呼吸系统的放射性核素检查

放射性核素在呼吸系统疾病中的应用，主要有肺灌注显象、肺气溶胶吸入显象和一次进行灌注及通气显象(即¹³³Xe肺动态显象)。肺灌注显象用于检查肺动脉血流的分布，肺气溶胶吸入显象主要用于检查支气管的畅通性和肺局部的通气功能。
肺灌注显象 基本原理是：
❶肺的毛细血管系统可看作一滤过装置，当静脉注入直径>10μm的放射性颗粒（见表）后，暂时嵌顿在肺毛细血管系统，其分布直接与肺动脉血流有关，因此，可作为肺局部血流灌注的指标。它要求颗粒在到达肺毛细血管之前，必须混合均匀，检查过程中不被清除，不影响肺部循环与呼吸功能。一般注射1mg大分子聚合白蛋白(MAA)约含25～100万颗粒，可使1/100～1/1500的肺小动脉被暂时阻断，故对人体安全。嵌顿在肺小动脉内的MAA经一定时间后分解为小分子，通过肺毛细血管后被单核吞噬细胞所吞噬，它在肺部的生物半衰期约4～8小时；
❷某些惰性气体如¹³³Xe的生理盐水溶液注入静脉后，经肺毛细血管扩散到肺泡，然后排出体外。因此，于注入133Xe 5～10秒钟内，令病人屏住呼吸，用γ照相机拍摄¹³³Xe在肺内的分布，亦可了解肺血流的分布情况。

表1 常用肺灌注显象剂

显 象 剂	用 量 (mCi)	物理半衰期	生物半衰期	γ线 能 量 (keV)	肺吸收剂量 (rad/mCi)
131I-MAA 99mTc-MAA 99mTc-微粒 113mIn-MAA 99mTc-Fe(OH)3颗粒 112mIn-Fe(OH)3颗粒 133Xe盐水	0.3 1～3 1～3 1～2 1～3 1～2 10	8.04 d 6h 6h 99.5 min 6 h 99.5 min 5.25 d	2～9h 2～9h 7 h 2～9 h 27 h 27 h 30s	364 141 140 393 141 393 81	1～6.5 0.15～0.2 0.4～0.6 0.2 0.15～0.62 0.55～0.75 <0.1

注射显象剂时一般取仰卧位，以减少重力作用的影响，使标记物分布较均匀。但如要观察肺动脉高压对肺血流分布的影响，则以坐位为宜。显象时一般用前后、后前、右侧、左侧四个体位。为了观察下叶及上叶放射性缺损，必要时应增加后斜位及前斜位。患心脏扩大的病人，前后显象，左肺下内缘常为心影所遮，故以后前位为佳。侧位特别是右侧位显象，对显示右肺下叶病变有价值。
肺灌注显象的临床意义如下：
(1)正常肺： 前后位，一般右肺面积较大，左肺略小，两肺放射性分布均匀，肺外带边缘及肺尖部放射性分布较稀疏，但轮廓完整。右肺底常呈弧形，因受横膈运动的影响，境界不十分清晰，同时受心脏搏动影响而使两肺内缘稍不规整(见图1)。后前位，左右两侧肺影大小接近，中间空白区为脊柱、纵膈及心影。因为肺脏由后面掩盖心脏使心影缩小，心影稍偏左，心脏空白区不如前后位明显。两肺放射性分布均匀。右侧位，右肺影呈椭圆形，后缘较直，约呈160度弧线，前缘较突出，约呈120度弧线，放射性分布均匀。左侧位，左肺影形态与右侧位相似，唯方向相反，但其前下缘因受心脏影响，略向内凹陷，放射性分布均匀。
(2)肺栓塞： 肺灌注显象对肺栓塞的诊断最有价值。肺栓塞早期，尚未发生肺组织坏死，X线胸部检查常为阴性，而肺显象却可有明显的异常。其特点是： 肺血流受损的部位不显影，往往和肺段、肺叶的解剖定位一致，有的患者可以整个一侧肺不显影。

图1 正常肺灌注显象（前后位）

图2 一侧肺栓塞病例X线平片

图3 同一病例肺灌注显象

图4 同一病例肺动脉造影结果

肺灌注显象对肺栓塞的诊断无特异性，有人报道，肺显象对肺栓塞诊断的阳性率为72～90%。若肺显象正常，基本可排除肺栓塞，但肺灌注显象不正常，不一定为肺栓塞，肺局部灌注缺损亦可见于慢性阻塞性肺部疾患，如肺炎、肺大泡、肺癌等。但这些病例X线胸部摄影均有相应的表现，气溶胶吸入显象亦多不正常，如密切结合临床，鉴别诊断并不困难。动态观察对肺栓塞的诊断有帮助，肺栓塞约60%可持续2～3周，甚至完全不恢复。其他肺部炎症，随着炎变的吸收，肺显象亦恢复正常，且肺炎缺损的范围不如肺栓塞广泛，约1/3的病例即使在抗凝治疗过程中，还会出现新的缺损区，可能为新的栓塞。
(3)肺原性心脏病： 由于慢性气管炎、肺气肿引起的肺原性心脏病，90%以上的病人肺灌注显象不正常，主要表现为肺动脉高压的血液动力学改变和多发性肺血运受损。慢性气管炎、肺气肿与肺心病患者肺显象的检查结果见表2。

表2 慢性气管炎、肺气肿与肺心病患者肺显象^*

显 象 表 现	肺心病组 (50例)		慢性气管炎 肺气肿组 (16例)
	例数	%	例数	%
正常或大致正常 肺动脉高压血流分布 肺动脉高压合并肺血运受损 单纯肺血运受损	1 3 35 11	2.0 6.0 70.0 22.0	5 0 2 9	31.2 0 12.5 56.3

北京阜外医院资料
肺显象对鉴别诊断肺气肿与肺心病价值不大，因两者在显象图上无特异性表现。肺显象对肺心病患者肺血管床损害的部位、程度与范围以及药物疗效的观察则有一定价值。
(4) 支气管肺癌： 支气管肺癌患者由于肿瘤压迫、侵袭肺血管，造成肺灌注显象的大片放射性缺损区。一般认为肺灌注显象对鉴别肺部肿瘤的良性与恶性价值不大，因其缺乏特异性，但对了解中央型肺癌肺门血管受累状态则有一定价值，对治疗方案的选择亦有参考意义。如显象显示肺部缺损很大，表明肺门血管受侵犯的程度亦较严重，手术切除率低，反之，手术切除的机会大。有人报道，如一侧肺血流少于正常的1/3，手术切除的机会在50%以下；同样，如肿瘤部位的血运损害很严重，化疗的效果也不理想。
肺气溶胶吸入显象 利用超声波将放射性胶体溶液制成气溶胶雾粒，经呼吸器吸入肺内。气溶胶雾粒的大小和雾粒在呼吸道沉积的部位有密切关系。雾粒在30μm以上，主要沉积在大气管和喉头，10～30μm主要分布在支气管内，3～10μm则可进入细支气管，1～3μm可达肺泡，0.5μm以下随呼气排出。因此，控制一定大小的雾粒，就可以使它沉积在呼吸道的不同部位。若某一支气管阻塞，不能吸入气溶胶时，表现为放射性缺损区。气溶胶超声雾化吸入显象主要反映支气管的通畅性，而不能反映肺局部的通气功能。一般雾粒在肺部的半减期为4～8小时，一次吸入肺部的量约为10～15%，肺部的受照量是不高的。

表3 常用超声雾化吸入显象剂

核素或标记化合物	给药量 (mCi)	体积 (ml)	开始显 象时间	肺照射剂量 (rad)
131I-人血清白蛋白 胶体198Au 胶体99mTc 99mTc-人血清白蛋白 113mTc-胶体	1.0 1.0 1.0 1.0 1.0	15.0 15.0 15.0 15.0 15.0	立即 立即 立即 立即 立即	0.3～1.0 0.5～2.0 0.05～0.2 0.05～0.2

气溶胶吸入显象的临床意义： 正常时两肺放射性雾粒分布均匀，形态完整，和灌注显象不同处为总气管和左右支气管均显象，肺内周边部放射性稍稀疏。有时由于雾粒较大，沉积在喉头并随唾液吞入胃内，使喉头、咽部和胃亦部分显象。
呼吸道通畅，气溶胶通过顺利，雾粒均匀分布在呼吸道；气道部分阻塞，则放射性雾粒主要沉积在狭窄处的两端；气道完全阻塞，阻塞的远端无放射性，近端有少量放射性雾粒沉积； 气道虽然通畅，但如肺泡充盈液体或萎缩，放射性气溶胶不能吸入，则受损的肺叶或肺段无放射性，仅支气管内有少许放射性。
气溶胶吸入显象和灌注显象相结合，可以鉴别肺栓塞和其他肺部疾患，特别是慢性阻塞性肺部疾患。肺栓塞患者主要病变为肺动脉的堵塞，故造成灌注显象相应部位的放射性缺损，而病人的通气功能并不受影响，故气溶胶吸入显象可以正常或大致正常。
阻塞性肺部疾患，如慢性支气管炎、肺气肿患者，由于长期炎症，支气管有病变并伴有肺动脉高压和肺血管床的受损。因此，气溶胶吸入和灌注显象均不正常。
慢性支气管炎、肺气肿、肺心病病人的气溶胶吸入显象，大致有以下三种表现：
❶中心性沉积： 由于远端支气管或细支气管的阻塞或部分阻塞，放射性雾粒达不到小的呼吸道，因而大量沉积在大的气道内；
❷周边性沉积： 有的气道产生部分狭窄或阻塞，有的气道通气功能正常，因而形成周边不均匀性分布；
❸混合性分布。
¹³¹Xe肺动态显象（一次进行灌注及通气显象） 在γ照相机下，自肘静脉以弹丸式注入133Xe生理盐水10mCi，连续摄影，可见弹丸迅速由上腔静脉进入右心，5～8秒后右心排空，此为右心相。继之进入肺灌注相，早期肺影呈均匀分布，由淡变浓，直至两肺放射性分布均匀一致，肺影完整。本相多在注射后30秒钟内完成。31秒以后进入通气相，此时¹³³Xe变成气体自毛细血管床逸出至肺泡内，并随呼吸排出体外，故随时间延长，肺影逐渐变淡，一般在2分钟内消失。5分钟累积相，肺内局部应无放射性滞留。在病理状态下，不但各相出现的时间延长，而且放射性核素分布也发生改变。例如在慢性肺部阻塞性疾患时，¹³³Xe自静脉注入后，随病情的加重，由上腔静脉至肺总动脉的循环时间延长。且有不同程度的肺动脉增粗，右心室扩大，右心下移等改变。灌注相肺野有放射性分布不均、稀疏缺损或血运分布逆转等表现。通气相可见肺野有持续性、局限性放射性滞留。累积相可见局部滞留。
肺部占位性病变时，右心相无异常，灌注相可见病侧灌注减少，肺形态失常，局部放射性稀疏或缺损。通气相放射性自肺野排出减慢，受累肺野可见放射性滞留。积累相仍有局部滞留影。γ照相时，在形态学动态观察的同时，还可应用光笔将感兴趣区圈出，进行数据处理，并与相应的健康部位对比，以获得定量的资料。