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1、第四章放射性核素示踪技术与脏器显像第一节放射性核素示踪原理与特点放射性核素示踪技术radionuclidetracertechnique）是以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂（tracer）,应用射线探测仪器设备来检测其行踪,以研究示踪物在生物体系中的分布及其变化规律的一门技术。放射性核素示踪技术的开创和推广应用，揭示了生命现象的本质、生命活动的物质基础、组织细胞新陈代谢的变化规律，以及疾病的原因和药物的作用机制，是自从显微镜发明以来生物医学历史上最重大的成就之一,为宏观医学向微观医学发展作出了极为重要的贡献，具有划时代意义。放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要的和最基本的技术，同时又是放
2、射性核素在医学和生物学中应用的方法学基础。以示踪技术为基础，吸取并融合其它学科的先进成就，发展了许多有实用价值的方法，如放射性核素动力学分析技术（示踪+动力学分析）、体外放射分析技术（示踪+结合反应）、放射自显影术（示踪+摄影术）、放射性核素显象技术（示踪+显象技术+计算机技术）等等。这些技术无论是在实验医学还是在临床医学上，都具有十分重要的应用价值。一、示踪原理根据研究的需要，选择适当的放射性核素标记到被研究物质的分子结构上，将之引入生物机体或生物体系（如离体细胞、无细胞酶体系等）中，标记物将参与代谢及转化过程，通过对t示记物所发射的核射线的动态检测，并且对所获得数据进行处理分析，可间接了解
3、被研究物质在生物机体或生物体系中的动态变化规律，从而得到定性、定量及定位结果,结合研究目的最后作出客观评价。由此可见,放射性核素示踪技术主要是基于放射性核素示踪物与被研究物质的同一性和可测量性这两个基本性质。1.同一性放射性核素及其标记化合物和相应的非标记化合物具有相同的化学及生物学性质。由于一种元素的所有同位素化学性质相同，在生物体内所发生的化学变化、免疫学反应和生物学过程也都是完全相同的，生物体或生物细胞不能区别同一元素的各个同位素，而是一视同仁地对待它们。同样，放射性核素标记化合物也具有同一性,因为标记化合物与被研究的物质也具有相同的生物学性质和代谢途径。在这个过程中并不改变化合物的原有
4、结构，也不影响该化合物的原有性质。在核医学中，用放射性131I来研究稳定性127I的生物学行为；用3H-TdR研究细胞增殖功能等等。用同位素交换法制备示踪剂是较理想的方法,但实际上许多适合于实验研究和临床研究的放射性核素并不存在于化合物的分子结构中，无法进行同位素交换，因此，还需要采用其它方法。当以放射性核素标记到另一化合物分子结构上时，这种放射性核素虽然并非该化合物所固有,但一般不致明显改变该化合物的原有性质。这种带有放射性核素的化合物与未经标记的化合物，它们在体内的运动规律基本上相似,这样也可以用放射性核素标记的化合物来反映或代表未经标记的化合物在体内的行为。在临床核医学中，用于标记化合物
5、的常用核素主要有131L125L99mTc、IlIIn、18F、lie、13N、15。等，其标记方法分为直接标记法和间接标记法两类。2.可测性放射性核素及其标记化合物与相应的未标记化合物尽管具有相同的化学性质和生物学行为，但是它们的物理学性能却不同，放射性核素及其标记化合物可发出各种不同的射线,且能够被放射性探测仪器所测定或被感光材料所记录。放射性示踪剂在生物体系或外界环境的代谢过程中，由于放射性核素的原子核不断地衰变而放出具有一定特征性的射线,这些射线可以用放射性探测仪器探测出来，因而可以对标记的物质进行精确的定性、定量及定位的研究。放射性核素示踪剂在体内的生物学行为主要取决于被标记物,而其
6、标记的放射性核素在整体示踪研究体系中主要起着示踪作用。用于放射性示踪实验的常用放射性核素并不算多，比如物质代谢转化研究中的3H、C、32p等，体外放射分析中的1251,脏器功能测定与显像的1311、99muIlIIrI、啡、lie.13N、150等,但是用这些核素标记的化合物却可达数百种之多,相同的核素标记在不同的化合物上，表现出来的体内代谢过程和生物学行为以及用途可能完全不同，并且随着新的标记化合物的研制，将不断扩展核医学的应用范围。例如，99mTc是临床上最常使用的放射性核素，高铅酸盐离子（99mTc4-）本身主要被甲状腺、唾液腺以及消化腺摄取，可用于甲状腺功能测定和甲状腺显像，但99mT
7、c-HMPAO可透过血脑屏障到达脑组织，用于脑血流显像；99mTc-MIBI聚集于心肌组织和某些肿瘤组织,用于心肌灌注显像和肿瘤阳性显像；99mTc-DMSA则主要被肾小管上皮细胞吸收和浓聚，可用于肾皮质显像等。因此，应根据实验对象和目的的不同、实验方法不同，选择适当的放射性核素和标记化合物。二、基本类型放射性核素示踪技术按其被研究的对象不同，分为体内（invivo）示踪实验和体外（inVitrO）示踪实验。1.体内示踪实验又称整体示踪实验，是以完整的生物有机体作为研究对象，通过体外观察或取标本测量以了解示踪物在机体内的运动规律,多用于研究物质的吸收、分布、转运及排泄过程。例如，对生理活性物质
8、示踪方法可研究其吸收、分布和排泄，探讨物质的动态平衡或观察各种物质在不同组织中的浓聚和释放；用示踪动力学方法可探讨药物和生物活性物质在体内的动态过程,包括它的代谢库、更新速度、清除率以及不同代谢库间的交换情况等,尤其是近年微型PET的应用，在新药开发、设计、筛选及药代动力学研究方面将可能取代传统复杂的分析技术，大大缩短了新药研制周期、降低了研究成本；也可将放射性核素标记人体内某些细胞或蛋白质等成分，注入体内后动态采取样品，根据稀释法原理研究该成分在体内的生存期或容量,常用于细胞寿命及容积测定。在临床核医学中，几乎所有的诊断技术都是放射性核素示踪技术的具体体现，例如，脏器显象使用显像仪器从体外追
9、踪示踪剂在脏器中的分布、聚集和排泄过程，可获得脏器的形态、位置、大小和功能变化的影像；脏器功能测定则根据示踪剂在体内某些器官的特殊分布、浓聚、代谢和清除规律及其速度和数量的变化，应用放射性探测器在体表在特定的器官部位进行定时或连续的测定,以获得该器官的放射性活度随时间变化的过程，利用适当的数学模型分析处理得到该器官功能的定量参数，用于判断脏器功能异常的性质和受损程度。2.体外示踪实验又称离体示踪实验，是对离体组织、细胞及组织液样品中某些微量物质浓度进行定量分析或研究某些特定的生物活性物质如蛋白质、核酸等在生物系统中的利用、代谢与转化规律的示踪技术。例如，利用体外放射分析技术测定各种生物样品中激
10、素、药物、蛋白质物资的浓度，用以诊断有关疾病；用3H-TdR掺入DNA作为淋巴细胞转化的指标观察细胞免疫情况；1251-UdR掺入RNA试验检测细胞增殖速度及细胞周期，研究各种抗肿瘤药物的作用；通过标记不同的前身物（如某种氨基酸、各种核甘酸等）研究蛋白质、核酸等生物大分子的合成、结构和功能等。三、方法学特点与其它类型的示踪方法（如酶标、荧光标记等）相比，放射性核素示踪技术具有以下特点：1 .灵敏度高由于射线的特性、放射性测量仪器的检测能力，以及标记化合物的比放射性可以很高，因此放射性核素作为示踪物时，可以精确地探测出极微量的物质，一般可达到IO-M10-i8g水平,即能从10141018个非放
11、射性原子中查出一个放射性原子,这对于研究体内或体外微量生物物质的含量具有特殊价值。例如，ICi的32P仅有3.52g,即3.5210,而放射性测量仪器可以精确地测出IO或更弱的放射性,也就是说,测量32p的灵敏度可达10-数量级。2 .方法简便、准确性好由于测定对象是核射线，而标记化合物（示踪剂）中放射性核素放出的射线不受其它物理和化学因素（如温度、PH值等）的影响，同时放射性测量不受反应体系中其它非放射性杂质的干扰,省去了许多可能导致误差的分离、提纯等步骤,减少了待测物化学量的损失，这不仅简化了实验程序，而且提高了实验结果的可靠程度,可以获得较好的准确性。3 .合乎生理条件由于放射性核素示踪
12、技术方法灵敏度高，所需化学量很少，不致扰舌屏口破坏体内生理过程的平衡状态，因此允许在生理条件下或培养细胞体系中完成分析实验，属于非破坏性实验方法，反映的是被研究物质在生理剂量和原有生理状态下的代谢变化，所得结果更接近于真实的生理情况。4 .定性、定量与定位研究相结合放射性核素示踪技术不仅能定量测定和进行动态研究，而且还可定位观察。如放射自显影技术可确定放射性标记物在器官或组织标本中的宏观或微观定位与定量分布,并可与电子显微镜技术结合，进行亚细胞水平的定位分析，使功能与结构的研究统一起来。5 .缺点与局限性：需要专用的实验条件，例如专用的放射性实验室、放射性测量仪器、严格的放射性操作程序,以及必
13、要的放射性防护设备等；需要具有一定专业训练的技术人员，因该类方法是一个多环节的实验过程，又是微量精密操作，许多环节均可影响到实验结果，为获得可靠结果，必要的专业训练是必不可少的；由于放射性核素本身的特点，使用不当可能会对实验对象、工作人员产生一定的放射性生物效应。因此在实验设计上和预防措施上，都应予以相应的考虑。第二节放射性核素显像技术放射性核素脏器和组织显像是根据放射性核素示踪原理,利用放射性核素或其标记化合物在体内代谢分布的特殊规律,在体外获得脏器和组织功能结构影像的一种成像技术。在技术上，它涉及三个方面：放射性药物的引入、平面或断层显像和图像处理与分析。脏器显像作为临床核医学的重要内容和
14、医学影像技术的重要组成部分,其发展经历了最初的黑白与彩色扫描机、Y照相机和发射式计算机断层显像（ECT）三个阶段；新的放射性核素标记化合物的研制，使脏器显像的范围大大扩展，到目前为止，人体内大部分脏器都可以进行核医学显像检查；过去主要依靠目测分析判断，现在从信号采集、信息处理、图像重建到结果定量分析已全部由计算机自动完成，不仅大大缩短了检查的时间，而且提高了结果的可靠性和准确性。一、方法学原理脏器和组织显像的基本原理是放射性核素的示踪作用:不同的放射性药物在体内有其特殊的分布和转归的规律,而其放射性核素可发射出具有一定穿透力的Y射线，可为放射性测量仪器在体外进行探测和记录，因此可在体外显示出脏
15、器组织的形态、位置、大小和脏器功能变化。具有简便、安全、对受检者无创伤的特点。放射性核素显像实际上是一种以脏器内、外或脏器内各组织之间、脏器与病变之间的放射性药物浓度差别为基础的显像方法，其基本条件是：具有能够选择性聚集在特定脏器、组织和病变的放射性药物，使该脏器、组织或病变与邻近组织之间的放射性浓度差达到一定程度;利用核医学显像装置探测到这种放射性浓度差，根据需要以一定的方式将它们显示成像，即是脏器、组织或病变的影像。核素显像与CT、MR及超声显像不同，核素显像中不同脏器、组织或病变的显像需要不同的显像剂，而且同一脏器或组织不同目的的显像，其显像剂也不同。显像剂在特定的脏器、组织或病变中聚集
16、的机理概括起来主要有以下几种类型：1 .合成代谢脏器和组织的正常合成功能需要某种元素或一定的化合物，若用该元素的放射性核素或利用放射性核素标记特定的化合物引入体内，可被特定的脏器和组织摄取，从而进行体外显像。例如甲状腺对碘元素具有选择性吸收功能用以合成甲状腺激素，利用放射性碘作为示踪剂，根据甲状腺内放射性碘分布的影像可判断甲状腺的位置、形态、大小，以及甲状腺及其结节的功能状态。有些示踪剂则是作为组织细胞的能源物质被某些组织摄取，如11C标记的脂肪酸-软脂酸(PaImetiCaCid,UC-PA)可被心肌摄取利用而进行心肌脂肪酸代谢显像；第F标记的脱氧葡萄糖(i8F-2-fluoro-2-deo
17、xy-D-glucose,i8F-FDG)与一般葡萄糖一样可作为能源物质被心肌细胞和脑细胞摄取利用，用正电子发射计算机断层仪(PET)获得图像，观察和分析心肌及脑灰质的能量代谢状况。2 .细胞吞噬单核-吞噬细胞具有吞噬异物的功能。将放射性胶体颗粒或小聚合人血清白蛋白等由静脉或皮下注入体内，放射性胶体作为机体的异物被单核-吞噬细胞系统的吞噬细胞所吞噬，对含单核-吞噬细胞丰富的组织如肝、脾、骨髓和淋巴的显像原理均基于此。静脉注射的放射性胶体在脏器内分布的多少主要随胶体颗粒的大小而异，通常小于20nm的颗粒在骨髓中的浓集较多；中等颗粒主要被肝的库普弗细胞吞噬；大颗粒(500IOOOnm)主要浓集于脾
18、。常用的放射性胶体是99mTc-植酸钠。99mTc-植酸钠本身并不是颗粒物质而呈水溶性无色透明状,当静脉注入后与血液中的Ca2+螫合才形成不溶性的99mTc-植酸钙胶体才被单核-吞噬细胞吞噬。白细胞亦具有吞噬胶体颗粒的功能，将放射性标记的白细胞注入血流后，可聚集于脓疡或血栓部位，可进行炎症和血栓的定位显像诊断。衰老的、经加热或化学处理后的红细胞（如99mTC标记的热变性红细胞）可以被脾脏拦截浓集从而获得脾脏影像。3 .循环通路利用放射性核素进入循环通路的过程，可显示该通路及有关器官的影像。（1）流经通道经腰椎穿刺将放射性药物如99mTc-二乙三胺五醋酸（9MTc-DTPA）注入蛛网膜下腔,不仅
19、可以测得脑脊液流动的速度和通畅情况,还可使蛛网膜下腔间隙（包括各脑池）相继显影，用于了解脑脊液循环异常。又如吸入密闭系统中的放射性气体（如133Xe,81mKr等）或放射性气溶胶（如99mTc-DTPA,99mTcS气溶胶雾粒）可使呼吸道、肺泡显像，通过肺显像以判断呼吸道的通气功能。血管灌注自静脉弹丸”式快速注入放射性药物后，它依序通过腔静脉、右心房、右心室、肺血管床、左心房、左心室、升主动脉、主动脉弓而达到降主动脉,用以判断心及大血管的畸形等先天性心血管疾病和某些获得性心脏疾患，称为放射性核素心血管显像。当显像剂随血流从动脉向相应脏器血管床灌注时,还可获得该脏器的动脉灌注影像,用以观察某些脏
20、器或组织的血流灌注情况,借以判断某些血管性疾病和对占位性病变的定性。（3）微血管暂时性栓塞颗粒直径大于红细胞（10m）的放射性药物如99mTc-大颗粒聚合人血清白蛋白（99mTc-MAA）注入静脉后随血流经肺毛细血管时，由于这些颗粒直径大于肺毛细血管的直径而被阻断不能通过，暂时性的阻塞于部分肺微血管内从而使肺显像，可以观察肺内血流灌注的情况并诊断肺栓塞。（4）血池分布将放射性药物引入体内某一空间可以显示该空间的大小和形态。如99mTc-RBC或人血清白蛋白（99mTc-HSA）静脉注入体内达到平衡后均匀地分布于血池内，可做心、肝等血池显像，常用于判断心室功能状态。4 .选择性浓聚病变组织对某些
21、放射性药物有选择性摄取作用，静脉注入该药物后在一定时相内能浓集于病变组织使其显像。例如99mc-焦磷酸盐（99mTc-PYP）可被急性梗死的心肌组织所摄取,据此可进行急性心肌梗死的诊断。又如亲肿瘤的放射性药物与恶性B中瘤细胞有较高的亲和力，如99mTj葡庚糖酸盐（99mTc-GH）、99mTc-葡萄糖酸盐（9所叱-GlU）和6?Ga-柠檬酸盐等可用于肺、脑、鼻咽部等恶，斑中瘤显像诊断。此外分化较好的肝细胞癌亦具有摄取和分泌99mTc-PMT的功能，但癌组织无完整的胆道系统，无法将药物排泄到正常胆道系统而呈持续显影，据此可作延迟显影对肝细胞癌进行阳性显像。5 .选择性排泄某些脏器对一些引入体内的
22、放射性药物具有选择性摄取并排泄的功能，这样不仅可显示脏器的形态，还可观察其分泌、排泄功能和排泄通道情况。如静脉注入经肾小管上皮细胞分泌（13-0IH）或肾小球滤过（99mTc-DTPA）的放射性药物，动态显像可以显示肾的形态、功能以及尿路通畅情况。使用经肝多角细胞分泌至毛细胆管并随胆汁排泄到肠道的放射性药物如99mTc-乙酰苯胺亚氨基二乙酸（99mTc-HIDA）及99mfc-口比哆醛-5-甲基色氨酸（99mTc-PMT）等，则可显示肝、胆囊、胆道及其通道的影像，用以判断肝、胆疾患,胆道是否通畅、有无扩张及有无胆汁返流等。6.通透弥散进人体内的某些放射性药物借助简单的通透弥散作用可使脏器和组织
23、显像。例如，静脉注入I33e生理盐水后,放射性惰性气体（133Xe）流经肺组织时从血液中弥散到市泡内可同时进行肺灌注和肺通气显影。某些放射性药物如1231-安菲他明（123MMP）x99mTc-六甲基丙二胺月亏（99mTc-HMPAO）、99mTc-双半胱乙酯（99mTc-ECD）等不带电荷、脂溶性小分子化合物,则能透过正常的血脑屏障并较长期地滞留于脑组织,通过显像有助于了解脑局部的血流量。而99mTcO-、99mTc-葡庚糖酸盐（9%五此等药物则只能通过遭破坏的血脑屏障弥散至颅内的病变区，形成局部放射性浓聚的“热区，可用于颅内占位性病变的定位诊断。7化学吸附和离子交换静脉注入9对丘标记的各种
24、磷酸盐如99mTc-PYP、99mTc-亚甲基二磷酸盐（99mTc-MDP）后可使骨骼清晰显像，其影像分布可以反映骨质代谢的活跃情况,用于早期诊断骨骼转移性与原发性瘤等。骨骼类似于一个很大的离子交换柱，其中的羟基磷灰石晶体除含有丰富的PO43-、Ca2-、OH-外，还有一些性质类似的阳离子（如Na+、K+、Mg+、SE+）和阴离子（如F-、Cl-）,晶体表面除与相接触的血液和组织中相同离子进行交换外，与性质类似者也可进行交换如Ba2+、Sr2+可与Ca?+交换kf可与OH-进行交换等，为骨骼显像奠定了基础。8.特异性结合放射性标记的受体配体只与该受体结合，放射性标记的抗体只与相应的抗原结合，从
25、而可使受体和含有特殊抗原的组织显影，这种影像具有高度的特异性。例如用放射性核素标记能和体内受体特异性结合的配体作显像剂，用以了解受体的分布部位、数量(密度)和功能等，称为受体显像，如放射性碘标记的间位碘代节服能与肾上腺素能受体结合,使富含肾上腺素能受体的嗜铝细胞瘤及其转移灶等特异性显影。应用放射性核素标记的抗体显示相应抗原的显像称为放射免疫显像(radioimmunoimaging;Rn)O由于某些病变组织如肿瘤组织常含有特异的抗原，因此这种显像是特异性诊断肿瘤的理想方法。综观上述原理，放射性核素显像反映了脏器和组织的生理和病理生理变化，属于功能影像，其中受体显像、放射免疫像等技术也属于分子功
26、能影像。脏器和组织的功能是复杂的，因此显像原理往往不是单一的,而要综合的理瞬口解释。二、显像类型与特点(一)根据影像获取的状态分为静态显像和动态显像1 .静态显像当显像剂在脏器内或病变处的浓度达到高峰且处于相对稳定状态时进行的显像称为静查显像(staticimaging).这种显像允许采集(acquisition)足够的放射性计数用以成像，故所得影像较清晰，适合于详细观察脏器和病变的位置、形态、大小、放射性分布状态。根据脏器整体?口局部放射性的高低还可对脏器的整体功能(globalfunCtion)和局部功能(regionalfunction)作出判断。根据特定时间获得的影像，采用适当的生理数
27、学模型，可获得脏器或组织功能的定量参数，如局部脑血流量、局部葡萄糖代谢率等，并用不同的灰度或颜色成像。2动态显像显像剂随血流流经和灌注到脏器或被脏器不断摄取和排泄，或在脏器内反复充盈和射出等过程,造成脏器内的放射性在数量上或在位置上随时间而变化。用放射性显像装置以一定的速度(如每秒1帧)连续采集该脏器的多帧影像，把它们系列化或以电影方式显示，便成为能够反映上述各种变化过程的动态显像(dynamicimaging)。利用计算机“感兴趣区(regionOfinterest,ROI)技术可3是取每帧影像中同一个感兴趣区域内的放射性数据,生成时间-放射性曲线(time-activitycurve),进
28、而计算出动态过程的各种定量参数。必要时还可计算出脏器影像中每一个像素(PiXel)的定量参数，赋予各种量级的参数以不同的灰阶或颜色，构成参数影像(parameterimage)或称功能影像(functionalimage),是定量研究脏器局部功能和局部代谢的极好方法。为了进一步提高诊断效能，可将动态显像与静态显像联合进行,先进行动态显像获得局部灌注和血池影像，间隔一定的时间后再进行静态显像，称之为多相显像(multiphaseimaging)o如静脉注1寸骨骼显像剂后先进行动态显像获得局部骨骼动脉灌注和病变部位血池影像,延迟三小时再进行显像得到反映骨盐代谢的静态影像，称为骨骼三相显像。(二)根
29、据影像获取的部位分为局部显像和全身显像1局部显像regionalimaging脂只显示身体某T位或某一脏器的影像，最为常用。2 .全身显像(wholebodyimaging)利用Y照相机的探测器或病人检查床具有匀速移动的功能，可从头至足依序采集全身各部位的放射性，将它们显示为全身影像。常用于全身骨胳显像、全身骨髓显像、探寻肿瘤或炎性灶，有重要的临床价值。(三)根据影像获取的维线和层面分为平面显像和断层显像1 .平面显像(planarimaging)将显像装置的探测器置于体表的一定方位采集某脏器的影像，称为平面显像，所得影像称平面影像。脏器平面影像是探测器投射方向上放射性分布信息的叠加影像,叠加
30、的结果可能掩盖脏器内某些小的放射性分布异常，因此对较小或较深的病变不易发现。常以多体位显像来克服这种不足，如前位(anterior,ant)、后位(posterior,post)、侧位(lateralzIat)和斜位(Oblique,0)显像。2 .断层显像利用可围绕人体旋转的探头(如SPECT)在体表连续或间断采集多体位平面影像数据或通过呈环形排列的探头(如PET)采集多方位的信息,再由计算机重建(reconstruction)成为各种断层影像(sectionimaging或tomography),如横断层影像(transaxialimage)、冠状断层影像(coronalimage)和矢状
31、断层影像(sagitalimage)等。断层影像在一定程度上避免了放射性信息的重叠，能上匕较正确地显示脏器内放射性立体分布情况，有助于发现深在结构的轻微异常，检出较小的病变，并可进行较为精确的定量分析，是研究脏器局部血流量和代谢率必不可少的方法。(四)根据影像获取的时间分为早期显像和延迟显像1 .早期显像一般认为显像剂注入体内后2小时以内所进行的显像称为早期显像。此时主要反映脏器血流灌注、血管床和早期功能状况。常规显像一般采用这类显像。2 .延迟显像显像剂注入体内后2小时以后所进行的显像称为延迟显像。一些病变组织由于细胞吸收功能较差，早期显像血液本底较高，图像显示不满意，易误诊为阴性结果。通过
32、延迟显像可降低本底，提高显像的靶与非靶比值，以改善图像质量，提高阳性检出率。如常用的许多肿瘤阳性显像等。(五)根据显像剂对病变组织的亲和力分为阳性显像和阴性显像1 .阳性显像(positiveimaging),又称热区显像(hotspotimaging)是指在静态影像上病灶组织的放射性浓聚高于正常组织的浓聚为特征的显像,如急性心肌梗死灶显像、肝血池显像、亲肿瘤显像等，通常又分为特异性与非特异性两种类型。阳性显像的敏感性高于阴性显像。2 .阴性显像(negativeimaging),又称冷区显像(coldspotimaging)指在静态影像上正常组织显影，而病变组织摄取显像剂低或不摄取显像剂，以
33、表现为稀疏或缺损为特征的影像。临床上的常规显像如心肌灌注显像、局部脑血流显像、肝胶体显像、肾显像等属此类型。(六)介入显像在常规显像的条件下，借助药物或生理刺激等方法增加某个脏器的功能或负荷，通过观察脏器或组织对刺激的反应能力，判断脏器或组织的血流灌注与功能的储备能力，增加正常组织与病变组织之间放射性分布的差别，从而提高显像诊断的灵敏度和特异性，这一类显像方法称为介入显像（interventionalimaging）o三、图像分析要点核医学图像的特点是以脏器和组织的生理、病理生理变化为基础,综合地反映器官功能和形态的改变。由于组织功能的复杂性决定了核医学影像的多变性，因此对于核医学图像的分析判
34、断，必需科学的掌握影像学分析的思维方法，运用生理解剖学知识，并密切结合临床变化及其他相关影像学的结果，对所获得图像的有关信息进行正确分析,才能得出符合客观实际的结论,避免出现人为的诊断失误。分析核医学图像时应注意以下几个方面。（一）显像条件首先应当对已获得的核医学图像质量有一个正确的评价。按照严格的显像条件和正确的方法进行图像采集和数据处理,是获得高质量图像的基本保证。一个良好的图像应符合被检器官图像清晰、轮廓完整、对比度适当、病变部位显示清楚、解剖标志准确以及图像失真度小等要求。可能影响到图像质量的因素是多方面的，比如显像剂的放射化学纯度及注射方法、显像时间、受检者的体位、采集的放大倍数和距
35、阵大小、计算函数的选择等等。对不符合质量标准的图像要及时分析原因进行复查等处理。（二）正常图像的认识正确认识正常图像是识别判断异常图像的重要条件。核医学图像中所表现出的脏器和组织的位置、形态、大小和放射性分布，都与该脏器和组织的解剖结构和生理功能状态有密切关系。一般来说,实质性器官的位置、形态、大小，与该器官的体表投影非常接近，放射性分布均匀，但不是均一。比如，肝脏胶体显像时,在前位影像上肝脏多呈三角形,其大小、位置及形态与正常解剖所见相似。肝区的放射性分布基本均匀，但右叶较厚部位平面图像上显示放射性分布较高，而左叶、右叶下缘及肝门较薄处分布相对较低。另外还应当把脏器形态和位置的正常变异与病理
36、状态区分开来,如果把正常变异误认为是异常病变,可导致假阳性。例如大多数正常肝脏呈三角形，但有30%的肝脏呈其他形状，正常变异的类型可达数十种。（三）异常图像的分析核医学方法所获得的图像通常可分为静态平面图像、动态图像和断层图像等类型，不同的图像类型应从不同的角度进行分析判断。1 .静态图像分析要点位置：注意被检器官与解剖标志和毗邻器官之间的关系，确定器官有无移位、异位或反位，但是在排除了正常变异后，方能确定是否有位置的异常；形态大小：受检器官的外形和大小是否正常，轮廓是否清晰完整。如果器官失去正常形态时，应判明其是受检器官内部病变所致，还是器官外邻近组织的病变压迫所致；放射性分布：一般以受检器
37、官的正常组织放射性分布为基准，比较判断病变组织的放射性分布是否增高或降低（稀疏）、缺损，还可应用ROI技术进行相对定量分析，获得正常与病变组织或有关对称部位的放射性比值。2 .动态图像分析要点显像顺序：是否符合正常的血运和功能状态，如心血管的动态显象应按正常的血液流向，即上腔静脉、右心房、右心室、肺、左心房、左心室及主动脉等腔道依次显影。如果右心相时主动脉过早出现放射性充填或左心室过早显影，提示血液有右至左的分流；当左心室显影后右心室影像重现,两肺持续出现放射性，则提示在心室水平上存在着左至右的分流；时相变化：时相变化主要用于判断受检器官的功能状态，影象的出现或消失时间超出正常规律时（如影象出
38、现时间延长，显象时间缩短或不显影以及清除时间延迟等），则提示被检器官或系统的功能异常.例如肝胆动态显象如果胆道显影时间延长，肠道显影明显延迟，提示肝胆系统有不完全梗阻;若肝显影清晰，肠道一直不显影则表明胆道系统有完全性梗阻。3.断层图像分析要点应正确掌握不同脏器断面影象的获取方位与层面，并对各断层面的影像分别进行形态、大小和放射性分布及浓聚程度的分析。一般器官的断层包括横断面、矢状面和冠状面，心脏断层分为垂直长轴、水平长轴和短轴影像。断层图像的分析判断较之平面图像要困难得多，必须在充分掌握正常断层图像的基础上进行判断。单一层面的放射性分布异常往往不能说明什么问题加果连续两个以上层面出现放射性分
39、布异常,并且在二个以上断面的同一部位得到证实，则提示为异常。（四）密切结合临床和相关辅助检查结果进行分析判断无论多先进的仪器检查也包括各种影像学检查，如果离开了病人的临床资料，很难得出正确的图像判断和合适的影像诊断结果。核医学影像也同其他影像学方法一样，图像本身一般并不能提供直接的疾病诊断和病因诊断的信息,因此应密切联系生理、病理和解剖学知识，结合患者的临床相关资料进行综合分析才能得出较为符合客观实际的结论,否则会造成某些人为的错误。四、核医学影像与其他影像的比较核素显像是常用的医学影像技术之一，由于它的显像原理是建立在器官或组织血流、功能和代谢变化的基础之上，因此与CT、MRI和超声显像等建
40、立在解剖结构改变基础上的影像相比，有以下几个显著特点：1 .可同时提供脏器或组织的功能和结构变化，有助于疾病的早期诊断。核素显像是以脏器、组织和病变内、外显像剂分布差别为基础的显像方法而脏器、组织和病变内显像剂分布的高低直接取决于显像剂的聚集量,聚集量的多少又与血流量、细胞功能、细胞数量、代谢活性和排泄引流速度等因素有关，因此，其影像不仅显示脏器和病变的位置、形态、大小等信息,更重要的是同时提供有关脏器、组织和病变的血流、功能、代谢和引流等方面的信息。众所周知，血流、功能和代谢异常，常是疾病的早期变化，出现在形态结构发生改变之前。因此核素显像有助于疾病的早期诊断，并广泛应用于脏器代谢和功能状态
41、的研究。2 .可用于定量分析。核素显像具有多种动态显像方式，使脏器、组织和病变的血流和功能等情况得以动态显示,并可计算提供多种功能参数进行定量分析,不仅可与静态显像相配合提供疾病更为早期的表现,而且有利于疾病的随访和疗效观察。3.具有较高的特异性。核素显像可根据显像目的要求，选择某些脏器、组织或病变特异性聚集的显像剂，所获得影像常具有较高的特异性，可显示诸如受体、肿瘤、炎症、异位组织及转移，性病变等组织影像，而这些组织单靠形态学检查常难以确定，甚至是根本不可能显示。4.安全、无创。基本上采用静脉注射显像剂，然后进行体外显像，属于非侵袭性的无创性检查；显像剂化学量极少，过敏和其它毒副反应罕见；受
42、检者的辐射吸收剂量低于同部位的X线检查。因此是一种安全、符合生理要求的检查。5对组织结构的分辨率不及其他影像学方法。与以显示形态结构为主的CT.MRl和超声显像相比，核素显像的分辨率不高，在显示组织细微结构方面受到方法学本身的限制。出于安全使用剂量的考虑，显像剂的用量（放射性活度）受到一定的限制,而且注入人体的显像剂发出的射线只有千分之一到万分之一被用于显像，在单位面积上的光子通量比CT小103104倍，加之闪烁晶体的固有分辨率一般也只有4mm左右,因此用于成像的信息量较低,使影像的清晰度较差，影响对细微结构的精确显示。总之，核素显像是一种特异性较高、以显示脏器或组织血流、代谢和功能变化为优势
43、的显像技术，甚至可以提供疾病变化的分子水平信息。在临床上，应根据需要适当联合应用功能性显像和形态学显像,获得最为全面而必要的诊断信息,以猴病作出既早期又全面的定位与定性诊断，有助于进行及时而准确的治疗。（安锐）中英文索引radionuclidetracertechnique放射性核素示踪技术inViVO体内invitro体外radioimmunoimaging;RII放射免疫显像acquisition采集globalfunction整体功能regionalfunction局部功能dynamicimaging动态显像regionofinterest,Rol感兴趣区PiXel像素parameterimage参数影像functionalimage功能影像multiphaseimaging多相显像regionalimaging局部显像wholebodyimaging全身显像planarimaging平面显像reconstruction重建tomography断层影像coronalimage冠状断层影像sagitalimage矢状断层影像positiveimaging阳性显像hotspotimaging热区显像negativeimaging阴性显像coldspotimaging冷区显像interventionalimaging介入显像
