心血管核医学培训课件

1、心血管核医学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2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背景2心血管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

2、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3心血管核医学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4心血管核医学主要内容心肌灌注显像4心血管核医学心肌灌注显像Myocardial Perfusion Imaging，MPI5心血管核医学心肌灌注显像5心血管核医学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6心血管核医

3、学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7心血管核医学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作用及分类主要用于诊断心肌缺血 运动负荷试验 exercise stress test 药物负荷试验 pharmaceutical stress test8心血管核医学作用及分类主要用于诊断心肌缺血8心血管核医学exercise

4、 stress test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9心血管核医学exercise stress test机体剧烈运动时，心脏pharmaceutical stress test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1受体,使心率加快、心肌收缩力增强，心肌耗氧量增加10心血管核医学pharmaceuti

5、cal stress test潘生丁，显像剂SPECT心肌灌注显像剂 201TL 99mTc-MIBI 99mTc-tetrofosmin 99mTc-teboroximePET心肌灌注显像剂 15O-H2O， 13N-NH3、82Rb11心血管核医学显像剂SPECT心肌灌注显像剂11心血管核医学201TL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 12心血管核医学201TL由

6、加速器生产，它的生物特性近似K+ 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34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201Tl 24 h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。13心血管核医学201TL再分布 Redistribution正常心肌于负99mTc-MIBI 由钼锝发生器生产，

7、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 14心血管核医学99mTc-MIBI 由钼锝发生器生产，首次心肌的摄取率为6201TL99mTc-MIBI 物理半衰期74h6.02h射线能量（KeV）69-80140辐射吸收剂量（GY/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15心血管核

8、医学201TL99mTc-MIBI 物理半衰期74h6.02h射方法断层显像：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16心血管核医学方法断层显像：通常自右前斜位45至左后斜位45 ，5-6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17心血管核医学图像分析定性分析17心血管核医学前壁前间壁后壁后间壁前侧壁后侧壁近基底前壁前间

9、壁后壁后间壁前侧壁后侧壁定性分析 短轴位，short axis, 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18心血管核医学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前壁下壁心尖后壁前壁下壁后壁心尖定性分析 垂直长轴，vertical long axis, VLA平行于心脏长轴而垂直于膈面由室间隔向侧壁方向19心血管核医学前壁下壁心尖后壁前壁下壁后壁心尖定性分析 垂直长轴，ver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

10、，horizontal long axis, HLA平行于心脏长轴由膈面向上20心血管核医学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21心血管核医学前壁下壁后壁心尖 VLA SA HLA问题1：各个轴面分别可问题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

11、 SA HLA22心血管核医学问题2：各个室壁分别由什么轴面观察？观察前壁、下后壁：SA、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？23心血管核医学后侧壁心尖、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。stressreststressrest24心血管核医学stressstressstressrestrestrest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25心血管核医学极坐标靶

12、心图 变黑靶心图 前壁下壁后壁基底部间壁侧壁基底定量分析 左室收缩功能参数26心血管核医学定量分析 左室收缩功能参数26心血管核医学左冠状动脉前降支(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27心血管核医学左冠状动脉前降支(LAD)： 左室前壁、前间壁冠状动脉的供血INPOAPPOLCXLADRCD冠状动脉支配的室壁节段28心血管核医学INPOAPPOLCXLADRCD冠状动脉支配的室壁节段28负荷-静息态心肌灌注显像异常所见可逆性缺损 reversible defect不可逆性缺损 nonreversib

13、le defect混合性缺损 partly reversible defect“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29心血管核医学负荷-静息态心肌灌注显像异常所见可逆性缺损 rStress image缺损，rest image 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redistributionIschemiareversible defect30心血管核医学Stress image缺损，rest image 又出现显SAVLAHLA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

14、个室壁节段血流灌注异常；2.是否可逆31心血管核医学SAVLAHLA心尖、下后壁、前间壁可逆性缺损：心肌缺血判断在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nonreversible defect32心血管核医学在stress和rest（或delay）image都存在缺损广泛心尖、前壁不可逆性缺损：心肌梗死低估心肌细胞活性33心血管核医学广泛心尖、前壁不可逆性缺损：心肌梗死低估心肌细胞活性33心血Stress image放射性缺损，rest or redistribution image显像剂摄取增加，但仍低于正常水平，或缺损区明显缩小

15、心肌梗死与心肌缺血并存partly reversible defect34心血管核医学Stress image放射性缺损，rest or rediStressRestStressRest心尖、部分前壁、前间壁部分可逆性缺损：心肌梗死伴缺血35心血管核医学StressRestStressRest心尖、部分前壁、前间Stress image及rest or redistribution image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36心血管核医学Stress image及rest or redistribCase 1： 部分前壁、前侧壁可逆性缺损：心肌缺血

16、37心血管核医学Case 1： 部分前壁、前侧壁可逆性缺损：心肌缺血37心血Case 2： 下、后壁不可逆性缺损：心肌梗死StressRest38心血管核医学Case 2： 下、后壁不可逆性缺损：心肌梗死StressR 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39心血管核医学 冠心病的早期诊断临床应用39心血管核医学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

17、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40心血管核医学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stressrest41心血管核医学stressrest41心血管核医学stressrest42心血管核医学stressrest42心血管核医学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43心血管核医学心肌梗塞的诊断心肌梗塞的定位、面积大小及范围的确定43心血管冠心病的严重程度及预后并非总

18、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Acampa W, The Journal of Nuclear Medicine，200544心血管核医学冠心病的严重程度及预后并非总和冠脉狭窄程度成正比 2.危险低危：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45心血管核医学低危：运动MPI正常，心脏事件发生率与正常人群相似，预后良好

19、ECG的Q波并不代表心肌坏死(4050% 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。201Tl 24h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46心血管核医学ECG的Q波并不代表心肌坏死(4050% 仍存活）3.评价适应征：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47心血管核医学适应征：心肌缺血

20、或梗死区有存活心肌4.血管重建术适应征的筛选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48心血管核医学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49心血管核医学心腔扩大，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50心血管核医学室间隔放射性浓聚，还常见于心尖

21、部，常伴有心腔缩小肥厚型心肌病心肌代谢显像Myocardial metabolic Imaging51心血管核医学心肌代谢显像51心血管核医学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52心血管核医学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

22、（13N-谷氨酸）53心血管核医学心肌代谢显像葡萄糖代谢显像（18F-脱氧葡萄糖）53心血管核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54心血管核医学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5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55心血管核医学原理18F-脱氧

23、葡萄糖（18F-deoxyglucose， 示意图18F-FDGHexokinase18F-FDG-6-PO4Trapped in cell GlucoseFructose-6-PO4PyruvateAnaerobic respirationCitric Acid cycleH2O CO2Glucose-6-PO456心血管核医学示意图18F-FDGHexokinase18F-FDG-6-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）57心血管核医学显像方法空腹18F-FDG显像（缺血心肌）57心血管核医学临

24、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58心血管核医学临床应用：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59心血管核医学心肌存活:血流灌注减低的心肌节段，摄取18F-FDG正常，或下、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Case 1:判断是什么图像、什么轴面回答

25、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60心血管核医学下、后壁，间壁血流灌注减低，摄取FDG正常，即血流、代谢不匹心血管核医学培训课件Case 3: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-FDG62心血管核医学Case 3:MPI: 各室壁有不同程度的血流灌注减低99T63心血管核医学63心血管核医学心室显像和心功能测定Cardiac ventricular imaging and measurement of cardiac function64心血管

26、核医学心室显像和心功能测定64心血管核医学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）65心血管核医学原理和方法静脉注射99mTc-RBC，经过数百个心动周期后其多门电路采集 multigated acquisition 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66心血管核医学多门电路采集 multigated acquisition67心血管核医学67心血管核医学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68心血管核医学观察局部室壁运动弥