1、心血管系统核医学 Cardiovascular Nuclear Medicine,北京积水潭医院 北京大学第四临床医学院,2020年4月3日,心肌显像 myocardial imaging 心肌灌注显像 （SPECT, PET） 急性心梗灶显像（99mTc-PYP，99mTc-AM） 心肌代谢显像（脂肪酸, 葡萄糖, 氨基酸等） 心脏受体显像: 123I-MIBG, 估价心衰预后 心室显像 ventricular imaging 首次通过法 平衡法,Nuclear Cardiology,Myocardial Perfusion Imaging，MPI,核素心肌灌注显像,2020年4月3日,20
2、20年4月3日,原 理,心脏由冠状动脉供血，维持心肌的正常代谢 放射性核素离子流经冠状动脉时能够被心肌细胞摄 取，摄取量与局部的血流量成正比 冠状动脉狭窄或阻塞时，局部心肌的放射性核素分 布减少或缺失 根据心肌影像上局部心肌放射性分布的多少可判断局部心肌是正常还是缺血或梗死,2020年4月3日,冠状动脉分支及心肌分布,LAD：前壁、心尖部、前侧壁、 前间壁及下壁近心尖部 LCX：后侧壁 RCA：下壁、后壁及后间壁,LAD,LCX,RCA,2020年4月3日,放射性药物 201Tl (201TlCl，氯化亚铊) 99mTc-MIBI (99m锝-甲氧基异丁基异腈) 仪器 SPECT (单光子计算
3、机断层显像仪) 采集方式 断层采集，门电路断层采集,显 像 方 法,再分布,Thallium-201 Redistribution,Thallium clearance: more rapid from normal myocardium; “differential washout”,2020年4月3日,2020年4月3日,心肌灌注显像各轴向显示,Short axis Horizontal long axis Vertical long axis,2020年4月3日,心肌灌注显像各轴向显示,短轴断层 short axis,垂直长轴断层 vertical long axis,水平长轴断层 ho
4、rizontal long axis,SPECT 心肌断层显像,靶心图,2020年4月3日,心脏负荷试验原理,冠脉血流的病生理 冠状动脉狭窄程度与临床症状和显像表现：,2020年4月3日,心脏负荷试验原理,冠状动脉具有很强的储备功能 介入试验增加心脏负荷 病变的冠脉不能有效扩张 检测冠状动脉的储备功能，早期诊断冠心病,2020年4月3日,负荷试验方法,运动负荷: （1）活动平板 （2）自行车功量计（踏车） Bruce方案：次极量（HR=190 年龄） 药物负荷: （1）血管扩张药：潘生丁、腺苷、三磷酸腺苷 （2）正性肌力药：多巴酚丁胺（dobutamine）,显像方案,2020年4月3日,MI
5、BI 二日法,201Tl 一日法,2020年4月3日,正常心肌断层影像,2020年4月3日,缺血心肌断层影像,男性，76岁，间断胸闷胸痛10余年,可逆性缺损 reversible defect 心肌缺 血的特征性 影像表现,2020年4月3日,缺血心肌断层影像,男性，72岁，间断胸闷,2020年4月3日,女性，66岁，劳累后心前区疼痛,2020年4月3日,OMI的心肌灌注显像,适应证：已知或可疑OMI的病人 目的：负荷+静息心肌灌注显像确定有否OMI 病变部位、大小、范围 了解有无缺血病灶 心梗或严重心肌缺血的影像表现： 不可逆性缺损 nonreversible defect （匹配性缺损）,
6、2020年4月3日,心梗心肌灌注显像,2020年4月3日,男性，35岁。心前区压榨感。 ECG示V1-V6 Q波形成,2020年4月3日,急性心梗静息心肌灌注显像,rest,急诊适应证：急性胸痛，酶检测、ECG不典型者 急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）,2020年4月3日,Patient with a large ischaemic area in the left anterior descending artery (LAD) territory. The image shows a reversible (white out) and fixed
7、(black out) defect in LAD territory. The extent of the lesion is calculated to be 10% and the calculated prognostic score is 14, which puts the patient in the high-risk category.,心肌灌注显像在CAD诊断中的价值,Myocardial perfusion scintigraphy: past, present and future Br J Radiol. 2011 December;84(Special_Issue_
8、3):S229-S236.,混合型缺损： 心梗伴缺血,2020年4月3日,The images demonstrate a severe perfusion defect in the inferolateral wall. This is partly fixed (in the basal segment; white arrows) and partly reversible (in the distal and mid-inferolateral wall; cyan arrows) and is typical for an area of ischaemia.,The role o
9、f non-invasive imaging in patients with suspected acute coronary syndrome Br J Radiol. 2011 December;84(Special_Issue_3):S269-S279.,临 床 应 用,2020年4月3日,心肌灌注显像的临床应用,一、 MPI诊断冠心病的价值 二、冠心病危险度分层及预后判断 三、 介入治疗适应证选择及疗效观察 四、急性心肌梗死溶栓疗效判断 五、 心肌病的鉴别诊断 六、 其它：川崎病，限局性心肌肥厚,2020年4月3日,心肌灌注显像在CAD诊断中的价值,核素心肌显像临床应用指南（ ACC
10、/AHA/ASNC） 检查方法 狭窄度 灵敏度 特异性 运动负荷 50% 87% 73% 药物负荷 50% 89% 75% 单支、双支、三支血管病变者诊断的灵敏度分 别为88%、96%和100%,2020年4月3日,融合显像的意义,男性，50岁。有典型心绞痛。SPCET/CT三维融合图像（a为前位，b为侧位）示左室前壁大面积灌注缺损。SPECT MPI（d、e）证实前壁和前上间隔区域为混合性灌注缺损；冠状动脉成像（f）示LAD近端严重狭窄；冠脉造影（g）证实LAD近端严重狭窄,2020年4月3日,心肌灌注显像的临床应用,一、 MPI诊断冠心病的价值 二、冠心病危险度分层及预后判断 三、 介入治
11、疗适应证选择及疗效观察 四、急性心肌梗死溶栓疗效判断 五、 心肌病的鉴别诊断 六、 其它：川崎病，限局性心肌肥厚,2020年4月3日,心肌灌注显像判断CAD的预后,一、心肌缺血的预后估价,(1) 201Tl负荷/再分布显像正常者，2年内心脏事件（心源性 猝死和非致死性心梗）发生率1%，与正常人群无差别 (2) 心肌灌注显像上呈可逆性缺损，视为心肌缺血的表现， 预后不良，2年中的心脏事件发生率明显上升，需要积 极地治疗，尤其要积极采取PCI或CABG治疗重建冠状 动脉血运,2020年4月3日,（1）心肌梗塞范围测定 心肌梗塞范围 2年内心脏事件发生率 10% 13% 11-30% 25% 30%
12、 83% （2）负荷心肌灌注显像出现 3个或更多个节段的心肌灌注 异常，并有再分布特征，左心室扩大，肺内放射性摄 取高，提示心脏储备功能明显下降，预后不良,心肌灌注显像判断CAD的预后,二、心梗患者的预后估价,2020年4月3日,心肌灌注显像的临床应用,一、 MPI诊断冠心病的价值 二、冠心病危险度分层及预后判断 三、 介入治疗适应证选择及疗效观察 四、急性心肌梗死溶栓疗效判断 五、 心肌病的鉴别诊断 六、 其它：川崎病，限局性心肌肥厚,2020年4月3日,PTCA术前,PTCA术后,PTCA术前,PTCA术后,2020年4月3日,男性，74岁，P C I 术 后 4 年,2020年4月3日,
13、心肌灌注显像的临床应用,一、 MPI诊断冠心病的价值 二、冠心病危险度分层及预后判断 三、 介入治疗适应证选择及疗效观察 四、急性心肌梗死溶栓疗效判断 五、 心肌病的鉴别诊断 六、 其它：川崎病，限局性心肌肥厚,2020年4月3日,心肌病的鉴别诊断,扩张性心肌病 缺血性心肌病 肥厚型心肌病 心腔 扩大 扩大 缩小 室壁 均匀变薄 不均匀变薄 不对称增厚 左室壁轮廓 完整 不完整 完整 放射性分布,花斑状 稀疏不均,节段性 稀疏缺损,不对称,2020年4月3日,扩张性心肌病,缺血性心肌病（冠心病）,男,50岁.,男,63岁.,2020年4月3日,急性心肌梗死灶显像,心梗灶阳性显像 (hot sp
14、ot imaging) 显像剂：99mTc-PYP， 111In-AM 显影阳性时间：梗塞后48-72h高峰,99mTc-PYP显像,最早应用于临床 显像原理为与羟基磷灰石结晶相结合 胸痛发生后24 h 5 d 呈阳性 异常摄取的程度和范围具有预后意义 适用于怀疑心梗，胸痛已发生23天而心肌酶等水平恢复正常的部分患者 目前通常在实验室进行,111In-抗肌凝蛋白抗体显像,显像原理为与不可逆损伤心肌细胞内的 肌凝蛋白重链特异性结合 注射药物后24h显像以使血液中的111In 清除 部分不稳定心绞痛患者也可出现摄取 摄取的程度和范围具有预后意义,2020年4月3日,99mTc-PYP 心肌梗死灶热
15、区显像,急性心肌梗死灶显像,2020年4月3日,Myocardial Metabolism Imaging,心肌代谢显像,2020年4月3日,2020年4月3日,心肌活性测定的必要性,心肌负荷 灌注显像,再分布显像,静息态显像,匹配性 缺损,顿抑心肌 冬眠心肌 坏死心肌 瘢痕心肌,*,*,若判断为心梗，则低估心肌活性 4550%,2020年4月3日,心肌活性测定的方法,201Tl静息/再分布显像（延迟显像） 201Tl再注射显像 99mTc-MIBI硝酸甘油介入显像 18F-FDG心肌代谢显像 活体内估价心肌存活的“金标准”,2020年4月3日,18F-FDG正常心肌影像,放射性药物 18F-
16、FDG (18F-脱氧葡萄糖),仪器 PET（正电子发射计算机断层显像仪）,2020年4月3日,18F-FDG 心肌代谢 心肌活性测定,心肌存活,心肌梗死,检测心肌活性的“金标准”（Gold Standard） 判断存活心肌的准确率为8085%（与CABG疗效比较）,2020年4月3日,心肌活性测定的临床价值,影响MI病人的治疗决策 有存活心肌 观察 内科 CABG 项目 治疗 治疗 82例 心脏事件 50% 13%* 93例 生存率 50% 88%* 无存活心肌 93例 生存率 90% 92%*,* P0.001；* P=0.03；* P=0.79,Radionuclide Ventricu
17、lar Imaging,RVI,放射性核素心室显像,2020年4月3日,2020年4月3日,放射性核素心室显像 Radionuclide Ventricular Imaging,首次通过法心室显像 first pass ventricular imaging 平衡法心室显像 equilibrium ventricular imaging,2020年4月3日,放射性核素心室显像,心室电影,2020年4月3日,平衡法心室显像 Equilibrium Ventricular Imaging,显像剂：99mTc 标记的红细胞 体内标记或体外标记 静脉注射体内平衡后采集 显像剂在体内长时间保存 利于多体
18、位采集与介入试验,2020年4月3日,心室显像的门控原理,生理信号多门电路采集：以R-R间期为单位，拆分成若干等份， 自动、连续、等时相采集多个心动周期的影像 若干心动周期的影像同时相相加 得到清晰的心动周期影像，解决单个周期信息量不足的弊端,2020年4月3日,负荷试验,运动负荷试验（exercise stress test） 次极量踏车运动 心率达到85%最大心率 药物负荷试验（pharmaceutical stress test ） 潘生丁 0.56 mg/kg，腺苷0.84 mg/kg,2020年4月3日,影像分析和正常所见,室壁运动分析和收缩径线显示 心室容积曲线分析及心室功能测定
19、时相分析,2020年4月3日,局部室壁运动分析,将室壁运动分为四个等级：,normal,hypokinesis,akinesis,dyskinesis,2020年4月3日,心室容积曲线分析 ventricular volume curve analysis,利用计算机ROI技术生 成左室心动周期的时间 -放射性曲线 A反映EDV，B反映ESV SV=EDV-ESV EF%=SV/EDV 100% 还可计算PER、PFR,2020年4月3日,时相分析 phase analysis,时相图 （phase image） 时相直方图 （phase histogram） 振幅图 （amplitude i
20、mage） 时相电影 （phase cine）,2020年4月3日,时相图 （phase image）,以不同灰阶或颜色显示心房、心室各像素区的时相 单位是度，1个心动周期为360 反映左、右心室收缩的同步性或协调性 灰阶越高，度数越大，反映开始收缩的时间越晚 正常左、右心室的灰度或颜色基本一致均匀，反映收缩同步,2020年4月3日,时相直方图 （phase histogram）,房、室时相度数的频率 分布图 横坐标为时相度数 （0 360） 纵坐标为具有相同时相像素区的累加数 心室峰底宽度称相角程 （phase shift）,2020年4月3日,振幅图 （amplitude image）,以
21、不同灰度或颜色显示房室各部位收缩幅度的大小 灰度越高反映收缩振幅越大,2020年4月3日,时相电影 （phase cine）,形象地依次显示收缩顺序，动态显示心脏内的激动传导过程,2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,（一）评价左、右心室功能,心室功能：EF、1/3EF、 PFR、1/3PFR 相角程、室壁运动 局部功能：心动电影，局部EF、PFR， 局部轴短缩率及时相分析等,2020年4月3日,Multigated single photon emission CT (SPECT MUGA) study of a patient with heart failure. Count an
22、d volume-based cardiac function can be assessed. Right and left ventricular parameters include diastolic function and phase analysis of both the right and left ventricles.,2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,（二）室壁瘤的诊断,冠状 供血区 绝大部分心肌凝固性 动脉 20-30分钟 心肌 1-12小时 坏死，间质充血水肿， 闭塞 少数坏死 炎性细胞浸润 坏死的心肌纤维溶解 坏死肌壁向外膨出 形成肌溶灶， 心腔内压 产
23、生心肌破裂或 渐有肉芽组织形成 室壁膨胀瘤(5-20%),2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,（二）室壁瘤的诊断,左室形态异常，呈局限性囊袋样膨出 局部时相明显延迟，色阶或灰度接近心房 时相直方图上相角程明显增宽，出现室壁瘤峰 振幅图显示局部振幅明显下降 室壁运动或心动电影显示局部有反向运动 左心室整体功能减低，EF明显低下,2020年4月3日,心尖部室壁瘤患者（时相图和时相直方图）,室壁瘤峰,2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,（三）心肌病的辅助诊断,2020年4月3日,扩张型心肌病 （振幅图、时相图和时相直方图）,2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,负荷后EF值上升不及5%甚至反而下降 PFR上升程度明显低于正常 局部室壁运动出现异常 相角程增宽,（四）冠心病心肌缺血的诊断,2020年4月3日,核素心室显像的临床应用,（五）心律失常病灶的定位诊断,（左、右）束支传导阻滞 预激综合征 室上性心动过速 室性心动过速,2020年4月3日,Nuclear Cardiology,2020年4月3日,
