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)。 正常或有功能的心肌顯影，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,,為什么要做負(fù)荷實驗？,coronary flow reserve,,,% Diameter narrowing,,負(fù)荷試驗基本原理,運動時，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，并且破壞整個心室壁收縮和舒張的協(xié)調(diào)性，結(jié)果造成整個心臟功能降低。,運動負(fù)荷試驗,,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)重全身疾病或運動障礙,,運動量達(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,運動負(fù)荷試驗影像,藥物負(fù)荷試驗,,潘生丁試驗：0.142mg/kg/min 4分鐘內(nèi)注射完腺苷試驗： 0.14mg/

7、kg/min 共滴6分鐘多巴酚丁胺試驗：5-20μg/kg/min達(dá)中止指標(biāo)后續(xù)滴1分鐘,,除運動實驗禁忌證外，支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病，房室傳導(dǎo)阻滯、sss、低血壓、氨茶堿過敏者,,適合于不能運動的患者、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,兩個不同軸向斷面和連續(xù)兩個層面上，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,心肌計數(shù)密度測定,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,通過心肌能量代謝底物進行顯像，可準(zhǔn)確、靈敏判斷心肌細(xì)胞的存活，是目前評價心肌活力最可靠的無創(chuàng)性檢查方法。,存活心肌的檢測是現(xiàn)代心臟病學(xué)的重要課題之一。及時恢復(fù)冠狀動脈血流

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)確無創(chuàng)的鑒別存活心肌和梗死心肌，對再血管化治療適應(yīng)癥的選擇、療效的評估和預(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

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,方法簡易，準(zhǔn)確性較低,不易獲取，價格較高，圖像質(zhì)量欠佳,金指標(biāo)，價格昂貴，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)）。示蹤劑通過彌散作用進入壞死的心肌細(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、療效評判、預(yù)后估計、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、急性胸痛評估、溶栓及PTCA療效的判斷、預(yù)后評估，存活心肌的判斷,心肌缺血的診斷、危險度分層、預(yù)后評估、冠狀動脈血運重建手術(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,SPECT比運動心電圖更敏感、更特異。,評價缺

15、血性心臟病是MPI最有價值的臨床應(yīng)用,5.1.1 冠心病的診斷,5.1.2 危險度分層,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)荷后左室暫時或持續(xù)性擴張 ⑤ 左主干的可逆性灌注缺損,① 病例篩選，指導(dǎo)血運重建策略，選擇PCI和CABG手術(shù)，還是藥物治療。 ② MPI是再血

16、管化治療后評價療效的首選手段：狹窄是否解除？有無殘存心肌缺血？是否需再次手術(shù)？。 ③ 有無再狹窄發(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)后的評價,肥厚心,擴張心,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？是否需要進行冠脈再通治療？,提供心肌的供血情況（無創(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)勢是無創(chuàng)傷。輻

18、射劑量大，需做過敏試驗。,二、放射性核素心臟功能顯像,,平衡門電路心血池動態(tài)顯像,1,,首次通過法,2,,門控心血池斷層顯像,3,1、 平衡門電路心血池動態(tài)顯像 multiple gated cardiac blood pool imaging,是心臟功能測定的最常用方法。其優(yōu)點是：簡單可靠、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，觸發(fā)啟動ECT自動、連續(xù)、等時

19、地采集每個心動周期從收縮到舒張的全過程。計算機把多個心動周期相同時相的影像疊加后形成一個清晰的心動周期心血池系列影像。,,1.2 方 法,心動周期中不同時段的影像,1.3 影像分析,局部室壁運動分析 regional wall motion 心室容積曲線分析 ventricular volume curve 時相分析 phase analysis 時相圖（phase image) 時

20、相直方圖 (phase histogram) 振幅圖 (amplitude image) 時相電影 (phase cine ),1.3.1 局部室壁運動分析 regional wall motion,正常特點 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% 彌漫性室壁運動低下是擴張型心肌病和各種原因所至心力衰竭的表現(xiàn)。 局部室壁運動異常，特別

21、是介入試驗后異常，是診斷冠心病的重要依據(jù)。,由計算機對左心室舒張末期（ED）和收縮末期（ES）的心血池影像進行勾邊和疊加，顯示室壁運動情況。,,室壁運動常見類型,,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°，用計算機ROI技術(shù)可獲得左心室心動周期的時間—放射性計數(shù)曲線。由于心室內(nèi)的放射性計數(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，該曲線實際為心室容積曲線。由該曲線可獲得多個心臟功能參數(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 時相分析 phase analysis,時相分析是由心血池影像的每一個象素為單元而建立的。由于心室運動呈周期性變化，所以其時間-放射性曲線也呈周期性變化，通過對

24、曲線進行正弦或余弦擬合，可以獲得每一個象素單元開始收縮的時間（時相）和收縮振幅，在此基礎(chǔ)上可以重建成心室時相圖，振幅圖和時相電影。,時相圖（phase image）,將每一個象素的時相以不同的灰度或顏色顯示，灰度越高時相度數(shù)越大，即開始收縮的時間越晚（時相的單位為度，一個心動周期為360°）；房、室開始收縮的時間相差甚遠(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。,時相直方圖 (phase histogram),即心室時相度數(shù)的頻率分布圖。橫坐標(biāo)為時相度數(shù)（0°~360°）,縱坐標(biāo)為頻率。正常心室與心房的時相直方圖為：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間的時程，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?；叶仍礁弑硎臼湛s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，局部室壁運動障礙處灰度降低。,時相電影 (phase cine ),以電影方式連續(xù)動態(tài)顯示心肌激動傳導(dǎo)的過程。正常時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、確客觀評價左、右心室功能，評價各種治療手段療效，估計預(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,,,,,相對于前述平衡法而言，首次通過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心臟時尚未被全身循環(huán)血量稀釋，放射性計數(shù)很高，保證了信息量的統(tǒng)計可靠性。,2、 首次通過法 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行一個體位的采集，若要進行介入試驗時需再次注射； 該方法要求具有靈敏度較高的γ照相機和大容量計算機。,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心臟的信息，歷時約30秒。 將這少數(shù)（3-5個）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,測定右室功能及肺動脈高壓：由于首次通過法從時間上將心內(nèi)結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)分開來，避免了組織重疊，可觀察肺動脈段是否突出，是評價肺動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、-），同時啟動?照相機，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：從上腔靜脈到肺動脈圓錐顯影的這一階段稱為右心相，歷時約3秒 肺相：

31、從肺動脈主干顯影到肺影開始消退，歷時約4秒 左心相：指左心房顯影開始，依序為左心室、升主動脈、主動脈弓、降主動脈和腹主動脈影，歷時約3秒。,三個時相的放射性影像都遵循由高到底、逐漸消退的順序特點，不會持續(xù)不退，也不會重復(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，右心相重復(fù)顯影，進而肺和左右心腔持續(xù)顯影。特點為緊接在右心顯影之后左心和腹主動脈提前顯影。,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”。 動脈導(dǎo)管未閉（PDA）：發(fā)生在主動脈弓與肺動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，在注射點的近心端扎縛止血帶，示蹤劑便通過交

33、通支進入深靜脈，從而可對深靜脈進行顯像。 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、檢測方法？2、心肌灌注顯像如何診斷心