第三节 胸部常用SPECT显像
肺及纵隔有关病变的检查方法有肺血流灌注显像、肺通气显像、肺及纵隔肿物“阳性”显像3种，分述如下。
一、肺灌注显像
(一)原理
大于肺毛细血管直径的锝(99mTc)标记的放射性蛋白颗粒经静脉注射后，随血流进入右心系统并与肺动脉血流混合均匀，一过性并随机地嵌顿在部分肺毛细血管内。由于嵌顿肺毛细血管的量与肺灌注血流量成正比，因此，对肺内的放射性分布进行显像时，可显示各部位的血流灌注的多少，从而判断肺血流受损情况。
(二)适应证
1.肺动脉血栓(包括瘤栓)栓塞症的诊断与疗效判断，结合肺通气显像及下肢深静脉核素造影可明显提高诊断的准确性。
2.原因不明的肺动脉高压或右心负荷增加。
3.先天性心脏病合并肺动脉高压以及先天性肺血管病变患者，了解肺血管床受损程度及定量分析，药物与手术疗效的判断，手术适应证的选择。
4.全身性疾病(胶原病、大动脉炎等)可疑累及肺血管者。
5.慢性阻塞性肺部疾病(COPD)患者，了解其肺血管受损程度与疗效判断。
6.先天性心脏病右向左分流量及左向右分流合并肺动脉高压的定量分析。
7.肺部肿瘤、肺结核、支气管扩张等患者，观察其病变对肺血流影响的程度与范围，为选择治疗方法提供适应证以及对疗效的判断。
8.抗肿瘤药物治疗引起的肺部血流方面损害程度的判断。
9.肿瘤放射治疗引起的放射性肺损害程度在血流方面的表现的判断。
(三)禁忌证和相对禁忌证
1.严重过敏史者禁用。
2.严重肺动脉高压者慎用。
3.严重血管床受损者慎用，即便病情需要，注射蛋白颗粒也应减少。
(四)临床价值
1.肺动脉血栓栓塞症。
2.肺动脉畸形及肺动脉病变的诊断。
3.慢性阻塞性肺部疾病(COPD)。
4.先天性心脏病:①右向左分流的定性、定量诊断;②先天性心脏病患者肺血流受损程度与疗效的判断。
5.肺血管病或全身性疾病累及肺动脉。
6.了解中央型肺癌患者肺门血管受累情况以及对治疗方案的选择有较大的帮助，但对定性帮助不大。
7.抗肿瘤药物引起的肺损害(化疗性间质性肺炎、非心源性肺水肿)所致的肺灌注功能改变的观察。
(五)安全性
1.正常人肺毛细血管数量约为2.5×1018支(1～7 μm)，而一次显像所注射的蛋白颗粒为2×105～2×106个，一过性阻断肺小血管数仅占1/3 000～1/1 500，故对血液动力学无影响。
2.白蛋白颗粒最小中毒剂量为20 mg/kg，一次显像注射蛋白量仅为1～10 mg，只占最小中毒剂量的1/1 000～1/100。
(六)肺灌注显像在肺部肿瘤方面的应用
1.支气管肺癌支气管肺癌患者由于肿瘤压迫及肿瘤侵袭肺门血管，造成肺灌注显像的大片放射性缺损区。如癌肿位于胸骨后，一般X线胸片不易发现，但因癌肿侵犯血管，通过肺显像可能较早发现异常。但肺灌注显像对鉴别肺部良性和癌肿病变价值不大，缺乏特异性。对了解中央型肺癌的肺门血管受累情况有一定价值，如肺灌注显像显示肺部缺损区很大，表明肺门血管受侵犯程度较重，手术切除的难度较大。
2.放射性肺炎由于肺癌、乳腺癌、食管癌、恶性淋巴瘤或其他纵隔、胸壁的恶性肿瘤经放射治疗后，肺部受照射面积、剂量和次数达到一定程度，同时加上放射性种类、放疗技术、联合化疗以及其他因素等，肺组织受到损伤，引起肺部炎症反应。病理变化:一般放疗后3～4周，肺受照射部位发生急性渗出，炎性细胞浸润，小动脉壁不同程度地透明纤维样增厚，肺泡间隔水中，肺泡崩溃，其内充满渗出液，胶原纤维增生。病变的转归有两种可能，炎症吸收消散，肺部恢复正常。若损伤较重或持续时间较长，可逐步加重形成不同程度的进行性血管硬化;肺组织结构被纤维化和增生的结缔组织所代替，血管内血栓形成，血管阻塞;支气管内有分泌物积聚，组织弹性消失、硬变。即急性期的渗出性炎症反应和慢性期的广泛肺组织纤维化，造成局部的血液灌注的变化。在静脉注入放射性蛋白颗粒后，病变部位因血流的变化而出现相应的放射性的异常分布，根据放射性分布的情况和特点，结合临床可作出判断，提供临床进行相关治疗作为参考。
二、肺通气显像
(一)原理
肺通气显像是将放射性气体或类似气体吸入气道和肺泡，随后呼出，用放射性显像装置显示此过程中双肺各部位的放射性分布及动态变化影像，并计算局部肺通气功能参数，从而反映肺通气功能、气道通常及肺泡气体交换功能状况。
(二)显像剂
1.133Xe(氙)133Xe是235U的裂变产物，γ射线能量为80 keV，物理半衰期为5.2 d，生物半衰期仅几分钟。133Xe气体从呼吸道吸入后，随气流分布于全肺，其分布的浓度与通气量成正比;从肺内清除时，随呼气排出体外，其局部清除与换气量相关。其缺点是γ射线能量较低，影响显像的空间分辨率;还具有一定的脂溶性，因而在吸入肺泡后有少量通过肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞进入血循环，并由部分进入脂肪组织中，影响肺通气功能测定的准确性。
2.放射性气溶胶显像剂最常用的放射性气溶胶是由气溶胶雾化器将99mTc-DTPA(也可用99mTc-EHIDA)溶液雾化而成，雾粒直径应＜10μm(3～10 μm颗粒沉积于细支气管，1～3 μm颗粒可达肺泡)。由于一次吸入的气溶胶颗粒肺内只有5%～10%沉积，因此显像时应反复吸入气溶胶。在肺内有通气功能的气道和肺泡的沉积部位，与实际沉积的气溶胶占吸入气溶胶的百分率与气溶胶雾粒大小、吸入方式以及气道的解剖结构的变化密切相关。随着气溶胶雾粒直径的缩小，沉积于支气管侧的气溶胶减少，而沉积于其远侧的气溶胶增加。气溶胶雾粒沉积于肺内，短期内不能排出，生物半衰期为4～8 h(99mTc-EHIDA的生物半衰期则更长)，有利于多体位显像，但不能得到清除影像。故此种方法不同于133Xe通气显像，是一种非典型的通气显像。
3.锝气体锝气体发生器是将锝洗脱液置备成碳包裹的锝核素纳米颗粒，并悬浮与氩气中。此种气体能均匀地分布和掺入肺中，以形成高清晰度显像。与放射性气溶胶相比，只需少量吸入锝气体就能对年老虚弱的或呼吸甚弱的患者进行肺通气检测。其图像质量明显优于放射性气溶胶显像，并提高了边缘的分辨率，使得诊断的效能得以提高，而患者所受到的放射性损伤明显减少。目前我国的应用单位在迅速增加。
(三)临床价值
1.判断累及范围及手术切除的可能性肺癌病灶直接压迫或浸润附近的肺血管可导致局部血流减少或完全阻断，在肺灌注显像上出现该处放射性稀疏或缺损，其范围比X线胸片病灶面积要大。因此，根据术前肺灌注减低缺损区的大小估计肿块浸润的范围和肺血管受累的程度，对决定能否进行手术切除和切除范围有重要的意义。国内外经验表明，当病侧肺残存的正常灌注区的灌注量的比值＞40%，可望通过肺叶切除，当比值为30%～40%，需进行患侧全肺切除;当比值＜30%，手术切除的成功率很小。
2.术后肺功能的预测肺癌患者能否接受手术治疗，除取决于灌注缺损的范围外，还应考虑患者术后残留的肺功能能否维持必需的气体交换。通过肺灌注显像计算出拟保留肺组织的放射性计数占两肺总计数的百分数，乘以术前第1秒末用力呼气容量(FEV1.0)，当该乘积＞0.8 L时，表示患者可以耐受切除术。
3.指导化疗和放疗患者化疗前需了解病灶区血流灌注的情况，如病灶部位血流严重有损，提示化疗难以达到预期疗效。治疗后，如肿块缩小伴邻近部位血流灌注改善，提示疗效较好。
4.支气管阻塞支气管阻塞多由肿瘤压迫、支气管异物等引起，肺通气显像可见阻塞部位、近端或远端放射性稀疏缺损。
5.肺部炎症肺通气显像可见炎症病灶区放射性不均匀性稀疏改变，但无特异性。
三、肺及纵隔肿瘤显像
近几年来，肿瘤影像技术有很大提高。应用CT和MRI可发现很小的病灶，但对辨别病变性质并无明显改善，有时仍需通过介入性手段或其他方法作进一步病理诊断。对怀疑或已知肿瘤患者的临床处理需要:①早期特异诊断;②有效进行肿瘤分期;③高度选择性肿瘤治疗;④早期评估治疗效果。目前惟一能满足上述临床所有需要的方法只有核医学技术。
依据核医学诊疗原理，核素显像可以从分子水平揭示肿瘤病灶在血流、代谢、膜抗原和受体等方面的异常变化，从而可早期特异诊断肿瘤和反映肿瘤治疗效应。利用全身扫描和单克隆抗体等技术，可有效进行肿瘤分期和导向治疗。随着对肿瘤发病机理的深入了解和核医学技术的不断完善，今后放射性核素在肿瘤临床诊断和治疗中将发挥日益重要的作用。
根据示踪剂种类及其标记核素的特性，不同“阳性”显像剂引入体内途径不同，显像方法与时间亦不相同。“阳性”显像剂可用于显示肺及纵隔肿物，常用于临床常规诊断有困难的病例以及治疗后观察是否有肿瘤复发的病例。由于“阳性”显像特异性较好，对纵隔肿块的定性及治疗后纤维化阴影与肿瘤复发的鉴别有较大价值。“阳性”显像剂可直接显示肿瘤，在肿瘤部位的放射性明显高于正常部位，较“阴性”显像剂易于分辨。但“阳性”显像剂在某些实质脏器上亦有较多分布，使用时应加以注意。某些“阳性”显像剂在代谢活跃的炎性病变部位亦可出现浓集，必须结合临床情况加以鉴别。一般肺部炎症的病史及表现均有明确的特征，判断不困难。
(一)67镓—枸橼酸盐(67Galliumcitrate，67Ga)显像
1.化学性质和药理67Ga由加速器生产，物理半衰期为78 h，生物半衰期2～3周。67Ga衰变时放出4种γ射线，能量分别为93 keV(40%)、184 keV(24%)、296 keV(22%)和388 keV(7%)。前3种能量γ射线适合核素显像。67Ga离子类似三价铁离子，静脉注射后与血浆内输铁蛋白、组织内乳铁蛋白和铁蛋白结合。正常人体内67Ga可聚集在肝、脾、肠道和骨等组织。血浆铁含量和输铁蛋白增减可影响67Ga在体内吸收和分布，如多次输血导致的血铁负荷过重，可使体内67Ga生物分布发生改变。肿瘤组织中因铁结合蛋白浓度高，增殖活跃，肿瘤细胞内67Ga积聚多。此外，肿瘤对67Ga的吸收尚受肿瘤分化程度和血运供应等因素影响。化疗或放射治疗后肿瘤组织对67Ga摄取减少，借此可判断治疗效果和预后。注射后最初24 h内从肾排出注入剂量的10%～20%，以后主要通过结肠黏膜、少量从胆汁排出。最初24 h内肾皮质放射性升高，如72 h后肾内持续放射性积聚，提示肾脏病变或严重肝功能不全。在良性肿瘤和炎症病灶有时也可表现67Ga浓聚，应注意和恶性肿瘤鉴别。
2.显像方法临床肿瘤显像常使用67Ga 18.5～37 MBq静脉注射，注入后48～72 h延迟显像。局部照相可采用3个能窗采集10 min或750 K计数。腹部病灶检查前需服用泻剂以清除肠内放射性活性。正常肝区放射性根据需要可给予屏蔽或同时给99mTc标记胶体显像，应用计算机图像处理可进行肝区放射性扣除。
3.临床应用价值67Ga可用于恶性淋巴瘤、肝癌等体内多种肿瘤显像。研究发现，500多例67Ga显像中，67Ga对肺癌诊断灵敏度、特异性、准确性分别为80%、93%和84%;肺鳞癌67Ga摄取率最高，腺癌次之，小细胞肺癌最低。由于散射射线作用，67Ga对邻近肝区和纵隔部位病灶诊断困难，67Ga显像很难发现直径＜1.5 cm的病灶。此外，还有一些感染性肺部炎症和良性病变，如肺结节病、尘肺也可显示67Ga放射性摄取。典型结节病67Ga显像特征为双侧肺门淋巴结呈八字形肿大影，以及双侧泪腺和腮腺因放射性摄取明显增加而呈特殊的熊猫脸。一般情况下，肿瘤局部67Ga摄取随时间延长而有增加趋势，根据放射性浓聚时相变化和病灶/肝脏放射性比值，将有助于鉴别炎症和良恶性病变。顺氯氨铂类抗肿瘤药在体内摄取机制和67Ga相似，均先和血中输铁蛋白结合后输送至细胞表面，再和细胞表面输铁蛋白受体结合后进入肿瘤细胞内。肿瘤显著67Ga摄取，将提示使用顺氯氨铂化疗或放化疗是有效的。
67Ga，由于其可被炎症和恶性病灶聚集，局限了其在肺癌中的应用。目前，67Ga不再作为鉴别诊断的常规检查。原发性肺癌引起纵隔淋巴结反应性增生并不常见。无论在CT扫描上肿大的淋巴结，还是在67Ga显像上、67Ga浓集在炎性增生的结节，均造成了假阳性结果。过去67Ga显像曾被深入研究，现在在支气管肺癌分期方面仍起重要作用。在非霍奇金淋巴瘤和霍奇金病，治疗前67Ga显像有助于了解疾病程度，也可以作为基础显像，以判断治疗后疗效。淋巴瘤治疗后常可看到永久存在的肿块，包括了活的肿瘤细胞、纤维化和治疗后坏死。大多数病例这个永久的肿块较原来小，依靠肿瘤大小改变来判断治疗效果是目前常用的，但有时会误导，延误化疗。CT被用于监测治疗后残留肿块的存在，但它没有明确病因的价值。MRI在一些病例能鉴别纤维化和存活肿瘤组织。67Ga显像能区分有活性的病变(存活肿瘤)和治疗后良好的反应(坏死、纤维化)，有助于评价霍奇金病中残留纵隔肿块。但治疗后炎性反应会引起肺门淋巴结摄取67Ga，造成假阳性。
(二)201Tl显像
1.化学性质和体内分布201Tl(铊-201)属元素周期表上ⅢA族元素。201Tl细胞摄取与细胞膜电位差和膜上钠钾离子三磷酸腺苷(Na+、K+ ATP)酶泵相关。癌细胞有摄取K+和201Tl能力。201Tl主要积聚在有活性肿瘤组织内，此外局部血供丰富也促使肿瘤部位201Tl集聚增加。201Tl在炎症组织也有摄取，但清除排出快，在肿瘤组织201Tl浓聚多，滞留时间长。201Tl在正常人体内分布包括侧脑室脉络丛、泪腺、唾液腺、甲状腺、心肌、肝、脾、肾等内脏组织，肌肉也有一定摄取。如骨髓表现放射性摄取，提示骨髓增生。201Tl在体内清除缓慢，生物半衰期10 d，主要从肾脏清除。
2.显像方法静脉注射量为201Tl 110～175 MBq。注入后10～20 min应用高分辨率准直进行早期显像，注入后2～3 h延迟显像可提高病灶放射性摄取比值(病灶/本底放射性计数比)。断层显像和半定量测定滞留指数(retension index，RI)可提高诊断阳性率。RI=(延迟摄取比值－早期摄取比值)/早期摄取比值×100%
3.临床应用价值201Tl主要用于脑、甲状腺、肺、乳腺等部位的肿瘤显像。肿瘤细胞对201Tl摄取受激素、化疗或放疗影响小。应用201Tl进行肺部肿瘤显像，阳性率可达100%。然而相当数量良性肺部肿物和炎症表现201Tl摄取，包括结核、肺脓肿、放射性肺炎、放射菌病和肉芽肿等。根据201Tl摄取比值和RI可帮助区分肿瘤性质。201Tl的RI在良恶性肿瘤有显著差异，RI为负值肺部肿块可有效排除恶性肿瘤可能。受空间分辨率的限制，201Tl SPECT显像对肺部直径＜2 cm肿物诊断灵敏度显著减低，早期扫描显像阳性率仅为14.3%，延迟显像可达51%左右。阳性显像不仅取决于肺部肿物大小，也依赖肿物与周围组织放射性比。胸壁肋间肌肉和心肌放射性摄取可影响邻近部位肺癌诊断。
201Tl影像能鉴别良、恶性肺部病灶，明确肺癌的程度和范围，区分治疗后纤维化和局部复发，估计治疗后细胞坏死情况。摄取201Tl意味着肿瘤仍有活性。一般201Tl摄取与恶性病变相关。部分患者化疗后往往出现胸腺反跳现象，尤其在儿童，201Tl摄取阴性。
Tonami等评价了201Tl SPECT诊断肺癌患者纵隔淋巴结转移的能力，这些患者X线胸片都没有纵隔受侵犯的症状。其结果显示，灵敏度76%，特异性88%，准确率84%;假阴性转移灶直径均＜1.2 cm;3 h的延迟影像对研究原发性肿瘤和纵隔淋巴结侵犯很有帮助。为此，大剂量201Tl延迟SPECT显像是诊断纵隔淋巴结侵犯的工具。以后的研究也证实了上述结果，延迟影像优于早期影像，SPECT有高度灵敏度。RI测定有助于良、恶性病灶的鉴别。201Tl SPECT延迟显像可用于排除摄取正常的＞2.0 cm的肺部肿块是恶性的可能性。即如果1个直径＞2.0 cm的肺部病灶在延迟SPECT显像中没有摄取201Tl，那么它不是恶性病灶。另有学者比较113例患者201Tl SPECT扫描和CT扫描在发现纵隔淋巴结转移方面的作用，CT的灵敏度62%，特异性80%，而201Tl SPECT扫描的灵敏度76%，特异性92%。
在新近的研究中，有学者比较了33例患者201Tl SPECT和FDG PET在发现原发性肿瘤和纵隔淋巴结转移方面的诊断价值。诊断原发性肿瘤的灵敏度分别是PET 94%，早期201Tl显像70%，延迟显像82%。与以前报道相似，当肿瘤直径＞2.0 cm时，两种技术都有相当高的灵敏度(PET 96%，201Tl SPECT 89%);如果直径＜2.0 cm，FDG-PET更灵敏(PET 86%，201Tl SPECT早期显像14%，延迟显像57%);延迟显像优于早期显像(灵敏度分别82%、70%)。2例支气管肺泡癌患者两种方法均无阳性发现。22例接受开胸手术的患者中，有4例经组织病理学证实纵隔淋巴结发生转移，CT和201Tl SPECT分别漏诊3例，PET漏诊2例，这些漏诊的淋巴结直径均＜1.0 cm。即便采用PET，诊断直径＜1.0 cm的肿瘤依然很困难。但总的来说，与SPECT相比，PET能发现更小的病灶。由于201Tl SPECT显像可以区分残留或复发病灶和非特异性炎性改变、炎症及胸腺反跳现象(thymic rebound)，因此它对发现儿童胸部淋巴瘤有帮助。
肺癌患者放疗后，比较了他们的201Tl摄取比值与CT上肿瘤大小和生存时间。完全反应者的201Tl摄取比值小于部分反应和无反应患者，但治疗前201Tl摄取比值差异没有显著意义。同样，生存时间长的患者放疗前后的摄取比小于生存时间短者，但治疗前后肿瘤大小无差异。这些结果提示，201Tl SPECT显像可以用于评价肺癌放疗后的反应，对决定预后起了辅助作用，而CT上肿瘤大小的改变并不是判断治疗反应的最好指标。
(三)99mTc-MIBI(甲氧基异丁基已睛)及99mTctetrofosmin显像
1.药物简介99mTc-MIBI是一种阳离子示踪剂，可用于肺癌等肿瘤的显像。关于99mTc-MIBI亲肿瘤的机制尚未全部明了，放射性自显影方法证明，亲脂性的99mTc-MIBI容易通过肿瘤细胞膜而进入细胞质中，它围绕细胞核是簇状分布，进入细胞质的99mTc-MIBI中90%与线粒体相结合。细胞中的线粒体及其膜电位对肿瘤细胞吸收99mTc-MIBI起重要的作用。另外肿瘤生长旺盛，局部供血丰富也促进对99mTc-MIBI的吸收增多。近年的研究发现，99mTc-MIBI从肿瘤中的清除与细胞膜上的P糖蛋白(P－glycoprotein，P-gp)有关，而P糖蛋白是导致肿瘤多药耐药(Multidrugresistant，MDR)的重要因素。因此，99mTc-MIBI被肿瘤清除的速率还可反映肿瘤的MDR情况。
恶性肿瘤大量摄取99mTc-MIBI，从而得到高质量的影像。由于可以用药盒的形式准备标记99mTc，因而很快地取代了201Tl。
2.显像方法静脉注射量为201Tl 110～175 MBq。注入后10～20 min应用高分辨准直器进行早期显像，注入后2～3 h延迟显像可提高病灶放射性摄取比值(病灶/本底放射性计数比)。断层显像和半定量测定RI可提高诊断阳性率。
3.临床价值在最初的报告中，主要研究了原发性支气管肺癌、肺部转移性肿瘤、非霍奇金淋巴瘤、恶性胸腺瘤，以及放射性药物注射剂量、开始摄取的时间与解释影像相关的问题。99mTc-MIBI被证实是一种具潜力的肿瘤显像剂，在肺部肿瘤上更进行了深入研究。评价34例患各种恶性肿瘤患者的99mTc-MIBI显像的灵敏度，其中包括肺部肿瘤(NSCLC、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤)，并将结果与201Tl影像比较。结果发现，99mTc-MIBI显像的灵敏度高于201Tl显像。99mTc-MIBI显像发现1例脑转移患者肺部局部摄取99mTc-MIBI，最后经支气管镜活检证实是鳞癌。脑转移也能通过SPECT检测。这些结果在以后的研究中得以肯定。有学者使用双核素显像，通过视觉和半定量分析，比较99mTc-MIBI和201Tl肺癌显像。结果显示，早期和延迟201Tl影像的灵敏度没有改变，而早期99mTc-MIBI影像比较好，这提示99mTc-MIBI显像无须进行延迟扫描。因此，可以在更短的时间内完成扫描。他们的结果还发现，肺癌99mTc-MIBI与201Tl拥有相同的灵敏度(99mTc-MIBI 96%，201Tl 98%)，无论99mTc-MIBI还是201Tl都不能区分肿瘤的组织学类型和大小。
另有学者研究了54例肺部单个实质病变患者的99mTc-MIBI SPECT显像，46例为NSCLC，8例为良性病灶(包括肺结核、血管瘤和肺炎)，只有65%的NSCLC被SPECT显像发现。这是所有关于肺癌的99mTc-MIBI SPECT显像文献报告中最低的灵敏度。另外，8例良性病变者中6例摄取阳性，3例结核患者均聚集放射性药物，这与先前报道的放线菌感染可以浓聚99mTc-MIBI相符。最小的病灶是2.5 cm×2.0 cm。尽管用γ相机显像发现直径＜1.0～1.5 cm的病灶相当困难，但他们报告99mTc-MIBI摄取的发生率与肿瘤大小无关。
一项38例患者的研究显示，肺癌定位平面99mTc-MIBI显像的灵敏度为89%，SPECT显像的灵敏度为93%。与201Tl显像一样，定量摄取分析不能鉴别支气管肺癌的组织分型。但是与CT等其他方法相比，99mTc-MIBI SPECT显像发现更多的纵隔淋巴结转移。值得注意的是，有时由于外渗造成单侧腋窝淋巴结摄取99mTc-MIBI，容易与淋巴结转移混淆，需要加以鉴别。判断肺门和纵隔是否存在病变，平面显像的灵敏度为90%，SPECT的灵敏度100%，但加上淋巴结数，这个值就分别是62%和100%。平面显像灵敏度低的一个主要原因是胸骨的摄取，而三维SPECT图像不受胸骨影响。当骨髓转移时，胸骨摄取增强。在同一研究中，SPECT发现3例脑转移。虽然在脉络丛有一定放射性，但99mTc-MIBI SPECT显像仍成功地发现脑转移。
一些学者比较了肺癌患者99mTc-MIBI SPECT、CT和支气管镜的诊断结果，99mTc-MIBI SPECT发现11例纵隔转移中的10例，25例无纵隔转移中的21例，其灵敏度和特异性分别为91%和84%;CT的相应结果分别是73%，60%。由此可见，99mTc-MIBI SPECT对肺癌的分期诊断有重要的临床价值，如果与CT或MRI结合，可以避免创伤性分期检查。
进行治疗后，胸部X线平片或CT扫描仍不能区分肿块是纤维化、残留病灶还是坏死，67Ga、201Tl和PET显像已被用于这方面的鉴别。在研究的早期，发现一些患者肿瘤并不摄取99mTc-MIBI，这些患者中有小部分在进行99mTc-MIBI检查前，曾经接受化疗和(或)放疗。肿瘤不摄取可以归功于治疗有效，细胞坏死。于是有人假设坏死的肿瘤不摄取99mTc-MIBI，尽管在支气管肺癌，特别是SCLC中肿瘤坏死不常发生。据此理论，研究了38例患者肿瘤坏死对99mTc-MIBI摄取的影响，这些患者都曾经组织学证实为支气管肺癌。结果67Ga浓聚在坏死的肿瘤中，99mTc-MIBI只聚集在有生命力的肿瘤里。甚至在大的肿瘤中，坏死也是引起假阴性的原因之一。动物实验和代谢研究显示，即使血流正常，99mTc-MIBI也不为坏死的或不可逆缺血的心肌组织摄取。这与Crane等早期发表的结果相符，99mTc-MIBI被活的细胞摄取，可以作为一种心肌细胞活性的敏感检查。由此，有生命力的肿瘤可以大量摄取99mTc-MIBI，而坏死肿瘤无法聚集这一放射性药物。这在支气管肺癌的治疗中有重要的临床意义，它可鉴别治疗后坏死与残留或复发病灶，用于随访患者的治疗效果。
研究还证明，放疗有效患者99mTc-MIBI影像中肿瘤/正常比值逐渐降低。99mTc-MIBI显像不仅能在化疗前预测疗效，还能监测化疗后临床反应。Born等研究了25例SCLC患者化疗前，注射99mTc-MIBI后1 h和4 h分别进行SPECT显像。完全及部分缓解患者的肿瘤/正常比值明显高于无缓解者，而且疗效与99mTc-MIBI清除无关。另有学者调查31例肺癌患者化疗前后99mTc-MIBI肿瘤/正常比值，结果完全缓解患者治疗前该比值最高，不同反应者(完全缓解、部分缓解、无缓解)的肿瘤/正常比值差异有统计学意义。Cut-off值取1.80，则预测化疗疗效的灵敏度83%，特异性85%，准确率84%。完全或部分缓解者肿瘤/正常比值平行地减小，相反无缓解者该比值不变，甚至增大。因此，99mTc-MIBI显像不仅是预测化疗疗效的有效临床工具，也有助于监测疗效。Born等还研究了27例活检证实的SCLC患者，注射潘生丁(0.84 mg/kg)前后分别行99mTc-MIBI SPECT。化疗有效的肿瘤/正常比值较无效者高，而且注射潘生丁后化疗完全有效者的该比值减小。因此，潘生丁99mTc-MIBI SPECT增强了对SCLC患者化疗效果的预测。
一些学者比较了19例肺癌患者99mTc-MIBI平面、SPECT显像，以及FDG PET显像。在明确原发性肺癌和受影响的淋巴结方面，SPECT比平面显像好。更有趣而重要的是，99mTc-MIBI SPECT显像可与FDGPE相媲美，发现肺癌的灵敏度均达到100%，两种技术都成功地发现4个病灶的中央肿瘤坏死，99mTc-MIBI SPECT显像发现5例患者的9个淋巴结，而FDG PET发现同样5例患者的13个异常淋巴结。他们的结果不但肯定了以前关于纵隔淋巴结评价和肿瘤坏死的报道，而且表明在无法进行FDG PET显像的情况下，99mTc-MIBI SPECT可以取而代之。
在一些病例中，即使是大肿瘤，99mTc-MIBI也不能浓聚，这主要有两大原因肿瘤坏死和P-糖蛋白表达。99mTc-MIBI只能被活的肿瘤细胞摄取，而67Ga还能浓聚在坏死肿瘤中。在一些化疗患者中发现，P-糖蛋白与多种药物抵抗有关。一些临床研究证实了P-糖蛋白对99mTc-MIBI摄取的影响。有学者观察了48例乳腺癌和肺癌患者，发现99mTc-MIBI肿瘤/本底比值与肿瘤组织内P-糖蛋白表达程度密切相关。即P-糖蛋白表达程度越高，肿瘤/本底比值越低;但99mTc-MIBI的清除率与其表达无关。近来的研究表明，99mTc-MIBI摄取高的SCLC对化疗更敏感。尽管P-糖蛋白对99mTc-MIBI摄取的负影响导致肿瘤显像假阴性出现，但99mTc-MIBI SPECT可作为P-糖蛋白功能的一种测量，从而使通过决定P-糖蛋白表达来判断多种药物抵抗成为可能。假设阴性摄取意味着多种药物抵抗相关的P-糖蛋白表达，由此临床医师可在化疗前预测其疗效。
一些学者对30例NSCLC患者化疗前，静脉注射99mTc-MIBI 10 ndn后行SPECT显像，定量计算早期肿瘤/正常肺组织比值，以便快速评判NSCLC有无多种药物抵抗相关P-糖蛋白表达。结果准确率达83%，化疗良好反应的早期肿瘤/正常比值与反应不良者之间存在显著差异。因而早期99mTc-MIBI SPECT可以预测化疗反应。
与99mTc-MIBI一样，99mTc-tetrofosmin是一种亲脂性阳离子放射性示踪剂，用于心肌灌注显像，静脉注射剂量为740 MBq。99mTc-tetrofosmin能被包括肺癌在内的恶性病灶大量摄取。虽然99mTc-MIBI与99mTc-tetrofosmin在体内分布相似，但两者间仍有差异。例如，大部分99mTc-MIBI通过线粒体摄取，而仅少部分99mTc-tetrofosmin进入线粒体。在一项对30例良恶性病变的患者进行平面99mTc-tetrofosmin显像的研究中，21例原发性肺癌患者中19例(90%)肿瘤摄取99mTc-tetrofosmin，9例良性病变中4例(44%)呈现阳性摄取。这一结果在大部分患者中得以证实，也表明了99mTc-tetrofosmin有很高的灵敏度(90%)，但缺乏特异性(55%)。另一比较46例肺癌患者99mTc-tetrofosmin和201Tl显像的研究表明，201Tl显像的检出率高于99mTc-tetrofosmin(96%比89%)。值得注意的是，在鳞癌患者中201Tl和99mTc-tetrofosmin之间的定量肿瘤摄取比存在显著差异，而且鳞癌值又比小细胞癌和腺癌高。因此，99mTc-tetrofosmin和201Tl间摄取比的差异可用于组织分型。Kao等研究20例SCLC患者化疗前99mTc-tetrofosmin SPECT显像，结果与化疗反应不良者相比，有效者的SPECT阳性率和肿瘤/本底比值均较高。这提示99mTc-tetrofosmin肺显像可预测SCLC患者的化疗反应，但99mTc-tet-rofosmin显像在肺癌中的作用同样还需要更多的实践来证明。
(四)受体显像
肽受体显像是研究组织生理学特性的，目前尚有争议。抑生长激素受体显像是一种新的非创伤性诊断工具。抑生长激素受体可以存在于SCLC和类癌等神经内分泌肿瘤中，也能由白细胞表达。Octreotide是一种抑生长激素的类似物，被123I或111ln标记，用于包括SCLC和肺类癌在内的抑生长激素受体阳性肿瘤的显像，［111In-DTPAD-Phe］octreotide已经广泛用于受体显像，成人剂量是200 MBq，注射后24 h进行平面和(或)SPECT显像，48 h重复显像。SPECT增加了灵敏度，可以获得更好的解剖描绘。有学者研究81例怀疑肺癌未经治疗的患者，阳性摄取不仅出现在26例SCLC，而且出现在55例不表达抑生长激素受体的肿瘤患者中，包括NSCLC和肺转移癌。受体阴性病变摄取的可能原因是肿瘤周围有活化的白细胞或增生的神经内分泌细胞。15例NSCLC中的5例和25例SCLC中的21例发现纵隔淋巴结转移，而且发现5例早期患者脑转移。远处转移，特别是肝脏和腹部，漏诊了20例中的14例。这也许是因为肝脏正常组织本身摄取放射性核素，患者不曾使用泻药，以及未对腹部行SPECT显像等原因引起的。Kirsch等的研究显示，无论是SCLC还是NSCLC，抑生长激素受体显像对发现原发性肿瘤有很高的灵敏度，但可能遗漏相当数量的转移灶。Octreotide显像有助于发现脑转移灶。体内和体外研究显示，非霍奇金淋巴瘤和霍奇金病都存在抑生长激素受体，体内研究提示ocreotide显像可进一步进入临床阶段。
受体显像的一个主要问题是缺乏特异性。标记的Octreotide不仅被肿瘤相关的神经内分泌系统(SCLC和类癌)摄取，还被其他肿瘤(NSCLC、淋巴瘤、转移性肺肿瘤)和良性病变(肉瘤样病，其他肉芽肿和自身免疫疾病)摄取。一旦肺癌诊断明确，它的高灵敏度和阴性预测值可被用于肿瘤分期。部分学者研究21例肺癌患者，111In-octreotide显像成功地发现了20例SCLC，发现纵隔转移的灵敏度94%，骨转移75%，淋巴结转移71%;漏诊1例肺腺癌，遗漏2处肝转移，却发现5处事先未知的病灶。对NSE水平低的患者，111In-octreotide显像也有效。另有研究评价了19例肺癌初期患者的111In-cotreotide显像，所有已知的肺部病灶均被发现，但除了2个锁骨上淋巴结，其余的转移灶未发现。统计表明，111In-octreotide显像发现了全部肺神经内分泌肿瘤和63.2%的非神经内分泌肿瘤，并发现了CT未显示的纵隔淋巴结转移，这些结果都得到手术分期证实。一些专家的研究也证实了这些结果，其对100例肺癌患者进行111Inpentetreotide抑生长激素受体显像，其中27例化疗前后各显像1次。抑生长激素受体显像发现，96% SCLC患者不同程度摄取111In-pentetreotide，60%和45%的局部转移和远处转移。治疗后缓解患者的肿瘤/本底比明显下降，但治疗前后疗效不同的患者间肿瘤/本底比无差异。总之，抑生长激素受体显像检测SCLC原发灶非常敏感，但不能成功地找到转移灶。由于化疗干涉肿瘤摄取111Inpentetreotide，此方法可以用来随访和监测疗效。尽管已有的结果不尽如人意，还需更多的经验，以评估对SCLC分期的作用。抑生长激素受体显像还能诊断胸腺肿块，鉴别胸腺增生和胸腺肿瘤。无论良恶性肿瘤都浓聚111In-octreotide，而增生的胸腺不摄取。
抑生长激素类似物与SCLC、NSCLC等多种恶性肿瘤有良好的亲和力。depreotide是一种抑生长激素类似物，可以与99mTc结合，从而用于孤立肺结节的鉴别诊断。有学者研究了114例患者，这些患者X线胸片发现直径≤6 cm的SPN，CT扫描没有钙化灶。他们均进行了99mTc-depreotide SPECT和组织学检查，其中88例组织学结果是恶性的。99mTc-depreotide显像准确地诊断了85例，3例假阴性，7例假阳性(6例肉芽肿，l例错构瘤)。其灵敏度96.6%，特异性73.1%，其可与FDGPET显像相比。
缩胆囊素-B(CCK-B，即胃泌素)受体在SCLC中存在的比例很高，［111In-DOTAO］CCK8高度特异地与CCK-B受体结合，是良好的显像剂。初始治疗试验显示，131I-胃泌素有明显的抗肿瘤作用。胃泌素及其类似物有助于各种表达CCK-B受体肿瘤(SCLC、甲状腺髓样癌等)的诊断和治疗。放射标记肽不仅开创了肿瘤诊断的新局面，同时放射性核素内治疗也进入一个新阶段。
(五)放射免疫显像(radioimmunoimage，RII)
1.显像原理根据免疫学抗原和抗体特异性结合原理，应用放射性核素标记抗体与肿瘤抗原相结合，这种显像技术称作RII。肿瘤抗原是肿瘤细胞表面的一种大分子物质，能引起体内淋巴细胞产生特异的免疫反应和产生针对多种抗原决定簇的混合抗体即多克隆抗体。但这种抗体缺点是产量低、特异性差。如取人体肿瘤抗原接种小鼠后，将具免疫活性淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合分离，可产生针对肿瘤单一抗原簇的单克隆抗体。理想的单克隆抗体具有特异性强、亲和力高、抗原性弱等特点。目前，临床使用的单克隆抗体多数为肿瘤相关抗原抗体。如抗癌胚抗原的单克隆抗体C50、抗上皮膜抗原抗体OC125、17.1A、抗糖蛋白TAG72的单克隆抗体B72～3等。抗体蛋白是一种免疫球蛋白，由2条重链和2条轻链通过二硫键连接而成。用胃蛋白酶可消化免疫球蛋白，使其裂解为具有免疫活性F(ab)2片段和非特异的Fc段。F(ab)2片段分子量小，在血中清除快。应用基因工程生产高特异性抗体片段和人源化抗体，有望提高抗体免疫特性，避免反复输入鼠抗体后形成人抗鼠抗体引起的过敏反应。通过放射性核素标记各种肿瘤特异抗体或抗体片段可进行放射免疫显像和治疗。
2.显像方法静脉缓慢注入1 mg用99mTc 740 MBq～1.11 GBq所标记单克隆抗体。为减少过敏反应，可在注入标记抗体前先静脉注射地塞米松4～5 mg。根据不同放射性核素半衰期确定注射后显像时间。如采用99mTc标记抗体，注射后5～8 h进行断层和平面显像;应用抗体片段，血中清除快，可使显像时间提前，图像质量改善。正常放射性核素标记抗体在肝、脾积聚多，代谢产物经胆道排入肠道，故在肠道内有少量放射性分布。采用抗体片段，肝脾内放射性浓度减少，而肾内放射性浓度较高，且随时间延长无明显变化。
3.临床应用价值放射免疫显像具有很高的特异性，有助鉴别肿瘤的良恶性。进行全身扫描可发现隐匿的肿瘤转移病灶，对肿瘤临床分期有重要价值。
目前，有多种商品化RII药盒进入临床应用，如Oncosint是美国食品及药物管理局批准临床应用的第一个111铟(111indium，111In)标记的抗糖蛋白TAG72的单克隆抗体B72.3。主要用于结肠癌和卵巢癌。从1987年起，曾先后有报道几种抗人肺癌单克隆抗体，体内放射免疫显像均显示较高特异性，阳性率可达83.7%和87%。但放射免疫显像仍有许多问题有待进一步解决，如肿瘤与非肿瘤组织放射性比值不太高，肝肾部位有较高放射性积聚。当前仍以鼠源性单克隆抗体为主，这种异种蛋白进入人体后会引起人体产生人抗鼠抗体，后者会导致过敏性休克及中和进入人体内单克隆抗体，使导向作用减弱或消失。许多单克隆抗体尚存在和其他肿瘤或正常组织细胞交叉反应，因此肿瘤放射免疫显像技术离实际临床应用尚有一段距离，但预计不久有可能成为理想的体内肿瘤显像方法。
(六)单克隆抗体显像
放射标记技术的发展，提高了单克隆抗体显像的功效。最广泛使用的99mTc已成功地用于标记单克隆抗体。99mTc-nofetumomab merpentan是一种鼠抗体Fab片段，是SCLC抗体显像剂。它已经成功地用于SCLC和NSCLC分期，鉴别原发性和转移性病灶，并且已获得FDA批准使用。由于转移扩散存在与否是预测生存最主要的因素，它能使标准分期技术更完善。单克隆抗体显像可以描绘全部解剖部位，例如胸部、脑、四肢和全身，因此能判别骨髓转移和决定骨髓穿刺部位。有研究显示，免疫显像能发现其他分期检查漏诊的转移灶，从而改变患者的分期。这一结论被以后的研究所证实。在对96例患者的研究中发现，15%原先诊断为局限期，经过单克隆抗体显像上升为进展期。免疫显像的阳性预测值达到95%～100%，该值与包括骨髓穿刺在内的标准分期检查的阳性预测值相同。因此，建议当单克隆抗体显像显示广泛病变，没有必要再进行其他试验，因为免疫显像后再进行其他检查，仅10%的患者可能上升为进展期。
肺癌由于病理类型比较复杂，包括肺鳞癌、SCLC、肺腺癌等。不同的病理类型放射免疫显像的效果不同，其中肺鳞癌摄取单克隆抗体最高，其次为小细胞肺癌，两者的检出率均可达100%;而肺腺癌则对单克隆抗体的摄取较低，其检出率仅为33%左右。孙晓春等采用99mTc标记的3种抗人肺癌细胞单抗进行肺放免显像，包括抗人大细胞肺癌McAb(2E3)、抗人鳞细胞癌McAb(Sm-1)和抗人肺腺癌细胞McAb(Am-7)。在53例患者中，使用2E3诊断的灵敏度为83%、Sm-1为76%、Am-7为50%，而使用混合单抗(2E3+Sm-1)则可达87%，结果表明混合单抗优于单一单抗。Buccheri采用111In标记的FO23C5的F(ab')，该片段对131例小细胞肺癌患者进行放射免疫平面显像、SPECT断层显像及CT检测，结果平面显像、断层显像及CT对肺癌淋巴转移的诊断准确性分别为76%、74%及71%，诊断灵敏度分别为45%，77%及64%，特异性为88%，72%及74%，三者之间的差异无显著性。
有学者为28例原发性肺癌进行了111In标记CEA单克隆F(ab')2免疫显像，显示21例已有纵隔扩散，手术证实了其中的17例。另有学者统计了52例NSCLC患者6个不同部位的免疫显像的结果，20例准备手术者中3例经免疫显像后认为无法进行手术治疗，11例纵隔淋巴结转移中免疫显像发现9例，而CT扫描8例阳性。
有研究评价了NSCLC患者的术前99mTc-verluma显像，以后患者均进行纵隔镜或开胸手术。所有21例恶性肿瘤患者原发肿瘤部位浓集该显像剂，1例良性结节患者未摄取显像剂，99mTcverluma免疫显像假阳性5例，假阴性1例。其成功率与CT扫描相等，但假阳性患者并不完全相同，因此两种检查可以互补，减少假阳性。
部分学者对20例肺癌患者静注双特异性抗体(抗CEA/抗DTPA)，4 d后再静注111In-DTPA半抗原，注射后6 h和24 h分别显像。结果表明，这种方法大大提高了免疫显像对肺癌分期的准确性。
NSCLC患者癌胚抗原(CEA)免疫显像对发现淋巴结和肝转移有很好的结果，但对发现骨病灶尚不令人满意。
(七)其他放射核素及标记物显像
骨肉瘤经常出现肺转移，这些病灶摄取99mTCMDP。因此，99mTc-MDP SPECT骨扫描可用来证实CT扫描上的异常病变，发现CT遗漏的病灶。在检查过程中，有相当一部分患者CT扫描显示的异常部位实际是良性的。131I被用于检测纵隔异位甲状腺肿瘤，131I-MIBG或123I-MIBG大量地用于检查纵隔嗜铬细胞瘤和副神经节瘤，它对神经内分泌肿瘤有很高的特异性。
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