心血管核医学

心血管核医学是心脏病学和核医学的一个交叉分支学科用于冠心病诊断、冠脉病变程度和范围的评价、心肌存活的评估、预后和疗效的判断。其灵敏度与特异性均可达90%左右心肌炎和心肌病的辅助诊断背景20世纪70年代早期开始，美国核素心肌显像的临床应用每年以大于15%的速度上升，2003年全美国所进行的负荷核素心肌显像已超过900万例次ACC/AHA/ASNC指南中提出把核素心肌显像等无创伤性检查手段作为冠状动脉造影的“把门人”以降低冠状动脉造影阴性率，减少医疗花费我国冠心病的发病率呈持续上升趋势，但核素显像的开展不足，全国的心肌灌注显像病例估计每年不到10万例。心电图运动实验仍是主要手段主要内容心肌灌注显像心肌代谢显像心室显像和心功能测定急性心肌梗死灶显像心肌受体显像心肌灌注显像MyocardialPerfusionImaging，MPI原理正常心肌细胞可摄取某些正一价放射性阳离子，从而使心肌显影，并且心肌聚集放射性多少与心肌血流灌注量正相关坏死心肌和缺血心肌摄取能力丧失或局部血流灌注减低而出现放射性分布缺损或稀疏区介入试验原理冠脉狭窄时，由于储备能力和侧支循环可使静息状态下正常与狭窄冠脉供血区心肌血流灌注差异不明显介入试验可使正常冠脉扩张，血流量增加，但病变冠脉因固定性狭窄不能相应扩张，使得正常与狭窄冠脉供血区心肌血流灌注差异明显增加，提高检出率作用及分类主要用于诊断心肌缺血运动负荷试验exercisestresstest

药物负荷试验pharmaceuticalstresstestexercisestresstest机体剧烈运动时，心脏负荷加重，血流量可增加3-5倍，病变冠脉贮备能力下降，负荷时不能有效扩张，导致病变区血流量明显低于正常心肌运动终点：达到85%最大心率（190-年龄）或出现心绞痛、ST段压低>1mm、血压明显下降等pharmaceuticalstresstest潘生丁，腺苷：血管扩张剂，静脉注射后正常冠脉血流量增加3-4倍，已狭窄冠脉则不能扩张，扩大了正常心肌和缺血心肌血流量的差别多巴酚丁胺：作用于心脏β1受体,使心率加快、心肌收缩力增强，心肌耗氧量增加显像剂SPECT心肌灌注显像剂

201TL

99mTc-MIBI

99mTc-tetrofosmin99mTc-teboroximePET心肌灌注显像剂

15O-H2O，13N-NH3、82Rb201TL由加速器生产，它的生物特性近似K+首次通过心肌的摄取率为85%，主要通过Na+-K+-ATP酶摄取被局部心肌摄取量及随后被清除的速度均与该部位心肌血流量呈正相关。“再分布”现象一次静脉注射后能获得负荷和静息心肌灌注显像

wash-in心肌

血液

wash-out

201TL再分布Redistribution正常心肌于负荷高峰时摄取201Tl最高，以后逐渐洗脱缺血心肌在负荷时局部血流减少，摄取201Tl减少，显像时呈现局部放射性稀疏或缺损；但由于201Tl从缺血心肌的洗脱明显低于正常心肌，且在缓慢摄取，因此3～4小时后再次显像时缺血心肌的放射性分布接近正常心肌，这种现像被称之为“再分布”是心肌缺血的特征性表现201Tl24h延迟显像，201Tl再注射显像，201Tl静息—延迟显像可增加缺血心肌的检出率。99mTc-MIBI由钼锝发生器生产，首次心肌的摄取率为65%在心肌的分布与局部心肌血流呈正比没有明显再分布，负荷与静息需要两次注药物理性能好，半衰期短，可以给予较大剂量，图像质量好201TL99mTc-MIBI物理半衰期74h6.02h射线能量（KeV）69-80140辐射吸收剂量（μGY/MBq）全身72，肾432全身4，肠42允许使用剂量(MBq)74-148740-925影像质量欠佳，不能门控好，可以门控再分布有无开始显像时间10分钟1-1.5小时灵敏度，特异性好与201TL类似来源加速器发生器201Tl与99Tcm-MIBI的比较方法断层显像：通常自右前斜位45°至左后斜位45°，5-6o

采集1帧，共采集30-36帧，采用滤波反投影法重建为短轴（SA）、垂直长轴(VLA)和水平长轴(HLA)图像门电路断层显像：利用门控技术同时获得心脏的心肌血流灌注和室壁运动情况，获得左室射血分数图像分析定性分析

断层影像：短轴(SA)

，垂直长轴(VLA)，水平长轴(HLA)定量分析

靶心图心室收缩功能参数前壁前间壁后壁后间壁前侧壁后侧壁近基底前壁前间壁后壁后间壁前侧壁后侧壁定性分析短轴位，shortaxis,SA前壁前间壁下壁后间壁前侧壁后侧壁前壁前间壁下壁后间壁前侧壁后侧壁近心尖垂直于心脏长轴由心尖向基底部前壁下壁心尖后壁前壁下壁后壁心尖定性分析垂直长轴，verticallongaxis,VLA平行于心脏长轴而垂直于膈面由室间隔向侧壁方向心尖后侧壁前间壁后间壁前侧壁心尖前间壁后间壁前侧壁后侧壁心尖前间壁后间壁前侧壁后侧壁心尖前间壁后间壁前侧壁后侧壁近隔面上部定性分析水平长轴，horizontallongaxis,HLA平行于心脏长轴由膈面向上前壁下壁后壁心尖

VLA

SA

HLA问题1：各个轴面分别可观察哪个室壁？SA：观察前壁，下、后壁，间壁，侧壁VLA：观察心尖，前壁，下、后壁HLA：观察心尖，间壁，侧壁前壁前间壁下/后壁后间壁前侧壁后侧壁心尖前间壁后间壁前侧壁后侧壁问题2：各个室壁分别由什么轴面观察？观察前壁、下后壁：SA、VLA观察间壁、侧壁：SA、HLA观察心尖：VLA、HLA后侧壁

VLA

SA

HLA后侧壁心尖、部分前壁、前间壁问题3：以下图像哪个室壁血流灌注减低？stressstressstressrestrestrestSAVLAHLA首先判断是什么图像、什么轴面；每个轴面、每层图像都要仔细观察。stressreststressrest极坐标靶心图变黑靶心图前壁下壁后壁基底部间壁侧壁基底部基底部基底部心尖定量分析

靶心图定量分析

左室收缩功能参数左冠状动脉前降支(LAD)：左室前壁、前间壁左冠状动脉旋支(LCX)：左室侧壁右冠状动脉(RCA)：右室、左室下壁、后间壁冠状动脉的供血区域INPOAPPOLCXLADRCD冠状动脉支配的室壁节段负荷-静息态心肌灌注显像异常所见可逆性缺损reversibledefect不可逆性缺损nonreversibledefect混合性缺损partlyreversibledefect“花斑”样改变两个不同断层轴面的相应节段上，连续两层或两层以上出现异常的放射性减低或缺损区Stressimage缺损，restimage又出现显像剂分布或填充应用201TL显像时，这种随时间的改善称为redistributionIschemiareversibledefectSAVLAHLA心尖、下后壁、前间壁可逆性缺损：心肌缺血判断是什么图像、什么轴面回答两个问题：1.哪个室壁节段血流灌注异常；2.是否可逆在stress和rest（或delay）image都存在缺损而没有变化心肌梗死或疤痕组织，严重心肌缺血nonreversibledefect广泛心尖、前壁不可逆性缺损：心肌梗死低估心肌细胞活性Stressimage放射性缺损，restorredistributionimage显像剂摄取增加，但仍低于正常水平，或缺损区明显缩小心肌梗死与心肌缺血并存partlyreversibledefectStressRestStressRest心尖、部分前壁、前间壁部分可逆性缺损：心肌梗死伴缺血Stressimage及restorredistributionimage上均表现为“花斑”样散在放射性稀疏或缺损区多见于心肌病或心肌炎“花斑”样改变Case1：部分前壁、前侧壁可逆性缺损：心肌缺血Case2：下、后壁不可逆性缺损：心肌梗死StressRest

冠心病的早期诊断危险度分级及预后估侧评价心肌梗死区内心肌细胞的存活情况血管重建术适应征的筛选和疗效评价室壁瘤的诊断心肌病的鉴别诊断临床应用冠状动脉造影是诊断冠心病的金标准，但有创，且只能反映毫米级以上的较大血管的形态变化，不能直接反映冠脉循环末端心肌血流灌注状况及冠脉储备能力MPI可显示心肌局部血流灌注情况，结合介入试验可判断是否存在心肌缺血，是公认的诊断冠心病可靠的无创性检测方法敏感性和特异性均在90%左右与冠脉造影可以互为补充1.冠心病的早期诊断stressreststressrest心肌梗塞的诊断心肌梗塞的定位、面积大小及范围的确定临床症状、酶学检查和ECG改变不典型时有助于诊断和鉴别诊断不能鉴别急性梗塞及陈旧梗塞冠心病的严重程度及预后并非总和冠脉狭窄程度成正比MPI对预后和危险度分级优于冠脉造影2.危险度分级及预后估测AcampaW,TheJournalofNuclearMedicine，2005低危：运动MPI正常，心脏事件发生率与正常人群相似，预后良好，无需血管重建术高危：运动MPI显示多支病变、缺血区大于2个节段，缺血严重，预后不良，需行血管重建术中危：介于二者之间，可以先接受药物治疗，密切观察，如有加重趋势及时行血管重建术MPI将冠心病患者分为低危、中危和高危ECG的Q波并不代表心肌坏死(40~50%仍存活）以冠造为依据的冠脉成形术约有20%的患者术后心肌血流灌注并无改善MPI的可逆性缺损可肯定心肌细胞的存活，但不可逆缺损有时会低估心肌细胞的活性。201Tl24h延迟显像或再注射显像、99mTc-MIBI硝酸甘油介入显像可提高存活心肌细胞的检出率最重要的检出存活细胞的方法是血流灌注+代谢双核素显像3.评价梗死区内存活心肌适应征：心肌缺血或梗死区有存活心肌术后影像恢复正常或改善说明重建术成功安全无创，利于随访4.血管重建术适应征的筛选和疗效评价短轴示心尖部的室腔内径大于基底部，长轴示室壁瘤部位不显影，影像呈扩散形（倒“八”字），门控显像可见室壁瘤部位有反向运动5.室壁瘤的诊断心腔扩大，心室壁弥漫性变薄，放射性分布不均匀，呈散在的、小斑块状稀疏，正常区与异常区相互交叉，不呈心肌节段性分布,即“花斑”样变化6.心肌病的鉴别诊断：扩张型心肌病室间隔放射性浓聚，还常见于心尖部，常伴有心腔缩小肥厚型心肌病心肌代谢显像MyocardialmetabolicImaging心肌可利用游离脂肪酸、葡萄糖、乳酸、丙酮酸、酮体、氨基酸等作为能量来源。其中脂肪酸和葡萄糖是心肌细胞代谢最主要的能量物质。这些能量物质标记以放射性核素，静脉注射入病人体内后能被心肌细胞迅速摄取，并按照其代谢状况在心肌内分布，使用核医学成像仪就可得到心肌代谢影像心肌代谢显像葡萄糖代谢显像（18F-脱氧葡萄糖）脂肪酸代谢显像（11C-棕榈酸）有氧代谢显像（11C-乙酸）氨基酸代谢显像（13N-谷氨酸）心肌葡萄糖代谢显像空腹时游离脂肪酸是正常心肌的主要能量底物而进餐后正常心肌细胞则主要利用葡萄糖葡萄糖是缺血心肌的唯一能源坏死心肌所有代谢活动均停止原理18F-脱氧葡萄糖（18F-deoxyglucose，FDG）是葡萄糖类似物，与葡萄糖一样能被己糖激酶催化，变成18F-FDG-6-P，由于18F-FDG-6-P不是糖酵解的底物，不参与进一步代谢，而以18F-FDG-6-P的形式滞留在心肌细胞内示意图18F-FDGHexokinase18F-FDG-6-PO4Trappedincell

GlucoseFructose-6-PO4PyruvateAnaerobicrespirationCitricAcidcycleH2OCO2Glucose-6-PO4显像方法空腹18F-FDG显像（缺血心肌）葡萄糖负荷18F-FDG显像（存活心肌）胰岛素负荷18F-FDG显像（糖尿病患者存活心肌）临床应用：检出存活心肌心肌灌注显像的不可逆缺损会低估心肌细胞的活性冬眠（Hibernation）心肌顿抑（stun）心肌心肌存活:血流灌注减低的心肌节段，摄取18F-FDG正常，或相对增加，即血流、代谢不匹配（mismatch）梗死或瘢痕:血流灌注减低的心肌节段不摄取18F-FDG,即血流-代谢匹配(match)如何判断存活心肌金标准下、后壁，间壁血流灌注减低，摄取FDG正常，即血流、代谢不匹配：心肌存活Case1:判断是什么图像、什么轴面回答两个问题：1.哪个室壁节段血流灌注异常；2.代谢显像是否与之匹配下后壁血流灌注减低，不摄取FDG，即血流、代谢匹配：心肌梗死Case2:Case3:MPI:各室壁有不同程度的血流灌注减低FDG显像：心尖及部分下后壁不摄取FDG：心肌梗死前壁、间壁、侧壁摄取FDG：心肌存活99Tcm-MIBI18F-FDG心室显像和心功能测定Cardiacventricularimagingandmeasurementofcardiacfunction原理和方法静脉注射99mTc-RBC，经过数百个心动周期后其在血循环内达到平衡，此时，心室内血液容积与其放射性计数成正比记录心室内放射性计数的变化，即可了解心室内血液容积的变化多门电路采集介入试验（负荷）多门电路采集

multigatedacquisition

引用ECG门控技术，R波为起点，自动、连续、等时并于每一心动周期采集16-32帧影像，共采集500-700个心动周期观察局部室壁运动弥漫性室壁运动减低：扩张型心肌病和各种原因所致心力衰竭局限性室壁运动减低：冠心病反向运动（矛盾运动）:室壁瘤代