心血管系統(tǒng)顯像

1、,心血管系統(tǒng)cardiovascular nuclear medicine,第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科 鄧惠興,,,核心臟病學(xué)（nuclear cardiology）主要內(nèi)容,,心肌顯像 Myocardial imaging,1,,心臟血池顯像 Cardiac blood pool imaging,2,,核素心血管造影 Radionuclide Cardioangiography,3,,周圍血管顯像

2、 Circumference vessel imaging,4,,斑塊及血栓顯像 Circumference vessel imaging,5,,一、心肌顯像,1、心肌灌注顯像 Myocardial perfusion imaging,,,,,,顯像原理,正常或有功能的心肌細(xì)胞可選擇性攝取某些顯像藥物，其攝取量與該部位冠狀動(dòng)脈灌注血流量成正比，與局部心肌細(xì)胞的功能或活性密切相關(guān)。 正?；蛴泄δ艿男募★@影，而

3、壞死和缺血的心肌不顯影（缺損）或影像變淡（稀疏），從而達(dá)到了解心肌供血、診斷心肌疾病的目的。,1.1 顯像劑,正電子藥物,首次通過(guò)心肌組織的攝取率高 圖像采集期間分布及濃度穩(wěn)定 不受其它藥物的影響,顯像劑,99mTc標(biāo)記化合物,201TI,1,2,3,常用心肌顯像劑比較,常用心肌顯像劑特性,1.2 顯像方法,,201TI負(fù)荷-再分布顯像法,1,,99mTc-MIBI負(fù)荷- 靜息隔日法,2,,99mTc-MIB

4、I負(fù)荷- 靜息一日法,3,,雙核素法,4,1.3 正常影像,平面顯像,體位：ANT、LAO45°、LAO70°計(jì)數(shù)：500k矩陣：128×128放大：2倍,正常影像,斷層顯像,心肌節(jié)段與冠狀動(dòng)脈供血的關(guān)系,左前降支 (LAD) 前壁、前間壁、部分心尖左回旋支 (LCX) 側(cè)壁、后間壁（15%）右冠脈 (RCA) 下壁、后壁、后間壁（85%）,正常影

5、像,藥物負(fù)荷,1.4 心臟負(fù)荷試驗(yàn),,為什么要做負(fù)荷實(shí)驗(yàn)？,coronary flow reserve,,,% Diameter narrowing,,負(fù)荷試驗(yàn)基本原理,運(yùn)動(dòng)時(shí)，心臟負(fù)荷增加，正常心臟冠脈血流量增加3~5倍。而病變冠脈不能有效擴(kuò)張，其灌注區(qū)血流量明顯低于正常心肌，不僅導(dǎo)致局部心肌供氧不足，收縮力、順應(yīng)性降低，并且破壞整個(gè)心室壁收縮和舒張的協(xié)調(diào)性，結(jié)果造成整個(gè)心臟功能降低。,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn),,胸痛的診斷及鑒別診斷診斷冠心

6、病及其病變的范圍和程度心肌梗塞的預(yù)后估計(jì)心臟手術(shù)前排除冠心病,,急性心肌梗塞（<1周）、不穩(wěn)定心絞痛嚴(yán)重心律失常、嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄肥厚梗阻性心肌病、重度心衰嚴(yán)重全身疾病或運(yùn)動(dòng)障礙,,運(yùn)動(dòng)量達(dá)次極限量 ST段下移>0.2mV或上抬>0.1mV 胸痛、呼吸困難、休克或心衰表現(xiàn)，嚴(yán)重心律失常,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)影像,藥物負(fù)荷試驗(yàn),,潘生丁試驗(yàn)：0.142mg/kg/min 4分鐘內(nèi)注射完腺苷試驗(yàn)： 0.14mg/

7、kg/min 共滴6分鐘多巴酚丁胺試驗(yàn)：5-20μg/kg/min達(dá)中止指標(biāo)后續(xù)滴1分鐘,,除運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)禁忌證外，支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病，房室傳導(dǎo)阻滯、sss、低血壓、氨茶堿過(guò)敏者,,適合于不能運(yùn)動(dòng)的患者、女性患者、LBBB患者、X綜合征患者，服用受體阻滯劑患者及糖尿病合并冠心病患者的診斷。,潘生丁負(fù)荷影像,腺苷負(fù)荷影像,1.5 異常影像分析,,定性分析,兩個(gè)不同軸向斷面和連續(xù)兩個(gè)層面上，相應(yīng)節(jié)段出現(xiàn)放射性稀疏缺損,圓周剖面曲線分

8、析,極坐標(biāo)靶心圖分析,心肌計(jì)數(shù)密度測(cè)定,定量分析,缺血半定量分析,心肌灌注顯像的異常類型及其臨床意義,定性分析,固定性缺損,可逆性缺損,部分可逆性缺損,反向分布,花斑型缺損,Bull’s eye analysis,,定量分析,,靶心圖,2、心肌代謝顯像及存活心肌的檢測(cè),通過(guò)心肌能量代謝底物進(jìn)行顯像，可準(zhǔn)確、靈敏判斷心肌細(xì)胞的存活，是目前評(píng)價(jià)心肌活力最可靠的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。,存活心肌的檢測(cè)是現(xiàn)代心臟病學(xué)的重要課題之一。及時(shí)恢復(fù)冠狀動(dòng)脈血流

9、，阻止心肌從可逆性損傷向不可逆性損傷發(fā)展，是治療的目的和關(guān)鍵所在，而準(zhǔn)確無(wú)創(chuàng)的鑒別存活心肌和梗死心肌，對(duì)再血管化治療適應(yīng)癥的選擇、療效的評(píng)估和預(yù)后的判斷有著極其重要的臨床意義。,2.1 原理,,,18F-FDG,灌注-代謝不匹配和心肌灌注顯像合用檢測(cè)存活心肌,,,11C-PA 、11C-乙酸123I-BMIPP,攝取減少，清除減慢，洗脫延緩診斷心肌缺血判斷存活心肌,2.2 心肌嚴(yán)重缺血后心肌細(xì)胞結(jié)局,2.3 存活心肌的檢測(cè)

10、方法,硝酸甘油介入99mTc-MIBI心肌灌注顯像,201TI延遲 / 再注射法,18F-FDG葡萄糖代謝顯像,方法簡(jiǎn)易，準(zhǔn)確性較低,不易獲取，價(jià)格較高，圖像質(zhì)量欠佳,金指標(biāo)，價(jià)格昂貴，準(zhǔn)確性最高,心肌乏氧顯像,臨床研究階段,1,2,3,4,201TI 延遲顯像,硝酸甘油介入顯像,18F-FDG葡萄糖代謝顯像,18F-FDG葡萄糖代謝顯像,,3、親心肌梗死顯像,急性心梗發(fā)生后鈣離子迅速進(jìn)入病灶，形成羥基磷灰石結(jié)晶，可吸附骨顯像劑99mT

11、c-PYP而形成放射性濃集灶（熱區(qū)）。示蹤劑通過(guò)彌散作用進(jìn)入壞死的心肌細(xì)胞中，由于梗死中心血流缺如，故壞死心肌組織的顯像呈現(xiàn)周邊放射性高、中心放射性低的“炸面圈”型。,99mTc-焦磷酸鹽,1,心肌肌凝蛋白是心肌結(jié)構(gòu)蛋白的重要組成之一，具有兩條重鏈和四條輕鏈。當(dāng)心肌細(xì)胞壞死后，細(xì)胞膜失去完整性，輕鏈即釋放入血液，重鏈則留在壞死心肌細(xì)胞內(nèi)。如果給病人注射核素標(biāo)記的AM，與重鏈結(jié)合，形成抗原抗體復(fù)合物，體外可進(jìn)行顯像。,111In-AM9

12、9mTc-AM,2,AMI診斷： 臨床診斷困難， ECG不典型， 失去酶學(xué)檢查的有效時(shí)間 鑒別急性和陣舊性心梗 發(fā)現(xiàn)陳舊性心?；A(chǔ)上再梗塞 非Q波心梗 右室心梗。,親心肌梗死顯像臨床應(yīng)用,,親心肌梗死顯像影像,4、心臟神經(jīng)受體顯像,◆應(yīng)用放射性核素標(biāo)記的神經(jīng)受體配體及其類似物所進(jìn)行的顯像稱為心臟神經(jīng)受體顯像,能

13、反映心臟神經(jīng)功能的完整性、神經(jīng)元的分泌功能及活性。,β1-受體: 131I-間位碘代芐胍(MIBG)，123I-吲哚洛爾(123I-PIN）， 11C－羥基麻黃素(11C-HED)、18F-氟間羥胺(18F-FMR)M-受體: 11C 標(biāo)記的M-受體的配體等,如： 11C-MIRB, 11C-MQNB 。,常用的顯像劑,臨床意義,特發(fā)性心肌病診斷充血性心衰病情預(yù)測(cè)、療效評(píng)判、預(yù)后估計(jì)、甚至判斷患者存活糖

14、尿病心肌損害、糖尿病自主神經(jīng)侵犯,5、心肌顯像的臨床應(yīng)用,1 、冠心病中的應(yīng)用,,擴(kuò)張心、肥厚心、心肌炎、心衰、微血管病變,急性心梗診斷、急性胸痛評(píng)估、溶栓及PTCA療效的判斷、預(yù)后評(píng)估，存活心肌的判斷,心肌缺血的診斷、危險(xiǎn)度分層、預(yù)后評(píng)估、冠狀動(dòng)脈血運(yùn)重建手術(shù)適應(yīng)證的篩選及療效觀察,2 、心肌梗死的應(yīng)用,3 、其它心臟疾病,診斷冠心病，了解心肌缺血和心肌梗塞的部位及范圍；在診斷心肌缺血時(shí),SPECT比運(yùn)動(dòng)心電圖更敏感、更特異。,評(píng)價(jià)缺

15、血性心臟病是MPI最有價(jià)值的臨床應(yīng)用,5.1.1 冠心病的診斷,5.1.2 危險(xiǎn)度分層,MPI正常，死亡或心梗發(fā)生率20%）固定性缺損 ② EF<40% ③ 負(fù)荷后顯像劑肺攝取增加 ④ 負(fù)荷后左室暫時(shí)或持續(xù)性擴(kuò)張 ⑤ 左主干的可逆性灌注缺損,① 病例篩選，指導(dǎo)血運(yùn)重建策略，選擇PCI和CABG手術(shù)，還是藥物治療。 ② MPI是再血

16、管化治療后評(píng)價(jià)療效的首選手段：狹窄是否解除？有無(wú)殘存心肌缺血？是否需再次手術(shù)？。 ③ 有無(wú)再狹窄發(fā)生。,5.1.3 冠心病介入治療中的應(yīng)用,MPI正常人群心源性死亡或心梗發(fā)生率<1%/年冠造存在狹窄而MPI正常病人，隨診兩年，心臟事件發(fā)生率為0.7%可逆性缺損病人心臟事件發(fā)生率為正常的6~12倍,5.1.4 冠心病預(yù)后的評(píng)價(jià),肥厚心,擴(kuò)張心,室壁瘤,感染性心肌炎,療前

17、 療后,冠脈造影能替代心肌灌注顯像嗎？,狹窄區(qū)的心肌供血如何？ 血管狹窄的病理生理意義如何？狹窄區(qū)心肌是否存活？是否需要進(jìn)行冠脈再通治療？,提供心肌的供血情況（無(wú)創(chuàng)傷）,,,,,提供血管狹窄的病理生理意義,提供心肌存活情況,指導(dǎo)冠脈再通治療,多排、雙源CT與心肌顯像比較,其意義類似血管造影，但對(duì)冠脈狹窄的分辨率不如血管造影。但CT仍然不能提供心肌供血與活性情況。優(yōu)勢(shì)是無(wú)創(chuàng)傷。輻

18、射劑量大，需做過(guò)敏試驗(yàn)。,二、放射性核素心臟功能顯像,,平衡門電路心血池動(dòng)態(tài)顯像,1,,首次通過(guò)法,2,,門控心血池?cái)鄬语@像,3,1、 平衡門電路心血池動(dòng)態(tài)顯像 multiple gated cardiac blood pool imaging,是心臟功能測(cè)定的最常用方法。其優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)單可靠、重復(fù)性好、可提供多種心功能信息。,1.1 原 理,用受檢者自身心電R波或R-R間期內(nèi)間隔相等的信號(hào)，觸發(fā)啟動(dòng)ECT自動(dòng)、連續(xù)、等時(shí)

19、地采集每個(gè)心動(dòng)周期從收縮到舒張的全過(guò)程。計(jì)算機(jī)把多個(gè)心動(dòng)周期相同時(shí)相的影像疊加后形成一個(gè)清晰的心動(dòng)周期心血池系列影像。,,1.2 方 法,心動(dòng)周期中不同時(shí)段的影像,1.3 影像分析,局部室壁運(yùn)動(dòng)分析 regional wall motion 心室容積曲線分析 ventricular volume curve 時(shí)相分析 phase analysis 時(shí)相圖（phase image) 時(shí)

20、相直方圖 (phase histogram) 振幅圖 (amplitude image) 時(shí)相電影 (phase cine ),1.3.1 局部室壁運(yùn)動(dòng)分析 regional wall motion,正常特點(diǎn) 各節(jié)段協(xié)調(diào)、均勻收縮和舒張。 靜息狀態(tài)下心室短軸縮短率>20% 彌漫性室壁運(yùn)動(dòng)低下是擴(kuò)張型心肌病和各種原因所至心力衰竭的表現(xiàn)。 局部室壁運(yùn)動(dòng)異常，特別

21、是介入試驗(yàn)后異常，是診斷冠心病的重要依據(jù)。,由計(jì)算機(jī)對(duì)左心室舒張末期（ED）和收縮末期（ES）的心血池影像進(jìn)行勾邊和疊加，顯示室壁運(yùn)動(dòng)情況。,,室壁運(yùn)動(dòng)常見類型,,短軸縮短率,分區(qū)EF值,5分區(qū)短軸縮短率明顯降低,5分區(qū)局部EF明顯降低,1.3.2 心室容積曲線 ventricular volume curve,將探頭置于心臟左前斜45°，用計(jì)算機(jī)ROI技術(shù)可獲得左心室心動(dòng)周期的時(shí)間—放射性計(jì)數(shù)曲線。由于心室內(nèi)的放射性計(jì)數(shù)與

22、心室內(nèi)的血容量成正比，即與心室容積成正比，因此，該曲線實(shí)際為心室容積曲線。由該曲線可獲得多個(gè)心臟功能參數(shù)。,,射血分?jǐn)?shù)（EF）,EF是最常用的心功能參數(shù)，即心臟每搏輸出量占心臟舒張末容積的百分?jǐn)?shù)。,正常值 靜息態(tài) LVEF≥50% RVEF≥40% 負(fù)荷態(tài) 較靜息態(tài)增加5%,PER （高峰射血率） 心室收縮期容量的最大變化速率 正常參考值 3

23、.23±0.48EDV/SPFR （高峰充盈率） 心室充盈期最大容量變化速率 正常參考值 ≥2.1EDV/S,收縮功能指標(biāo)：EF、CO、SV、PER、1/3EF舒張功能指標(biāo)：PFR、TPER、1/3FR、1/3FF,1.3.3 時(shí)相分析 phase analysis,時(shí)相分析是由心血池影像的每一個(gè)象素為單元而建立的。由于心室運(yùn)動(dòng)呈周期性變化，所以其時(shí)間-放射性曲線也呈周期性變化，通過(guò)對(duì)

24、曲線進(jìn)行正弦或余弦擬合，可以獲得每一個(gè)象素單元開始收縮的時(shí)間（時(shí)相）和收縮振幅，在此基礎(chǔ)上可以重建成心室時(shí)相圖，振幅圖和時(shí)相電影。,時(shí)相圖（phase image）,將每一個(gè)象素的時(shí)相以不同的灰度或顏色顯示，灰度越高時(shí)相度數(shù)越大，即開始收縮的時(shí)間越晚（時(shí)相的單位為度，一個(gè)心動(dòng)周期為360°）；房、室開始收縮的時(shí)間相差甚遠(yuǎn)，故表現(xiàn)為完全不同的灰度或顏色，使房室影像分界相當(dāng)清楚。左右心室的收縮基本同步，表現(xiàn)為兩室的灰度或顏色基本一

25、致。,時(shí)相直方圖 (phase histogram),即心室時(shí)相度數(shù)的頻率分布圖。橫坐標(biāo)為時(shí)相度數(shù)（0°~360°）,縱坐標(biāo)為頻率。正常心室與心房的時(shí)相直方圖為：心室峰高而窄，心房及大血管峰低而寬，兩峰相差近180°。心室峰底部的寬度稱為相角程，為心室最早收縮與最晚收縮時(shí)間的時(shí)程，是反映心室收縮協(xié)調(diào)性、同步性的重要參數(shù)。正常值<65°。,振幅圖 (amplitude image),顯示心臟各

26、部位收縮幅度的大小，也是以不同的灰度或顏色顯示。灰度越高表示收縮振幅越大。正常左心室收縮振幅明顯高于右室，心尖和游離壁收縮振幅較大，局部室壁運(yùn)動(dòng)障礙處灰度降低。,時(shí)相電影 (phase cine ),以電影方式連續(xù)動(dòng)態(tài)顯示心肌激動(dòng)傳導(dǎo)的過(guò)程。正常時(shí)相電影顯示心室收縮起于室間壁基底右側(cè)，然后沿著室間壁下行，迅速傳導(dǎo)至整個(gè)心室，最后消失于左或右室后基底部。該方法用于發(fā)現(xiàn)心室傳導(dǎo)異常。,,1.4 臨床應(yīng)用,1、冠心病心肌缺血的早期診斷2、準(zhǔn)

27、確客觀評(píng)價(jià)左、右心室功能，評(píng)價(jià)各種治療手段療效，估計(jì)預(yù)后 3、束支傳導(dǎo)阻滯的診斷4、預(yù)激綜合征的診斷5、室壁瘤的診斷，對(duì)心尖及前壁室壁瘤的診斷符合率達(dá)95%6、心肌病的輔助診斷,,,,,相對(duì)于前述平衡法而言，首次通過(guò)法是利用放射性核素心血管造影所顯示的左、右心室血池的短暫影像，觀察心室容積的變化情況。由于顯像劑首次通過(guò)心臟時(shí)尚未被全身循環(huán)血量稀釋，放射性計(jì)數(shù)很高，保證了信息量的統(tǒng)計(jì)可靠性。,2、 首次通過(guò)法 First pa

28、ss cardiac blood pool imaging,2.1 要求,彈丸注射技術(shù)要求高； 一次注射顯像劑只能進(jìn)行一個(gè)體位的采集，若要進(jìn)行介入試驗(yàn)時(shí)需再次注射； 該方法要求具有靈敏度較高的γ照相機(jī)和大容量計(jì)算機(jī)。,2.2 方 法,以高質(zhì)量“彈丸”式注射顯像劑后，立即以每秒20--50幀的高速連續(xù)采集顯像劑首次通過(guò)心臟的信息，歷時(shí)約30秒。 將這少數(shù)（3-5個(gè)）心室容積變化曲線疊加，也可以獲得可靠的心功能參數(shù)。,

29、2.3 臨床應(yīng)用,測(cè)定右室功能及肺動(dòng)脈高壓：由于首次通過(guò)法從時(shí)間上將心內(nèi)結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)分開來(lái)，避免了組織重疊，可觀察肺動(dòng)脈段是否突出，是評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈高壓的可靠敏感指標(biāo)，比X線平片更為清晰。,,,,3、 門控心肌斷層顯像 gated myocardial perfusion tomography,三、放射性核素心血管造影 Radionuclide angiocardiography,由靜脈“彈丸”式注射放射性示蹤劑（99mTcO4

30、-），同時(shí)啟動(dòng)?照相機(jī)，連續(xù)快速記錄示蹤劑流經(jīng)心臟各腔室、肺部及大血管的動(dòng)態(tài)變化，以了解心臟大血管的位置、大小、走向及血流的速度和流量等信息，從而獲得左、右心室多項(xiàng)定性和定量的功能參數(shù)。,1. 方 法,顯像劑： 99mTcO4-、99mTc-DTPA、99mTc-MIBI、198鈦、191m銥 體 位： LAO、ANT、RAO,,,,2. 正常影像,右心相：從上腔靜脈到肺動(dòng)脈圓錐顯影的這一階段稱為右心相，歷時(shí)約3秒 肺相：

31、從肺動(dòng)脈主干顯影到肺影開始消退，歷時(shí)約4秒 左心相：指左心房顯影開始，依序?yàn)樽笮氖?、升主?dòng)脈、主動(dòng)脈弓、降主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈影，歷時(shí)約3秒。,三個(gè)時(shí)相的放射性影像都遵循由高到底、逐漸消退的順序特點(diǎn)，不會(huì)持續(xù)不退，也不會(huì)重復(fù)顯影。,3.異常類型,初始的右心相和肺相正常，當(dāng)左心相影像出現(xiàn)時(shí)，右心相重復(fù)顯影，進(jìn)而肺和左右心腔持續(xù)顯影。特點(diǎn)為緊接在右心顯影之后左心和腹主動(dòng)脈提前顯影。,左→右分流,右→左分流,除位置、形態(tài)、大小異常外，主要有

32、以下兩種：,4.臨床應(yīng)用,房間隔缺損（ASD） ：左→右分流，右房、右室肺相重復(fù)持續(xù)顯影；左室影像稍差。 室間隔缺損（VSD） ：左→右分流，右房首次顯影后不再顯影，右室重復(fù)持續(xù)顯影，肺“臟污”。 動(dòng)脈導(dǎo)管未閉（PDA）：發(fā)生在主動(dòng)脈弓與肺動(dòng)脈之間的異常通道未閉，因此，左、右心腔首次顯影后不再重復(fù)顯影，而僅有肺“臟污”現(xiàn)象。,,四、放射性核素靜脈顯像,從靜脈系統(tǒng)遠(yuǎn)心端注入示蹤劑，在注射點(diǎn)的近心端扎縛止血帶，示蹤劑便通過(guò)交

33、通支進(jìn)入深靜脈，從而可對(duì)深靜脈進(jìn)行顯像。 1) 99mTc-大顆粒聚合白蛋白（MAA）下肢深靜脈顯像 2）99mTc標(biāo)記紅細(xì)胞靜脈顯像 3) 111In標(biāo)記自身血小板顯像 4) 放射免疫顯像與多肽顯像應(yīng)用：下肢靜脈血栓、靜脈曲張、血栓性靜脈炎、靜脈瓣功能不全、肺栓塞查因、上腔靜脈阻塞癥。,思考題,1、心肌灌注顯像的基本原理、檢測(cè)方法？2、心肌灌注顯像如何診斷心