心血管系统核医学

第九章循环系统核医学(一)

Cardiovascularnuclearmedicine

--心肌显像

核医学教程1编辑ppt第一节概论

Section1Introduction冠心病（CAD）是危害人类健康的最主要疾病之一，诊断CAD有哪些手段？用核素心肌显像能诊断冠心病吗？2编辑ppt心血管系统核医学是核医学中开展最快、应用最广泛的领域之一。以无创、简便、平安的显示心肌血流、代谢和心脏功能为特点，是现代心血管疾病诊断与研究的重要手段。早在1926年，美国波士顿的内科医生Blumgard等人就首先利用天然放射性核素氡测定动静脉血管床之间的“循环时间〞，开创了人体循环系统示踪研究的先河。核医学不仅可以用于诊断心血管疾病，更重要的是可以知道临床治疗、提供疾病危险度分层和预后信息。目前，心肌血流灌注显像应用最为广泛，在评价冠状动脉的储藏功能、诊断冠心病、判断心肌细胞活力等方面具有独特的临床价值。然而，我国心血管系统核医学的开展并不理想，以下图为心肌血流灌注显像在世界各地的开展情况。

3编辑ppt250-999MPS/100,000100-249MPS/100,00050-99MPS/100,000LimitedInformationorNoMPSFigure.EstimatesofWorldwideUtilization(per100,000ofthepopulation)ofNuclearCardiologyProcedures1-50MPS/100,000≥1,000MPS/100,000UtilizationStrata(per100,000ofthePopulation)4编辑pptContents心肌代谢显像(myocardialmetabolicimaging)

：脂肪酸、葡萄糖、氨基酸。心肌灌注显像(myocardialperfusionimaging)：静息，负荷（运动、药物），包括PET和SPECT显像。乏氧心肌显像(myocardialhypoxiaimaging)

：心肌存活性。心肌细胞凋亡显像心脏受体显像(cardialneuroreceptorimaging)

：交感与副交感受体，123I－MIBG研究最广，评价心衰预后及治疗。心肌梗死显像(myocardialinfarctionimaging)

心肌显像心肌代谢显像(myocardialmetabolicimaging)

：脂肪酸、葡萄糖、氨基酸。心肌灌注显像(myocardialperfusionimaging)：静息，负荷（运动、药物），包括PET和SPECT显像。乏氧心肌显像(myocardialhypoxiaimaging)

：心肌存活性。心肌细胞凋亡显像心脏受体显像(cardialneuroreceptorimaging)

：交感与副交感受体，123I－MIBG研究最广，评价心衰预后及治疗。心肌梗死显像(myocardialinfarctionimaging)

心肌显像5编辑ppt第二节放射性核素心肌灌注显像

Section2RadionuclideMyocardialPerfusionImaging(一)显像原理〔principle〕

心肌灌注显像(MPI)是利用正常或有功能的心肌细胞选择性摄取某些碱性离子或核素标记化合物的作用，应用SPECT行进心肌平面或断层显像，而坏死的心肌以及缺血心肌那么不显影〔缺损〕或影像变淡〔稀疏〕，从而到达诊断心肌疾病和了解心肌供血情况的目的。6编辑ppt〔二〕显像剂〔radiopharmaceuticals〕1201Tl299mTc标记化合物：99mTc-MIBI、99mTc-teboroxime、99mTc-tetrofosmine3正电子药物：15O-H2O

82RB

13N-NH37编辑ppt首次通过心肌组织的摄取率高；不受其它药物的影响；心肌的摄取量与局部心肌血流量呈正比关系。理想显像剂应具备的条件8编辑ppt发射88%的x射线及12%的γ射线钾离子类似物Na＋-K＋-ATP酶泵主动运转正常心肌灌注主动摄取病变心肌减少/不摄取延迟显像有再分布201Tl19编辑ppt脂性一价阳离子膜电位差透过细胞膜转运心肌细胞线粒体主动吸收细胞线粒体功能显像剂病变组织减少/不摄取延迟显像无再分布99mTc-MIBI210编辑ppt13NT1/210min13N-NH3血迅速去除首次通过提取率高心肌浓集多细胞膜被动扩散注射后5min显像313N-NH311编辑ppt82Rb82RbT1/275sK阳离子类似物Na+-K+-ATP酶泵主动转运首次通过提取65~70%快速自动注射重复检测412编辑ppt

(三)检查方法〔testprocess〕

201TI负荷-再分布显像法199mTc-MIBI负荷-静息二日法299mTc-MIBI负荷-静息一日法3双核素显像4显像方案〔imagingprotocol〕13编辑ppt1201Tl负荷-再分布显像法负荷试验时静脉注射2.5∽3mCi，5min后行早期显像；2∽4小时行再分布显像；如需判断心肌细胞活力，可于再分布显像后再次注射2mCi，5min行静息显像。14编辑ppt

299mTc-MIBI负荷-静息二日法负荷试验时静脉注射20∽25mCi，0.5∽1.5h后显像；隔日再注射20∽25mCi，1∽1.5h后行静息显像。15编辑ppt399mTc-MIBI负荷-静息一日法休息时静脉注射8∽9mCi，1∽1.5h后行静息显像；1∽4h行负荷试验，再注射22∽25mCi，0.5∽1.5h显像。16编辑ppt4双核素显像法休息时静脉注射201TI3mCi，15min后显像；第60min行负荷试验，再注射99mTc-MIBI25mCi，15min后显像。17编辑pptⅡ.心脏负荷试验运动负荷试验平板试验踏车试验负荷试验药物负荷试验腺苷负荷试验潘生丁负荷试验多巴酚丁胺负荷试验18编辑ppt心肌灌注显像是检测冠状动脉狭窄所引起的后果即心肌缺血，冠状动脉有了狭窄，即使到达管腔的80%，在静息状态下，冠脉血流量可以在正常范围，只有在心脏负荷试验到达一定程度才表现出心肌缺血，此外，冠脉狭窄的病人血管有侧枝循环形成，病人长期服药均可影响心肌灌注显像阴性。

为什么要做负荷试验？19编辑ppt怀疑或确诊冠心病的患者负荷核素心肌显像（MPI）有什么临床价值？腺苷负荷核素心肌显像AdenosinestressMPI诊断危险度分层预后评估术前筛查疗效评价20编辑pptA1受体负性的变时变力变传导低血压缺血预适应A2A受体扩张冠脉抑制血小板聚集A2B受体扩张冠脉低血压支气管痉挛A3受体支气管痉挛低血压缺血预适应腺苷腺苷是一种强血管扩张剂扩张机制是通过激活血管内皮细胞膜外表的腺苷受体(A2A受体)而实现快速扩张正常冠脉〔4-5倍〕狭窄冠脉血流增加很小或没有增加血流自缺血区域向非缺血区域再分布腺苷的药理作用21编辑ppt注射显像剂心肌灌注显像1-1.5小时0分3分6分4小时腺苷负荷试验检查前24h停用潘生丁、氨茶碱类药物，忌饮含咖啡因类的饮料；12-24h停用硝酸盐类制剂。患者仰卧在检查床上，建立通畅的静脉注射通道。测量血压，连接心电图，心电监护并记录血压及病症。静脉缓慢滴注腺苷0.14mg/(kg·min)，共计6min。于静脉滴注腺苷3min末时，由对侧手壁静脉注射心肌灌注显像剂。腺苷负荷试验标准操作流程22编辑ppt负荷试验时，应由医生与一名技术人员负责；须备有氧气、药物、除颤器等急救设备。腺苷的不良反响以胸痛最常见，其他尚有头疼、面部潮红、上腹部不适等，一般于减慢滴注速度或停止滴注腺苷1-2min后自行缓解。腺苷负荷试验有哪些本卷须知？23编辑ppt敏感性82.05%特异性83.87%准确性82.86%阳性预测值86.49%阴性预测值78.79%AdenosinestressMPI

对冠心病心肌缺血诊断24编辑ppt腺苷负荷试验副反响多，但持续时间非常短。潘生丁负荷试验副反响多，且持续时间长，患者不易耐受。多巴酚丁胺负荷试验操作繁琐，临床负担重。与其他药物负荷试验相比25编辑ppt急性心肌梗死〔1周内〕。不稳定性心绞痛，不宜做运动或多巴酚丁胺试验。不能进行有效运动，或患有周围血管疾病、骨关节疾病、较严重的脑、肺、肾脏疾病者宜选用药物负荷试验。支气管哮喘病发作期、严重的慢性阻塞性呼吸道疾病。氨茶碱过敏者不宜做双嘧达莫负荷试验。严重心律不齐。在使用支气管扩张药物。病窦综合征患者或II、III级房室传导阻滞。高血压患者中血压高于180/100mmHg〔24/13kPa〕。负荷试验有哪些禁忌症？26编辑ppt平面显像〔planarmyocardialperfusionimaging〕断层显像〔SPECTimageacquisition〕门控SPECT显像〔ECGgatedSPECTmyocardialperfusionimaging〕PET显像〔PETimageacquisition〕(四)图像采集与处理

〔technicalaspectsofimageacquisitionanddisposal〕27编辑ppt

以ECG的R波作为门控信号，负荷或静息显像方案同99mTc-MIBI一般断层显像。采集结束后应用专用软件进行图像处理和图像重建，得到舒张期和收缩期的一系列图象，据此可同时获得心室收缩功能指标。

什么叫门控SPECT采集？28编辑ppt按照设备自带的软件进行图像处理，获得短轴、水平长轴、垂直长轴的断层图像，根据获得的图像进一步进行靶心图分析。图像处理29编辑ppt正常断层影像定性分析主要为目测：稀疏、缺损定量分析包括：周边剖面计数极坐标二维靶心图肺摄取参数左心室几何参数(五)图像阅读与分析

imageanalysisandinterpretation30编辑ppt短轴断面〔XZ〕：左心室壁呈环状，中心空白区为心腔。垂直长轴〔YZ〕：起于室间膈，止于外侧壁，下壁的放射性分布往往比前壁少。水平长轴〔XY〕：自前壁至膈面。短轴、水平长轴、垂直长轴的断层图像31编辑ppt左室断层示意图

32编辑ppt右室不显影。左室各断层放射性分布大致均匀，无显著放射性分布稀疏或缺损区。心腔无明显扩大。正常人心尖部较薄，可呈放射性分布稀疏区。短轴断面〔XZ〕：左心室壁呈环状，中心空白区为心腔。垂直长轴〔YZ〕：起于室间膈，止于外侧壁，下壁的放射性分布往往比前壁少。水平长轴〔XY〕：自前壁至膈面。(1)MPI正常断层影像33编辑ppt正常短轴影像图

34编辑ppt35编辑ppt

正常水平长轴影像36编辑ppt37编辑ppt

正常垂直长轴影像38编辑ppt39编辑ppt正常G-MPI断层影像40编辑ppt正常G-MPI室壁运动影像41编辑pptG-MPI左室舒缩功能分析42编辑ppt建立在圆周剖面分析法的根底上，但它只分析短轴断面影像。每一层断面作一个圆周剖面技术图，计算机自动在各个扇区内搜寻出单位像素的最大计数值，每个扇区的最大计数值百分数，表示各层面心肌各局部的放射性相对浓度。(2)极坐标二维靶心图43编辑ppt下、后壁前壁侧壁间壁靶心图节段与冠状动脉分布图44编辑ppt正常G-MPI断层影像及靶心图45编辑ppt异常负荷及静息MPI的靶心图46编辑ppt1.图像形态异常心室腔扩大左心室壁厚度改变2.心室放射性分布异常可逆性缺损（提示心肌仍存活）部分可逆性缺损（提示部分心肌为不可逆性缺血）固定性缺损（多见于梗死、心肌瘢痕和冬眠心肌，少数心肌仍存活）反向再分布缺损（见于急性心梗再通后功能损伤的心肌等）花斑状改变（可见心肌病、心肌炎）3.心功能异常(3)MPI异常影像47编辑ppt可逆性缺损48编辑ppt不可逆性缺损49编辑ppt混合性缺损50编辑ppt心室腔扩大、花斑状改变51编辑ppt心室收缩功能减低52编辑ppt右室显影53编辑ppt典型的冠心病靶心图和SPECT/CT融合图像54编辑ppt82RbPET负荷及静息心肌灌注显像及血流量55编辑ppt82RbPET负荷心肌灌注显像与CTCA融合图像56编辑ppt13N-NH3

PET心肌灌注显像57编辑ppt位移伪影软组织衰减左束支传导阻滞（LBBB）左室肥厚下壁放射性分布稀疏：肝脏、横膈前壁放射性分布稀疏:乳腺、胸大肌(4)心肌显像常见伪影分析58编辑ppt下壁伪影：仰卧位见下壁放射性分布稀疏59编辑ppt下壁伪影：俯卧位见下壁放射性明显填充60编辑ppt乳房衰减伪影61编辑ppt(六)临床应用〔clinicalapplication〕有病症的疑诊患者诊断CAD；有高危因素的无病症疑诊患者诊断CAD；对可疑或确诊的CAD患者进行诊断和危险度分层；冠脉造影所发现的临界病变的功能意义判断；血运重建术后的患者〔再狭窄或桥血管再闭塞的诊断〕非心脏大手术前评估患者的CAD可能性及其危险度；心力衰竭患者的病因诊断；有严重心律失常或心源性猝死患者的病因诊断；CAD的疗效评价；存活心肌判断；心肌病的病因诊断62编辑ppt

PTCA术前PTCA术后病例一CAD治疗后的疗效评估

63编辑ppt男性58岁既往有高血压病史1年血压控制理想否认有糖尿病病史否认有吸烟/饮酒/家族史血脂：TL9.37LDL7.23HDL1.01TG2.72现病史：颈部疼痛1年，加重7天，伴胸闷/胸痛/出汗，口服麝香保心丸后上述病症缓解2021年2月外院多排CT诊断：LAD近段狭窄30%病例二有症状的疑诊患者诊断CAD64编辑ppt65编辑ppt

第三节PET心肌代谢显像

Section3myocardialmetabolicimaging66编辑ppt葡萄糖、脂肪酸是心肌细胞代谢地重要能量底物，利用核素标记地某些底物被心肌细胞摄取来反映心肌细胞的代谢情况。禁食状态下，正常心肌细胞以脂肪酸为主要能量，而缺血的心肌细胞因缺氧无法通过脂肪酸地β氧化获得足够的能量，须通过耗氧量很低甚至不需氧地葡萄糖提供ATP，因此影像上表现为缺血心肌摄取显像剂而正常心肌或坏死心肌不能摄取。在葡萄糖负荷状态下，缺血但仍存活的心肌和正常心肌均可摄取葡萄糖而显影，而坏死心肌不显影，它是判断心肌是否存活的“金标准〞。(一)显像原理〔principle〕67编辑ppt18F-FDGT1/2109m血去除T1/2，11.6m心肌摄取注射量1~4%〔二〕显像剂〔radiopharmaceuticals〕68编辑ppt空腹4~6小时，测血糖血糖<7.77mM/L,口服葡萄糖50~75g>8.88mM/L,皮下注射胰岛素4-8U，使血糖控制7.77~8.88mM/L静脉注射18F-FDG5~10mCi45~60m后显像(三)检查方法〔testprocess〕69编辑ppt代谢-灌注不匹配〔metabolism-perfusionmismath〕：心肌灌注显像呈降低或缺损的节段，葡萄糖代谢显像显示相应节段葡萄糖摄取正常甚至相对增加，提示心肌细胞缺血但仍存活。代谢-灌注匹配〔metabolism-perfusionmath〕：心肌灌注显像呈缺损的节段，葡萄糖代谢显像显示相应节段无葡萄糖摄取，提示心肌细胞不再存活。(四)图像阅读与分析

imageanalysisandinterpretation70编辑ppt代谢-灌注不匹配71编辑ppt代谢-灌注匹配72编辑ppt存活心肌的检测：为本检查最主要的临床应用，是判断存活心肌的最可靠方法。有研究说明，有存活心肌接受血运重建术的CAD患者心脏性死亡风险显著降低。诊断心肌缺血：一般在空腹条件下进行，禁食状态缺血心肌18F-FDG摄取量有所增加，与正常心肌聚集量减低形成比照，成为“热区〞，据此可诊断心肌缺血。(五)临床应用〔clinicalapplication〕73编辑ppt第四节核素心肌显像与其他显像方法的比较

Section4comparisonofmyocardialperfusionimagingwithothertechniques74编辑ppt心肌灌注显像反映的是心肌的