X 射线肺功能测试
該文的醫學專家
最近審查:06.07.2025
功能性呼吸系统由许多环节组成,其中肺(外部)呼吸和循环系统尤为重要。呼吸肌的运动会导致胸腔和肺部容积的变化,从而确保其通气。由此,吸入的空气沿着支气管树扩散,到达肺泡。支气管通畅度的障碍自然会导致外部呼吸机制的紊乱。在肺泡中,气体通过肺泡毛细血管膜进行扩散。当肺泡壁受损或肺部毛细血管血流中断时,扩散过程都会受到干扰。
在吸气和呼气阶段拍摄的常规X光片以及荧光透视检查可以大致了解呼吸行为和肺通气的机制。吸气时,肋骨前端和肋骨体上升,肋间隙扩大,横膈膜下降(尤其是由于其强大的后倾角)。肺野面积增大,透明度提高。如有必要,可以测量所有这些参数。使用CT扫描可以获得更精确的数据。它可以确定任何水平的胸腔大小,以及整个肺部及其任何部分的通气功能。通过CT扫描,可以测量各个水平的X射线吸收情况(进行密度测定),从而获得有关肺部通气和血液充盈的概要信息。
由于支气管张力改变、痰液积聚、粘膜肿胀、器质性收缩而导致的支气管阻塞在 X 光片和 CT 扫描中清晰可见。支气管阻塞有三种程度 - 部分性、瓣膜性、完全性,相应地,肺部也有三种状态 - 低通气、阻塞性肺气肿和肺不张。支气管轻微持续性狭窄伴随该支气管通气部位的空气含量减少 - 低通气。在 X 光片和断层扫描上,这部分肺部略微缩小,透明度降低,由于血管汇聚和血液过多,其内部图案增强。吸气时纵隔可能略微向低通气方向移动。
在阻塞性肺气肿中,当支气管扩张时,空气在吸气过程中进入肺泡,但在呼气时无法立即排出。受影响的肺部分会增大,并且比周围的肺部分更轻,尤其是在呼气时。最终,当支气管腔完全闭合时,就会出现完全无气状态 - 肺不张。空气无法再进入肺泡。残留在肺泡中的空气被吸收,部分被水肿性液体取代。无气区域缩小,并在X光片和CT扫描上形成强烈的均匀阴影。
主支气管阻塞会导致全肺不张。肺叶支气管阻塞会导致肺叶不张。肺段支气管阻塞会导致肺段不张。亚肺段肺不张通常呈窄条带状,分布于肺野不同部位;小叶肺不张则呈圆形致密物状,直径为1 - 1.5 cm。
然而,研究肺部生理学和识别肺部功能性病理学的主要放射方法仍然是放射性核素显像法。它能够评估通气、灌注和肺毛细血管血流的状态,并获得表征气体进入肺部和排出的定性和定量指标,以及肺泡气体和肺毛细血管中血液之间的气体交换。
为了研究肺动脉血流,需要进行灌注闪烁显像、静脉和支气管通畅性检查(吸入闪烁显像)。这两项检查均可生成肺部放射性核素图像。进行灌注闪烁显像时,需向患者静脉注射99mTc标记的铝粒子(微球或大聚集体)。这些粒子进入血液后,会被输送至右心房、右心室,然后进入肺动脉系统。粒子大小为20-40微米,这使得它们无法穿过毛细血管床。几乎100%的微球都会滞留在毛细血管中并发射伽马射线,这些伽马射线会被伽马射线照相机记录下来。由于只有极小一部分毛细血管被排除在血液之外,因此该检查不会影响患者的健康。人体肺部约有2800亿条毛细血管,而本次研究仅注射了10万到50万个颗粒。注射几小时后,这些蛋白质颗粒就会被血液中的酶和巨噬细胞破坏。
为了评估灌注闪烁图,需要进行定性和定量分析。在定性分析中,通过四个投影确定肺的形状和大小:前肺、后肺、右侧肺和左侧肺。放射性药物在肺野的分布应均匀。在定量分析中,显示屏上的两个肺野被分为三个相等的部分:上、中、下。放射性药物在两个肺野中的总蓄积量设为100%。相对放射性活度由计算机计算,即放射性药物在肺野每个部分(分别在左肺和右肺)的蓄积量。通常,右肺野的蓄积量较高 - 5-10%,并且放射性药物在肺野中的浓度从上到下递增。毛细血管血流障碍伴随着放射性药物在肺野和肺段蓄积量上述比率的变化。
吸入闪烁显像使用惰性气体——氙气或氪气。将空气-氙气混合物引入呼吸描记器的密闭系统。使用咬嘴和鼻夹,建立呼吸描记器-患者的密闭系统。达到动态平衡后,用伽马射线相机记录肺部闪烁显像,然后以与灌注相同的方式进行定性和定量处理。肺部通气功能受损的区域对应于放射性药物蓄积减少的区域。这在阻塞性肺部病变中可见:支气管炎、支气管哮喘、局部性肺硬化、支气管癌等。
99m Tc 气雾剂也用于吸入闪烁显像。在这种情况下,将 1 ml 放射性药物(活度为 74-185 MBq)引入吸入器的雾化器中。以每秒 1 帧的速率进行动态记录,持续 15 分钟。绘制活度-时间曲线。在研究的第一阶段,确定支气管通畅和通气状态,并确定阻塞的程度和水平。在第二阶段,当放射性药物通过肺泡毛细血管膜扩散到血流中时,评估毛细血管血流强度和膜的状态。还可以通过静脉注射溶解在等渗氯化钠溶液中的放射性氙气,然后在伽马照相机上记录肺部氙气的清除率来测量区域肺灌注和通气量。