像：利用201Tl或99mTc-MIBI顯影所得影像（可得到甲狀旁腺和甲狀腺兩個腺體的合影）減去99mTcO4-顯像所得影像（甲狀腺影像）。延遲顯像：99mTc-MIBI雙時相顯像：早期相顯示甲狀腺和甲狀旁腺影像；延遲相顯示甲狀腺影消退，功能亢進的甲狀旁腺組織影可清晰顯示。顯像劑：臨床常用的顯像劑有99mTc-MIBI，201Tl，99mTcO4顯像方法：201Tl/99mTcO4-顯像減影法；99mTc-MIBI/99mTcO4-顯像減影法；99mTc-MIBI雙時相法適應癥：甲狀旁腺功能亢進的診斷與術前、術中定位；異位甲狀旁腺的診斷甲狀旁腺顯像99mTc-MIBI雙時相顯像在甲狀腺右葉下極見放射性濃集區(qū)，術后病理證實甲狀旁腺腺瘤甲狀旁腺異位位置可見于縱隔內(nèi)、氣管和食道間、頜下等部位。影像表現(xiàn)為相應部位單發(fā)顯像劑濃聚區(qū)。泌尿系統(tǒng)SPECT顯像顯像劑與顯像原理靜脈注射經(jīng)腎小球濾過（99mTc-DTPA）或腎小管上皮細胞攝取、分泌（99mTc-MAG3、99mTc-EC等）而不被再吸收的顯像劑，立即啟動SPECT進行連續(xù)采集，獲得顯像劑經(jīng)腹主動脈、腎動脈灌注，迅速濃聚于腎實質，并隨尿液流經(jīng)腎盞、腎盂、輸尿管及進入膀胱的全過程影像。應用ROI技術得到顯像劑通過腎臟的時間-放射活性曲線（TAC）。通過對系列影像及TAC的分析，可為臨床提供有關雙腎血供、實質功能和尿路通暢性等方面的信息。99mTc-DTPA腎血流灌注正常影像血流灌注相：腹主動脈顯影后2秒雙腎顯影，4-6秒腎影輪廓清楚，左右腎影出現(xiàn)時間差＜1-2秒；雙腎影大小一致，形態(tài)完整、放射性分布均勻且對稱；TAC雙腎峰時差＜1-2秒，峰值差＜20%功能動態(tài)相：1min雙腎實質顯影，2～4min腎實質影最清楚，形態(tài)完整，核素分布均勻且對稱；隨著放射性尿液離開腎實質，腎盞、腎盂處放射性逐漸增強，腎皮質影減弱，膀胱逐漸顯影、并增濃、增大；20-25min雙腎影基本消退，大部分放射性濃聚于膀胱，輸尿管一般不顯影。泌尿系統(tǒng)SPECT顯像泌尿系統(tǒng)SPECT顯像3min3min15min15min男，56歲，反復腰痛、血尿2年。IVP右腎不顯影；99mTc-DTPA顯像右腎影小、血供差、功能受損(A)。經(jīng)內(nèi)科治療2月后，腎顯像隨訪右腎血供與功能明顯改善(B)。(A)