心血管系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)

1、心血管核醫(yī)學(xué) MYOCADIAL NUCLEAR MEDICINE,簡要介紹,具有無創(chuàng)傷性、簡便、影像與功能相結(jié)合、著重體現(xiàn)功能狀態(tài)的特點 核心臟病學(xué)（nuclear cardiology） 用于心血管疾病的診斷 功能狀況的研究和分類 提供有關(guān)疾病危險程度和預(yù)后評估 指導(dǎo)臨床治療和判斷預(yù)后。,主要內(nèi)容 心肌灌注顯像評價冠狀動脈血供 心臟功能顯像評估左心室功能 心肌代謝顯像判斷心肌活力 心神經(jīng)受體顯像如MIBG顯像顯示心臟交感神經(jīng)功能狀況 新技術(shù)：心肌乏氧顯像、心肌細胞凋亡顯像、冠狀動脈粥樣硬化斑塊顯像,核心臟病儀器進展,心功能儀 照相機 單光子發(fā)射型計算機斷層儀，SPECT 正電子發(fā)射斷層顯像

2、儀，PET 符合成像 PET-CT 、SPECT-CT及同機圖像融合技術(shù),心肌血流灌注顯像,( Myocardial Perfusion Imaging ),一 原理,正常心肌,心肌顯影,血 流 量 心肌活性,冠脈狹窄冠脈阻塞,心肌缺血心肌壞死,攝取,放射性缺損稀疏,201 TL 99m Tc-MIBI,放射性攝取,“冷區(qū)”顯像,三 顯像方法,心肌梗塞診斷,靜息顯像,運動-再分布顯像,二 顯像劑,99m Tc -MIBI,201TI,負荷心肌灌注顯像stress myocardial perfusion imaging,靜息狀態(tài)下正常冠狀動脈（狹窄程度50%）與明顯狹窄的冠狀動脈（狹窄程度85

3、%左右）血流基本相同，心肌攝取心肌灌注顯像劑均勻而可表現(xiàn)為正常影像 但在負荷狀態(tài)下，正常冠狀動脈的血流量增加22.5倍，由于狹窄的冠狀動脈血流量不增加或不能增加至相同量，在影像上表現(xiàn)為局部攝取顯像劑相對減少，顯示放射性稀疏或缺損區(qū) 負荷試驗增加心肌灌注顯像的診斷陽性率，具有臨床實用價值 可以使用運動負荷，也可以使用藥物負荷,機理,局部缺損,原缺損區(qū)填充,延遲（靜態(tài)）影像,運動負荷影像,冠脈狹窄缺血攝取201 TI,臨近細胞 201 TI彌散,有活力細胞攝取201 TI,早期冠心,運 動,休息,運動-再分布顯像,心臟介入試驗,冠狀動脈狹窄部位心肌在靜息狀態(tài)下尚能維持其血供。但在運動或藥物負荷下，

4、不能象正常部位一樣擴張以使心肌血流增加35倍，從而顯示心肌缺血病變。負荷試驗提高了診斷心肌病變的敏感性和特異性 負荷的方法有運動負荷和藥物負荷等。次極量運動負荷和潘生?。╠ipyridamole）、腺苷、多巴酚丁胺藥物負荷是目前臨床上最常使用的方法 目前心肌灌注顯像都要常規(guī)進行負荷和靜息試驗,運動負荷試驗方案 可采用活動平板、自行車功量計或二階梯運動試驗?？筛鶕?jù)各實驗室具體情況決定運動負荷試驗方案，多采用次極量運動試驗。其中Bruce設(shè)計的次極量運動試驗方案使用最廣泛。,運動負荷試驗exercise stress test,Bruce次極量運動試驗,患者準備：運動前記錄血壓、心率和心電圖，建立

5、通暢的靜脈通道。 運動介入:運動負荷遞加程式見表。 注射顯像劑：達到預(yù)期最大心率的85%時，立即注射心肌灌注顯像劑，并在最大負荷下繼續(xù)運動2min。,門電路心肌灌注顯像,以病人自身心電圖R波作為觸發(fā)信號，將一個心動周期的影像均分為8或16等分，逐個采集，并將相同位相的數(shù)據(jù)迭加，重建形成一個心動周期8或16幀的影像 該8或16幀的影像循環(huán)播放可展示為心肌舒張、收縮的循環(huán)電影?？晒┯^察左室心肌的血流灌注情況和心室壁活動并可獲取眾多心功能參數(shù)。 優(yōu)點:減低心臟搏動產(chǎn)生的圖象邊緣模糊 可以同時獲得心肌血流灌注、心肌 活 力、室壁運動、射血功能和收縮 協(xié)調(diào)性等參數(shù),四 斷層顯像影像,短 軸 斷 層,垂直

6、長軸斷層,水平長軸斷層, 短軸斷層圖像 (Short Axis Slices),側(cè)壁,前 壁,下后壁,間壁,垂直長軸斷層影像 (Vertical Long Axis Slices),前 壁,后壁,下壁,心尖區(qū),水平長軸斷層影像 (Horizontal Long Axis Slices),側(cè)壁,間壁,心尖區(qū),極坐標靶心圖 (Polar Bullseye Plot),運動,靜態(tài),異 常,缺血心肌靶心圖 上圖：原始靶心圖 下圖：變黑靶心圖,四、異常圖像分析,臨床意義,靜態(tài)像,運動像,心肌梗塞,嚴重缺血,不可逆缺損,可逆性缺損,混合型缺損,心肌梗塞 缺血,心肌缺血,異常類型,五、臨床應(yīng)用,心肌缺血的診

7、斷(Myocardial ischemia),特征：,特點：,左心室顯像,可逆性缺損型,無創(chuàng)傷性,運動,靜態(tài),心尖區(qū)、下壁心肌缺血改變,極坐標靶心圖, 心肌梗塞的診斷 (Myocardial infarction),特征：,特點：,顯示部位、大小、范圍,不能鑒別急性與陳舊性心梗,不可逆缺損型,急性下后壁心肌梗塞,心肌梗塞伴周圍缺血的診斷,4.室壁瘤的診斷,心梗溶栓療效觀察,5.評價冠狀動脈治療效果,冠狀動脈旁路手術(shù)（bypass）,經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀動脈成型術(shù)（PTCA）,心梗溶栓 治療前,心梗溶栓 治療后,6.心肌病的鑒別診斷,心肌代謝顯像,心肌可利用游離脂肪酸、葡萄糖、乳酸、丙酮酸、酮體、氨基酸

8、等作為能量來源。其中脂肪酸和葡萄糖是心肌細胞代謝最主要的能量物質(zhì)。這些能量物質(zhì)標記以放射性核素，靜脈注入病人體內(nèi)能被心肌細胞迅速攝取，并按照其代謝狀況在心肌內(nèi)分布，使用核醫(yī)學(xué)成像儀就可得到心肌代謝影像。 目前可以應(yīng)用SPECT進行心肌脂肪酸代謝顯像，也可以應(yīng)用PET進行心肌脂肪酸代謝顯像和心肌葡萄糖代謝顯像。,（一）心肌葡萄糖代謝顯像myocardial glucose metabolism imaging,葡萄糖代謝顯像只能通過正電子顯像進行，即只有PET和帶有符合線路的SPECT能進行心肌葡萄糖代謝顯像 正常時，尤其在空腹狀態(tài)下心臟主要依賴脂肪酸有氧氧化供給能量。進餐后、糖負荷下，血漿葡萄

9、糖和胰島素水平上升，血漿脂肪酸水平降低，心臟轉(zhuǎn)而利用葡萄糖作為主要供能物質(zhì) 進行葡萄糖代謝顯像可以了解心肌的代謝狀態(tài)，用于診斷心臟疾病和判斷心肌細胞存活,原理和顯像劑,葡萄糖是心肌主要供能物質(zhì)之一。 18F標記的脫氧葡萄糖(18F-deoxyglucose, 18F-FDG) 結(jié)構(gòu)類似于葡萄糖，其分子結(jié)構(gòu)中第二位碳鏈上的羥基脫去一個氧。 18F-FDG靜脈注射后進入糖代謝旺盛的組織，在己糖激酶的作用下磷酸化生成6-磷酸-脫氧葡萄糖（FDG-6-P），后者不能參與葡萄糖的進一步代謝而滯留于細胞內(nèi)。 獲得葡萄糖代謝影像并可定量其代謝過程。,檢查方法,檢查前病人準備 檢查前至少禁食46h以上，最好能

10、隔夜禁食（禁食12小時以上）。 測定空腹血糖水平，在注射18F-FDG時要確保病人的空腹血糖濃度在正常范圍內(nèi)，120mg/dl以下為最佳，若 150mg/dl考慮應(yīng)用胰島素。注射FDG前后，囑咐病人注意休息并盡量保持放松狀態(tài)，避免不必要的運動和言談。,注射18F-FDG 劑量大小取決于所用正電子顯像儀的固有特性及顯像的啟動時間相距注射時間的長短、患者的年齡和體重。 采用專用型PET腫瘤顯像儀時，成人18F-FDG的劑量范圍宜在370 550MBq（1015mCi）之間，不超過15mCi。 18F-FDG劑量過高或過低均會影響圖像質(zhì)量。 一般在注射18F-FDG 45min至1h后開始顯像采集。

11、,檢查方法,正常影像,空腹心肌葡萄糖代謝顯像大部分病人心肌不顯影或顯影很淡，僅有15%左右可見心肌顯影。這是因為禁食狀態(tài)血漿葡萄糖水平下降，正常心肌能夠減少利用甚至不用葡萄糖供能，以游離脂肪酸氧化來維持能量代謝 進食后或在糖負荷下，血漿葡萄糖和胰島素水平上升，心臟轉(zhuǎn)而利用葡萄糖作為主要供能物質(zhì)，心肌細胞攝取葡萄糖增加。糖負荷下心肌葡萄糖代謝顯像表現(xiàn)為各節(jié)段的普遍攝取，左心室心肌內(nèi)放射性分布均勻，其斷層圖像類似于心肌灌注顯像的正常影像,正常心肌18F-FDG葡萄糖代謝影像,臨床意義,18F-FDG心肌葡萄糖代謝顯像經(jīng)常與心肌灌注顯像相對照，以便了解心肌灌注和葡萄糖代謝是否相匹配。 心肌灌注顯像所

12、顯示的缺血心肌部位氧供隨血流減少而減少，游離脂肪酸的氧化受到限制，只能通過葡萄糖無氧酵解供給能量，葡萄糖成為缺血心肌唯一的能量來源。因此在空腹心肌葡萄糖代謝顯像時缺血心肌仍攝取葡萄糖，表現(xiàn)為灌注-代謝不匹配，即心肌灌注顯像呈現(xiàn)減低或缺損的節(jié)段，葡萄糖代謝顯像顯示相應(yīng)節(jié)段18F-FDG 攝取正常或相對增加。標志心肌細胞缺血但仍然存活。,壞死心肌禁食狀態(tài)或葡萄糖負荷后均不攝取18F-FDG。心肌灌注顯像呈現(xiàn)減低或缺損的節(jié)段，葡萄糖代謝顯像顯示相應(yīng)節(jié)段18F-FDG 攝取減低，葡萄糖的利用與血流量呈平行性降低，表現(xiàn)為灌注-代謝相匹配。心肌節(jié)段呈不可逆性損傷，標志心肌細胞不再存活。,心肌葡萄糖代謝顯像

13、檢測心肌細胞活力,心肌葡萄糖代謝顯像是檢測心肌細胞活力的“金標準”。 心肌灌注缺損區(qū)攝取18F-FDG正?；蛟龈咦C明心肌細胞存活；心肌灌注缺損區(qū)不攝取FDG提示心肌壞死。 心肌葡萄糖代謝顯像常結(jié)合心肌灌注顯像一起分析，根據(jù)血流與代謝匹配(match)與否來判斷心肌細胞活力。有三種血流-代謝顯像模式： 心肌血流與代謝顯像均正常； 血流灌注減低而葡萄糖利用正?；蛳鄬υ黾?，血流-代謝不匹配證實心肌存活； 局部心肌血流與糖代謝一致性減低，血流-代謝匹配缺損標志心肌疤痕和不可逆損傷。,心臟神經(jīng)受體顯像,心臟受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配，通過末梢神經(jīng)遞質(zhì)作用于心肌細胞膜中的受體調(diào)節(jié)心肌功能。交感神經(jīng)纖

14、維末梢釋放去甲腎上腺素（NE），與心肌細胞中的1腎上腺能受體（1受體）作用；副交感神經(jīng)纖維末梢釋放乙酰膽堿（Ach），與心肌細胞中的膽堿能受體（M受體）相互作用。放射性核素標記的相應(yīng)配體可用來作心肌受體顯像。心臟受體顯像能反映心臟神經(jīng)功能的完整性、神經(jīng)元的分泌功能及活性。 目前最易得并具有臨床意義的是用123I-間碘芐胍（MIBG）進行的心肌腎上腺能受體顯像,可用SPECT進行。其它如11C-merahydroxyephedrin,18F-fluorodopa,18F-fluorometaraminol等則需用PET作受體顯像。,123I-MIBG心肌腎上腺能受體顯像原理和顯像劑,MIBG（m

15、etaiodobenzylguanidine）是去甲腎上腺素類似物，通過與去甲腎上腺素相同的機制被交感神經(jīng)末梢攝取并儲存于囊泡中。 123I標記的MIBG被用來研究心肌交感神經(jīng)系統(tǒng)的功能。123I-MIBG作為腎上腺素的類似物而被攝取和儲存，但不能被兒茶酚胺-O-甲基轉(zhuǎn)移酶或單胺氧化酶代謝，因而在細胞內(nèi)幾乎不被代謝。123I-MIBG經(jīng)特異的第一攝取途徑（uptake 1）攝取并儲存在突觸前囊泡內(nèi)，可以顯示心肌內(nèi)交感神經(jīng)受體的體內(nèi)分布。在正常情況下123I-MIBG被心肌均勻攝取，證明心肌交感神經(jīng)支配的完整性。,其它心臟受體顯像,除了11C-merahydroxyephedrin，18F-fl

16、uorodopa，18F-fluorometaraminol等用PET作受體顯像外， 11C標記的擬交感神經(jīng)羥基麻黃素（HED）、18F標記的氟間羥胺（FMR）和M-受體的配體均可用于心肌受體顯像。應(yīng)用123I標記的心得靜（PIN）可用于1受體顯像。,急性心肌梗死灶顯像,( Myocardial Hot Spot Imaging ),心肌“熱區(qū)”顯像,一、原理和方法,急性心梗,鈣離子,羥基磷灰石結(jié)晶,99m Tc-PYP 吸附,病灶顯影,二、圖像分析,正常：,心臟 無放射性聚集,異常：,級 明顯濃聚，等于肋骨,級 濃聚相當于胸骨,級 濃聚高于胸骨,三、臨床應(yīng)用,急性心肌梗塞的診斷和定位,陽性率

17、與發(fā)病時間、類型有關(guān),主要用于心電圖難以診斷者,對再發(fā)性心梗的價值大,“冷區(qū)”顯像,“熱區(qū)”顯像,顯示新鮮壞死心肌組織,反映正常心肌血流灌注,心肌攝取示蹤劑量與血流量有關(guān),壞死心肌羥基磷灰石吸附示蹤劑,放射性缺損,放射性濃聚,診斷心肌缺血心肌梗塞,診斷急性心肌梗塞病灶定位,( Equilibrium Ventricular Imaging ),一 原理,99mTc-,靜脈注入,待其在血循環(huán)中充分混合平衡后顯像。,RBC,原理 血池顯像劑在血液循環(huán)中達到平衡后，以受檢者心電圖R波為觸發(fā)信號，啟動照相機，自動、連續(xù)、等時地采集并貯存每一時間段的信息，從而獲得心動周期內(nèi)的一系列影像。將300400個

18、心動周期內(nèi)相同時段的信息疊加，可得到心動周期的清晰心血池影像。產(chǎn)生觸發(fā)信號有規(guī)律的開啟、關(guān)閉照相機從而記錄整個心動周期心血池放射性和影像的裝置稱為門電路（gated）。門電路在一個心動周期中多次開啟（多數(shù)為16、24或32次），故又稱為多門電路（multiple gated, MUGA）。,n,ECG,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,R,R,R,門電路原理示意圖,二 方法,采集心動周期,門電路控制,ECT,靜脈注射血池顯像劑，約15min待其達到平衡后，聯(lián)結(jié)心電圖門電路裝置，通過多門電路采集，分別在前后位（ANT）、左前斜位（LAO）和左側(cè)位（L

19、LA）采集500個左右心動周期。注意左前斜位應(yīng)將左右心室分開。,心動周期左、右心室系列影像（LAO45） 左起第1幀為ED影像，第10幀為ES影像,1.門控心血池平面顯像法,ESS,EDS,二維平面法,要求對位準確、有誤差,2.門控定量斷層容量法,ESV,EDV,定量準確、克服對位誤差,三維容量法,影像分析和正常所見,1.室壁運動和收縮徑線顯示,室壁各節(jié)段均勻協(xié)調(diào)運動,正常：,運動正常 normal,運動低下hypokinesis,無運動akinesis,反向運動dyskinesis,局部室壁運動,心室容積曲線（venticular volume curve） 自左前斜45心血池系列影像中可分別勾畫左、右心室血池影，并形成心室內(nèi)放射性計數(shù)隨時間變化的曲線，稱心室時間-放射性曲線，反映心室內(nèi)容積(血量)變化的規(guī)律，故又稱心室容積曲線。通過心室容積曲線能得出一系列心功能參數(shù)。,檢查結(jié)果的定性定量分析,EDC,ESC,心室容積曲線分析,&,心室功能測定,射血分數(shù) ( Ejection fraction EF ),是心臟功能重要參數(shù),EDV,EDV,ESV,100%,EF=,通過放射性變化計算出EF,99mTc-,注入心血池平衡后,放射