心血管系統(tǒng)顯像

心血管系統(tǒng)顯像第1頁/共94頁

心血管系統(tǒng)

cardiovascularnuclearmedicine

第2頁/共94頁核心臟病學(xué)（nuclearcardiology）主要內(nèi)容心肌顯像

Myocardialimaging1心臟血池顯像

Cardiacbloodpoolimaging2核素心血管造影

RadionuclideCardioangiography3周圍血管顯像

Circumferencevesselimaging

4斑塊及血栓顯像

Circumferencevesselimaging

5第3頁/共94頁一、心肌顯像心肌灌注顯像心肌代謝顯像心肌梗死顯像MyocardialperfusionimagingMyocardial

metabolismimagingMyocardial

infarctionimaging心臟神經(jīng)受體顯像心肌乏氧顯像cardiacneuroreceptorimagingMyocardial

hypoxiaimaging第4頁/共94頁1、心肌灌注顯像Myocardialperfusionimaging顯像原理正?；蛴泄δ艿男募〖?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?；蛴泄δ艿男募★@影，而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。第5頁/共94頁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201TI123第6頁/共94頁常用心肌顯像劑比較價(jià)格優(yōu)勢；半衰期短；圖像質(zhì)量好；可進(jìn)行首次通過和門控心肌顯像使用方便，無需臨時(shí)標(biāo)記；一次注射完成負(fù)荷和靜息顯像；可檢測存活心肌。半衰期短，短期可重復(fù)進(jìn)行；可進(jìn)行絕對定量；可計(jì)算心肌血流儲備201TI99mTc-MIBI正電子價(jià)格偏貴；半衰期長；圖像質(zhì)量較差負(fù)荷和靜息需進(jìn)行兩次；藥物需臨時(shí)標(biāo)記價(jià)格昂貴；PET優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)第7頁/共94頁常用心肌顯像劑特性201TI99mTc-MIBI原理Na+-K+ATP酶泵作用被動彌散機(jī)制生產(chǎn)加速器發(fā)生器射線能量69~83KeVX線135,165,167KeVγ線140KeV物理半衰期73h6h注射劑量（mCi）2~520~25首次攝取分?jǐn)?shù)85%65%顯像時(shí)間5~10min60~90min再分布有無第8頁/共94頁1.2顯像方法201TI負(fù)荷-再分布顯像法199mTc-MIBI負(fù)荷-靜息隔日法299mTc-MIBI負(fù)荷-靜息一日法3雙核素法4第9頁/共94頁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倍第10頁/共94頁正常影像斷層顯像第11頁/共94頁心肌節(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%）第12頁/共94頁正常影像第13頁/共94頁運(yùn)動負(fù)荷藥物負(fù)荷1.4心臟負(fù)荷試驗(yàn)第14頁/共94頁為什么要做負(fù)荷實(shí)驗(yàn)？coronaryflowreserve%Diameternarrowing第15頁/共94頁負(fù)荷試驗(yàn)基本原理運(yùn)動時(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。第16頁/共94頁運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)適應(yīng)癥胸痛的診斷及鑒別診斷診斷冠心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)前排除冠心病禁忌證急性心肌梗塞（<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(yùn)動障礙終止指征運(yùn)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)重心律失常第17頁/共94頁運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)影像第18頁/共94頁藥物負(fù)荷試驗(yàn)方法潘生丁試驗(yàn)：0.142mg/kg/min4分鐘內(nèi)注射完腺苷試驗(yàn)：0.14mg/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分鐘禁忌證除運(yùn)動實(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、氨茶堿過敏者優(yōu)點(diǎn)適合于不能運(yùn)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。第19頁/共94頁潘生丁負(fù)荷影像第20頁/共94頁腺苷負(fù)荷影像第21頁/共94頁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析極坐標(biāo)靶心圖分析心肌計(jì)數(shù)密度測定定量分析缺血半定量分析第22頁/共94頁

心肌灌注顯像的異常類型及其臨床意義缺損類型影像特點(diǎn)臨床意義固定缺損局限性放射性缺損心?；驀?yán)重缺血可逆性缺損靜息態(tài)恢復(fù)正常心肌可逆性缺血部分可逆性缺損原缺損范圍縮小，但仍低于正常水平部分心肌存在不可逆性缺血反向再分布靜息態(tài)出現(xiàn)放射性減低缺損嚴(yán)重冠脈狹窄、穩(wěn)定性冠心病花斑型缺損散在性放射性缺損或稀疏心肌病變定性分析第23頁/共94頁固定性缺損第24頁/共94頁可逆性缺損第25頁/共94頁部分可逆性缺損第26頁/共94頁反向分布第27頁/共94頁花斑型缺損第28頁/共94頁Bull’seyeanalysis原理以圓周剖面分析原理，用極坐標(biāo)方式將短軸斷層影像展開成二維影像，以不同顏色顯示心肌各部位的相對計(jì)數(shù)值的定量分析法。應(yīng)用該方法可以清晰的顯示心肌血流灌注異常的部位、范圍和嚴(yán)重程度。定量分析第29頁/共94頁靶心圖第30頁/共94頁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(jìn)行顯像，可準(zhǔn)確、靈敏判斷心肌細(xì)胞的存活，是目前評價(jià)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(shí)恢復(fù)冠狀動脈血流，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。第31頁/共94頁2.1原理正常心肌缺血心肌空腹脂肪酸葡萄糖進(jìn)食葡萄糖葡萄糖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第32頁/共94頁2.2心肌嚴(yán)重缺血后心肌細(xì)胞結(jié)局壞死心肌冬眠心肌頓抑心肌機(jī)理不可逆死亡長期低灌注缺血急性缺血再灌注后功能、代謝功能及代謝可逆性減低灌注改變減低或無節(jié)段性低灌注灌注正常或接近正常第33頁/共94頁2.3存活心肌的檢測方法硝酸甘油介入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(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1234第34頁/共94頁201TI延遲顯像第35頁/共94頁硝酸甘油介入顯像第36頁/共94頁18F-FDG葡萄糖代謝顯像第37頁/共94頁18F-FDG葡萄糖代謝顯像第38頁/共94頁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99mTc-PYP而形成放射性濃集灶（熱區(qū)）。示蹤劑通過彌散作用進(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第39頁/共94頁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-AM99mTc-AM2第40頁/共94頁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)用第41頁/共94頁親心肌梗死顯像影像第42頁/共94頁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(jì)、甚至判斷患者存活糖尿病心肌損害、糖尿病自主神經(jīng)侵犯第43頁/共94頁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(xiǎn)度分層、預(yù)后評估、冠狀動脈血運(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、其它心臟疾病第44頁/共94頁診斷冠心病，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)動心電圖更敏感、更特異。評價(jià)缺血性心臟病是MPI最有價(jià)值的臨床應(yīng)用5.1.1冠心病的診斷第45頁/共94頁5.1.2危險(xiǎn)度分層MPI正常，死亡或心梗發(fā)生率<1%/年，不需CAG;輕度可逆性灌注缺損，一般僅需內(nèi)科藥物治療；高危患者，需進(jìn)行CAG和再血管化治療：①兩只冠脈供血區(qū)多發(fā)可逆性缺損或大范圍（>20%）固定性缺損②EF<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第46頁/共94頁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。②MPI是再血管化治療后評價(jià)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)用第47頁/共94頁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(jià)第48頁/共94頁肥厚心第49頁/共94頁擴(kuò)張心第50頁/共94頁室壁瘤第51頁/共94頁感染性心肌炎療前療后第52頁/共94頁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)冠脈再通治療第53頁/共94頁多排、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。輻射劑量大，需做過敏試驗(yàn)。第54頁/共94頁二、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?cái)鄬语@像3第55頁/共94頁1、平衡門電路心血池動態(tài)顯像

multiplegatedcardiacbloodpoolimaging是心臟功能測定的最常用方法。其優(yōu)點(diǎn)是：簡單可靠、重復(fù)性好、可提供多種心功能信息。第56頁/共94頁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(shí)地采集每個心動周期從收縮到舒張的全過程。計(jì)算機(jī)把多個心動周期相同時(shí)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。第57頁/共94頁1.2方法顯像劑注射后15分鐘顯像15~20mCi99mTc-RBC、99mTc-人血清白蛋白注射劑量采集時(shí)間體位16-32幀/心動周期，采集300-400心動周期左右心室最佳分隔為準(zhǔn)，左前斜位30~45°條件第58頁/共94頁心動周期中不同時(shí)段的影像第59頁/共94頁1.3影像分析

局部室壁運(yùn)動分析regionalwallmotion

心室容積曲線分析ventricularvolumecurve

時(shí)相分析phaseanalysis

時(shí)相圖（phaseimage)

時(shí)相直方圖(phasehistogram)

振幅圖(amplitudeimage)

時(shí)相電影(phasecine)第60頁/共94頁1.3.1局部室壁運(yùn)動分析regionalwallmotion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)動異常，特別是介入試驗(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)動情況。第61頁/共94頁室壁運(yùn)動常見類型第62頁/共94頁短軸縮短率分區(qū)EF值第63頁/共94頁5分區(qū)短軸縮短率明顯降低5分區(qū)局部EF明顯降低第64頁/共94頁1.3.2心室容積曲線ventricularvolumecurve

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心臟功能參數(shù)。第65頁/共94頁射血分?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%EDV-ESV

EF=

EDV

×100%

或

EDC-ESC

EF=

EDC-BG

×100%

第66頁/共94頁P(yáng)ER

（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±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第67頁/共94頁1.3.3時(shí)相分析phaseanalysis

時(shí)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(yùn)動呈周期性變化，所以其時(shí)間-放射性曲線也呈周期性變化，通過對曲線進(jìn)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(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。第68頁/共94頁時(shí)相圖（phaseimage）

將每一個象素的時(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，一個心動周期為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致。第69頁/共94頁時(shí)相直方圖(phasehistogram)

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°。第70頁/共94頁振幅圖

(amplitudeimage)顯示心臟各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(yùn)動障礙處灰度降低。第71頁/共94頁時(shí)相電影(phasecine)

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(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。第72頁/共94頁第73頁/共94頁1.4臨床應(yīng)用1、冠心病心肌缺血的早期診斷2、準(zhǔn)確客觀評價(jià)左、右心室功能，評價(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、心肌病的輔助診斷第74頁/共94頁第75頁/共94頁第76頁/共94頁第77頁/共94頁第78頁/共94頁

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(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、首次通過法Firstpasscardiacbloodpoolimaging第79頁/共94頁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)。第80頁/共94頁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(shí)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)。第81頁/共94頁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(shí)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(jià)肺動脈高壓的可靠敏感指標(biāo)，比X線平片更為清晰。第82頁/共94頁第83頁/共94頁第84頁/共94頁3、門控心肌斷層顯像gatedmyocardialperfusiontomography第85頁/共94頁三、放射性核素心血管造影

Radionuclideangiocardiography

由靜脈“彈丸”式注射放射性示蹤劑（99mTcO4-），同時(shí)啟動照相機(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)。第86