单光子发射计算机断层成像术肺灌注显像与c扫描诊断放射性肺损伤的实验研究

单光子发射计算机断层成像术肺灌注显像与c扫描诊断放射性肺损伤的实验研究

核电站肺损伤是一种常见的放疗形式。对接受根治性放疗的肺癌患者中，13.37%的患者表现为恶性肺炎。胸部X线平片和CT是临床上常用的放射性肺损伤的检查方法,但这类检查只有在肺组织密度发生改变时才能有阳性发现。单光子发射计算机断层成像术(SPECT)肺灌注显像可以通过观察局部血流分布反映肺部疾病,是肺栓塞等疾病的常用诊断方法,在诊断放射性肺损伤方面的应用报道较少。本研究通过动物实验比较SPECT肺灌注显像和胸部CT扫描在诊断放射性肺损伤方面的应用价值,以期寻找发现早期放射性肺损伤的诊断方法。实验兔行土体损伤模型的建立16只雄性纯种新西兰白兔购自江苏省实验动物中心[供动物许可证号:SCXK(苏)2002-0025],体重约2.5kg,以标准颗粒饲料喂养。照射前实验兔用30%的氨基甲酸乙醇按800~1000mg/kg行腹腔麻醉。麻醉后的实验兔四肢展开仰卧固定于自制固定板中,照射野中心位于气管分叉上1cm右偏2cm,照射野大小为3cm×3cm。直线加速器(SIEMENSPrimusplusH)6MV-X线前后等中心照射,权重1∶1,单次照射全右肺,剂量为40Gy,制造肺损伤模型。照射前随机选取2只实验兔行肺部CT扫描(作为阴性对照),层厚为5mm,照射后6周和12周分别对所有实验兔行肺部CT扫描。照射前随机选取2只实验兔行SPECT肺灌注显像(作为阴性对照),照射后6周和12周分别对实验兔行SPECT肺灌注显像,经耳缘静脉缓慢注射1mCimTc4-MAA37MBq,10分钟后进行SPECT肺静态图像采集(SPECT型号:GEHawkeye),获取前后位和后前位图像。5.光镜观察与胶原纤维改变空气针处死实验兔,将心脏、肺、气管、食管整体取出,10%福尔马林固定48小时。石蜡包埋连续切片,片厚5μm,苏木素-伊红(HE)染色,光镜下观察其形态学改变;苦味酸酸性(VG)染色,光镜下观察胶原纤维改变,胶原纤维呈红色。统计处理采用SAS9.0软件包,CT和SPECT肺灌注显像阳性率比较用Fisher精确概率法,P<0.05为差异有统计学意义。左、右肺生理特征左肺形态色泽正常,右肺呈灰白色。照射前实验兔肺CT胸廓基本对称,两肺纹理清晰;照射6周后有1只实验兔右肺出现毛玻璃样模糊影(见封四图1),左肺纹理清晰,其余15只实验兔左右肺对称无异常(见封四图2);照射12周后有2只实验兔右肺出现局部斑片样影像(见封四图3),左肺纹理增多,其余14只两肺纹理增多(见封四图4)。照射前和照射后6周SPECT肺灌注显像:所有实验兔两肺基本对称,未见放射性稀疏缺损区(见封四图5);照射后12周SPECT肺灌注显像:所有实验兔左肺均未见放射性稀疏区,右肺表现不同程度放射性稀疏缺损,呈肺灌注受损征象(见封四图6)。4.肺宣传正确组织学染色所有实验兔左肺部分肺组织见支气管壁灶性淋巴细胞、嗜酸性粒细胞浸润,肺泡轻度充血(见封四图7);右肺支气管腔内见大量炎症细胞,管壁大量淋巴细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞浸润,肺泡腔充血,炎症细胞渗出(见封四图8)。左肺支气管见胶原纤维阳性染色,肺泡壁未见胶原纤维阳性染色(见封四图9);右肺肺泡见成纤维细胞增生,见胶原纤维阳性染色(见封四图10)。照射12周后放射性肺损伤的CT阳性检出率为12.5%(2/16),SPECT肺灌注显像阳性检出率为100%(16/16),两组比较差异有统计学意义(P=0.0000)。spica检查肺灌注的临床应用放射性肺损伤是胸部肿瘤放射治疗中的常见副反应,是限制放疗剂量提高的重要因素,其并发症包括急性放射性肺炎和晚期放射性肺纤维化。放射性肺炎常发生于放疗开始后1～3个月,放射性肺纤维化常发生在放疗结束后2～4个月,患者症状常表现为低热、持续性咳嗽等非特异性的呼吸系统症状,严重者需终身依赖吸氧等治疗,有些甚至死于严重的肺损伤,对它的预防比治疗更为重要。因此要对放射治疗的患者定期进行影像学检查,特别在伴有慢性支气管炎等肺部基础疾病时,放射性肺炎一经诊断就应立即停止放射治疗,进行有效的处理。尽早发现放射性肺炎对降低治疗相关病死率十分重要。临床常用X线和CT诊断放射性肺炎。放射野内病变是放射性肺炎的诊断依据。胸片早期表现为照射野内肺纹理增粗、模糊,肺纹理间伴有散在小斑片状密度增高影;中期表现为与照射野形态一致的大片密度增高影;晚期表现为照射野内索条状、网格状、大片状密度增高影,密度不均,边界清楚,伴有胸膜肥厚、纵隔向患侧移位。CT的分辨率明显高于普通胸片,敏感性也高,可发现同期X线不能明确的轻微渗出性病变,对病变的显示时间早。早期表现为毛玻璃影,密度单薄,边缘模糊;中期成斑片状或均匀;后期以条索状纤维化为主,受损肺容积缩小,纵隔向患侧移位。核医学是一种功能性检查方法,可在器质性病变出现之前检测出某些功能性改变;核医学比胸片和肺CT能够更早发现肺功能损伤。放射性肺损伤发生时,肺毛细血管内皮细胞损伤、肺血流灌注改变、血管通透性升高,从而使放射性肺炎组织灌注不同于正常肺组织的灌注,这使得SPECT肺灌注显像从组织细胞和微循环水平评价放射性肺损伤成为可能。SPECT肺灌注显像使用mTc4标记人血清大颗粒聚合白蛋白作为显像剂,当略大于肺毛细血管直径的显像剂进入血液循环后,部分颗粒一过性嵌顿在肺毛细血管中,嵌顿的肺毛细血管量与肺灌注血流量呈正相关,对肺内放射性核素分布进行显像可显示肺的血流灌注量,从而计算肺血流分布和受损情况。尽管放射性肺炎的基础和影像学研究已有数十年历史,其核医学表现的研究鲜有临床报道。梁培炎等认为SPECT可以预测放射性肺损伤的发生及其严重程度。赵路军等对肺癌患者行SPECT检查,发现放疗前、放疗中肺灌注受损范围变化与放射性肺损伤的发生无明显相关性。目前未见SPECT肺灌注显像和CT在放射性肺损伤临床应用中的比较,也未见相关实验报道。本研究通过动物实验比较SPECT肺灌注显像和CT在放射性肺损伤的应用,放射性肺损伤模型的制作参照丁文等人的相关报道。6周时1只实验兔右肺CT见毛玻璃样影像(该实验兔照射前未被抽取做CT检查,不排除其照射前已出现右肺炎症,不能明确诊断为放射性肺炎),左肺无明显异常,其余实验兔CT影像无异常;此时SPECT肺灌注显像,所有实验兔左右肺均未见放射性稀疏缺损区。12周时2只实验兔肺CT影像中右肺出现局部斑片样改变,左肺纹理增多,其余14只两肺纹理增多,SPECT肺灌注显像右肺均呈现不同程度的放射性稀疏缺损改变,阳性检出率差异有统计学意义(P<0.01),提示肺灌注显像显示放射性肺损伤更为灵敏。HE染色左肺发现局部轻度炎症反应,考虑放射性肺炎的“旁效应”或散射线所致;VG染色发现支气管壁胶原纤维沉积,而肺泡未见胶原纤维。HE染色右肺发现重度炎症和肺泡腔充血,VG染色见成纤维细胞增生。12周时病理显示放射性肺损伤是明确的,提示SPECT能较CT更准确地反映出病理学改变。本