核医学教学课件：心血管系统

1第九章心血管系统2心血管核医学心血管核医学是核医学中发展最迅速而且最重要的领域之一。心血管核医学是现代心血管疾病诊断与研究的重要工具。核医学不仅可用于诊断心血管疾病、更重要的是可指导临床治疗、提供疾病危险度分层和预后信息。3心血管核医学主要方法心肌灌注显像Myocardialperfusionimaging心肌代谢显像Metabolismimaging心脏神经受体显像Cardiacneuroreceptorimaging心肌热区显像Hotspotimaging心血池显像与心室功能测定

Cardiacbloodpool&ventricularfunction周围血管显像Circumferencevesselimaging4核心脏病学三大技术MPI心肌缺血；心肌梗死；G-MPI心室功能测定的“金标准”之一判断存活心肌的“金标准”核素心肌代谢显像和/或MPI核素心血池显像5MedicalVolumeofCardiacProcedures—in1993Treadmillexercisetests689,851Stressechocardiography303,047StressSPECT1,158,389Coronaryangiography664,936FromGibbonsetal.JAmCollCardiol1999;33:2098.62004年进行核素心肌显像的例数美国韩国中国900万70万9万78MPI的检查步骤根据适应症选择合适的病人检查前准备注射经同位素标记的放射性显像剂图像采集和处理（SPECT或PET）图像阅读与分析出报告心肌灌注显像9一.【原理与显像剂】心肌依靠冠状动脉供血以维持正常功能。放射性药物经静脉注射后，能被心肌细胞摄取而显影，心肌细胞摄取显像剂的量与局部心肌血流灌注量呈正比，同时依赖于心肌细胞本身的活性，因此心肌细胞对显像剂的摄取除能准确反映心肌细胞血流量外，也是反映心肌细胞存活与活性的重要标志。心肌梗塞和心肌缺血分别表现为病灶处放射性缺损或放射性稀疏。心血管系统显像第二节心肌灌注显像一.原理1原理102显像剂单光子心肌灌注显像剂201Tl（201铊）生物特性近似K+，静脉注射后能迅速被心肌细胞摄取，局部心肌摄取201TI的量和清除的速度与该局部冠状动脉的血流量呈正相关，由于201TI在细胞内有持续地再蓄积作用，有“再分布”现象，故可一次完成运动显像和静息显像。

1199mTc-MIBI血流心肌细胞线粒体是一种亲脂性的小分子化合物，静脉注射能被心肌细胞摄取，进入细胞后即失去脂溶性，不能跨过细胞膜，表现为持续摄取且滞留时间长，几乎无“再分布”。静息和运动负荷显像，需两次注射显像剂后分别显像。99mTc-MIBI（99mTc-甲氧基异丁基异腈）显像方法平面显像提供的信息量少，已很少用断层显像静息显像负荷显像门控显像二.【采集方式】运动负荷药物负荷13为什么要做负荷心肌显像？静息状态，正常心肌和缺血心肌的心肌血流灌注分布可能为正常。负荷状态，正常区心肌血流增加，显像剂分布均匀，而狭窄区心肌则不能相应增加。负荷方法：运动负荷：踏车试验、平板运动药物负荷：潘生丁、腺苷、多巴酚丁胺14Cardiacstresstest（负荷心肌显像）15负荷试验的应用情况在美国，药物负荷占1/3；最常用腺苷和潘生丁

道选运动负荷试验药物负荷

不能运动；不适宜运动

运动达不到次极量心率者多巴酚丁胺禁忌证？？16运动负荷试验17运动试验种类极量运动：（220-年龄）次极量运动：（220-年龄）×85%症状限制性运动：运动的停止是根据病人的症状和体征来决定的18运动负荷MPI的检查过程于运动前置好静脉通路（肝素水；留置针）密切监护运动达最大负荷或达运动试验终点时给予放射性标记药物再以稍低的运动负荷继续运动1~2min19药物负荷试验腺苷药物负荷试验潘生丁药物负荷试验ATP也成功地用于扩血管药物负荷20药物负荷试验常用药物：腺苷本试验较运动负荷试验简便、安全，宜用于不能进行运动负荷的病人。201Tl负荷-再分布显像99mTc标记的显像剂显像

一日法隔日法SPECT心肌灌注断层显像方案

根据使用的显像剂、病人状况、检查目的可分为：201Tl负荷-再分布显像负荷状态下首次注射201Tl92.5~111MBq(2.5~3mCi)

负荷SPECT5min3~4h再注射201Tl74MBq

(3mci)5~10min再分布SPECT静息SPECT99mTc标记的显像剂一日法显像

静息状态下注射99mTc-MIBI296~333MBq(8~9mCi)

60~90min1~4h30~90min负荷状态下注射99mTc-MIBI814~925MBq(22~25mCi)静息SPECT负荷SPECT也可以注射99mTc-MIBI555MBq(15mCi)，0.5~1.0h后行负荷显像，1~4h再注射99mTc-MIBI1110MBq(30mCi)，30~90min后再行静息显像30~90min隔日60~90min负荷SPECT负荷状态下注射99mTc-MIBI740~925MBq(20~25mCi)静息状态下注射99mTc-MIBI740~925MBq(20~25mCi)静息SPECT也可先行静息显像隔日行负荷显像，两种方法结果没有差异

99mTc标记的显像剂二日法显像

25(二)断层显像26断层显像27（三）门控心肌断层显像

采用门电路技术，以心电图R波作为门控信号，确定放射性信息的采集。该技术可以同时提供两种重要信息:1.心肌血流灌注情况

2.左心室整体与局部室壁运动。３.多种心功能参数。28加入门控技术，可进行G-MPI，得到反应心脏收缩、舒张功能的参数。29(一)正常图像分析三.【图像分析】30断层影像1.定性分析31“donut-like”slicesoftheheartcutperpendiculartothelongaxisoftheheart,aredisplayedbeginningtowardtheapexandmovingtowardthebase.Theshort-axisimageseachrepresentaportionoftheanterior,lateral,inferior,andseptalwalls.StandardSPECTImagingTomographicDisplay32Tomographicslicescutparalleltothelongaxisoftheheartandalsoparalleltothelongaxisofthebodyaretermedverticallong-axistomogramsVerticallong-axisimagesaredisplayedfromlefttorightfromtheseptaledgetothelateralwallandrepresenttheanteriorwall,apex,andinferiorwall.StandardSPECTImagingTomographicDisplay33Slicesalsocutparalleltothelongaxisoftheheartbutperpendiculartotheverticallongaxisslicesareknownashorizontallong-axistomograms.Horizontallong-axisimagesaredisplayedfromlefttorightfrominferiortosuperior,representingtheseptum,apex,andlateralwalls.StandardSPECTImagingTomographicDisplay34靶心图2.

定量分析心尖前壁下壁后壁间壁侧壁显示心肌缺血的改变了解受累血管及其分布范围心肌节段的半定量评价

17节段法20节段法1.前壁基底段，2.前间隔基底段，3.下间隔基底段，4.下壁基底段，5.下侧壁基底段，6.前侧壁基底段，7.前壁中段，8.前间隔中段，9.下间隔中段，10.下壁中段，11.下侧壁中段，12.前侧壁中段，13.前壁近心尖段，14.间隔近心尖段，15.下壁近心尖段，16.侧壁心尖段，17.心尖36变黑靶心图计算机能自动将负荷与静息计数低于正常下界适当的标准差数的区域用黑色显示。37正常normal心肌缺血myocardialischemia正常与缺血的靶心图特点38（正常门控心肌断层显像）上排：舒张末期下排：收缩末期39门控心肌断层显像同时评价心肌缺血与心室功能心脏功能参数：EF、EDV、ESV、心脏质量、缺血心肌质量冠状动脉供血与心肌各节段对应关系

前降支供应前壁和室间隔的前三分之二右冠供应下壁和室间隔的下三分之一左回旋支供应侧壁心尖部通常由前降支供血，但也可由右冠状动脉和左回旋支供血后间隔可由前降支和右冠状动脉供血后侧壁可由左回旋支和右冠状动脉供血前侧壁可由前降支和左回旋支供血MPI是根据心肌各节段放射性分布稀疏或缺损情况来判断病变的血管冠状动脉供血与心肌各节段对应关系42(1)图像形态异常

1.心室腔扩大

2.左心室壁厚度的改变(2)心室放射性分布异常(二)异常图像及解释431可逆缺损型负荷显像显示局限性放射性减低或缺损，静息显像显示原异常区消失或接近消失，提示心肌缺血。负荷stress静息rest442固定性缺损负荷显像显示局限性放射性减低或缺损，静息显像表现同前，提示心肌梗死、瘢痕组织或冬眠心肌。45负荷显像：局限性放射性减低或缺损静息显像：原异常部位部份消失

提示心肌梗塞伴缺血

3部分可逆缺损型464花斑型(补钉型)运动、静息显像病灶散在,放射性分布弥漫性不均匀提示心肌病变（心肌病或心肌炎)。5反向再分布

指在心肌灌注显像中，运动心肌显像灌注正常的节段，静息心肌显像出现灌注异常；或者运动心肌显像灌注异常的节段，静息心肌显像进一步恶化的现象。机制不清，常见于溶栓治疗和经皮冠状动脉成形术治疗的心肌梗死病人，严重的冠状动脉狭窄、稳定性冠心病、X综合症患者，也可见于部分正常人。异常图像——反向再分布

49小结原理与显像剂（99mTc-MIBI、201Tl）静息—负荷；平面—断层门控心肌断层显像图像的识别—可逆缺损与固定缺损50心肌代谢显像梗塞心肌与顿抑心肌和冬眠心肌有许多共性，如室壁运动异常、局部血流灌注减低及异常心电等，使用常规诊断技术难于准确鉴别。代谢活动的存在是是心肌细胞存活的最可靠标志。51心肌代谢显像评价心肌活性心肌梗死Myocardialinfarction心肌缺血Myocardialischemia心肌坏死Myocardialnecrosis冬眠心肌Myocardialhibernating顿抑心肌Myocardialstunning

Myocardialviabilitydetection冬眠心肌：长期冠状动脉低灌注状态，局部心肌通过自身调节，减少能量消耗，以保持心肌细胞的存活。顿抑心肌：短时间内血流灌注障碍引起心室功能严重受损，恢复血流灌注后，心脏功能延迟恢复。52心肌活性检测方法99mTc-MIBI心肌灌注显像＋硝酸甘油介入法201Tl延迟显像法(延迟至24小时)201Tl再次注射显像法“晚期充填”或“静息充填”PET心肌代谢显像法方法简便不易获得不易获得最准确、昂贵心肌活力的测定对选择再血供化治疗的适应症、估测疗效和预后判断具有重要价值。心肌代谢显像是目前检测心肌细胞活性的最准确的方法，称为“金标准”。53心肌代谢显像心肌葡萄糖代谢显像心肌游离脂肪酸代谢显像心肌代谢显像临床用途心肌细胞活性估计指导冠心病的治疗心肌缺血的诊断心肌18F-FDG葡萄糖代谢显像估计心肌细胞活性评价心肌活性的金标准血流灌注糖代谢显像54急性前壁心肌梗死

123I-BMIPP所示缺损区明显大于201Tl55心血管系统显像术前CABG术后灌注-代谢显像不匹配灌注-代谢显像匹配小结：心肌代谢显像是判断心肌存活的金标准；识别标准为匹配与不匹配；指导治疗与估计预后的重要手段。56临床应用57冠心病心肌缺血早期诊断、筛查心肌梗死的评价冠心病疗效评价及预后估计心肌活性测定心脏储备功能的评价心肌疾病的鉴别诊断门控心肌断层显像测定心室功能哪些情况需要做心肌灌注显像？581.MPI对冠心病的早期诊断价值

2.在冠心病危险度分层方面的价值

3.冠心病治疗方法的选择

4.手术及药物治疗疗效评价一、在冠心病中的应用59冠状动脉造影反映的是冠脉狭窄所致的后果心肌细胞活力冠脉的储备功能心肌缺血是诊断冠心病心肌缺血无创、简便、准确的方法，其灵敏度和特异性可达90%以上。直接显示冠脉有无狭窄形态学检查的金标准介入创伤性方法（一）MPI对冠心病的早期诊断价值60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冠造是判断冠脉狭窄的“金标准”61StressRest心肌缺血Ischemia心肌梗死Myocardialinfarction心肌缺血与梗死的典型表现是什么？62ACC/AHA/ASNC指南敏感性特异性meta-analysis运动负荷87%73%近十年33项临床试验腺苷及潘生丁药物负荷89%75%同期17项临床试验SPECTMPI诊断冠心病（狭窄≥50%）63江苏省人民医院的报道李殿富等，临床心血管病杂志，敏感性特异性G-MPI90.7％88.7％NG-MPI88.3％79.2％SPECTG-MPI诊断冠心病（狭窄≥50%）G-MPI提高了该技术诊断冠心病的特异性

64心肌缺血

——心肌灌注显像呈“可逆性缺损”

65冠心病诊断治疗的目标降低心脏事件风险恶性心脏事件风险症状改善预后改善（二）在冠心病危险度分层方面的价值66哪种技术？临床判断心电图运动试验冠脉造影MPI负荷超声需要做冠脉造影能从血运重建术获益识别高危病人（年恶性心脏事件风险>3%）67在冠心病危险度分层方面的价值显著优越于临床和心电图运动试验也优越于冠脉造影大量的循证医学证据68根据MPI可对病人进行准确的危险度分层MPI结果年心脏恶性事件危险度正常<1%低危轻、中度异常1%~3%中危严重异常>3%高危血运重建术

技术本身的风险>1%不能降低非致死性MI风险69（三）冠心病治疗方法的选择治疗方法药物治疗介入治疗外科治疗70根据MPI结果制定病人的下一步处理方案轻、中度心肌缺血药物治疗严重缺血冠脉造影选择合适的治疗方案:CABG；PCI；药物治疗；心脏移植71MPIACC/AHA/ASNC指南，临床可疑及确诊的冠心病MPI作为冠脉造影的“把门人”（gatekeeper）以提高造影的阳性率制定更合理的治疗方案降低冠心病漏诊率大幅度降低总体医疗费用（30%~50%）72心肌缺血：心肌灌注显像可逆缺损型男，40岁。劳累性胸憋40余天，休息及含硝酸甘油后缓解。ECG：STⅡ、Ⅲ、avF水平及下斜形下移>1mm冠脉造影:右冠脉100%闭塞核医学检查:下后壁可逆性放射性缺损区。73根据典型的固定缺损型影像，可以诊断本病，并可显示病变部位、大小和范围。有无心肌存活须注意鉴别。心肌梗死74（四）评价心肌细胞活力病例1：男，42岁，心前区疼痛反复发作3年。冠脉造影：左前降支狭窄80%。诊断：陈旧性前壁和间壁心肌梗死。

病例2：男，59岁，心前区疼痛反复发作6个月。冠脉造影：左前降支狭窄90%，右冠状动脉狭窄50%，左旋降支狭窄75%诊断：冠心病、心绞痛。PTCA术前及术后显像PTCA术前及术后显像75(五）手术及药物治疗疗效评价男，59岁。间断性心前区闷痛不适3年，突然加重6小时。检查：BP160/100mmHg，HR68次/min，心尖区可闻及3级收缩期杂音；空腹血糖8.9mmol/L；EKG:Ⅱ、Ⅲ、avF导联ST段压低诊断：急性心肌梗死;原发性高血压;糖尿病。治疗：PTCA术治疗前PTCA术后术后2周术后12周冠脉搭桥术(CABG)、经皮腔内冠脉成形术(PTCA)及其他治疗方法冠脉造影：左冠脉前降支狭窄达100%核医学检查：左室前壁和前间壁心肌呈放射性缺损区76术前术后1Wstressrest77二、心肌病的鉴别诊断舒张末期收缩末期缺血性心肌病Ischemiccardiomyopathy扩张型心肌病Dilatedcardiomyopathy肥厚型心肌病Hypertrophiccardiomyopathy78心血池与心功能显像平衡法心血池显像（平衡门控心血池显像）首次通过法79首次通过法80平衡门控心血池显像一.【原理和方法】采用门电路技术，通过EKG信号来确定心血池内放射性信息的采集（设定的时间间隔），从而了解心室舒缩功能及室壁运动情况81采用运动或药物负荷下的心血池影像和心功能参数与静息状态的对比，了解心脏的储备功能，提高诊断缺血性心脏病的敏感性。显像剂:99Tcm--RBC方法82心动周期中不同时段的影像83运动低下型RS<25%（11%-25%为轻度，0%-10为中度）无运动型RS=0反向运动型RS为负数（矛盾运动）1.局部室壁运动与功能分析

ED-ESRS(%)=×100ED弥漫性室壁运动低下：是扩张性心肌病和心力衰竭的表现局部室壁运动低下：特别是负荷试验后异常是诊断冠心病的重要依据室壁轴缩短率(RS)(正常值≥25%)正常异常二.【结果与分析】842.心室容积曲线与心功能参数⑴.心室收缩功能指标射血分数(EF)⑵.心室舒张功能指标高峰充盈率(PFR)局部射血分数

EDV–ESVEF(%)=×100EDV⑶.心室容量负荷参数心室舒张末期容积（EDV）

心室收缩末期容积（ESV）LVEF>50%RVEF>40%运动后5%(参考值80±36ml)(参考值35±18ml)心室舒张期容积的最大变化速率853.相位分析·时相图·时相直方图·振幅图·时相电影863.时相分析·时相图·时相直方图·振幅图·时相电影第三节放射性核素心脏功能显像平衡门电路法心血池显像三结果与分析⑴.时相图将心脏各部位收缩的时序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。正常房室收缩时差较大，左右心室基本同步。87为心室时相度数频率的分布图。横坐标为时相度数（0°─360°),纵坐标为频率。正常心室与心房的时相直方图分别呈正态分布。

⑵.时相直方图相角程(心室峰底的宽度)：反映心室的收缩协调性的重要参数。正常<65°⑶.振幅图显示心脏各部位收缩幅度大小，也是以灰度或颜色表示，灰度越高，振幅越大。正常左心室收缩振幅高于右心室。局部室壁运动障碍处灰度降低。⑷.时相电影动态显示心肌激动传导过程。

三.【临床应用】１.心肌缺血的早期诊断心肌缺血静息心功在正常范围内或仅有舒张功能下降（PFR），局部室壁运动正常负荷心室舒缩功能和室壁运动障碍（局部），表现为EF小于5%，PER、PFR程度低于正常，REF，相角程增宽与心肌灌注显像结合，可明显提高心肌缺血诊断的准确性。2.冠心病的病情程度与预后估计

心功能参数能正确反映心肌的收缩力、顺应性和协调性。可用于判断左右心室功能、评价药物和手术疗效、选择手术时机和估计预后等。两组数据LVEF下降,CABG后患者死亡率达55%LVEF正常,CABG后患者死亡率仅4%LVEF<30%,心脏事件的年发生率为50%LVEF>30%,心脏事件的年发生率<9%90

局部室壁运动：呈反向运动。时相图：显示瘤区灰度与心房大血管相近。

时相直方图：示心室相角程明显增加

>125°。心室峰与心房峰之间出现室壁瘤峰。门电路心血池显像对室壁瘤有较大的诊断价值。3、室壁瘤的诊断血池上表现：左心室形态失常，局限性囊袋样膨出。91肥厚型心肌病：左心血池影像明显缩小，外周可见类似心包积液的“Ｕ”形空白区。4.心肌病辅助诊断扩张型心肌病：心血池影像明显扩大，广泛室壁运动障碍，时相图与振幅图呈现“补钉样”改变。92心肌灌注与门控心血池显像的异常类型与特点心室功能参数心肌缺血局部可逆缺损--------心肌梗塞+++病灶处部位缺损局部囊袋样突出病灶呈散在缺损普遍室腔扩大、室壁变薄普遍降低延迟延迟反向运动普遍减弱室壁瘤扩张型心肌病疾病类型显像特点门控心血池显像局部室壁运动相角程振幅时相时相分析EF PF