核医学课件：第18章 炎症显像

67Ga67Ga在炎症病灶浓聚的机制在炎症病灶浓聚的机制炎症显像适应证炎症显像适应证l炎症（Inflammation）的英文字根来自于拉丁语：Inflammatio，意思是火烧 l指生物组织受到外伤、出血、或病原感染等刺激，激发的生理反应。其中包括了红肿、发热发热、疼痛等症状。 l炎症炎症-机体对组织损伤或致病因子侵入所发生的机体对组织损伤或致病因子侵入所发生的, ,以防御为主以防御为主的反应。的反应。l急性炎症急性炎症 受损组织释放大量生物活性物质受损组织释放大量生物活性物质 局部小局部小A A扩张，扩张，capcap通透性增加，血管内的液体及有关通透性增加，血管内的液体及有关蛋白质等成分渗出进入炎症组织，水肿。蛋白质等成分渗出进入炎症组织，水肿。 早期早期，少数巨噬细胞开始吞噬活动。，少数巨噬细胞开始吞噬活动。 30min30min，中性，中性WBCWBC浸润，浸润，24h24h达高峰。达高峰。 随后随后，单核细胞缓慢、持续迁移至病损处。，单核细胞缓慢、持续迁移至病损处。l慢性炎症慢性炎症 以单核细胞浸润为主以单核细胞浸润为主l显示病变组织结构变化 X光、超声、CT及MRI。 炎症早期阶段，组织结构变化积累不够明显，应用此类方法常难以准确诊断。l核医学功能显像 1.早期发现炎症病灶； 2.临床及时了解病变的部位和范围，从而制定有效的治疗措施，减少并发症、提高治愈率； 3.查找隐匿病灶。 常见炎症显像常见炎症显像炎症显像炎症显像18F-FDG PET/CT67Ga显像显像人非特异性IgG显像抗人粒细胞单克隆抗体显像抗人粒细胞单克隆抗体显像 n 67Ga枸橼酸盐显像n 放射性核素标记白细胞显像 n 放射性药物标记非特异性人免疫球蛋白(HIG)显像n 抗人粒细胞性单克隆抗体显像n 18F-FDG PET/CTn 其他 抗E-选择素（E-selectin）抗体、脂质体（liposomes）、促吞噬素（tuftsin）、白介素-1（interleukin-1）、白介素-2、白介素-8、血小板因子4（platelet factor 4）、抗生素（如Ciprofloxacin）、抗微生物多肽、纳米胶体（nanocolloid） 炎症显像的方法 原理原理n FDG（2-氟-2-脱氧-D-葡萄糖）与葡萄糖结构类似，可在细胞膜葡萄糖转运蛋白的作用下摄入细胞内，故葡萄糖代谢率高的组织细胞对于FDG呈高摄取。 n 活化的白细胞（如粒细胞、单核巨噬细胞、淋巴细胞等）亦具有葡萄糖代谢水平升高的特性。在各种炎性病灶中，活化的白细胞即为炎症细胞主要成分，故炎性病灶18F-FDG PET图像上呈现为放射性浓聚表现。n 在感染性炎症动物模型中观察到，炎症病灶FDG的摄取高于67Ga、核素标记的胸嘧啶、蛋氨酸和人血清白蛋白。18F-FDG炎症显像 n不明原因发热和深部感染灶探测不明原因发热和深部感染灶探测 与67Ga和标记白细胞扫描相比，18F-FDG PET具有快速、简便、图像分辨率高的优势，结合CT图像，更是可以获得丰富的诊断信息。具有很高的阴性预测值。 18F-FDG炎症显像：临床应用 女，40岁。子宫颈癌术后两月，持续发热一月。 18F-FDG PET/CT显示左侧盆腔感染性病灶。手术证实为脓肿。 女，61岁。上腹闷胀不适5月。腹部体检无明显阳性体征。18F-FDG PET/CT显示腹膜及部分肠系膜弥漫性均匀增厚，代谢显著增高。活检病理证实为结核性腹膜炎 。n结核病结核病(tuberculosis) 对于肺外结核灶的探测具有优势，如结核性心包炎、腹膜结核、深部脓肿、脊柱结核等。 陈旧性结核病灶一般不摄取或很少摄取FDG ，显像阳性的结核病灶往往是活动期病灶。 18F-FDG炎症显像：临床应用n 骨髓炎骨髓炎(osteomyelitis) 对于慢性骨髓炎具有很好的诊断价值， 尤其对于中轴骨的病灶具有更高的准确性。n 人工关节感染人工关节感染 较为特征的表现是沿着人工假体和骨骼的接触面呈放射性高摄取。诊断人工关节感染虽具有很高的灵敏性，但特异性不佳。n 血管感染 移植血管感染表现为移植部位的 FDG高摄取。 对于移植血管感染的诊断及常规影像检查具有更高的灵敏性和特异性。 n 非感染性血管炎性疾病 FDG高摄取还见于大动脉炎 （Takayasu arteritis）、巨细胞性动脉炎、Wegener肉芽肿、结节性多动脉炎等。对于此类疾病，18F-FDG PET/CT能够更加全面地显示病变范围，且有利于治疗随访评价。 动脉粥样硬化斑块亦可称FDG高摄取。n 炎性肠病炎性肠病 （inflammatory bowel disease， IBD）包括克罗恩病(Crohns disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)。 在病变肠段FDG高摄取而呈现条状放射性浓聚较为具有特征性，且能直观显示病变范围。不过要注意区别生理性肠道摄取， n 结节病 （sarcoidosis） 价值在于描述病变范围且能反映病变的活动性，有助于治疗随访评价。n 其他 有助于早期发现艾滋病并发颅内感染，准确诊断椎间盘炎且能与退行性改变相鉴别。18F-FDG炎症显像：临床应用18F-FDG炎症显像：临床应用 大动脉炎 女，72岁。发现血压升高且药物控制不良一年，伴体重明显下降。18F-FDG PET/CT显示主动脉扩张、管壁环形增厚、代谢增高。临床最后诊断为大动脉炎。 l位于元素周期表第三族位于元素周期表第三族l加速器加速器l释放多种能谱释放多种能谱射线射线93keV(41%),185keV(23%),300keV(18%),394kev(4%)。l半衰期半衰期7878小时小时l67Ga和三价铁离子在原子结构、生物活性上均很相似。l67Ga经静脉注射后，90与体内的转铁蛋白（transferrin）、铁蛋白（ferritin）及乳铁蛋白（lactoferrin）等结合。 WBCWBC炎症组织运铁蛋白运铁蛋白铁蛋白铁蛋白吞噬吞噬B后的后的含铁血黄素含铁血黄素M乳铁蛋白乳铁蛋白67Gal67Ga与白细胞内的乳铁蛋白结合后随白细胞迁移到炎症部位，浓聚于病灶处l67Ga以离子形式或转铁蛋白结合形式漏出血管而进入病灶，使病灶部位形成异常放射性浓聚区l67Ga被炎症部位的微生物摄取，生成铁蛋白-67Ga复合物而滞留于局部，使病灶部位形成异常的放射性浓聚区。l无载体无载体67Ga枸橼酸盐枸橼酸盐显像剂l显像前准备显像前准备l给药方式给药方式: 静脉注射l显像时间显像时间: 14h 局部早期显像 24h 全身常规显像 48h 、72h 延迟显像l采集条件采集条件: 中能准直器能峰 93keV、185keV 、 300keV 窗宽 20%全身显像，重点部位加断层l不明原因发热不明原因发热l慢性非化脓性炎性病灶慢性非化脓性炎性病灶l骨髓炎骨髓炎l免疫抑制和免疫缺陷患者感染免疫抑制和免疫缺陷患者感染l肾炎肾炎l隐匿性感染隐匿性感染l肝，脾，骨和骨髓肝，脾，骨和骨髓l鼻咽部，泪腺，唾液腺鼻咽部，泪腺，唾液腺l主要经泌尿系统（主要经泌尿系统（2525）和消化道）和消化道（1010）排泄，）排泄，l24h 24h 内，双肾，膀胱显影明显，内，双肾，膀胱显影明显，l484872h72h模糊，若双肾仍显影清晰，模糊，若双肾仍显影清晰，考虑双肾功能衰竭考虑双肾功能衰竭。l吸烟成人淋巴结、正常女性乳房及吸烟成人淋巴结、正常女性乳房及伤口处也可有伤口处也可有67Ga的摄取的摄取72 hours ANTPOST72h72h96h96hlFull history: 36-year old HIV-positive man presents with persistent fevers and palpable supraclavicular adenopathy.72 hours lmarkedly increased activity in the following lymph node regions: right supraclavicular, right mediastinal/paratracheal, right hilar, abdominal, and left iliac.lmarkedly increased radiopharmaceutical uptake in the spleen. lCT : extensive, bulky lymphadenopathy in the retroperitoneum. lFollowup: A biopsy of the right supraclavicular lymph node demonstrated an atypical mycobacterial infection. 临床上，临床上， 6767GaGa最有效的是用于慢性炎症和淋最有效的是用于慢性炎症和淋巴细胞介导的炎症（结节病），在下列情况可优巴细胞介导的炎症（结节病），在下列情况可优先考虑：先考虑： 1.1.机会感染或非细菌性感染机会感染或非细菌性感染, ,尤其是在免疫尤其是在免疫损害的病人损害的病人 2.2.不明原因的发烧病人不明原因的发烧病人 3.3.某些骨髓炎某些骨髓炎( (如椎体骨髓炎和椎间盘炎如椎体骨髓炎和椎间盘炎) )。l白细胞是人体内的主要的防卫系统，当细菌等病原体侵入人体内，由于中性粒细胞的趋化性，可被细菌所释放的多肽和小分子化合物所吸引，穿出毛细血管壁，迁移到细菌入侵的部位，吞噬和消化细菌及机体自身的坏死组织。lWBC是参与炎症和免疫反应的主要细胞成分WBCIV.趋化因子趋化因子WBC炎症组织WBC 用核素标记的白细胞静脉注射后，这些标记的白细胞也在心血管内循环，如体内有炎症病变时可随之进入病灶部位，通过SPECT显像即可显示其在体内的分布与位置。第一步： 分离白细胞：利用全血中各种细胞沉降率不同l第二步：l111In-oxine(8-羟基喹啉羟基喹啉)标记白细胞显像标记白细胞显像 l99mTc-HMPAO（六甲基丙二胺肟）标标记白细胞显像记白细胞显像 l标记标记 WBCWBCl静脉注射显像剂静脉注射显像剂l 111In-oxine WBC 0.51mci111In-oxine WBC 0.51mcil 99mTc-HMPAO WBC 10mci 99mTc-HMPAO WBC 10mcil图像采集图像采集 常规前后、后前全身采集常规前后、后前全身采集 l显像时间显像时间: 14h 局部早期显像 24h 全身常规显像 前后腹部显像采集500k计数l采集条件采集条件: 中能准直器 能峰 173keV、247keV 窗宽 20% 111In-oxine-WBCl1824h1824h的分布基的分布基本局限本局限 肝、脾、骨髓肝、脾、骨髓和大血管的网状和大血管的网状内皮系统内皮系统l肠道和膀胱无放肠道和膀胱无放射性浓聚射性浓聚111In-oxine-WBCl升结肠、横结肠和降升结肠、横结肠和降结肠有大量放射性浓结肠有大量放射性浓聚聚l临床诊断临床诊断:Crohn:Crohn氏病氏病111In-oxine-WBCl多发性盆腔内脓肿多发性盆腔内脓肿111In-oxine-WBCl显像剂不经消化道和泌尿系统排泄显像剂不经消化道和泌尿系统排泄111In-oxine-WBCl显像时间: l2h 早期显像-肠道感染或消化道炎性疾病 4h 延迟显像-外周骨骼炎症显像 特殊部位采集10分钟 必要时局部断层l采集条件: 低能准直器 能峰 140keV 窗宽 20% 99mTc-HMPAO -WBCl正常情况下可看到正常情况下可看到: 脾脏、肝脏、骨髓、肾脏、肠道、脾脏、肝脏、骨髓、肾脏、肠道、膀胱和主要的血管膀胱和主要的血管99mTc-HMPAO -WBC显像结果类似于99mTc-MDP全身骨显像和骨髓显像1h4hANTPOSTANTPOSTl低辐射，可用于儿童低辐射，可用于儿童99mTc-HMPAO -WBCl急性化脓性病灶急性化脓性病灶; ;l医源性和中性粒细胞减少性不明原因发热者医源性和中性粒细胞减少性不明原因发热者l术后并发症术后并发症l腹部化脓性病变腹部化脓性病变l感染性骨髓炎感染性骨髓炎l假体、置入金属及血管移植段的感染假体、置入金属及血管移植段的感染l核素标记人非特异性多克隆IgG能浓聚于炎症与感染病灶且具有较高的灵敏度(90%左右)。l其机制尚不完全清楚，可能是由于炎症使病灶部位的微血管的通透性增加，使血浆中的蛋白如IgG、白蛋白等漏出血管，进入细胞外间隙，引起聚合而沉淀在病灶部位所致。l静脉注射核素标记 IgG后，最初与核素心血池显像相似，除显示心血池与大血管外，体内血容量丰富的器管如肺、肝、脾、肾、骨髓、鼻咽部及外生殖器等均有不同程度放射性浓聚。l在延迟显像时，心血池、肺脏内放射性逐渐变淡，而肝、脾及肾脏仍有较高放射性滞留。但在肠道内则无明显放射性可见，骨髓内放射性往往接近于本底水平。l若在非正常生理性放射性积聚部位出现放射性浓聚，且随时间逐渐增强，往往提示系炎症性病变的部位。l慢性溃疡性结肠炎急慢性溃疡性结肠炎急性期性期l6h6h右侧腹部升结肠放右侧腹部升结肠放射性浓聚射性浓聚l肾和膀胱显影肾和膀胱显影l膈下脓肿l6h肝显影l肝左上方见局限的放射性浓集，为膈下脓肿灶所在l急性腹膜炎l6h肾、髂动脉和膀胱显影l腹中部见弥漫性放射性浓聚，符合急性腹膜炎的诊断l腹部伤口脓肿l6h肾、髂动脉和膀胱显影l膀胱右上方有放射性浓集，为右下腹伤口脓肿的炎症灶l静脉注射后有10%20%核素标记的抗粒细胞单克隆抗体(AGAB)与循环的粒细胞结合，20%以游离的IgG形式存在于血循环中。l由于粒细胞所具有的趋化作用，抗体随所标记粒细胞向炎症病灶迁移，以及炎症部位血管通透性增加，游离的抗体漏出血管进入病灶区，随后即与病灶内粒细胞结合而聚合在该部位。l口服过氯酸钾400mgl静脉缓滴1520mcil静脉注射99mTc-AGAB后最初体内的正常分布与核素标记粒细胞显像相同，血池及体内大血管显示放射性，以后肝脏、脾脏及骨髓内放射性随之增加。l延迟显像主要浓聚在全身骨髓、脾及肝脏。肾脏有少量放射性出现。l正常情况下4 小时影像已能清楚显示病灶部位，故对绝大多数病例24小时显像已能明确诊断，但少数病例需用2024小时影像才能显示病灶。不同的炎症显像剂，因其在炎症病灶的定位机制及体内分布的不同，可用于不同感染/炎症病灶的诊断。 发热是临床常见体征，许多发热患者无法明确诊断其病因。在不明原因发热（FUO）中，约有40%是由于感染造成的。核素炎症显像的优点是能提供全身显像。 病程在2周内的急性炎症或感染病变，一般选用放射性核素标记白细胞或抗人粒细胞单克隆抗体、非特异免疫球蛋白。 病程较长者，则以67Ga为好。影像表现为病灶部位的异常放射性浓聚，随时间逐渐增强。l用于探查腹腔脓肿、术后感染等l腹部感染病灶的诊断及其疗效的判断宜选择111In标记白细胞、放射性核素标记非特异免疫球蛋白和抗人粒细胞单克隆抗体。l肝内病变（如肝脓疡），应先做肝胶体显像，明确病变部位，炎症显像时可观察到原缺损区周边有放射性浓聚；如原缺损区不明显，则可以在不同时相采集图像，动态观察有无放射性增加的趋势。l包括溃疡性结肠炎和节段性回肠炎（Crohns病）。l溃疡性结肠炎位于大肠，呈连续性非节段分布；而Crohns病常同时累及回肠及右侧结肠，受累肠段呈节段性分布。l显像剂宜选用111In标记白细胞、放射性核素标记IgG或抗人粒细胞单克隆抗体等。若用99mTc标记白细胞，则显像最好在2小时内完成。l溃疡性结肠炎活动期，表现为病灶处呈肠型异常放射性浓聚，多位于直肠和乙状结肠，呈非节段性分布，不随肠壁运动而向前移动；而Crohns病活动期，异常浓聚区呈肠型、节段性分布，一般位于回肠，也不随肠壁运动而移动。l放射性核素炎症显像诊断活动性IBD灵敏度较高，但仍需结合病史及其他检查。l骨髓炎 常用于儿童骨髓炎的诊断、糖尿病或下肢血管病变患者下肢坏疽或溃疡部位是否并发骨髓炎的诊断。显像剂宜选用放射性核素标记IgG，因为它在骨髓内无明显生理性浓聚。l人工关节松动与感染的鉴别诊断 感染是人工关节的严重并发症。若人工关节假肢松动，核素炎症显像应无明显异常放射性浓聚；而若为人工关节并发感染，则表现为感染病灶的异常放射性浓聚，且随时间逐渐增强。常用67Ga-枸橼酸、核素标记IgG和抗人粒细胞单克隆抗体。l关节炎症 核素炎症显像能早期诊断类风湿关节炎、牛皮癣性关节炎、强直性脊柱炎等。显像表现为病变关节周围即关节囊的异常放射性浓聚。l感染是血管或心瓣膜移植严重的并发症。核素炎症显像能明确判断移植部位有无合并感染，以使临床得以早期治疗。l显像剂最好用放射性核素标记抗人粒细胞单克隆抗体或111In标记IgG。 主要用于接受器官移植的患者、接受抗癌药物治疗或放射治疗的恶性肿瘤患者、获得性免疫缺陷综合征（AIDS）患者及粒细胞减少症患者等感染病灶的诊断与鉴别诊断。 由于这些人群免疫力低下，容易引起各种微生物的感染。 核素炎症显像有助于早期发现这些病灶，估测病变范围，并观察治疗效果。常用显像剂为67Ga和放射性核素标记IgG。l1.放射性核素标记趋化肽类似物l2.放射性核素标记细胞活素l3.放射性核素标记抗E-选择素单克隆抗体l4.放射性核素标记抗生素l5.18F-FDGl1、炎症显像是核医学影像中很有研究前景和临床应用价值的项目；l2、根据显像剂的聚集途径、代谢途径、代谢时间，有针对性的选用显像剂，能更灵敏的检测出病灶位置；l3、炎症显像剂需要进一步研究，以提高特异性。