Úvod

Nejčastější indikací ke scintigrafii plic je embolie do plicní tepny, kdy radionuklidová vyšetření umožňují získat informace o rozložení plicní perfuze a ventilace. Samostatná skupina scintigrafických vyšetření umožňuje diagnostikovat aktivní zánětlivé procesy typu sarkoidózy a některých atypických pneumonií, které mohou být hůře diagnostikovatelné standardními vyšetřovacími postupy. Jiná vyšetření napomáhají při diferenciální diagnostice benigních maligních plicních tumorů a při stážování maligních plicních tumorů (tabulka 1).

Tabulka 1. Indikace radionuklidových vyšetření plic

1. Embolie do arteria pulmonalis

2. Stanovení regionálních plicních funkcí

3. Diagnostika pravo-levého srdečního zkratu

4. Diagnostika zánětů plic

5. Diagnostika tumorů plic

Embolie do arteria pulmonalis

Akutní plicní embolie je považovaná za nejhůře rozpoznatelné kardiovaskulární onemocnění. Klinickopatologické studie ukázaly, že v roce 1995 byla v USA plicní embolie nerozpoznána u 70% nemocných, u nichž pitva prokázala plicní embolii jako hlavní nebo přispívající příčinu úmrtí. Správnost diagnózy klesá obecně s věkem nemocného, snižuje se u nemocných majících současně bronchopneumonii; stoupá naopak u nemocných s hlubokou žilní trombózou. Nejčastějším anamnestickým příznakem je náhle vzniklá nebo náhle zhoršená klidová dušnost (85 – 95 % pacientů), dále se vyskytují bolesti na hrudi (do 50 % nemocných), kašel, synkopa a hemoptýza (asi 20 %, 14 % resp. 7 % nemocných). Důležité je rozpoznání žilní trombózy, neboť indikuje zahájení léčby i při chybění známek plicní embolie. Pro diagnostiku žilní trombózy je důležitá duplexní sonografie. Formy plicní embolie jsou uvedeny v tabulce 2, mortalitu nejzávažnější akutní formy ukazuje tabulka 3.

Tabulka 2. Formy plicní embolie

Akutní masivní plicní embolie

Akutní submasivní plicní embolie

Akutní malá plicní embolii

Subakutní masivní plicní embolii

Chronická tromboembolickou plicní hypertenze

.

Tabulka 3. Hospitalizační mortalita akutní plicní embolie v závislosti na jejím klinickém charakteru
Hemodynamicky stabilní	4 – 5 %
Nízký TK	7 %
Kardiogenní šok	24,5 %
Nutnost resuscitace	64,8

Kromě klinických příznaků svědčí pro embolizaci i laboratorní ukazatele, především D-dimery, které jsou konečným výsledkem působení plazminu na fibrin. Plazmin jako proteolytický enzym štěpí nejen fibrin a fibrinogen, ale i faktor V, faktor VIII a protrombin. Štěpné produkty vzniklé štěpením fibrinogenu jsou fibrinogen degradační produkty (FDP) zatímco degradací definitivního, zpevněného fibrinu plazminem vznikají D-dimery. Stanovení D-dimerů v klinické praxi je užitečné k vyloučení diagnózy plicní embolie či žilní trombózy při ambulantním vyšetření, protože výsledek D dimerů má vysokou negativní predikční hodnotu. Pozitivita D-dimerů však provází všechny stavy, které jsou synonymem fibrinémie, např. záněty, nekrózy, nádorová onemocnění, infekce a podobně, což je důvodem jejich nízké specificity. Z těchto důvodů je diagnostická hodnota D-dimerů u hospitalizovaných nemocných velmi problematická. Stanovení D-dimerů má tedy hlavní význam při vyšetřování ambulantních hemodynamicky stabilních nemocných. Specificita D-dimerů je také nízká u pacientů starších 80 let. Pokud je klinické podezření na plicní embolii vysoké, musí být i přes normální hodnoty D-dimerů plicní embolie vždy vyloučena zobrazovacími metodami.

Scintigrafie plicní perfúze a ventilace

V současné době je možno embolii do a. pulmonalis detekovat buď pomocí scintigrafie plic nebo CT angiografie. Výhodou scintigrafie je především to, že ji lze použít u pacientů s alergií na rentgenové kontrastní látky i u osob s renální insuficencí. Předností scintigrafického vyšetření je i nižší radiační zátěž, zejména pak na prsní žlázu u mladých žen ve fertilním věku, a rovněž v 1. trimestru gravidity. Naopak nevýhodou scintigrafie při srovnání s CT angiografií je horší dostupnost vyšetření, protože pracoviště nukleární medicíny nemívají kontinuální provoz. Avšak např. u pacientů s chronickou plicní hypertenzí a trombembolickou nemocí je podle současných doporučení České kardiologické společnosti perfuzní plicní scintigrafie předřazena před CT angiografii.

Scintigrafická diagnostika embolie do plicnice je postavena na hodnocení perfuze plic. V některých případech je však nutné doplnit i scintigrafií ventilační případně porovnat perfuzní skeny s RTG prostým snímkem nebo s CT plic. Je nutno mít na zřeteli, že samotný nález perfuzního defektu není pro embolizaci (tj. uzávěr a. pulmonalis nebo některé z jejích větví embolem) specifický. Perfuzní defekty mohou vznikat i v důsledku řady různých primárně plicních onemocnění, protože hypoventilovaná část plíce je v důsledku „alveolokapilárního reflexu“ také hypoperfundovaná. Tento jev zabraňuje tomu, aby plícemi protékala krev, aniž by byla okysličena. Například i při asthma bronchiale jsou prokazovány výrazné defekty plicní perfuze, i když struktura cévního řečiště není porušena a jde pouze o funkční záležitost.

Perfuzní scintigrafii plic se provádí makroagregátů albuminu značených ^99mTc (^99mTc-MAA), což jsou částice o průměrné velikosti 10-30 mm, tedy větší než je průměr plicních kapilár (7-10 mm) ale menší než je průměr prekapilárních arteriol (zhruba 35 mm). Po intravenózní aplikaci (kvůli gravitaci vleže) je depozice částic v plicním řečišti přímo úměrná regionální plicní perfuzi, oblasti se sníženou perfuzí se zobrazují jako fotopenické oblasti. Částice MAA zachycené plicním řečištěm podléhají následně mechanické degradaci a fragmentaci, jejich biologický poločas v plicích je přibližně 4–6 hodin. Důležitým faktorem pro úspěšné provedení vyšetření je aplikace optimálního počtu podaných částic. K dosažení kvalitního scintigramu s homogenním rozložením radiofarmaka v perfundovaném parenchymu je třeba injikovat minimálně 60 000 částic, optimálně až 400 tisíc částic, což odpovídá obstrukci jen malé frakce plicního řečiště (přibližně 0,3 %). Vyšetření plicní perfuze je proto bezpečné vyšetření bez výskytu závažných komplikací.

Při ventilační scintigrafii plic můžeme použít aerosoly nebo radioaktivní plyny. V současné době je v České republice nejčastěji používána inhalace ^81mKr (krypton). Tento inertní radioaktivní plyn je vytvářen v generátoru z mateřského ⁸¹Rb (rubidium). Výhodou ^81mKr je nízká radiční zátěž plynoucí z extrémně krátkého poločasu přeměny (13 sekund). Bohužel, poměrně krátký je i poločas přeměny mateřského radionuklidu ⁸¹Rb, který je pouze 4,6 hodiny. Tento generátor lze proto používat na pracovišti nukleární medicíny pouze po dobu jedné pracovní směny.

Akvizice dat. Při perfuzní i ventilační scintigrafii se zobrazují plíce statickými scintigramy ve 4-6 základních projekcích (přední, zadní a šikmé projekce, viz obrázek 1). V současné době je podle evropských doporučení preferované tomografické zobrazení (SPECT) nebo hybridní vyšetření (SPECT/CT).

Interpretace scintigrafických nálezů

Perfuzní defekty v důsledku embolizace a. pulmonalis mají segmentální charakter a nejsou na rozdíl od primárně plicního onemocnění provázeny příslušnými defekty ventilace. Za segmentální charakter defektu se považuje nález, kdy ložisko alterované perfuze nasedá na konturu plíce, zcela typický nález má navíc i klínovitý tvar perfuzního defektu. Schéma plicních segmentů segmentů je na obrázku 2.

Obr. 1 Embolie do a. pulmonalis. Vícečetné defekty segmentálního charakteru na perfuzních scintigramech (horní řada scintigramů), žádné detekovatelné defekty na ventilačních scintigramech (dolní řada).

Obr. 2. Schéma plicních segmentů při planárním vyšetření (pravá bočná a levá bočná projekce).

Obr. 3A Normální SPECT nález plicní perfuze u 38letého muže – nezpracovaná surová („raw“) data (60 projekcí získaných rotací dvoudetektorové scintilační kamery kolem těla pacienta) 

Obr. 3B Normální SPECT nález plicní perfuze u 38letého muže – tomografické řezy

Kromě hodnocení obrazů v jednotlivých projekcích a na tomografických řezech ve třech na sebe kolmých rovinách lze prohlížet i rotující 3D obrazy perfuze – viz Animace 1.  Byla vypracována různá kritéria pro stanovení pravděpodobnosti plicní embolizace (PIOPED, PISAPED apod.). Při definitivní interpretaci scintigrafického perfuzního nálezu je však třeba zhodnotit i samotný klinický nález u pacienta. Například u pacienta s tromboflebitidou a bez známek chronické obstrukční bronchopulmonální choroby nebo jiného onemocnění plic je i méně rozsáhlý perfuzní defekt vysoce suspektní z embolizace. Dle některých současných autorů by při použití kvalitních scintilačních kamer a SPECT vyšetření měly být za nález svědčící pro plicní embolii považovány všechny střední a větší perfuzní defekty bez ventilačního korelátu. Důležitějším kritériem než velikost defektu se zdá být výše uvedený klínovitý tvar a lokalizace.

Pokud je ventilační vyšetření v daném okamžiku neproveditelné, významně pomáhá při interpretaci perfuzního defektu kromě klinického obrazu i zhodnocení rentgenového snímku plic nebo CT. Současné moderní přístroje jsou nyní většinou hybridní SPECT/CT systémy (obrázek 4), které umožňují korelaci perfuzního skenu s CT plic. Pokud by v oblasti perfuzního defektu bylo zřejmé zastření na rentgenovém snímku nebo na CT, pak by pravděpodobnost embolizace do a. pulmonalis byla nízká. Při embolizaci do a. pulmonalis není na rentgenovém snímku nebo CT plic v místě perfuzního defektu zřejmé zastření (obrázek 5), popřípadě se mohou objevovat méně výrazné nálezy, např. ploténkové atelaktázy.

Obr. 4A Schéma transmisní (vlevo) a emisní (vpravo) výpočetní tomografie.

Obr. 4B Hybridní SPECT /CT kamera GE Infinia Hawkey 4

Obr. 5 Klínovité defekty plicní perfuze na SPECT (nahoře) bez zřejmého zastření na CT plic (dole). Nález svědčí s vysokou pravděpodobností pro embolizaci do plicnice

Stanovení regionálních plicních funkcí

Vyšetření má klinický význam před resekční operací plic u pacientů s povšechnou alterací plicního parenchymu. Pomocí semikvantitativního hodnocení plicní perfuze a ventilace lze určit, jakým podílem se určitá část plic podílí na celkové plicní perfuzi a ventilaci. V tomto případě se na scintigramech plic vymezí oblasti zájmu odpovídající příslušným oblastem plic – relativní množství perfuzního a ventilačního radiofarmaka v této oblasti umožňuje určit požadovaný podíl dané oblasti na celkové plicní perfuzi a ventilaci.

Takto lze odhadnout, zda po resekční operaci plic nedojde u pacienta s porušenými plicními funkcemi ke stavu, který by nebyl slučitelný s životem. Lze například odhadnout stav plicních funkcí po plicní lobektomii pro karcinom plic u pacienta s těžkou obstrukční bronchopulmonální chorobou (emfyzémem).

Diagnostika pravo-levého srdečního zkratu

Při pravo-levém srdečním zkratu obtéká část krve plicní řečiště. V tomto případě pak dojde k tomu, že značené makroagregáty albuminu obtečou plíce a jsou vychytány až ve velkém oběhu, především ve více prokrvených orgánech – v ledvinách a mozku. Kvantitativně pak lze určit velikost zkratu, která je přímo úměrná množství makroagregátů, které dosáhly systémové cirkulace. Na celotělové scintigrafie (obrázek 6) se vypočítá poměr aktivity v plících ke zbývající aktivitě v těle. Udává se, že významný pravo-levý zkrat je přítomen, jestliže je celotělová četnost impulzů větší než 7% celkové plicní akumulace

Obr. 6 Vlevo není přítomen pravo-levý zkrat, veškeré makroagregáty jsou soustředěny v plících. Schéma vpravo ukazuje přítomnost pravo-levého zkratu – koncentrace makroagregátů je patrná kromě plic také v ledvinách a mozku.

Diagnostika zánětů plic

K diagnostice aktivních zánětlivých procesů typu sarkoidózy a některých atypických pneumonií, hůře diagnostikovatelnými standardními diagnostickými postupy, slouží ⁶⁷galium-citrát. Toto vyšetření umožňuje posoudit místa a aktivitu zánětlivého procesu. U sarkoidózy lze tímto způsobem zhodnotit, zda je zánětlivý proces aktivní v hilových uzlinách (obrázek 7) nebo zda jde i o postižení plicního parenchymu (alveolitida). Kromě toho lze celotělovým způsobem vyšetření pátrat i po mimoplicních lokalizacích sarkoidózy. ⁶⁷Ga lze použít i k diagnostice pneumocystových pneumonií u pacientů s AIDS.

Obr. 7 Galiový sken ukazuje hilovou adenopatii u nemocného se sarkoidózou (Lambda sign). Pro aktivitu onemocnění svědčí zobrazení slzných žláz (Panda sign), nejsou však přítomny známky postižení plicního parenchymu.

Diagnostika tumorů plic

Významné místo v diferenciální diagnostice benigních a maligních plicních tumorů (tj. diferenciální diagnostika solitárních plicních uzlů – obrázek 8), ve stážování maligních plicních tumorů a v hodnocení průběhu jejich terapie má v současné době PET vyšetření pomocí ¹⁸F-FDG, které je založeno na skutečnosti, že velká většina maligních plicních tumorů vykazuje intenzivní utilizaci glukózy.

Typickou a zřejmě nejvýznamnější indikací tohoto vyšetření je stážování tumoru, které je významné pro posouzení operability nádoru. Při přítomnosti uzlinových metastáz nebo vzdálených metastáz, které by nebylo možno odstranit operací, není radikální operační výkon indikován a pacienta by jen zbytečně zatěžoval. Animace 2 ukazuje u 70letého pacienta s karcinomem pravé plíce další dvě ložiska hyperakumulace glukózy svědčící pro metastázy v pravé nadledvině a v levé polovině obratlového těla C4. Obdobný případ znázorňuje obrázek 9.

Protože je nutné při stážování tumoru přesně posoudit lokalizaci uzlinových metastáz je žádoucí hodnotit PET obraz při fúzi s CT obrazem (obrazy PET a CT jsou proloženy na sebe). Nejpřesněji a nejspolehlivěji lze tuto fúzi provést na hybridním PET/CT přístroji, který obsahuje PET a plnohodnotné CT. V tomto případě se obě vyšetření provedenou současně, čímž je eliminován vliv odlišného uložení pacienta, které by nastalo, pokud by obě vyšetření byla provedena nezávisle. Studiemi bylo skutečně prokázáno, že přesnost současně provedeného PET/CT vyšetření je vyšší než při časově nezávislém provedení obou metod.

Obr. 8 FDG PET/CT u pacienta se solitárním tumorem plic: vlevo PET prokazuje vysokou míru utilizace glukózy odpovídající malignímu charakteru tumoru, vpravo fúze PET a  CT.

Obr. 9A 56letý muž s postupnou kachektizací, na prostém snímku i na CT je patrné ložisko v pravé plíci.

Obr. 9B FDG PET/CT ukazuje hyperakumulaci glukózy nejen ve známém ložisku pravé plíce, ale i v hilových uzlinách, nadledvinách, hypodenzních ložiscích jater a v osteolytických ložiscích skeletu.

Zpracovali: Milan Kamínek a Pavel Koranda, Klinika nukleární medicíny LF UP a FN v Olomouci

Literatura k dalšímu studiu:

Mettler FA, Guiberteau MJ. Essentials of Nuclear Medicine Imaging. Fifth Edition. London, Saunders Elsevier 2006.

Ziessman H, O´Maley J, Thrall J. Nuclear Medicine Requisities, Third Edition. London, Elsevier – Mosby 2006

Mysliveček M, Kamínek M, Koranda P, Hušák V. Nukleární medicína – 1. díl. Univerzita Palackého v Olomouci, Lékařská fakulta, 2007.

Bajc M, Neilly B, Miniati M, Mortensen J, Jonson B. Methodology for ventilation/perfusion SPECT. Semin Nucl Med 2010;40(6):415-25.

Bajc M, Neilly JB, Miniati M, Schuemichen C, Meignan M, Jonson B. EANM guidelines for ventilation/perfusion scintigraphy : Part 1. Pulmonary imaging with ventilation/perfusion single photon emission tomography. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2009;36(8):1356-70.

Bajc M, Neilly JB, Miniati M, Schuemichen C, Meignan M, Jonson B. EANM guidelines for ventilation/perfusion scintigraphy : Part 2. Algorithms and clinical considerations for diagnosis of pulmonary emboli with V/P(SPECT) and MDCT. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2009;36(9):1528-38.

Widimský J, Malý J, Eliáš P, Lang O, Franc P, Roztočil K. Doporučení diagnostiky, léčby a prevence plicní embolie. Doporučený diagnostický a lečebný postup České kardiologické společnosti. Cor Vasa 2008; 50(Suppl): 1S25–1S72

Jansa P, Popelová J, Al-Hiti H, Lindner J, Linhart A. Chronicka plicni hypertenze. Doporučený diagnostický a lečebný postup České kardiologické společnosti. Cor Vasa 2011; 53(3):169–182