SPECT显像及临床应用.ppt

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1、SPECT显像及临床应用,解剖结构显像,优点提供精确的解剖定位提供详细的结构信息缺点不能反映功能状态敏感性低发现疾病晚,功能显像,优点：反映功能与代谢信息早期发现与诊断疾病定量分析缺点不能准确定位不能反映详细结构信息,显像设备：SPECT/CTPET/CTPET/MRI,优点：优势互补一次显像可以反映结构与功能及代谢信息,融合显像,SPECT/CT,将放射性同位素或放射性同位素标记的各种化合物（放射性示踪剂或探针）引入人体后，放射性示踪剂/探针会到达特定的组织或器官，在体外用显像设备探测体内不同组织/器官放射性示踪剂分布情况，通过计算机重建成断层图像，反映不同组织/器官的血流、功能与代谢状态。

2、,Single Photon Emission Computerized Tomography（单光子发射性计算机断层显像）SPECT/CT同机融合，非简单融合，同一个检查床、只需要一次显像就可以获得SPECT图像、CT图像以及二者融合图像。SPECT/CT是核医学最常用的显像设备，融合图像进一步提高了敏感性、特异性，从而提高了诊断的准确性,基本结构：通常由高性能和大视野相机探头、旋转机架、多功能检查床、采集和处理工作站以及辅助装置组成；工作原理：探头围绕受检对象或部位呈180和/或360旋转，从多角度、多方位采集一系列平面投影像，经计算机图像处理系统重建获得横断层面、冠状面和矢状面影像。,S

3、PECT基本结构和原理,SPECT基本结构和原理,SPECT数据采集和断层图像重建 滤波反投影技术（filtered back-projection）,SPECT基本结构和原理,SPECT衰减校正方法 放射源技术（铯137Cs、钡133Ba）X-CT 技术X-CT 技术可进行同机解剖结构与功能代谢图像融合（fusion imaging）对病灶可做出精确定位诊断。,图像融合:是指不同图像之间的空间配准或结合。利用各种成像方式的特点，为不同的影像提供互补信息，增加图像质量，以期对临床诊断和治疗的定位、观察提供有效的方法。,1.合成代谢：Na131I 甲状腺2.细胞吞噬：99mTc-硫胶体 肝、脾、

4、骨髓 3.循环通路：99mTc-RBC 心血池，99mTc-DTPA 胃排空4.选择性浓聚：99mTc-PYP 心肌梗塞灶，亲肿瘤显像剂 肿瘤5.选择性排泄：99mTc-DTPA 肾脏 99mTc-EHIDA 胆道系统6.通透弥散：放射性惰性气体133Xe 肺7.离子交换和化学吸附：99mTc-MDP 骨8.特异性结合：抗体-抗原、配体-受体,放射性药物,骨显像：肿瘤骨转移、骨骼疾患的诊断与鉴别心肌灌注显像：冠心病的诊断与预后评估肾动态显像：肾脏功能测定131I 全身显像：甲状腺癌诊疗甲状腺显像：甲状腺结节良恶性鉴别甲状旁腺显像：甲状旁腺瘤的诊断脑血流灌注显像：神经系统疾病诊断与鉴别其他：肺通

5、气灌注显像、消化道出血显像、胆道显像,骨骼系统SPECT显像,显像剂：99mTc-MDP（亚甲基二膦酸盐）显像原理：与骨骼无机盐离子交换、化学吸附；与骨骼有机成分结合显像方法：三时相骨显像：血流相、血池相、延迟相；骨静态显像：包括全身骨显像和局部骨显像；骨断层显像；骨融合显像临床应用：转移性骨肿瘤的早期诊断；原发骨恶性肿瘤；良性骨肿瘤；骨感染性疾病的诊断；骨坏死的诊断；骨创伤的诊断；骨移植的检测；骨代谢性疾病的诊断；关节疾病的诊断,骨骼系统SPECT显像,三时相骨显像（骨动态显像）正常所见,骨骼系统SPECT显像,成人和儿童骨静态显像正常所见,骨骼系统SPECT显像,骨断层和融合显像正常所见,

6、骨骼系统SPECT显像,肺癌骨转移,前列腺癌骨转移,乳腺癌骨转移,骨骼系统SPECT显像,原发性骨恶性肿瘤-骨肉瘤诊断和治疗后随访,骨骼系统SPECT显像,骨髓炎,蜂窝组织炎,骨感染性疾病的诊断,骨骼系统SPECT显像,代谢性骨病,类风湿性关节炎,假体松动,假体感染,心血管系统SPECT显像,心血管核医学是核医学中发展最迅速而且最重要的领域之一，是现代心血管疾病诊断与研究的重要工具。心血管核医学主要方法：心肌灌注显像 Myocardial perfusion imaging心肌代谢显像 Metabolism imaging心脏神经受体显像 Cardiac neuroreceptor imagi

7、ng心血池显像与心室功能测定 Cardiac blood pool&ventricular function 心肌热区显像 Hot spot imaging 周围血管显像 Circumference vessel imaging,心肌血流灌注显像,利用有功能的心肌细胞够选择性摄取某些标记化合物的作用，静脉注射心肌显像剂后，能迅速被心肌摄取，心肌摄取量与心肌血流量呈正比，反映心肌血流灌注。,心肌血流灌注显像,短轴,垂直长轴,水平长轴,正常心肌灌注断层显像,冠心病心肌缺血早期诊断、筛查心肌梗死的评价冠心病疗效评价及预后估计心肌活性测定心脏储备功能的评价心肌疾病的鉴别诊断门控心肌断层显像测定心室功能

8、,心肌血流灌注显像,临床应用,心肌血流灌注显像,心肌梗死,心肌缺血,负荷显像,静息显像,心肌血流灌注显像,可逆性心肌缺血,靶心图,负荷显像,静息显像,心肌血流灌注显像,狭窄区的心肌供血如何？血管狭窄的病理生理意义如何？狭窄区心肌是否存活？是否需要进行冠脉再通治疗？,提供心肌的供血情况（无创伤）提供血管狭窄的病理生理意义提供心肌存活情况指导冠脉再通治疗,冠脉造影能替代心肌灌注显像吗？,冠造是判断冠脉狭窄的金标准,心肌血流灌注显像,扩张型心肌病,肥厚型心肌病,缺血性心肌病,鉴别诊断不同的心肌病,门控心肌断层显像,同时评价心肌缺血与心室功能心脏功能参数：EF、EDV、ESV、心脏质量、缺血心肌质量,

9、肿瘤SPECT显像,阳性显像（Positive Imaging）又称热区显像（Hot spot imaging），是指显像剂主要被某些病变组织所摄取，而正常组织一般不摄取或摄取很少，在静态影像上病灶组织的放射性比正常组织高呈“热区”，如亲肿瘤显像、放射免疫显像等。这种显像的敏感性较阴性显像为高。阴性显像（Negative Imaging）又称冷区显像（Cold spot imaging），是指显像剂主要被有功能的正常细胞摄取，显示其正常组织器官的形态；病变细胞摄取减低或不摄取，在影像上表现为放射性分布稀疏或缺损。主要显像方式：67Ga和201Tl肿瘤显像；99mTc标记药物肿瘤显像；肿瘤受体显

10、像；肿瘤放射免疫显像。,显像剂：67Ga-枸橼酸显像原理：肿瘤血供增加是67Ga到达肿瘤部位的保证，血管通透性增高可能对67Ga进入细胞起作用；67Ga通过转铁蛋白受体结合到肿瘤细胞表面，然后被转运到细胞内与胞浆蛋白（铁蛋白和乳铁蛋白）结合，进入细胞；67Ga只能被生长旺盛、有活力的肿瘤组织摄取，而坏死或纤维化的肿瘤组织不摄取。摄取程度与肿瘤代谢能力呈正相关。67Ga正常分布：67Ga在肝脏摄取最高，其次为骨、骨髓和脾。唾液腺、泪腺和鼻粘膜也有摄取；组织本底较高，这在很大程度上与体型有关，延迟显像可降低本底。,67Ga肿瘤显像,1.霍奇金病和非霍奇金淋巴瘤,非霍奇金淋巴瘤腹部肠系膜和腹膜后淋巴

11、结显影,67Ga被用于疾病分期、监测复发及残留组织，同时监测病人对放化疗反应。通过67Ga显像可决定是否需进一步治疗、二线化疗或大剂量化疗和骨髓移植。,霍奇金病患者右纵膈淋巴结显影,67Ga显像,X胸片,67Ga肿瘤显像,67Ga肿瘤显像,2.肝细胞肝癌,肝细胞癌患者99mTc-硫胶体与67Ga显像。图像A为99mTc-硫胶体显像，可见肝内放射性缺损区，图像B可见67Ga填充,67Ga肿瘤显像,3.恶性黑色素瘤大部分黑色素瘤（Melanoma）及其转移灶都与67Ga有亲和力。67Ga显像已经用于探测和观察正在接受化疗或免疫治疗的黑色素瘤病人。4.肺癌67Ga显像对肺癌（Pulmonary Ca

12、rcinoma）诊断的敏感性85%-90%，检出率同样与肿瘤的大小及细胞类型有关。67Ga还用于检测胸膜间皮瘤病灶范围和有无远处转移。67Ga在鉴别恶性间皮瘤和良性胸膜增厚时准确性高于胸片。5.头颈部肿瘤 67Ga检测头颈部肿瘤的灵敏度为56%86，CT和MRI为首选显像方法。67Ga常用于检测肿瘤治疗后复发，也能反映肿瘤治疗的有效性。6.腹部和盆腔肿瘤 67Ga显像诊断腹部和盆腔肿瘤的灵敏度不高。但67Ga显像能成功检测睾丸癌回流淋巴结的转移，其摄取在一定程度上与组织类型有关。,201Tl肿瘤显像,理化性质：201Tl是一种金属元素，位于周期表的A族,发射X射线和射线，物理半衰期73小时。药

13、代动力学和正常分布：201Tl静脉注射后在体内的分布与局部血流量成正比。心脏、肝脏、肾脏、脾、骨骼肌肉和脑也有少量摄取。注射10min后心脏和大多数肿瘤摄取达最大，主要通过肾脏清除。肿瘤摄取机制：肿瘤摄取201Tl存在多种机制，血流量对于放射性示踪剂的摄取至关重要。主要被活的肿瘤细胞摄取，结缔组织也有少量摄取，坏死组织无摄取。,201Tl正常内分布,201Tl肿瘤显像,乳腺癌摄取201Tl对诊断乳腺癌的灵敏度高达97，而在纤维囊性病变中无201Tl摄取。乳腺癌患者99mTc-MIBI显像，A为左侧位和右侧位图像，B为正位图像，于右乳外上象限可见放射性浓聚灶。,201Tl肿瘤显像,左图为骨肉瘤患

14、者99mTc-MDP显像右图为201Tl显像,201Tl能有效鉴别良、恶性骨疾患，检测骨和软组织肿瘤优于99mTc-MDP和67Ga;99mTc-tetrofosmin与201Tl类似。,99mTc标记药物肿瘤显像,显像剂：99mTc-MIBI，为亲脂性阳离子复合物。药代动力学和正常分布：与201Tl相比，99mTc-MIBI心脏摄取较少(2%)，放射性在心脏内保持固定。从血中清除迅速，分布于骨骼肌肉、肝和肾脏。肿瘤摄取机制：肿瘤细胞摄取99mTc-MIBI原理尚不十分清楚，其特点是摄取快而排泄相对缓慢。MIBI在体内分布不仅与血流有关，也与细胞的代谢功能有关。,正常体内分布,99mTc标记药

15、物肿瘤显像,99mTc-MIBI显像对乳腺癌的诊断有肯定价值，肿瘤部位有明显放射性浓集，可单灶或多灶，单侧或双侧乳腺，早期及延迟显像可见放射性滞留；也可乳腺外异常局灶性浓聚，包括患侧腋下等。,99mTc标记药物肿瘤显像,肺部肿块99mTc-MIBI断层显像对纵隔及肺门淋巴结转移的检测效果高于201Tl；判断肺门和纵隔病变，平面影像灵敏度低的一个主要原因是胸骨的摄取，而断层影像不受胸骨影响。,肺癌99mTc-MIBI显像,99mTc标记药物肿瘤显像,显像剂：99mTc-tetrofosmin是一种亲脂性阳离子二膦复合物；药代动力学和正常分布：心肌摄取99mTc-tetrofosmin非常迅速，与

16、MIBI相同，在心脏中分布稳定，但从肺、血和肝中清除快。肝脏清除较MIBI迅速，利于右下方乳腺肿瘤的检出；肿瘤摄取机制：tetrofosmin摄取机制与MIBI相似，二者均为亲脂性阳离子复合物，摄取与血流灌注量、细胞内线粒体含量和细胞活力相关；临床应用：99mTc-tetrofosmin诊断乳腺癌原发灶的灵敏度、特异性和准确度可分别达到93%、100%和94%，诊断腋窝淋巴结的灵敏度、特异性和准确度分别达57%-91%、92%-100%和76%-92%，最小可检出0.6 cm的肿瘤。,99mTc标记药物肿瘤显像,显像剂：99mTc（）-DMSA；肿瘤摄取机制：99mTc（）-DMSA 被肿瘤细

17、胞浓聚的确切机制有人认为99mTcO4（DMSA）2-在血浆内可稳定存在，到达肿瘤组织后发生水解反应，产生磷酸根（PO43-）样的锝酸根（TcO43-），以类磷酸样作用进入瘤细胞内；体内分布：99mTc（V）-DMSA经肾排泄，除膀胱以外各时相中肾放射性最高，腮腺、甲状腺、胃始终无放射性。肿块或全身其他部位（包括骨髂，女性乳腺以外）放射性分布高于邻近或对侧相应区为阳性。也可半定量处理分析。,99mTc标记药物肿瘤显像,99mTc（V）-DMSA平面显像，盆腔可见异常放射性浓聚灶或局限性放射性减低区内有异常浓聚灶，T/N1.4，考虑为恶性肿瘤。卵巢浆液性或粘液性囊腺癌可出现假阴性，可能与病理分化

18、较好的恶性程度较低或肿瘤较小有关。卵巢良性或成熟畸胎瘤可表现盆腔内局限性放射性缺损；也可表现局限性放射性异常浓聚，与骨骼摄取99mTc（V）-DMSA有关。,右卵巢宫内膜样癌显像；左卵巢液性囊腺癌显像,肿瘤受体显像,肿瘤细胞受多种内源性肽（包括许多激素和生长因子）的调节，这些肽包括生长抑素，血管活性肠肽，肿瘤坏死因子和血管生成因子；受体显像是利用放射性核素标记的配体（包括各类激素、神经递质、神经调节剂、生长因子、生长抑素、细胞激动素等）与靶组织高亲和力特异受体蛋白相结合的原理，显示体内受体空间分布、密度的一种方法，是集配体受体结合的高特异性和核素探测的高灵敏性于一体的显像技术；显像方式：生长抑

19、素和生长抑素受体显像；血管活性肠肽受体显像 等。,肿瘤受体显像,男，64岁，小细胞肺癌。111In-octrotide显像（左）和99mTc-MIBI显像（右）结合发现肿瘤异质性，即111In-octrotide显像发现的双肺门、纵膈和两侧锁骨上肿瘤病灶中，仅左肺门部分病灶呈99mTc-MIBI高摄取，提示多数肿瘤病灶可能P糖蛋白高表达，存在多药耐药（MDR）现象。患者化疗无效，3个月后死亡。,肿瘤受体显像,女，24岁，99mTc-TOC示胰腺神经内分泌肿瘤，手术证实,术后1年半，99mTc-TOC示肿瘤复发，手术证实为PNET 复发,肿瘤受体显像,患者为青年男性，阵发高血压多年，临床症状及生

20、化检查均提示嗜铬细胞瘤，但多次行胸腹部CT显像未能找到肿瘤病灶。a 常规131I-MIBG显像阴性。b 99mTc-HYNIC-Tyr3-OCT生长抑素受体显像发现心脏肿瘤。c 术后99mTc-HYNIC-Tyr3-OCT生长抑素受体显像发现有少量残存肿瘤组织。,肿瘤放射免疫显像,基本概念与原理放射免疫显像(radioimmunoimaging,RII)是指应用现代免疫学的基本原理与核素标记技术、核素探测技术以及核医学图像处理技术相结合的一种核医学显像方法。通过使用放射性核素标记一定量的特异性抗体，引入机体后，标记抗体与肿瘤表面的相关抗原产生特异性的抗原抗体免疫结合反应，形成抗原抗体免疫复合物

21、，从而使放射性核素标记抗体在肿瘤部位产生特异性集聚，然后通过体外探测放射性核素在体内的分布可以发现肿瘤存在的部位、形态、大小、肿瘤灶的数量以及是否存在转移等情况，为临床判断肿瘤的位置、性质以及肿瘤侵犯范围、是否转移等提供科学依据。,肿瘤放射免疫显像,直肠癌术后病人，2年前CT检查，发现前骶部密度增高认为是术后瘢痕。图A为CEA放免显像高度怀疑局部坏死复发。图B为6月CT检查见前骶部包块，已侵犯两侧骨组织,肿瘤放射免疫显像,111In抗肌凝蛋白抗体显像。A.正常显像未见摄取抗肌凝蛋白抗体(AMA),心与肺摄取比值(HLR)=1.4；B.轻度摄取AMA HLR=1.8；C.重度摄取AMA，HLR=

22、2.5；D.右室心肌中心坏死，心肌细胞有淋巴侵润,内分泌系统SPECT显像,内分泌系统（endocrine system）是由内分泌腺（垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、等）和分布于体内组织、器官中的内分泌细胞组成的一个重要的生命信息传递系统；甲状腺、甲状旁腺、肾上腺疾病是临床较为常见的内分泌系统疾病；应用核医学生物活性物质检测、功能测定和显像等技术可为内分泌系统多种腺体的生理功能分析、病理生理机制研究、疾病的诊治、疗效评价提供有效手段；重点介绍甲状腺显像、甲状旁腺显像、肾上腺显像和肾上腺髓质显像。,甲状腺显像,将一种进入人体后能被甲状腺细胞选择性摄取的放射性药物（显像剂）如131I-NaI或

23、99mTcO4-等引入患者体内；一定时间后用特定的核医学显像仪器，如SPECT、r相机等，探测甲状腺内放射性核素衰变时所发出的r射线，即可得到反映甲状腺部位、形态、大小及功能等信息的甲状腺影像。,Trapped by thyroid,131I or 99mTc,r,r,r,r,甲状腺显像,1）异位甲状腺的诊断，胸骨后甲状腺肿的鉴别诊断。2）了解甲状腺的位置、大小、形态及功能状态。3）估算甲状腺重量。4）甲状腺炎的辅助诊断。5）甲状腺结节的诊断与鉴别诊断，判断颈部肿块与甲状腺的关系。6）寻找甲状腺癌转移灶，评价131I治疗效果。7）甲状腺术后残余组织及其功能的估计。,适应症,禁忌症,妊娠期及哺乳

24、期妇女,甲状腺显像,正常甲状腺,异位甲状腺,甲状腺肿,甲状腺亢进,甲状腺炎,甲状腺显像,甲状腺结节功能和性质鉴别,右叶热结节,右叶温结节,右叶凉结节,左叶凉结节,甲状旁腺显像,显像原理：据显像原理不同可分为减影显像和延迟显像减影显像：利用201Tl或99mTc-MIBI显影所得影像（可得到甲状旁腺和甲状腺两个腺体的合影）减去99mTcO4-显像所得影像（甲状腺影像）。延迟显像：99mTc-MIBI双时相显像：早期相显示甲状腺和甲状旁腺影像；延迟相显示甲状腺影消退，功能亢进的甲状旁腺组织影可清晰显示。显像剂：临床常用的显像剂有99mTc-MIBI，201Tl，99mTcO4显像方法：201Tl/

25、99mTcO4-显像减影法；99mTc-MIBI/99mTcO4-显像减影法；99mTc-MIBI双时相法适应症：甲状旁腺功能亢进的诊断与术前、术中定位；异位甲状旁腺的诊断,甲状旁腺显像,99mTc-MIBI双时相显像在甲状腺右叶下极见放射性浓集区，术后病理证实甲状旁腺腺瘤,甲状旁腺异位位置可见于纵隔内、气管和食道间、颌下等部位。影像表现为相应部位单发显像剂浓聚区。,泌尿系统SPECT显像,显像剂与显像原理静脉注射经肾小球滤过（99mTc-DTPA）或肾小管上皮细胞摄取、分泌（99mTc-MAG3、99mTc-EC等）而不被再吸收的显像剂，立即启动SPECT进行连续采集，获得显像剂经腹主动脉、

26、肾动脉灌注，迅速浓聚于肾实质，并随尿液流经肾盏、肾盂、输尿管及进入膀胱的全过程影像。应用ROI技术得到显像剂通过肾脏的时间-放射活性曲线（TAC）。通过对系列影像及TAC的分析，可为临床提供有关双肾血供、实质功能和尿路通畅性等方面的信息。,99mTc-DTPA肾血流灌注正常影像,血流灌注相：腹主动脉显影后2秒双肾显影，4-6秒肾影轮廓清楚，左右肾影出现时间差1-2秒；双肾影大小一致，形态完整、放射性分布均匀且对称；TAC双肾峰时差1-2秒，峰值差20%功能动态相：1 min双肾实质显影，24 min肾实质影最清楚，形态完整，核素分布均匀且对称；随着放射性尿液离开肾实质，肾盏、肾盂处放射性逐渐增

27、强，肾皮质影减弱，膀胱逐渐显影、并增浓、增大；20-25 min双肾影基本消退，大部分放射性浓聚于膀胱，输尿管一般不显影。,泌尿系统SPECT显像,泌尿系统SPECT显像,3min,3min,15min,15min,男，56岁，反复腰痛、血尿2年。IVP右肾不显影；99mTc-DTPA显像右肾影小、血供差、功能受损(A)。经内科治疗2月后，肾显像随访右肾血供与功能明显改善(B)。,(A),(B),泌尿系统SPECT显像,99mTc-DTPA肾动态显像(A,B)及TACs(C)正常。总GFR为 58.5 ml/min，低于该年龄组参考正常值(78.0 ml/min)。,肾功能受损程度不同，在血流

28、灌注和功能动态影像上有不同的表现,泌尿系统SPECT显像,男，52岁，亲属活体肾移植供体。99mTc-DTPA肾血流灌注(A，C)与功能动态(B，D)显像。肾功能测定示左肾GFR(29 ml/min)，明显低于右肾(59 ml/min)。提示左肾功能受损，放弃肾移植。,泌尿系统SPECT显像,右输尿管下端结石伴右肾积水99mTc-DTPA肾显像,诊断与鉴别诊断上尿路梗阻：根据梗阻部位、程度、时间及患侧肾功能状态的不同，肾动态显像有不同的表现。肾外上尿路梗阻的典型影像：皮质功能相患侧肾实质清晰显影，并随时间逐渐消退；肾盏和（或）肾盂及梗阻部位上段输尿管影像明显扩张，放射性滞留且消退延缓；TAC呈

29、持续性上升型。,其他系统SPECT显像,CT阴性,99mTc-DTPA SPECT脑灌注显像：rCBF 见左侧血流灌注减低,短暂性脑缺血发作（TIA）：发病突然，持续时间短，反复发作，10-35发生脑梗死 临床诊断 病史为主 CT和MRI（-）SPECT rCBF 阳性率大多50,其他系统SPECT显像,99mTc-硫胶体 SPECT淋巴显像,正常淋巴影像,异常淋巴影像,其他系统SPECT显像,99mTcO4-SPECT显像提示Meckel憩室,99mTc-RBC SPECT显像提示消化道出血位点,其他系统SPECT显像,99mTc-MAA 肺灌注显像,99mTc-DTPA 肺通气显像,肺通气/灌注显像“匹配”：病灶区域内的放射性减低和缺损一致，或肺通气病灶的范围和程度都大于肺灌注显像上的病灶。临床上多见于其他肺实质病变。肺通气/灌注显像“不匹配”：病灶区域内的放射性减低和缺损在肺通气显像上未见明显异常或异常部位范围和程度都小于肺灌注显像上的病灶。临床上多见于急慢性肺动脉血栓栓塞、多发性大动脉炎等。,THANK YOU,