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文檔簡介
1、核醫(yī)學(xué)在心血管病方核醫(yī)學(xué)在心血管病方面的應(yīng)用(二)面的應(yīng)用(二)宋麗萍宋麗萍遼寧錦州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院遼寧錦州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科核醫(yī)學(xué)科18F-FDG 心肌代謝顯像(評(píng)價(jià)心肌存心肌代謝顯像(評(píng)價(jià)心肌存活的金標(biāo)準(zhǔn))活的金標(biāo)準(zhǔn))目的:目的:評(píng)價(jià)存活心肌評(píng)價(jià)存活心肌原理:原理:在正常情況下,非酯化的脂肪酸是心臟能在正常情況下,非酯化的脂肪酸是心臟能量代謝的主要底物。但是,血漿中長鏈脂肪酸量代謝的主要底物。但是,血漿中長鏈脂肪酸濃度的相對(duì)增高抑制心肌對(duì)葡萄糖的利用,在濃度的相對(duì)增高抑制心肌對(duì)葡萄糖的利用,在血漿脂肪濃度低下的時(shí)候,葡萄糖成為心臟的血漿脂肪濃度低下的時(shí)候,葡萄糖成為心臟的主要能量
2、來源。葡萄糖進(jìn)入心肌細(xì)胞是通過易主要能量來源。葡萄糖進(jìn)入心肌細(xì)胞是通過易化的載體介質(zhì)的彌散,在異位酶的催化下,葡化的載體介質(zhì)的彌散,在異位酶的催化下,葡萄糖被磷酸化。在缺血的心肌,能量代謝從脂萄糖被磷酸化。在缺血的心肌,能量代謝從脂肪酸和葡萄糖的有氧氧化轉(zhuǎn)向無氧糖酵解。肪酸和葡萄糖的有氧氧化轉(zhuǎn)向無氧糖酵解。PET顯像最常用的顯像藥物顯像最常用的顯像藥物18FDG 氟氟-18-2- -脫氧脫氧-D- -葡萄糖葡萄糖CH2OHOOH18FOHOHCH2OHOOHOHOHOH2-18F-2-脫氧脫氧-D-葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖18FDG & 葡萄糖葡萄糖正常情況下正常情況下脂肪酸、葡萄糖
3、均是心肌代謝的主要底物。脂肪酸、葡萄糖均是心肌代謝的主要底物??崭箷r(shí)空腹時(shí)血漿胰島素水平下降,心肌細(xì)胞攝取血漿胰島素水平下降,心肌細(xì)胞攝取G ,脂脂肪酸利用增加。肪酸利用增加。進(jìn)食狀態(tài)下進(jìn)食狀態(tài)下血漿胰島素水平增高,脂質(zhì)代謝被抑制,血漿血漿胰島素水平增高,脂質(zhì)代謝被抑制,血漿脂肪酸水平下降,葡萄糖成為心肌細(xì)胞的主要脂肪酸水平下降,葡萄糖成為心肌細(xì)胞的主要代謝底物。代謝底物。缺血狀態(tài)下缺血狀態(tài)下脂肪酸有氧氧化受抑制,無氧代謝條件下,葡脂肪酸有氧氧化受抑制,無氧代謝條件下,葡萄糖就成為唯一可利用的能源物質(zhì)參與糖酵解。萄糖就成為唯一可利用的能源物質(zhì)參與糖酵解。18F-FDG顯像用于診斷心肌缺血時(shí):顯
4、像用于診斷心肌缺血時(shí): 通常是在空腹條件下,空腹條件下缺血心通常是在空腹條件下,空腹條件下缺血心肌攝取肌攝取18F-FDG,正常心肌組織以脂肪酸代謝正常心肌組織以脂肪酸代謝為主,因而缺血心肌與正常心肌放射性對(duì)比增為主,因而缺血心肌與正常心肌放射性對(duì)比增加,缺血心機(jī)顯示相對(duì)放射性濃聚。加,缺血心機(jī)顯示相對(duì)放射性濃聚。檢測梗塞區(qū)中存活心肌時(shí)檢測梗塞區(qū)中存活心肌時(shí)多在多在葡萄糖負(fù)荷葡萄糖負(fù)荷下進(jìn)行,適量的下進(jìn)行,適量的葡萄糖負(fù)荷可刺激機(jī)體分泌適量胰島葡萄糖負(fù)荷可刺激機(jī)體分泌適量胰島素,增強(qiáng)存活心肌的素,增強(qiáng)存活心肌的18F-FDG攝取,攝取,因而存活心肌與壞死心肌對(duì)比度增加因而存活心肌與壞死心肌對(duì)比
5、度增加,存活心肌放射性濃聚,而壞死心肌,存活心肌放射性濃聚,而壞死心肌無明顯放射性分布。無明顯放射性分布。在在18F-FDG注射前注射前1 1小時(shí),禁食狀態(tài)下口服小時(shí),禁食狀態(tài)下口服葡萄糖(或少量進(jìn)食),測血糖。若血糖高,葡萄糖(或少量進(jìn)食),測血糖。若血糖高,則給予胰島素。若血糖低,再給少量葡萄糖。則給予胰島素。若血糖低,再給少量葡萄糖。使血糖維持在使血糖維持在7.28.9mmol/L之間。此時(shí)主之間。此時(shí)主要能量底物為葡萄糖,心肌要能量底物為葡萄糖,心肌18F-FDG攝取增攝取增加。加。對(duì)糖尿病患者應(yīng)用胰島素將血糖調(diào)至對(duì)糖尿病患者應(yīng)用胰島素將血糖調(diào)至7.2 8.9mmol/L 之間。之間。
6、葡萄糖負(fù)荷法葡萄糖負(fù)荷法無糖尿病患者口服葡萄糖調(diào)節(jié)血糖無糖尿病患者口服葡萄糖調(diào)節(jié)血糖血糖:血糖:2.83 .9mmol/L,口服口服5075克葡萄糖克葡萄糖血糖:血糖:4.06 .7mmol/L,口服口服2030克葡萄糖克葡萄糖血糖:血糖:6.87 .1mmol/L,口服口服1520克葡萄糖克葡萄糖血糖:血糖:7.27 .8mmol/L,口服口服510克葡萄糖克葡萄糖血糖:血糖:7.98 .8mmol/L,為靜脈注射為靜脈注射FDG的最佳時(shí)的最佳時(shí)機(jī),此時(shí)機(jī),此時(shí)靜脈注射靜脈注射18F-FDG 78mCi,一小時(shí)后顯一小時(shí)后顯像。像。當(dāng)血糖當(dāng)血糖 8 .9mmol/L,給與胰島素(給與胰島素(
7、Insulin)血糖濃度血糖濃度胰島素胰島素血糖:血糖:8.911 .0mmol/L(160199mg/dl)48Iu血糖:血糖:11.013 .9mmol/L(200250mg/dl)1012Iu血糖:血糖:14.016 .6mmol/L(251300mg/dl)1216Iu血糖:血糖:16.722 .2mmol/L(301400mg/dl)2024Iu圖像分析圖像分析通常將心肌灌注與葡萄糖代謝顯像結(jié)合起來分析,并根據(jù)血流與代謝顯像匹配與否判斷心肌活性。血流灌注代謝顯像模型有三種:血流與代謝顯像心肌的放射性分布均勻,提示為正常。血流灌注減低,而葡萄糖利用正常或增加,是心肌存活的證據(jù)局部心肌血
8、流與葡萄糖的利用呈一致性減低,二者匹配,為心肌疤痕和不可逆損傷的標(biāo)志。臨床應(yīng)用臨床應(yīng)用主要檢測存活心肌,為患者行PTCA或 冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)前提供預(yù)后的依據(jù)。評(píng)價(jià)PTCA或冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)的療效。心肌灌注代謝顯像匹配心肌灌注代謝顯像匹配心肌灌注代謝顯像匹配心肌灌注代謝顯像匹配MIBIFDG心肌灌注代謝顯像均正常心肌灌注代謝顯像均正常MIBIFDG心肌灌注代謝顯像不匹配心肌灌注代謝顯像不匹配心肌灌注代謝顯像不匹配心肌灌注代謝顯像不匹配門電路心血池顯像門電路心血池顯像平衡法心血池顯像(心血池顯像)定義平衡法心血池顯像(心血池顯像)定義靜脈注入能在血液循環(huán)內(nèi)暫時(shí)存留而不逸出血管靜脈注入能在血液循環(huán)內(nèi)暫
9、時(shí)存留而不逸出血管的放射性核素或其標(biāo)記物,經(jīng)過的放射性核素或其標(biāo)記物,經(jīng)過15至至2020分鐘在血分鐘在血液循環(huán)中稀釋混合達(dá)到平衡后,可在血液內(nèi)呈均液循環(huán)中稀釋混合達(dá)到平衡后,可在血液內(nèi)呈均勻分布。由于在心血池內(nèi)有較高的放射性,使用勻分布。由于在心血池內(nèi)有較高的放射性,使用SPECT便可顯示心臟大血管的影像,故稱為平衡便可顯示心臟大血管的影像,故稱為平衡法心血池顯像。法心血池顯像。 什么叫門電路?什么叫門電路?是一種觸發(fā)電路:即通過這種電路是一種觸發(fā)電路:即通過這種電路與與 相機(jī)相連結(jié)采集信息。在心動(dòng)周相機(jī)相連結(jié)采集信息。在心動(dòng)周期的某一時(shí)相,觸發(fā)期的某一時(shí)相,觸發(fā) 相機(jī)的示波器,相機(jī)的示波器
10、,使閃光成像稱為開門,這種觸發(fā)電使閃光成像稱為開門,這種觸發(fā)電路稱為門電路。路稱為門電路。一一 顯像原理:顯像原理:本法以本法以R波作為門電路的觸發(fā)信號(hào),啟動(dòng)波作為門電路的觸發(fā)信號(hào),啟動(dòng) 相機(jī)。將相機(jī)。將R-R間期分成若干段(每段約間期分成若干段(每段約15到到60 ms) ),一般是一個(gè)心動(dòng)周期分成一般是一個(gè)心動(dòng)周期分成16-64段,計(jì)算段,計(jì)算機(jī)以機(jī)以R波為起點(diǎn),進(jìn)行自動(dòng)、連續(xù)、等時(shí)的采波為起點(diǎn),進(jìn)行自動(dòng)、連續(xù)、等時(shí)的采集一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的連續(xù)信息,并將收集和儲(chǔ)集一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的連續(xù)信息,并將收集和儲(chǔ)存的每段信息,與前一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的信息的存的每段信息,與前一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的信息的相應(yīng)段信息疊
11、加,可構(gòu)成一個(gè)綜合的心動(dòng)周期相應(yīng)段信息疊加,可構(gòu)成一個(gè)綜合的心動(dòng)周期的心血池系列影像,故稱為多門電路采集。的心血池系列影像,故稱為多門電路采集。多門電路心血池顯像原理示意圖多門電路心血池顯像原理示意圖二二 適應(yīng)癥適應(yīng)癥觀察心臟及大血管的形態(tài)大小與功能狀態(tài)。評(píng)價(jià)左右心室功能變化。評(píng)價(jià)冠心病患者的心功能狀態(tài)、病變受累的范圍、程度和預(yù)后判斷及藥物或手術(shù)治療的療效判定。室壁瘤的定位和大小的評(píng)估。肥厚性心肌病與擴(kuò)張性心肌病的診斷和鑒別診斷。心瓣膜病病人瓣膜置換術(shù)前后左、右心室功能變化。三三 顯像方法顯像方法(一)顯像劑(一)顯像劑 99mTc-RBC(體內(nèi)標(biāo)記紅細(xì)胞)(體內(nèi)標(biāo)記紅細(xì)胞)(二)影像采集二)
12、影像采集 給病人聯(lián)接心電圖電極,應(yīng)用給病人聯(lián)接心電圖電極,應(yīng)用SPECT分別進(jìn)行前位、分別進(jìn)行前位、 3045左前斜位、左前斜位、7075左前斜位(左側(cè)位)平面采左前斜位(左側(cè)位)平面采集集每個(gè)心動(dòng)周期采集每個(gè)心動(dòng)周期采集1664幀幀共采集共采集300500個(gè)心動(dòng)周期個(gè)心動(dòng)周期采集結(jié)束后,應(yīng)用門電路心血池計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行圖像處采集結(jié)束后,應(yīng)用門電路心血池計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行圖像處理,獲得左、右心室的收縮期、舒張期功能指標(biāo)以及振幅理,獲得左、右心室的收縮期、舒張期功能指標(biāo)以及振幅圖、時(shí)相圖、時(shí)相電影和室壁運(yùn)動(dòng)等資料。圖、時(shí)相圖、時(shí)相電影和室壁運(yùn)動(dòng)等資料。四、結(jié)果與分析四、結(jié)果與分析(一)(一) 心功能各
13、項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算心功能各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算LAO3045的系列圖像中,找出左、右心室分界最明顯的一幀,用計(jì)算機(jī)ROI技術(shù)可獲取左右心室心動(dòng)周期的時(shí)間-放射性曲線。由于心室內(nèi)的放射性計(jì)數(shù)與心室內(nèi)的血量成正比,即與心室容積成正比,因此該曲線實(shí)為心室的容積曲線心室的容積曲線。曲線在時(shí)相上分為射血期和充盈期。起始部的放曲線在時(shí)相上分為射血期和充盈期。起始部的放射性反映舒張末容積(射性反映舒張末容積(EDV),曲線最低點(diǎn)的放曲線最低點(diǎn)的放射性表示收縮末期容積(射性表示收縮末期容積(ESV),根據(jù)此曲線可算出各項(xiàng)的心功能參數(shù)。 心室容積曲線心室容積曲線1 1、心臟收縮功能的指標(biāo)、心臟收縮功能的指標(biāo)EF、局部局部EF
14、、CO、SV、ER等等,WHO推薦的正常值:推薦的正常值:靜息狀態(tài)下,左室射血分?jǐn)?shù)靜息狀態(tài)下,左室射血分?jǐn)?shù) 50%,右室射血分?jǐn)?shù),右室射血分?jǐn)?shù) 40%,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷實(shí)驗(yàn)絕對(duì)值至少應(yīng)高于靜息狀態(tài)值的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷實(shí)驗(yàn)絕對(duì)值至少應(yīng)高于靜息狀態(tài)值的5%以上。以上。EF是目前臨床上最常用的心功能指標(biāo),在反映心室泵功能方面較心排血量等參數(shù)敏感,早期心肌收縮功能的參早期心肌收縮功能的參數(shù)還有數(shù)還有1/3ER,2 2、心室舒張功能指標(biāo)、心室舒張功能指標(biāo)PFR、TPFR、1/3FR、1/3FF等3 3、心室容量負(fù)荷的指標(biāo)、心室容量負(fù)荷的指標(biāo)心室舒張末容量心室舒張末容量(EDV)和心室收縮末容量和心室收縮末容量(ESV)
15、是是重要的心臟功能指標(biāo)重要的心臟功能指標(biāo)(二)(二)局部室壁運(yùn)動(dòng)觀測及局部局部室壁運(yùn)動(dòng)觀測及局部EF值值是核心臟病學(xué)優(yōu)勢診斷項(xiàng)目,有時(shí)它比整是核心臟病學(xué)優(yōu)勢診斷項(xiàng)目,有時(shí)它比整體心室功能測定更有意義。體心室功能測定更有意義。 室壁活動(dòng)類型示意圖(三)(三) 時(shí)相分析時(shí)相分析 應(yīng)用傅立葉變換的基本原理,對(duì)心血應(yīng)用傅立葉變換的基本原理,對(duì)心血池中各心動(dòng)周期每一象素的池中各心動(dòng)周期每一象素的T-A曲線進(jìn)行曲線進(jìn)行正弦或余弦的擬合,可以獲得心室局部(正弦或余弦的擬合,可以獲得心室局部(每個(gè)象素)開始收縮的時(shí)間每個(gè)象素)開始收縮的時(shí)間(時(shí)相)(時(shí)相)以及以及收縮幅度收縮幅度(振幅)(振幅)兩個(gè)參數(shù)。用這
16、兩個(gè)參兩個(gè)參數(shù)。用這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行影像重建可以獲得心室數(shù)進(jìn)行影像重建可以獲得心室時(shí)相圖、振時(shí)相圖、振幅圖、時(shí)相電影、時(shí)相直方圖。幅圖、時(shí)相電影、時(shí)相直方圖。時(shí)相圖:時(shí)相圖:心收縮時(shí),不同部位的心肌壁發(fā)生收縮心收縮時(shí),不同部位的心肌壁發(fā)生收縮的時(shí)間不同。如以的時(shí)間不同。如以360 代表一個(gè)心動(dòng)周代表一個(gè)心動(dòng)周期,不同的灰度(色階)代表其間的不期,不同的灰度(色階)代表其間的不同時(shí)期,灰度越高時(shí)相讀數(shù)越大。將心同時(shí)期,灰度越高時(shí)相讀數(shù)越大。將心的各個(gè)區(qū)域按其出現(xiàn)時(shí)相的灰度還原于的各個(gè)區(qū)域按其出現(xiàn)時(shí)相的灰度還原于心血池影像中,則可得到一幅以不同灰心血池影像中,則可得到一幅以不同灰度顯示的心血池影,即度
17、顯示的心血池影,即相位圖相位圖。 左右心室同時(shí)收左右心室同時(shí)收縮、心房與心室縮、心房與心室開始收縮時(shí)間差開始收縮時(shí)間差為為180180度,因此房度,因此房室分界清晰,左室分界清晰,左右心室灰度基本右心室灰度基本一致。一致。 正常相位圖:正常相位圖:相位直方圖:相位直方圖:為心室相素區(qū)的相位頻為心室相素區(qū)的相位頻率分布圖率分布圖 正常時(shí)相直方圖時(shí)相直方圖振幅圖:振幅圖:系反映心肌收縮力大小的一種系反映心肌收縮力大小的一種圖像顯示。其收縮力大小以不圖像顯示。其收縮力大小以不同的灰度表示,灰度越高代表同的灰度表示,灰度越高代表收縮力越大。收縮力越大。 正常振幅圖正常振幅圖正常時(shí)相圖及振幅圖正常時(shí)相圖
18、及振幅圖 五五 臨床應(yīng)用的評(píng)價(jià)臨床應(yīng)用的評(píng)價(jià)(一)冠心病診斷的應(yīng)用(一)冠心病診斷的應(yīng)用LVEF 是臨床上廣泛應(yīng)用于反映左室整體收縮功能的指標(biāo),它是左心室收縮功能、前后負(fù)荷的綜合性指標(biāo)。但EF值的降低對(duì)冠心病的診斷缺乏特異性,凡是導(dǎo)致心肌儲(chǔ)備功能下降的因素,均可呈現(xiàn)EF的下降。局部EF對(duì)診斷冠心病有意義。左室舒張功能測定對(duì)冠心病的診斷目前頗受重視。(二)室壁瘤的診斷(二)室壁瘤的診斷真性室壁瘤和假性室壁瘤真性室壁瘤和假性室壁瘤 真性室壁瘤:真性室壁瘤:在穿壁性心肌梗塞的基礎(chǔ)上,梗塞區(qū)的在穿壁性心肌梗塞的基礎(chǔ)上,梗塞區(qū)的心肌組織壞死,在其修復(fù)的過程中由結(jié)締組織所代替,心肌組織壞死,在其修復(fù)的過程中由結(jié)締組織所代替,梗塞區(qū)的室壁變成無收縮力的薄弱纖維瘢痕區(qū),瘤壁梗塞區(qū)的室壁變成無收縮力的薄弱纖維瘢痕區(qū),瘤壁主要由室壁纖維瘢痕構(gòu)成,故不易破裂。主要由室壁纖維瘢痕構(gòu)成,故不易破裂。 假性室壁瘤:假性室壁瘤:瘤壁由心包膜構(gòu)成,實(shí)質(zhì)是心肌梗塞急瘤壁由心包膜構(gòu)成,實(shí)質(zhì)是心肌梗塞急性期室壁已破裂。由于破口周圍心包血栓堵塞或粘連,性期室壁已破裂。由于破口周圍心包血栓堵塞或粘連,以致未發(fā)生細(xì)胞
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