课件：心血管系统显像.ppt

,心血管系统 cardiovascular nuclear medicine,第一附属医院核医学科 邓惠兴,核心脏病学（nuclear cardiology）主要内容,心肌显像 Myocardial imaging,1,心脏血池显像 Cardiac blood pool imaging,2,核素心血管造影 Radionuclide Cardioangiography,3,周围血管显像 Circumference vessel imaging,4,斑块及血栓显像 Circumference vessel imaging,5,一、心肌显像,1、心肌灌注显像 Myocardial perfusion imaging,显像原理,正常或有功能的心肌细胞可选择性摄取某些显像药物，其摄取量与该部位冠状动脉灌注血流量成正比，与局部心肌细胞的功能或活性密切相关。 正常或有功能的心肌显影，而坏死和缺血的心肌不显影（缺损）或影像变淡（稀疏），从而达到了解心肌供血、诊断心肌疾病的目的。,1.1 显像剂,正电子药物,首次通过心肌组织的摄取率高 图像采集期间分布及浓度稳定 不受其它药物的影响,显像剂,99mTc标记化合物,201TI,1,2,3,常用心肌显像剂比较,常用心肌显像剂特性,1.2 显像方法,201TI负荷-再分布显像法,1,99mTc-MIBI负荷- 静息隔日法,2,99mTc-MIBI负荷- 静息一日法,3,双核素法,4,1.3 正常影像,平面显像,体位：ANT、LAO45、LAO70 计数：500k 矩阵：128128 放大：2倍,正常影像,断层显像,心肌节段与冠状动脉供血的关系,左前降支 (LAD) 前壁、前间壁、部分心尖 左回旋支 (LCX) 侧壁、后间壁（15%） 右冠脉 (RCA) 下壁、后壁、后间壁（85%）,正常影像,药物负荷,1.4 心脏负荷试验,为什么要做负荷实验？,coronary flow reserve,% Diameter narrowing,负荷试验基本原理,运动时，心脏负荷增加，正常心脏冠脉血流量增加35倍。而病变冠脉不能有效扩张，其灌注区血流量明显低于正常心肌，不仅导致局部心肌供氧不足，收缩力、顺应性降低，并且破坏整个心室壁收缩和舒张的协调性，结果造成整个心脏功能降低。,运动负荷试验,胸痛的诊断及鉴别诊断 诊断冠心病及其病变的范围和程度 心肌梗塞的预后估计 心脏手术前排除冠心病,急性心肌梗塞（1周）、不稳定心绞痛 严重心律失常、严重主动脉瓣狭窄 肥厚梗阻性心肌病、重度心衰 严重全身疾病或运动障碍,运动量达次极限量 ST段下移0.2mV或上抬0.1mV 胸痛、呼吸困难、休克或心衰表现， 严重心律失常,运动负荷试验影像,药物负荷试验,潘生丁试验：0.142mg/kg/min 4分钟内注射完 腺苷试验： 0.14mg/kg/min 共滴6分钟 多巴酚丁胺试验：5-20g/kg/min达中止指标后续滴1分钟,除运动实验禁忌证外，支气管哮喘、慢性阻塞性肺病，房室传导阻滞、sss、低血压、氨茶碱过敏者,适合于不能运动的患者、女性患者、LBBB患者、X综合征患者，服用受体阻滞剂患者及糖尿病合并冠心病患者的诊断。,潘生丁负荷影像,腺苷负荷影像,1.5 异常影像分析,定性分析,两个不同轴向断面和连续两个层面上，相应节段出现放射性稀疏缺损,圆周剖面曲线分析,极坐标靶心图分析,心肌计数密度测定,定量分析,缺血半定量分析,心肌灌注显像的异常类型及其临床意义,定性分析,固定性缺损,可逆性缺损,部分可逆性缺损,反向分布,花斑型缺损,Bulls eye analysis,定量分析,靶心图,2、心肌代谢显像及存活心肌的检测,通过心肌能量代谢底物进行显像，可准确、灵敏判断心肌细胞的存活，是目前评价心肌活力最可靠的无创性检查方法。,存活心肌的检测是现代心脏病学的重要课题之一。及时恢复冠状动脉血流，阻止心肌从可逆性损伤向不可逆性损伤发展，是治疗的目的和关键所在，而准确无创的鉴别存活心肌和梗死心肌，对再血管化治疗适应症的选择、疗效的评估和预后的判断有着极其重要的临床意义。,2.1 原理,18F-FDG,灌注-代谢不匹配 和心肌灌注显像合用检测存活心肌,11C-PA 、11C-乙酸 123I-BMIPP,摄取减少，清除减慢，洗脱延缓 诊断心肌缺血 判断存活心肌,2.2 心肌严重缺血后心肌细胞结局,2.3 存活心肌的检测方法,硝酸甘油介入99mTc-MIBI心肌灌注显像,201TI延迟 / 再注射法,18F-FDG葡萄糖代谢显像,方法简易，准确性较低,不易获取，价格较高，图像质量欠佳,金指标，价格昂贵，准确性最高,心肌乏氧显像,临床研究阶段,1,2,3,4,201TI 延迟显像,硝酸甘油介入显像,18F-FDG葡萄糖代谢显像,18F-FDG葡萄糖代谢显像,3、亲心肌梗死显像,急性心梗发生后钙离子迅速进入病灶，形成羟基磷灰石结晶，可吸附骨显像剂99mTc-PYP而形成放射性浓集灶（热区）。示踪剂通过弥散作用进入坏死的心肌细胞中，由于梗死中心血流缺如，故坏死心肌组织的显像呈现周边放射性高、中心放射性低的“炸面圈”型。,99mTc-焦磷酸盐,1,心肌肌凝蛋白是心肌结构蛋白的重要组成之一，具有两条重链和四条轻链。当心肌细胞坏死后，细胞膜失去完整性，轻链即释放入血液，重链则留在坏死心肌细胞内。如果给病人注射核素标记的AM，与重链结合，形成抗原抗体复合物，体外可进行显像。,111In-AM 99mTc-AM,2,AMI诊断： 临床诊断困难， ECG不典型， 失去酶学检查的有效时间 鉴别急性和阵旧性心梗 发现陈旧性心梗基础上再梗塞 非Q波心梗 右室心梗。,亲心肌梗死显像临床应用,亲心肌梗死显像影像,4、心脏神经受体显像,应用放射性核素标记的神经受体配体及其类似物所进行的显像称为心脏神经受体显像,能反映心脏神经功能的完整性、神经元的分泌功能及活性。,1-受体: 131I-间位碘代苄胍(MIBG)，123I-吲哚洛尔(123I-PIN）， 11C羟基麻黄素(11C-HED)、18F-氟间羟胺(18F-FMR) M-受体: 11C 标记的M-受体的配体等,如： 11C-MIRB, 11C-MQNB 。,常用的显像剂,临床意义,特发性心肌病诊断 充血性心衰病情预测、疗效评判、预后估计、甚至判断患者存活 糖尿病心肌损害、糖尿病自主神经侵犯,5、心肌显像的临床应用,1 、冠心病中的应用,扩张心、肥厚心、心肌炎、心衰、微血管病变,急性心梗诊断、急性胸痛评估、溶栓及PTCA疗效的判断、预后评估，存活心肌的判断,心肌缺血的诊断、危险度分层、预后评估、冠状动脉血运重建手术适应证的筛选及疗效观察,2 、心肌梗死的应用,3 、其它心脏疾病,诊断冠心病，了解心肌缺血和心肌梗塞的部位及范围；在诊断心肌缺血时,SPECT比运动心电图更敏感、更特异。,评价缺血性心脏病是MPI最有价值的临床应用,5.1.1 冠心病的诊断,5.1.2 危险度分层,MPI正常，死亡或心梗发生率20%）固定性缺损 EF40% 负荷后显像剂肺摄取增加 负荷后左室暂时或持续性扩张 左主干的可逆性灌注缺损, 病例筛选，指导血运重建策略，选择PCI和CABG手术，还是药物治疗。 MPI是再血管化治疗后评价疗效的首选手段：狭窄是否解除？有无残存心肌缺血？是否需再次手术？。 有无再狭窄发生。,5.1.3 冠心病介入治疗中的应用,MPI正常人群心源性死亡或心梗发生率1%/年 冠造存在狭窄而MPI正常病人，随诊两年，心脏事件发生率为0.7% 可逆性缺损病人心脏事件发生率为正常的612倍,5.1.4 冠心病预后的评价,肥厚心,扩张心,室壁瘤,感染性心肌炎,疗前 疗后,冠脉造影能替代心肌灌注显像吗？,狭窄区的心肌供血如何？ 血管狭窄的病理生理意义如何？ 狭窄区心肌是否存活？ 是否需要进行冠脉再通治疗？,提供心肌的供血情况（无创伤）,提供血管狭窄的病理生理意义,提供心肌存活情况,指导冠脉再通治疗,多排、双源CT与心肌显像比较,其意义类似血管造影，但对冠脉狭窄的分辨率不如血管造影。 但CT仍然不能提供心肌供血与活性情况。 优势是无创伤。 辐射剂量大，需做过敏试验。,二、放射性核素心脏功能显像,平衡门电路心血池动态显像,1,首次通过法,2,门控心血池断层显像,3,1、 平衡门电路心血池动态显像 multiple gated cardiac blood pool imaging,是心脏功能测定的最常用方法。 其优点是：简单可靠、重复性好、可提供多种心功能信息。,1.1 原 理,用受检者自身心电R波或R-R间期内间隔相等的信号，触发启动ECT自动、连续、等时地采集每个心动周期从收缩到舒张的全过程。计算机把多个心动周期相同时相的影像叠加后形成一个清晰的心动周期心血池系列影像。,1.2 方 法,心动周期中不同时段的影像,1.3 影像分析,局部室壁运动分析 regional wall motion 心室容积曲线分析 ventricular volume curve 时相分析 phase analysis 时相图（phase image) 时相直方图 (phase histogram) 振幅图 (amplitude image) 时相电影 (phase cine ),1.3.1 局部室壁运动分析 regional wall motion,正常特点 各节段协调、均匀收缩和舒张。 静息状态下心室短轴缩短率20% 弥漫性室壁运动低下是扩张型心肌病和各种原因所至心力衰竭的表现。 局部室壁运动异常，特别是介入试验后异常，是诊断冠心病的重要依据。,由计算机对左心室舒张末期（ED）和收缩末期（ES）的心血池影像进行勾边和叠加，显示室壁运动情况。,室壁运动常见类型,短轴缩短率,分区EF值,5分区短轴缩短率明显降低,5分区局部EF明显降低,1.3.2 心室容积曲线 ventricular volume curve,将探头置于心脏左前斜45，用计算机ROI技术可获得左心室心动周期的时间放射性计数曲线。由于心室内的放射性计数与心室内的血容量成正比，即与心室容积成正比，因此，该曲线实际为心室容积曲线。由该曲线可获得多个心脏功能参数。,射血分数（EF）,EF是最常用的心功能参数，即心脏每搏输出量占心脏舒张末容积的百分数。,正常值 静息态 LVEF50% RVEF40% 负荷态 较静息态增加5%,PER （高峰射血率） 心室收缩期容量的最大变化速率 正常参考值 3.230.48EDV/S PFR （高峰充盈率） 心室充盈期最大容量变化速率 正常参考值 2.1EDV/S,收缩功能指标：EF、CO、SV、PER、1/3EF 舒张功能指标：PFR、TPER、1/3FR、1/3FF,1.3.3 时相分析 phase analysis,时相分析是由心血池影像的每一个象素为单元而建立的。由于心室运动呈周期性变化，所以其时间-放射性曲线也呈周期性变化，通过对曲线进行正弦或余弦拟合，可以获得每一个象素单元开始收缩的时间（时相）和收缩振幅，在此基础上可以重建成心室时相图，振幅图和时相电影。,时相图（phase image）,将每一个象素的时相以不同的灰度或颜色显示，灰度越高时相度数越大，即开始收缩的时间越晚（时相的单位为度，一个心动周期为360）；房、室开始收缩的时间相差甚远，故表现为完全不同的灰度或颜色，使房室影像分界相当清楚。左右心室的收缩基本同步，表现为两室的灰度或颜色基本一致。,时相直方图 (phase histogram),即心室时相度数的频率分布图。横坐标为时相度数（0360）,纵坐标为频率。正常心室与心房的时相直方图为：心室峰高而窄，心房及大血管峰低而宽，两峰相差近180。心室峰底部的宽度称为相角程，为心室最早收缩与最晚收缩时间的时程，是反映心室收缩协调性、同步性的重要参数。正常值65。,振幅图 (amplitude image),显示心脏各部位收缩幅度的大小，也是以不同的灰度或颜色显示。灰度越高表示收缩振幅越大。正常左心室收缩振幅明显高于右室，心尖和游离壁收缩振幅较大，局部室壁运动障碍处灰度降低。,时相电影 (phase cine ),以电影方式连续动态显示心肌激动传导的过程。正常时相电影显示心室收缩起于室间壁基底右侧，然后沿着室间壁下行，迅速传导至整个心室，最后消失于左或右室后基底部。该方法用于发现心室传导异常。,1.4 临床应用,1、冠心病心肌缺血的早期诊断 2、准确客观评价左、右心室功能，评价各种治疗手段疗效，估计预后 3、束支传导阻滞的诊断 4、预激综合征的诊断 5、室壁瘤的诊断，对心尖及前壁室壁瘤的诊断符合率达95% 6、心肌病的辅助诊断,相对于前述平衡法而言，首次通过法是利用放射性核素心血管造影所显示的左、右心室血池的短暂影像，观察心室容积的变化情况。由于显像剂首次通过心脏时尚未被全身循环血量稀释，放射性计数很高，保证了信息量的统计可靠性。,2、 首次通过法 First pass cardiac blood pool imaging,2.1 要求,弹丸注射技术要求高； 一次注射显像剂只能进行一个体位的采集，若要进行介入试验时需再次注射； 该方法要求具有灵敏度较高的照相机和大容量计算机。,2.2 方 法,以高质量“弹丸”式注射显像剂后，立即以每秒20-50帧的高速连续采集显像剂首次通过心脏的信息，历时约30秒。 将这少数（3-5个）心室容积变化曲线叠加，也可以获得可靠的心功能参数。,2.3 临床应用,测定右室功能及肺动脉高压：由于首次通过法从时间上将心内结构的显示区分开来，避免了组织重叠，可观察肺动脉段是否突出，是评价肺动脉高压的可靠敏感指标，比X线平片更为清晰。,3、 门控心肌断层显像 gated myocardial perfusion tomography,三、放射性核素心血管造影 Radionuclide angiocardiography,由静脉“弹丸”式注射放射性示踪剂（99mTcO4-），同时启动照相机，连续快速记录示踪剂流经心脏各腔室、肺部及大血管的动态变化，以了解心脏大血管的位置、大小、走向及血流的速度和流量等信息，从而获得左、右心室多项定性和定量的功能参数。,1. 方 法,显像剂： 99mTcO4-、99mTc-DTPA、99mTc-MIBI、198钛、191m铱 体 位： LAO、ANT、RAO,2. 正常影像,右心相：从上腔静脉到肺动脉圆锥显影的这一阶段称为右心相，历时约3秒 肺相： 从肺动脉主干显影到肺影开始消退，历时约4秒 左心相：指左心房显影开始，依序为左心室、升主动脉、主动脉弓、降主动脉和腹主动脉影，历时约3秒。,三个时相的放射性影像都遵循由高到底、逐渐消退的顺序特点，不会持续不退，也不会重复显影。,3.异常类型,初始的右心相和肺相正常，当左心相影像出现时，右心相重复显影，进而肺和左右心腔持续显影。 特点为紧接在右心显影之后左心和腹主动脉提前显影。,左右分流,右左分流,除位置、形态、大小异常外，主要有以下两种：,4.临床应用,房间隔缺损（ASD） ：左右分流，右房、右室肺相重复持续显影；左室影像稍差。 室间隔缺损（V