第4章核素心肌灌注顯像

第4章核素心肌灌注顯像核素心肌灌注顯像(myocardialperfusionimaging,MPI)作為影像學重要組成部分之一,對心血管疾病的臨床診斷，可以提供多方面的信息，包括：解剖形態(tài)學、心臟功能、心肌血流灌注、心肌代謝、心肌受體和組織定征等。單就用于心血管疾病診斷的核素顯像而言，其儀器常用的有單光子發(fā)射型斷層儀(SinglePhotonEmissionComputedTomographySPECT)、正電子發(fā)射型斷層儀(PositronEmissionTomographyPET)。與其他影像學不同的是，核素顯像是一種顯示生物體內生理、病理和生化功能與代謝過程的無創(chuàng)性功能性顯像檢查方法。國內絕大多數(shù)心肌灌注顯像劑是適用于單光子發(fā)射型斷層(SPECT)的99mTc-甲氧基異丁基異腈(99mTc-MIBI),少數(shù)單位使用正電子類放射性核素標記的顯像劑(PET),如150-水、13N-氨(13N-NH3)等。核素心肌灌注顯像在臨床上主要作為心肌存活的檢測技術手段。存活心肌是心臟血流灌注與功能均降低，但代謝仍維持在低水平狀態(tài)；冠狀動脈再通后，心肌功能異常可得到改善或恢復，包括心肌頓抑、心肌冬眠和重傷心肌。心肌頓抑是指冠狀動脈急性完全閉塞后遭受嚴重缺血的打擊，引起左心室功能急劇下降的心肌，在血流灌注后，這些心肌功能在數(shù)十分鐘至數(shù)周后可自行恢復。心肌冬眠是心肌結構無改變但心肌代謝維持在低水平，一旦血流灌注改善后，心臟舒縮功能可即刻恢復，可能是側支形成及殘余血流維持心肌存活，使心肌細胞維持在低水平狀態(tài)。重傷心肌是指缺血持續(xù)數(shù)小時后，出現(xiàn)心內膜下心肌梗死，這種梗死區(qū)域心肌不完全致死、可逆性不完全的狀態(tài)，再灌注時，重傷心肌功能可部分恢復。在臨床上，心肌頓抑、心肌冬眠及重傷心肌可同時存在，有時很難嚴格區(qū)分。準確識別這些存活心肌,對其治療選擇和預后評估均十分重要。存活心肌的最可靠標志是代謝活動的存在，而一定量的血流灌注則是保證代謝活動的基礎。因此反映心肌血流灌注和代謝的兩種顯像劑均可以判定心肌細胞的存活性。存活心肌的特征是：①具有代謝功能；②具有完整的細胞膜；③有血流灌注；④有收縮期儲備即對正性肌力藥有收縮增強反應。存活心肌的判斷方法很多，主要從心肌代謝、心肌血流灌注、心室壁運動及解剖、形態(tài)等方面來判斷，最常見的是：SPECT、PET、超聲心動圖、MRI及多層螺旋CT(MSCT)等。每種檢查方法都有其優(yōu)缺點和適用范圍。核素顯像評價存活心肌的研究應用主要包括SPECT心肌顯像和PET心肌顯像。心肌灌注顯像劑靜脈注射后，在心肌內的初始分布取決于局部心肌血流灌注量，隨后心肌對心肌灌注顯像劑的攝取與清除處于一個動態(tài)平衡的過程，呈現(xiàn)“再分布”。心肌灌注顯像劑在心肌內的聚集量與局部心肌血量成正比，與局部心肌細胞的功能或活性密切相關。當冠狀動脈狹窄達到一定程度時，局部心肌血流灌注的絕對降低，或者在運動試驗或藥物負荷試驗時，正常冠狀動脈供血區(qū)的心肌血流灌注明顯增加，而有病變的冠狀動脈供血區(qū)的心肌血流灌注相對少于正常的冠狀動脈供血區(qū)，從而導致局部心肌血流分布的不平衡，心肌對顯像劑的攝取絕對或相對減少，在心肌顯像圖上表現(xiàn)為放射性稀疏或缺損區(qū)。冠狀動脈具有很強的代償功能，即使冠狀動脈存在明顯狹窄，由于冠狀動脈自身的調節(jié)作用，仍能使靜息狀態(tài)的冠狀動脈血流保持正常，因此，對于診斷冠心病，心肌顯像常需與運動試驗或藥物負荷試驗相結合。一、心肌核素灌注顯像方法（一）單光子發(fā)射型斷層（SPECT）SPECT心肌灌注斷層顯像成本較低，使用方便，是心臟病學的常規(guī)方法。通常自右前斜位45°至左后斜位45°，旋轉180°或行360°采集，采集30~60個投影。每個投影采集時間為30~40s,矩陣為64X64。探頭配置低能通用或高分辨型準直器?？色@得左心室心肌短軸、水平和垂直長軸斷層圖。（二）正電子發(fā)射型斷層（PET）PET具有高圖像分辨率,可以提高敏感性和特異性,定量測量存活心肌絕對數(shù),對理解發(fā)病機制很重要。國際上通常認為 18F-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（18FGlucosePositronEmissionComputedTomograph,y18F-FDG-PET）是檢測存活心肌最準確的方法,稱為“金標準”。18F-FDG是葡萄糖的類似物,在血液、組織中的轉運與葡萄糖相似,通過相同的轉運載體進入心肌細胞內,在己糖激酶催化下磷酸化為6-磷酸FDG。因為結構差異,6-磷酸FDG不能沿著糖酵解途徑繼續(xù)代謝,而且由于其帶負電荷,不能自由通過細胞膜。此外,心肌細胞的葡萄糖-6-磷酸酶活性低,脫磷酸作用弱,因此以6-磷酸FDG的形式滯留在心肌細胞內。18F-FDG的結構類似于葡萄糖,攝取過程開始類似于葡萄糖的糖酵解過程,經細胞轉運后,在己糖激酶作用下被磷酸化,但與葡萄糖不同,18F-FDG磷酸化后不再參與進一步的代謝過程,滯留在心肌細胞中,可作為示蹤劑進行顯像以反映心肌細胞的葡萄糖攝取過程。正電子發(fā)射型計算機斷層顯像法,通過血流灌注及細胞膜的完整性兩個方面來反映心肌是否存活。 201Tl心肌灌注顯像因有其固有物理和生物學特性,可無創(chuàng)、準確地反映心肌血流灌注及心肌細胞的活動,認為是僅次于18F-FDG-PET顯像的有效方法。最近研究發(fā)現(xiàn),201Tl心肌灌注顯像在有過心肌梗死病史的非糖尿病患者中能更好地判定心肌的存活。缺血心肌201Tl攝取峰值時間延長,缺血周邊正常心肌細胞中的201Tl也會慢慢彌散到缺血區(qū),因而出現(xiàn)再分布現(xiàn)象,借此可區(qū)別缺血與壞死心肌,即有再分布表現(xiàn)提示為存活心肌,否則為壞死或瘢痕組織。由于201Tl固有的物理和生物學特性及其量化、簡便、無創(chuàng)、靈敏等特點,特別適用于不便行介入試驗的患者,且可操作性強,對基層醫(yī)院,更具安全性,對了解心肌血供和心肌的存活不失為一種有效方法。在18F-FDG-PET顯像中,頓抑心肌表現(xiàn)為血流正常而18F-FDG代謝降低；冬眠心肌表現(xiàn)為血流降低與18F-FDG高攝取;而壞死心肌或心肌梗死瘢痕則表現(xiàn)為血流減少,18F-FDG代謝降低,血流代謝缺損匹配。18F-FDG存在兩個局限性:①心肌對18F-FDG的攝取取決于飲食狀態(tài)；②它只反映了葡萄糖代謝的初始過程,在急性心肌梗死早期,壞死心肌也能攝取18f-fdg；另外，18f-fdg-pet需在醫(yī)院內配置專業(yè)加速器，其費用昂貴、技術復雜，使用不方便，使PET的臨床使用受到很大限制。（三）門控心肌顯像門控心肌SPECT和非門控心肌SPECT的不同之處在于，門控心肌SPECT數(shù)據采集時，用心電圖作為門控信號（通常取 R波），在每一個投影，每個心動周期采集8~16幀圖像（通常采集8幀），RR窗值為20%。在顯示斷層影像同時，可觀察室壁運動，獲得眾多心功能參數(shù)。研究表明門控與非門控心肌斷層顯像在診斷CAD方面無明顯差異，但門控心肌斷層顯像可提高對小范圍灌注異常的檢出率，當用于評價心肌活性時，雖然非門控心肌斷層顯像也能直觀地顯示心肌梗死部位灌注減低區(qū)，但有明顯低估存活心肌的缺點，特別是心肌頓抑或心肌冬眠往往與壞死心肌、心肌瘢痕混合存在，顯示放射性減低而難以區(qū)分，而門控SPECT通過測定舒張末期和收縮末期圖像心室壁計數(shù)變化，可準確獲得心室壁局部收縮功能的定量信息，結合局部運動變化及室壁增厚率等門控信息有助于存活心肌的檢出。（四） 符合線路SPECT顯像近年來，隨著符合線路在SPECT儀器中的應用，使SPECT檢測存活心肌得到很大的發(fā)展。用18F-FDG作為心肌灌注顯像劑，患者禁食12小時，測定腹血糖水平，通過口服葡萄糖或注射胰島素等，調節(jié)血糖適當范圍，對于糖尿病患者，在口服阿甘莫司后，圖像質量更好。一般注射18F-FDG111?370MBq1小時后進行發(fā)射掃描。在心肌缺血過程中，能量的產生由游離脂肪酸的氧化轉變?yōu)槠咸烟牵咸烟浅蔀樾募∧芰恐饕獊碓?，故其葡萄糖利用率增加?18F-FDG顯像時，缺血區(qū)顯像劑攝取增加，而不可逆心肌損害的心肌節(jié)段組織中葡萄糖的利用與血流量呈平行降低。一般公認18F-FDG-PET顯像是判定心肌細胞存活的“金標準”，而18F-FDG符合線路SPECT顯像在評價心肌活性的準確率方面與18F-FDG-PET顯像有較好的一致性，文獻報道符合率達88%。符合線路SPECT儀器中配備除常規(guī)高能準直器（400keV）外，還配備超高能準直器（511keV）,它不僅有常規(guī)單光子核素顯像的優(yōu)勢，而且能完成18F標記正電子核素顯像，價格明顯低于PET，更有利于臨床推廣應用。18F-FDGSPECT顯像與18F-FDG-PET顯像在評價活心肌方面有較好的一致性。（五） 雙核素顯像主要有:99mTc-MIBI/18F-FDG、99mTc-HL91/201Tl和99mTc-MIBI/201Tl三種雙核素心肌顯像,可以提高存活心肌陽性預測值。隨著99mTc-MIBI作為心肌灌注顯像劑在臨床應用的日益廣泛以及 18F-FDGSPECT成像技術的日趨完善,采用18F-FDG-SPECT顯像與99mTc-MIBI門控心肌灌注SPECT顯像來聯(lián)合評估存活心肌是可行的,既可以利用99mTc-MIBI門控SPECT量化信息彌補非門控顯像低估心肌活力的不足,又利用18F-FDG心肌代謝顯像的“金標準”,進一步提高檢出存活心肌的敏感度和準確度,是當前存活心肌研究的熱點。（六）其它近年來,在SPECT和PET基礎上添加X線CT成像系統(tǒng),形成SPECT/CT和PET/CT,實現(xiàn)了圖像融合,一幅圖像可以同時提供病變部位的功能代謝狀況和精確的解剖結構,從而把心臟核醫(yī)學的發(fā)展向前推進了一步。二、 心肌灌注顯像類型（一） 靜息顯像檢查前空腹，靜脈注射201Tl92.5~111MBq后5min，采用SPECT進行斷層顯像，有明顯心肌灌注異常時，應加做 3~4h延遲顯像。若采用99mTc-MIBI，則于靜脈注射740~925MBq后30min,囑患者進食500ml牛奶，以促進肝臟放射性的清除，1~1.5h后進行心肌斷層顯像。（二） 負荷試驗顯像為了獲得理想的顯像結果，患者應在負荷試驗前 3~4h開始禁食，停用B阻滯藥等所有可能影響患者的心率或心肌血流灌注的藥物。在24h前停用普萘洛爾，4h前停用長效硝酸鹽、硝酸甘油等。①運動試驗：通常采用活動平板或踏車試驗，一般從25W開始，每2~3min遞增25W，在達到運動次極量時，靜脈注201Tl110~174MBq、99mTc-MIBI或99mTc-tetrofosmin,再鼓勵患者運動30~60s；②雙密達莫試驗：雙密達莫具有強有力的血管擴張作用，是間接通過增加內源性腺苷而發(fā)生作用的。足量的雙密達莫可使正常冠狀動脈的血流量增加4~5倍，而病變的冠狀動脈則不可能相應地擴張，其靈敏度和特異性與運動試驗相似；③腺苷試驗：基本原理與雙密達莫試驗相似，所不同的是，它通過外源性腺苷而發(fā)生作用。由于其有降低竇房結的自律性與房室結傳導速度的作用，對竇房或房室結病變的患者要慎用。三、 心肌灌注顯像方案（一） 99mTc-MIBI心肌顯像99mTc-甲氧異腈（technetium99-sestamib，i99mTc-MIBI）是一種心肌灌注顯像劑,

為親脂性化合物,心肌通過被動彌散攝取,不依賴于Na+-K+ATP酶,與血流灌注

及細胞活力相關。目前雖然有多種 99mTc標記的化合物應用于臨床,但其中應用最多的還是99mTc-MIBI。99mTc-MIBI半衰期短（6h）,經肝膽管和腎臟排泄快、肺臟攝取少,99mTc-MIBI能提高診斷存活心肌的敏感性。它是近年來應用越來越多的一種核醫(yī)學顯像方法，可在獲得心肌血流灌注影像的同時，觀察左室壁運動及收縮末期和舒張末期室壁厚度的變化率，并獲得左心室功能參數(shù)，負荷與靜息方案均同99mTc-MIBI一般心肌斷層顯像，99mTc-MIBI用量為925~1110MBq，總采集時間為20min,影像重建與一般斷層圖像相同，但分辨率及靈敏度提高?？梢造o脈注射10倍于201Tl的劑量而采集計數(shù)高。這些都保證了圖像的高質量、高分辨率、高清晰度。另外,利用心肌攝取顯像劑與血流呈正相關,通過運動或藥物負荷因素影響心肌血供再進行心肌灌注顯像,可以檢測到靜息顯像中未能發(fā)現(xiàn)的隱匿缺血,提高診斷價值。細胞對99mTc-MIBI的攝取依賴于細胞膜及線粒體膜的完整性,較少受代謝抑制的影響,只要細胞膜的完整性未被破壞,即便有缺血、缺氧等情況存在,心肌細胞仍能攝取99mTc-MIBI。99mTc-MIBI是脂溶性單價離子復合物，被動擴散于心肌細胞間，不受Na+，K+-ATP酶的影響，在細胞內90%結合于線粒體蛋白上，心肌細胞的99mTc-MIBI攝取量只占靜息血流的1%，加之心肌血流灌注與心肌活力之間并無確切關系，因此，僅使用99mTc-MIBI斷層顯像很容易低估心肌細胞活力。99mTc-tetrofosmin心肌顯像與99mTc-MIBI心肌顯像相似，在注射99mTc-tetrofosmin后的顯像時間可以稍早一些。1．1天法：可采用靜態(tài)、負荷試驗顯像或負荷試驗、靜態(tài)顯像；2．2天法：患者先行運動試驗顯像，負荷試驗后1~2d行靜態(tài)顯像，如負荷試驗心肌顯像正常，可不做靜態(tài)顯像，囑患者在注射99mTc-MIBI后30min，喝500ml牛奶，在注射99mTc-MIBI后60~90min,行心肌SPECT顯像；3．雙核素顯像：靜息狀態(tài)下，靜脈注射 74MBq（2mCi）201Tl后，采集靜態(tài)顯像，然后行負荷試驗，靜脈注射925MBq（25mCi）99mTc-MIBI，1h后，采集負荷試驗顯像。（二） 201Tl心肌顯像201Tl（氯化亞鉈）心肌SPECT顯像評價缺血/存活心肌應用最早、也最為廣泛，目前仍是最常用的方法之一。201Tl系鉀離子類似物,依賴膜主動轉運機制,從而反映細胞膜的完整性和心肌細胞的活性。正常心肌節(jié)段示蹤劑洗脫快 ,異常節(jié)段洗脫慢,但隨著時間推延,心肌灌注異常節(jié)段可出現(xiàn)正常化,此即心肌的再分布現(xiàn)象。注射201Tl后初次心臟顯像,其灌注缺損反映了心肌缺血或心肌壞死。運動高峰時注入201Tl，即刻采集成像，3?4h后行再分布顯像。201Tl常規(guī)（運動/再分布）顯像明顯低估了心肌細胞的活性。 許多研究表明，201Tl常規(guī)3?5小時再分布顯像低估存活心肌，而后201Tl再注射及24小時延遲顯像估價存活心肌的能力明顯優(yōu)于3?5小時延遲顯像。心肌存活區(qū)常出現(xiàn)201Tl再分布，而壞死或瘢痕心肌不出現(xiàn)再分布，呈固定缺損。201Tl心肌灌注顯像因有其固有物理和生物學特性，可無創(chuàng)、準確地反映心肌血流灌注及心肌細胞的活動，認為是僅次于18F-FDG-PET顯像的有效方法。最近研究發(fā)現(xiàn)，201Tl心肌灌注顯像在有過心肌梗死病史的非糖尿病患者中能更好地判定心肌的存活。缺血心肌 201Tl攝取峰值時間延長，缺血周邊正常心肌細胞中的201Tl也會慢慢彌散到缺血區(qū)，因而出現(xiàn)再分布現(xiàn)象，借此可區(qū)別缺血與壞死心肌，即有再分布表現(xiàn)提示為存活心肌，否則為壞死或瘢痕組織。由于201Tl固有的物理和生物學特性及其量化、簡便、無創(chuàng)、靈敏等特點，特別適用于不便行介入試驗的患者，且可操作性強，對基層醫(yī)院，更具安全性，對了解心肌血供和心肌的存活不失為一種有效方法。（三） 99Tcm-HL91乏氧心肌顯像乏氧心肌顯著攝取99mTc-乏氧配體-91（99mTc-hypoxialigand91,99mTc-HL91）并隨著乏氧程度的加重，攝取率逐漸增高，而壞死心肌組織則不攝取 99mTc-HL91，乏氧顯像劑能直接與乏氧心肌組織結合成像,是一種“陽性”顯像。雖然,99mTc-HL91乏氧顯像檢測存活心肌的敏感度與99mTc-MIBI心肌顯像比較差異無顯著性,但特異度為100%,顯著高于99mTc-MIBI顯像。作為鑒別壞死無存活心肌的手段,99mTc-HL91乏氧顯像優(yōu)于99mTc-MIBI心肌顯像。99mTc-HL91細胞內滯留機制取決于組織氧濃度和灌注降低,而非代謝調節(jié)。目前應用于臨床的心肌灌注顯像劑大部分隨著血流降低,心臟攝取降低,即“陰性”顯像,而99mTc-HL91等乏氧顯像劑隨著血流降低,心臟攝取增加,表現(xiàn)為“陽性”顯像,其潛在的臨床價值包括檢測冠心病（尤其是多支血管病變）患者慢性缺血、無功能但存活心肌（冬眠心?。?檢測急性心肌梗死早期在灌注后的存活心肌。由于缺乏血管的供應而產生的乏氧被認為是促進血管生成的重要因素,乏氧顯像亦可作為一種非侵入方法評價心血管生成。目前合成的乏氧顯像劑種類很多,大致分為硝基咪唑類和非硝基咪唑類兩大類。含硝基咪唑成分的藥物最初是用放射性鹵素標記的 MISO（misonidazole）及其衍生物,目前99mTc標記的多種顯像劑亦處于研究階段。非硝基咪唑類顯像劑包括99mTc-KL91以及68銅（Cu）標記的BTS（bisthiosemicarbazone衍生物等,它們均可通過各種機制選擇性滯留于乏氧組織內。但初期研究表明,硝基咪唑類化合物在急性心肌梗死或再灌注后并不能有效區(qū)分有活力和無活力心肌細胞,因為在這種情況下細胞迅速經歷了從可逆性到不可逆性缺血性損傷的過程,從而影響了對心肌梗死的判斷。因此硝基咪唑乏氧顯像更多地用于在急性心肌梗死恢復灌注前探查可挽救心肌、長期心肌梗死后的持續(xù)性心肌缺血以及慢性心肌缺血患者冬眠心肌的檢測等。另有研究證實,由于乏氧引起的一些細胞因子及血管因子的變化可能促使心肌病的發(fā)展,這也為乏氧顯像診斷易發(fā)展為心力衰竭的心肌病前狀態(tài)成為可能。體內研究表明,只有在心肌內的氧含量減少到明顯低的水平才有可能出現(xiàn)乏氧顯像劑的明顯滯留,導致該顯像劑對短暫的心肌缺血如心肌頓抑等可能不敏感,而對持續(xù)的慢性缺血組織可能較為合適。（四） 核素標記的脂肪酸脂肪是心肌的主要能量來源，脂肪酸的攝取和清除既取決于心肌血流灌注，又反映心肌代謝活動，特別是能用單光子核素進行標記，因此，近幾年來這方面研究比較活躍。心肌脂肪代謝顯像常用的單光子顯像劑是 123I-BMIPP和123I-IP-PA，它們由于受到空間化學結構的影響 ，使其進入線粒體進一步氧化受阻，而以甘油三脂和磷脂形式儲存于脂肪細胞， 這樣能很好滿足SPECT采集時間，得到高質量的圖像。心肌脂肪代謝顯像的優(yōu)點是顯像采集速度快，可用于急診?，F(xiàn)在心肌脂肪代謝SPECT顯像已在臨床上推廣應用，效果理想。（五） 18F-FDG-PET心肌代謝顯像在評價存活心肌的方法中，一般以18F-氟脫氧葡萄糖（FDG）PET心肌代謝顯像為最重要也最常見。國際上通常認為 18F-FDG-PET是檢測存活心肌最準確的方法,稱為“金標準”。18F-FDG是葡萄糖的類似物，在血液、組織中的轉運與葡萄糖相似，通過相同的轉運載體進入心肌細胞內，在己糖激酶催化下磷酸化為6-磷酸FDG。因為結構差異，6-磷酸FDG不能沿著糖酵解途徑繼續(xù)代謝，而且由于其帶負電荷，不能自由通過細胞膜。此外，心肌細胞的葡萄糖-6-磷酸酶活性低，脫磷酸作用弱，因此以6-磷酸FDG的形式滯留在心肌細胞內。18F-FDG的結構類似于葡萄糖,攝取過程開始類似于葡萄糖的糖酵解過程,經細胞轉運后,在己糖激酶作用下被磷酸化,但與葡萄糖不同,18F-FDG經磷酸化后不再參與進一步的代謝過程,滯留在心肌細胞中,可作為示蹤劑進行顯像以反映心肌細胞的葡萄糖攝取過程。PET通過血流灌注及細胞膜的完整性兩個方面來反映心肌是否存活。在18F-FDG-PET顯像中,頓抑心肌表現(xiàn)為血流正常而18FDG代謝降低；冬眠心肌表現(xiàn)為血流降低與18FDG高攝取;而壞死心肌或心肌梗死瘢痕則表現(xiàn)為血流減少,18FDG代謝降低,血流代謝缺損匹配。評價心肌活性時，通常將心肌灌注與葡萄糖代謝顯像結合起來分析，并根據血流與代謝顯像匹配與否評價心肌活性，其基本的顯像模式有3種，一是血流與代謝顯像心肌的顯像劑分布均勻，提示為正常；二是血流灌注低，而葡萄糖利用正常或相對增加，稱之為血流-代謝不匹配，是心肌存活的有力證據；三是局部心肌血流與葡萄糖的利用一致性減低，呈二者匹配圖像，為心肌瘢痕和不可逆損傷的標志。18F-FDG只被心肌細胞所攝取，其攝取量占靜脈注射量的1%?4%,在血液中很快被清除。PET以其獨特的優(yōu)點，能精確地定量測定局部心肌的代謝狀態(tài)，通過觀察血流灌注和葡萄糖攝取率判斷心肌是否存活，并能術前準確預測室壁活動消失區(qū)及血流灌注減低區(qū)的心肌活性及術后局部功能恢復。對冠脈搭橋術的篩選及手術成功率起到不可估量的作用。18F-FDG-PET心肌代謝顯像的特點 ：①PET心肌顯像空間分辨率優(yōu)于SPECT，可進行四維立體顯像。 ②PET所用的核素（C、N、0、F）是人體的基本元素，合乎生理要求，不干擾人體的組織代謝和內環(huán)境平衡。 ③18F的半衰期短，在生物體內積分劑量低，可以用較大劑量，獲得清晰圖像。18f-fdg-pet心肌代謝顯像也有一定的局限性：①心肌對18f-fdg的攝取取決于飲食狀態(tài)；②它只反映葡萄糖代謝的首始過程，對糖尿病和MAI早期患者，18f-fdg不適合于鑒別壞死與存活心?。虎鄄荒芴峁┯嘘P節(jié)段性室壁運動的信息；④18f-fdg-pet需在醫(yī)院內配置專業(yè)加速器,其費用昂貴、技術復雜,使用不方便，使PET的臨床使用受到很大限制。四、心肌灌注圖像分析心肌斷層圖像分析，主要觀察左心室的各個不同的心肌節(jié)段的放射性分布、心肌形態(tài)、心腔大小以及右室心肌顯影情況。（一） 正常圖形左心室心肌顯影清晰，放射性分布均勻，心腔為放射性稀疏或無放射性分布，心尖和基底部的放射性分布可能稍稀疏。靜息心肌顯像圖中，右心室通常不顯像，肺內放射性極少，負荷試驗后心肌顯像時，右心室可能顯影。靶心圖放射性分布與短軸斷面圖像相同，能直觀顯示冠狀動脈的供血區(qū)。（二） 完全可逆性灌注缺損負荷影像顯示放射性缺損或稀疏。在201Tl再分布顯像或99mTc-MIBI靜息顯像中，上述放射性稀疏、缺損區(qū)呈現(xiàn)放射性填充，是心肌缺血的典型表現(xiàn)。（三）不可逆性灌注缺損負荷影像及靜息影像中，均顯示局部心肌放射性稀疏或缺損，無再分布或再填充，通常為心肌疤痕或心肌梗死。（四）混合性灌注缺損靜息影像顯示原放射性缺損區(qū)呈部分填充，心室壁不可逆和可逆性缺損同時存在，通常見于心肌梗死伴缺血或側枝循環(huán)形成。（五）花斑型異常室壁內出現(xiàn)斑片狀放射性稀疏，通常見于心肌病、心肌炎。（六）反向再分布負荷影像心肌放射性分布正常，靜息影像表現(xiàn)放射性稀疏或缺損。反向再分布的意義不明，可能與X綜合征有一定關系。五、臨床應用（一）病變部位和解剖結構的診斷核素心室造影、心肌顯像等雖可提供一些形態(tài)學的診斷要點，但由于核素顯像儀器的空間分辨率相對不高，顯示解剖結構不是其強項，不能從不同角度精確顯示心血管疾病的解剖結構變化。（二）心肌血流灌注冠心病，冠狀動脈管壁上形成粥樣硬化斑塊，造成冠狀動脈狹窄，其后果是局部心肌血流灌注降低，心肌缺血，急性冠狀動脈堵塞可導致急性心肌梗死。冠狀動脈造影有一定的局限性，即對心肌的血流灌注異常、心肌存活、心肌缺血的程度與范圍，以及確立治療方案，評估療效和預測后等有一定限制。應用核素心肌灌注顯像檢測心肌血流灌注是可靠手段。無創(chuàng)診斷心肌血流灌注狀況，201TI或99mTc標記的示蹤劑如99mTc-MIBI,99mTc-etrofosmin；單光子發(fā)射型斷層（SPECT）心肌灌注顯像是首選方法，其診斷冠心病的敏感性、特異性和準確率都在85%--90%左右，價效比值很高。對于擬診為冠心病的病人是否進行進一步的冠狀動脈造影，心肌灌注斷層顯像具有“gatekeepe”r的作用，即，心肌灌注顯像正常的病人，基本上不再需要進行有創(chuàng)的冠狀動脈造影，而顯像有心肌缺血或梗塞的病人則可進行冠狀動脈造影以確定其狹窄部位，和是否行再血管化治療。比SPECT心肌灌注顯像更進一步的是，PET心肌灌注顯像可用于對局部心肌血流絕對定量分析，計算心肌灌注儲備。PET心肌灌注顯像定量分析有利于臨床醫(yī)師理解病理生理變化和病情發(fā)展。隨著年齡的增長,冠狀動脈粥樣硬化斑開始形成并逐漸增多。但只有當冠狀動脈粥樣硬化斑導致管腔狹窄、血栓形成,才會產生心肌缺血。其中,不穩(wěn)定斑塊破潰、血栓形成,是導致急性冠狀動脈綜合征、急性心肌梗死、心源性猝死的重要原因。心臟核醫(yī)學利用放射性核素標記不穩(wěn)定斑塊靶向物質,從而找出那些有易損斑塊的患者。這方面的工作仍處于研究狀態(tài)。動脈粥樣硬化核素顯像可利用放射性核素標記參與動脈粥樣硬化的中間物質進行顯像,定量反映斑塊的組成、代謝及發(fā)展趨勢,早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化的發(fā)生,更有意義的是通過特異性顯像劑使不穩(wěn)定斑塊得以顯示,以便積極采取措施,控制動脈粥樣硬化的進一步發(fā)展,減少臨床事件的發(fā)生。近年來,在核醫(yī)學顯像中應用于動脈粥樣硬化的顯像劑明顯增加,為疾病篩選、治療決策、療效觀察及隨訪研究提供了可靠的依據。從動脈粥樣硬化斑塊形成的不同環(huán)節(jié),設計核素動脈粥樣硬化斑顯像劑,包括脂質沉積、血管平滑肌增殖、血小板激活、纖維蛋白原激活等。簡而言之,就是以放射性核素標記上述環(huán)節(jié)中特異性物質作為顯像劑,進行斑塊顯像。低密度脂蛋白(LowDensityLipoprotein，LDL)在粥樣斑塊沉積是粥樣硬化形成的重要環(huán)節(jié)。Bozoky等在動物試驗中發(fā)現(xiàn)99mTc-LDL可在動脈粥樣硬化病變處濃聚。斑塊對氧化型LDL抗體的攝取與粥樣硬化病變程度和不穩(wěn)定程度相關,可用于早期發(fā)現(xiàn)富含脂質的病變、鑒別不穩(wěn)定斑塊以及評價治療動脈粥樣硬化病變新藥的療效。動脈粥樣硬化斑塊中泡沫細胞的含量越高,越易發(fā)生斑塊潰破。泡沫細胞主要來源于增殖平滑肌細胞和大量吞噬脂質的巨噬細胞,而這兩種細胞可被99mTc-四磷酸二腺苷(diadenosinetetraphosphat，e99mTc-Ap4A)所顯示,99mTc-Ap4A高攝取的斑塊提示其不穩(wěn)定和易潰破。根據類似原理,鼠/人嵌合型抗體Z2D3的片段Z2D3F(ab')2經111銦(In)標記后可在動物模型上通過定位于增殖的平滑肌而顯示動脈粥樣斑塊；放射性核素標記的合成4(syntheticpeptide-4,SP-4)可通過與泡沫細胞結合而顯示動脈斑塊,有望成為一種較理想的動脈粥樣硬化顯像劑。18F-FDG除可用來行心肌代謝顯像外,還在實驗性動脈粥樣硬化斑塊中有顯著的濃聚,而且與巨噬細胞的數(shù)量有著高度的相關性。不穩(wěn)定斑塊內含有豐富的巨噬細胞,因此18F-FDGPET可用于不穩(wěn)定斑塊的選擇性探查,并對血管內的巨噬細胞的活力進行定量分析。除上述多種顯像劑外，白細胞介素2(IL-2)是一種細胞因子，它的存在也是斑塊不穩(wěn)定的標志。除可通過99mTc-IL-2顯像探測不穩(wěn)定斑塊的存在之外,還可在進行降脂治療前后通過99mTc-IL-2攝取的變化評價動脈粥樣硬化斑塊的治療效果。另外,99mTc標記的DMP-444新型環(huán)5肽,可作為蛋白酶抗性的、血小板糖蛋白(GP)Hb/川a受體拮抗劑,有助于顯示損傷動脈。GPW是血小板膠原的主要受體,在動脈粥樣硬化損傷部位對血栓的形成起著重要作用,放射性核素標記的GP切可以作為檢測血栓和不穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊的無創(chuàng)傷顯像劑。心臟功能測定心臟功能測定是研究最廣泛,發(fā)表文章最多的領域,但仍存在不少未解決的問題?，F(xiàn)有的方法粗略可分為兩大類:一種是幾何形態(tài)學法(Geometricmethod),如超聲動圖、磁共振成像、心室造影、控心肌灌注顯像、超高速CT和螺旋CT等。另一種是計數(shù)法(Countthemethod)，如核素心室造影(首次通過法和平衡法)。前者主要根據心腔形態(tài)計算心室容積,再計算出心室射血分數(shù)、室壁運動參數(shù)等，后者系根據心室腔內血池放射性隨容積變化換算成心室容積，得到一系列的心功能門控參數(shù)。門控心肌灌注顯像的優(yōu)勢在于同時顯示心肌灌注異常和右室整體功能、室壁運動，對于診斷冠心病所提供的信息是比較全面的。首次通過法核素心室造影由于避免了解剖重疊，以心室內收縮、舒張期計數(shù)變化為射血分數(shù)的計算依據，可能是比較好的方法。平衡法核素心室造影在顯示心室整體和局部收縮、舒張功能的同時，還提供心室收縮的時相和幅度分析 （相位圖、相位直方圖和振幅圖），對心室節(jié)段性收縮功能異常提供了更為直觀和數(shù)據化的信息，在很大程度上避免了人為因素對室壁運動的誤判。（四）心肌代謝心肌缺血后,心肌組織可出現(xiàn)心肌壞死、心肌冬眠和心肌頓抑3種不同的情況,其中心肌壞死是真正不可逆損害,即使局部血流重建后仍得不到恢復。臨床診斷為心肌梗死者,雖然心肌灌注與功能均降低,但部分梗死心肌葡萄糖代謝仍存在,它們是瀕臨死亡的冬眠心肌,一旦血流灌注恢復,這些臨死心肌就能得到挽救最終恢復正常功能。反之,梗死心肌內如果沒有存活心肌,即使該心肌的血流灌注得到恢復,最終也不會恢復功能,只是形成瘢痕組織。心肌代謝顯像是核素顯像中最引人注目的獨特的顯像方法之一，大致可將代謝顯像分為四方面:糖代謝顯像、脂肪酸代謝顯像、氨基酸代謝顯像和有氧代謝量像。其中，18f-脫氧葡萄糖（18F-FDG）顯像在臨床上應用最廣，研究也較成熟；其次是脂肪酸代謝顯像。代謝顯像示蹤劑主要由正電子核素標記，部分由碘標記，前者用于PET顯像和具有符合線路的SPECT顯像，后者用于SPECT顯像。PET還能對動靜態(tài)心肌代謝顯像進行定量分析。心肌代謝顯像反映了分子水平上的心肌病理生理變化，正?？崭骨闆r下65-80%心肌能量來自脂肪酸，餐后和缺氧情況下心肌主要代謝葡萄糖。心肌能有氧代謝許多物質:如酮體、氨基酸、游離脂肪酸、丙酮酸鹽和乳酸等。在缺血、梗塞、冬眠、頓抑以及心肌病心肌中，心肌的代謝發(fā)生顯著變化。心肌缺血、缺氧時，心肌葡萄糖酵解顯著增加，脂肪酸有氧代謝被抑制；壞死心肌則停止了所有的代謝活動；如果心肌還存在代謝，則提示有存活心??；冬眠心肌和頓抑心肌的收縮力和有氧代謝均降低，甚至停止，心肌能量代謝主要依靠葡萄糖；在心肌病病人的心肌則發(fā)生脂肪酸代謝紊亂。PET心肌顯像是一種無創(chuàng)、定量或半定量估價靜態(tài)和負荷狀態(tài)下的局部心肌血流灌注、生理和病理狀態(tài)下的心肌代謝及心臟受體分布的影像學檢查方法，是檢測存活心肌的最準確的方法。PET檢查可以同時評價血流灌注以及代謝情況，在CAD的診斷以及心肌活性評價方面有較好的敏感性和特異性。臨床上常用的是PET心肌代謝顯像和藥物負荷PET心肌灌注顯像。代謝活動的存在是心肌細胞存活的最可靠標志，因而是判斷存活心肌最靈敏的方法，是判定心肌細胞存活的“金標準”。在評價存活心肌的方法中，一般以18F-氟脫氧葡萄糖（FDG）PET心肌代謝顯像為最重要也最常見。評價心肌活性時，通常將心肌灌注與葡萄糖代謝顯像結合起來分析，并根據血流與代謝顯像匹配與否評價心肌活性，其基本的顯像模式有3種，一是血流與代謝顯像心肌的顯像劑分布均勻，提示為正常；二是血流灌注低，而葡萄糖利用正常或相對增加，稱之為血流-代謝不匹配，是心肌存活的有力證據；三是局部心肌血流與葡萄糖的利用一致性減低，呈二者匹配圖像，為心肌瘢痕和不可逆損傷的標志。18F-FDG只被心肌細胞所攝取，其攝取量占靜脈注射量的1%?4%,在血液中很快被清除。PET以其獨特的優(yōu)點，能精確地定量測定局部心肌的代謝狀態(tài)，通過觀察血流灌注和葡萄糖攝取率判斷心肌是否存活，并能術前準確預測室壁活動消失區(qū)及血流灌注減低區(qū)的心肌活性及術后局部功能恢復。對冠脈搭橋術的篩選及手術成功率起到不可估量的作用。如何在冠狀動脈血運重建術前探查梗死心肌內的存活心肌,對于冠心病治療決策具有重要意義。核素心肌代謝顯像，反映心肌細胞代謝狀態(tài)，如11C-棕櫚酸鹽PET代謝心肌斷層顯像，18F標記的脫氧葡萄糖(18F-FDG)PET代謝顯像。18F-FDG心肌代謝顯像是估價梗死心肌內存活心肌的“金標準”。核素心肌灌注顯像證實為心肌梗死者,行18F-FDG心肌代謝顯像,如果梗死區(qū)域內有18F-FDG攝取,提示該心肌內有存活心肌,再血管化治療后,瀕臨死亡的心肌得到挽救,心功能恢復;如果梗死區(qū)域內無存活心肌,即使再血管化治療后,梗死心肌血流灌注即使恢復,心功能也不能恢復,相反,手術期風險極大。傳統(tǒng)的心肌灌注SPECT顯像也能進行存活心肌的檢測,但準確性低于18F-FDG心肌代謝顯像。心肌細胞凋亡是心肌梗死早期心肌細胞的主要死亡形式,也是梗死范圍擴大的獨立預后因子。心肌細胞凋亡增多是心肌炎發(fā)展為擴張型心肌病的重要因素,也是擴張型心肌病發(fā)展為心力衰竭的重要機制之一。凋亡心肌細胞數(shù)量的增加可見于缺血性或非缺血性心肌病患者的移植心臟。研究心肌細胞凋亡的范圍和程度有助于診斷心臟相關疾病并判斷預后。此外,心肌凋亡顯像可用于協(xié)助診斷心肌缺血,在心肌灌注顯像時出現(xiàn)充盈缺損區(qū),而凋亡顯像正好能充填缺損區(qū),協(xié)助做出缺血診斷。目前研究的凋亡細胞顯像劑配體包括膜聯(lián)蛋白V(Annexin-V),以及突觸結合蛋白I的C2A片段。在使用放射性核素對以上配體進行標記后,可將其用于心肌凋亡陽性顯像。99m