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核医学在心血管系统的应用•放射性核素应用于心血管疾病的研究已有几十年的历史。近年来，由于核医学仪器和低能半衰期核素的应用，特别是电子计算机的广泛应用，使核素在心血管疾病上应用发展迅速，由于灵敏度高，操作简单，安全，无创且可重

复检查，故已成为诊断早期冠心病、心肌梗死及评价心脏功能的重要方法。X-CTvsECTSPECT工作原理CT原理图心肌灌注显像Myocardialperfusionimaging原理正常或有功能的心肌细胞可选择性摄取某些显像

药物，其摄取量与心肌血流灌注量成正比。而局部心肌缺血、损伤或坏死时，摄取显像剂功能降低甚至丧失，则出现局灶性显像剂分布稀疏或缺损，据此可判断心肌缺血的部位、程度、范围，并提示心肌细胞的活性(viability)。显像剂1.SPECT显像剂：201TL：生物学特性类似K+，首次通过

心肌的摄取率约85％，借助心肌细胞膜上Na+-K+-ATP酶以主动转运机制被心肌细胞摄取，因此心肌对201Tl的摄取不仅与局部心肌血流量呈正相关，也是存活心肌细胞存在完整细胞膜的标志。T1/273小时，进入心肌呈动态分布，通过弥散被清除，3小时后达到平衡。优点：是一次静

脉注射后能获得负荷和静息心肌灌注影像，分别反映在负荷状态下局部心肌血流灌注情况和心肌的活性。99mTc-MIBI:（甲氧基异丁基异腈）1）是一种脂溶性、正一价的小分子化合物。2)优点：99mTc的物理特性佳，半衰期（T1/26h），影像质量更高，允许使用较

大剂量，可进行门控心肌断层显像，在了解心肌血流灌注的同时，观察心室功能和局部室壁运动等。13N-NH3（氨水）、82Rb（铷）、15O-H2O（15O水）等.共同特点:心肌首次摄取率高，分别为100%、83%及59%，这几种核素的物理半衰期很短，分别为9.96min、1.26min、2.07min

，静脉注射后需即刻进行显像，可一日内多次重复检查。其中13N-NH3半衰期相对较长，可以满足负荷试验显像的要求，应用较为广泛。2.PET显像剂显像方法1.心肌断层显像：静脉注射201TlCl2～3mCi后10min或99mTc-MIBI20mC

i后60min,选择201Tl或99mTc能谱峰，应用低能通用(或高分辨)平行孔准直器的SPECT进行断层采集，使探头贴近胸壁，探头从右前斜45°开始到左后斜45°顺时针旋转180°，采集32帧图像。根据计数率高低

，采集20～30s/帧。专门断层处理软件断层重建，可获得左心室心肌短轴、水平长轴和垂直长轴断层图像。2.门控心肌灌注断层显像3．PET心肌灌注显像负荷试验（stresstest）心脏具有很强的代偿功能，即使冠状动脉存在明显狭窄（如70%80%），依靠其自身的调节作用（如侧支循环），仍

能使静息状态下心肌灌注显像无明显异常。但在负荷状态下，如运动、药物致心肌耗氧量增加，均可使正常冠状动脉的血流量明显增加（一般增加3～5倍），而病变的冠状动脉由于不能相应扩张，血流量不能增加或增加量低于正常的冠状动脉，致使正

常与缺血心肌显像剂分布出现明显差异，提高对病变的检出率。对于可疑有冠心病或心肌缺血患者，需常规进行负荷试验心肌灌注显像和静息心肌灌注显像。负荷试验方法1）运动负荷试验(exercisestresstest

）:踏车、平板。2）药物负荷试验(pharmacologicalstresstest)：潘生丁、腺苷、多巴酚丁胺。两者对正常心肌血流增加的效果有些不同：运动负荷约增加3～5倍，双密达莫和腺苷（adeno

sine）介入可达4倍，多巴酚丁胺（dobutamine）达3倍。图像分析（Imageanalysis）(1)断层(TomographicImaging)短轴（shortAxis）垂直长轴（Vertica

lLongAxis）水平长轴(HorizontalLongAxis)正常三个层面短轴水平长轴垂直长轴正常：左室心腔、心底无放射性、心尖部及间隔膜部放射性可降低及缺损（短轴呈反“C”形），静息右室不显影。异常：二个

不同方向、连续二层、相同部位放射性分布降低或缺损（defect）。（2）靶心图（pallorBullseyePlot）短轴断面按同心圆方式排列，从心尖到心底各层面依次套在外圈，据放射性分布可直视心肌血流灌注异常部位、范围和严重程度。冠状动脉

具有节段性供血的特点：如左室前壁、前侧壁、前间壁和心尖的供血来自左前降支（leftanteriordescending,LAD），后侧壁的供血来自左回旋支（leftcircumflex，LCX），下壁、后壁、后间壁和右室供血主要来自右冠状动脉等，而靶心图与冠状动脉供血区相匹配

，通过分析靶心图上各节段心肌对显像剂的摄取量，可明确“罪犯”（病变）血管之所在。99Tc-MIBI心肌显像Stress&restabnomalStress&rest一致-normal左室心肌放射性分布不规则-花斑样改变。扩张型心肌病—可见心腔明显扩大，心

室壁变薄，同时伴随下后壁放射性分布缺损前壁、下壁局限性放射性分布稀疏，降低上排：心肌负荷血流灌注断层显像下排：静息心肌血流灌注断层显像负荷状态：左室心肌下后壁放射性分布严重降低静息状态：放射性分布有所改善诊断：左室心肌下后壁血流灌注严重降低。左室心肌下后壁放射

性分布稀疏降低，提示有心肌缺血AfterHearttransplant2years临床应用（ClinicalApplication）（一）冠心病心肌缺血运动（药物）静息（延迟）缺血降低或缺损充盈或正常可逆性梗塞缺损缺损不可逆性缺血+梗塞降低或缺

损部分充盈、部分缺损混合性1.心肌缺血诊断2.冠心病危险度分级⚫是目前发展迅速的应用领域⚫通过危险性分析预测冠心病、鉴别心脏病致死的危险性、非致命性心肌梗塞的危险性和发生心脏事件危险性患者。⚫在已确诊为冠心病的患者，负荷心肌灌注显像对于估计进一步心脏事件(cardiacevents)发

生的危险性是非常有效的运动-静息心肌灌注显像对冠状动脉介入治疗术后的长期预后价值随访时间(月)6050403020100无良性心脏事件生存率1.0.9.8.7.6.5.4.3.2.10.0Logrank47.10P<0

.0001正常组固定性缺损组可逆性缺损组随访时间(月)6050403020100无恶性心脏事件生存率1.0.9.8.7.6.5.4.3.2.10.0Logrank18.24P<0.001可逆性缺损组固定性缺损组正常

组•冠状动脉造影------冠状动脉有否狭窄等形态学改变但不能反映心肌局部的血流灌注与心肌细胞的活性➢心肌灌注显像不仅可以诊断有无心肌缺血，而且还可帮助确定缺血是可逆性还是不可逆性以及冠状动脉的储备功能➢心肌灌注显像是诊断冠心病心肌缺血简便而且准确的方法冠心病心肌缺血的评价3．冠心病的预测负

荷心肌灌注显像有助于冠心病概率的预测。➢年轻无症状者显像阳性的预测价值仅为36％。➢冠心病概率较高(如90％)的人群(如有典型心绞痛症状，年龄为50～60岁的男性患者)，则显像阳性的预测价值可达99％。➢对冠状动脉疾病的概率约为40

％～70％范围的群体，负荷心肌显像的鉴别价值最佳，这类群体包括非典型胸痛、有主要危险因素但无症状或运动心电图阳性但无症状的患者。4．冠心病治疗疗效的评价在血运重建治疗过程中具有重要作用：①协助病例的选择。术前可逆性缺损的节段，术后90%恢复正常，而不可逆性缺损节段中仅有

部分改善；两个以上的心肌节段有可诱导的缺血，提示适合于血管再通治疗。②监测CABG病人有无围手术期心肌梗死。③确定治疗后冠状动脉狭窄解除与否，有无残存心肌缺血，是否需要再次手术治疗。④病变冠状动脉有无再狭窄。约30%～50%患者在6个月后可能出现再狭窄

（二）心肌梗死•1．急性心肌梗死的诊断心肌灌注显像对急性心肌梗死诊断的灵敏度高达98%以上。通常在心肌梗死后6h几乎均表现为灌注异常。其定位诊断心肌梗死的灵敏度高于心电图。2.急性胸痛的评估⚫10％的急性胸痛患者在出院后48h内可能发展为急性心肌梗死，而常规心电图检查的敏感性和特异性很低⚫国

外一些医院设有胸痛中心（chest-paincenter），常规进行心肌灌注显像,有可能成为筛查急性胸痛患者的重要而经济的方法。3．指导溶栓治疗4.早期估计预后（三）存活心肌的判断可逆性缺损：缺血—心肌细胞存活。不可逆性缺损：梗塞—心

肌细胞坏死。冬眠—心肌细胞存活、严重缺血、无收缩功能，延迟至24小时后仍可再灌注（充盈），功能可恢复，有冠脉再通治疗机会。区别方法：再注射法和硝酸甘油介入99mTc-MIBI显像。（四）心肌病➢扩张性心肌病：心腔扩大、心肌变薄、放射性分布不规则稀疏“花斑“样改变。➢肥厚性心肌病

：心腔变小、心肌增厚，尤其间壁非对称性。心肌显像与相关诊断技术的比较心肌显像VS.心电图（ECG）：心电图优点:经济、简便，可作为临床大多数心血管病患者的常规初筛试验。但许多病例ECG对冠心病的诊断帮助不大，如患有LBBB，以前有过心肌梗死、PTCA、CABG历史，使用了地高

辛、抗心律失常等药物以及不能运动或有瓣膜病变等情况时。ECG也不能反映心脏功能状态。而核素心肌显像虽然比较准确，但其技术条件要求相对复杂，在基层小医院难以普及开展心肌显像VS.冠状动脉造影冠状动脉造影反映：血管本身，并不能反映心肌局部的血流灌

注及其心肌细胞的活性，因此两种检查各有自己独特的优势，分别反映了不同的方面，二者之间不是相互取代，而是相互补充的关系。应用多层螺旋CT进行冠状动脉造影是近几年来发展较快的技术，由于同样具有无创性的优势引起临床的广泛关注。但CT冠状动脉造影其实质上还是显示冠脉血管

本身，而不是心肌的灌注与活性，其结果类似于X线心血管造影，只是没有创伤性而已，CT冠脉造影在显示某些冠脉血管可能比常规造影更清晰。因此与核素心肌显像属于两类完全不同的技术，同样也是反映不同的信息。心肌显像VS.CT冠脉成像通常运动负荷后左心室EF下降程度与冠脉造影所示的严重程

度成正比，对于症状较轻，无左心室功能障碍的冠心病患者，门控心室显像时出现明显的运动诱发心脏缺血征象可以提供独立的预后信息，特别是有一支或二支血管病变。运动负荷门控心室显像出现左心室功能受损和严重缺血的患者，其未来的心脏事

件发生率较高。心肌活力检测（Detectionofmyocardialviability）临床诊断心肌梗死患者，心电图出现病理性Q波，但并不表明心肌细胞均为不可逆性坏死，事实上仍有一半以上的心肌存活（Survival），经血

管再通治疗后，仍可改善心室收缩功能、缓解症状、提高生存率。心肌存活检测，对冠心病血运重建治疗方案的制定、疗效评价和预后估计有重要临床意义。一、心肌损害类型1、可逆性缺损缺血(ischemia)：心肌细胞存活。2、不可逆性缺损梗塞（infarct）：心肌细胞坏死，血管再通治疗无效，无手术

指征。冬眠（hibernating）：心肌细胞存活，严重缺血，无收缩功能，经一定时间后仍可再灌注（充盈），功能可恢复，有冠脉再通治疗机会。顿仰（stunning）：短暂急性缺血后，心肌细胞仍存活，一旦血流得到改善，功能可逐步恢复，一般不需血运重建手

术治疗。（心肌损害各种类型可混合存在）二、SPECT显像1、201Tl运动-再分布-24小时延迟。2、201Tl运动-再分布-再注射。3、静息-硝酸酯类介入99mTc-MIBI。含服硝酸甘油、静滴硝酸异山梨酯等。（显像有放

射性充填为细胞存活）4、99mTc-MIBI心肌室壁段相对摄取率。梗死周边带与非梗死区放射性摄取比值，>70%为正常；<30%为心肌坏死。5、门控心肌显像（同时测定心室功能）。三、心肌灌注和代谢显像（SPECT和PET）灌注显像常低估54%心肌细胞活力。具有代谢活动是反映心肌

细胞存活最可靠的方法，代谢显像是评价心肌存活的金标准。1、方案（1）201Tl/99mTc-MIBISPECT和18F-FDG/11C-乙酸PET.（2）13N-NH3（灌注）和18F-FDG（代谢）PET.（3）125I-BMIPP、123I-IPPA（脂肪酸

衍生物）SPECT.2、显像分析心肌灌注和代谢影像评价血流代谢影像特征血运重建后功能正常心肌灌注正常正常摄取坏死心肌不可逆性缺损（缺如）不摄取（无）匹配无改善冬眠心肌缺损（减低）正常不匹配恢复正常顿抑心肌正

常或接近正常正常或减低不定有改善、逐步恢复（无需手术）四、双核素DISA显像（双核素同时采集法）1、显像剂99mTc-MIBI和18F-FDG2、方法（1）静息（测血糖）静注99mTc-MIBI-----20分钟后脂餐-----40分钟时血糖符合要求后-----静注18F-FDG-----

再40分钟后DISA采集。（2）血糖要求在7.77-8.88mmol/l(140-160mg/dl)间。若<7.77mmol/l(<140mg/dl)口服葡萄糖粉25-75g8.9-11.0mmol/l(160-198mg/dl)Insulin4-8单位皮下注

射11.1-13.9mmol/l(200-250mg/dl)Insulin10-12单位皮下注射13.9-16.6mmol/l(250-299mg/dl)Insulin12-16单位皮下注射16.6-22.2mmol/l(299-400mg/dl)

Insulin20-24单位皮下注射（3）SPECTDISA显像Hawkeye仪超高能准直器双探头呈90度6度/F每探头ACQ90度50SEC/F3、显像分析①定性节段灌注/代谢不匹配（mismatch

）以存活心肌为主节段灌注/代谢匹配（match）以坏死心肌为主②半定量（打分法）节段得分：正常：0分稀疏：1分明显稀疏：2分缺损：3分心肌灌注和代谢匹配(下后壁）坏死心肌心肌灌注和代谢不匹配（心尖部）存活心肌左室下后壁和侧壁灌

注和代谢不匹配（存活心肌）双探头SPECT仪配置高能准直器实现18F-FDG正电子显像。SPECT仪的发展与F-FDG两者结合应用，与PET比较，对存活心肌检测的符合率为76%-100%（国外）及91%左右（国内）。一机多用，一次显像，方法简单、费用低。心肌PET显像PET的特点•发射正电子的核素

是组成人体的基本元素•超短半衰期核素适合快速动态研究•符合线路探测技术，灵敏度高•定量分析•Whenapositroncomesincontactwithanelectron,thetwoparticlesann

ihilateturningthemassofthetwoparticlesintotwo511-keVgamma-raysthatareemittedat180-degreetoeachother.These

photonseasilyescapefromthehumanbodyandcanberecordedbyexternaldetectors.Whendetected,the180-degreeemissionoftwogamma-ra

ysfollowingthedisintegrationofpositroniumiscalledacoincidenceline.CoincidencelinesprovideauniquedetectionschemeforformingtomographicimageswithP

ET.正电子湮没辐射的探测b++e-g(511keV)g(511keV)Detector1Detector2b+18F-FDG(T1/2=110min)常用正电子放射性核素•名称元素符号半衰期•碳-11

11C20min.•氮-1313N12min.•氧-1515O120sec.•氟-1818F110min.•碘-124124I4days代谢物质显像剂•葡萄糖：18F-FDG•氨基酸：11C-MET（甲基蛋氨酸）•脂肪酸：11C

-棕榈酸123I-甲基碘苯脂十五烷酸•氧：11C-乙酸血流和血容量显像剂H2O15O-水O215O-氧CO11C-一氧化碳CO211C-二氧化碳正电子心肌代谢显像评价存活心肌•1．判断存活心肌的“金标准”•2．术前检测存活心肌•3．术后判断疗效•4．观察心梗病人的预后一

、心肌PET显像范畴•心肌灌注显像•心肌代谢显像A、心肌葡萄糖代谢显像B、心肌脂肪酸代谢显像•心肌受体显像PET心肌灌注显像•显像剂T1/2剂量来源•O-15水（H15O）2.0730~40加速器•N-13氨水（13NH3）9.9620加速器•铷-82（82Rb)1.2630

~60发生器优点•分辨率高•显像采集效率高•可评价心室功能•显像均匀性高•心肌血流可定量•可评价心肌活力心肌代谢显像•心肌糖代谢显像•显像剂：18F-FDG显像程序•空腹心肌18F-FDG显像•糖负荷下的心肌18F-FDG•心肌活力判断模式心肌活力解读心肌血流葡萄糖利用PET显像显像病理解释•正常

正常摄取无缺损正常心肌•下降摄取不匹配心肌有活力•下降下降缺损匹配疤痕或梗死心功能测定functionalimage心血池显像和心功能测定◆显像原理采用生理信号多门电路技术,用受检者自身的心电图R波和R-R间期内间隔相等的时间段为信号触发启动γ照相机,从而获得一个心动周期内心室的系列影像核

素心功能VS其他方法ａ、与导管法心室造影比较☆两者ＥＦ、ＰＦＲ等指标有良好的相关性☆本方法属无创性、重复性好的检查，病人易接受☆结果不受心脏几何因素影响☆能进行运动试验☆能够观察局部心功能变化，提高对冠心病的诊断率。ｂ、与超声波心动图比较

☆两者均属无创性检查☆超声波检查结果受心室几何因素和操作者技术及经验影响较大☆不能进行电生理分析☆测定全面的局部心功能，了解局部心功能特点首次通过法左室容积曲线图心脏功能参数Cardiacfunctionparameter⚫Systoli

cfunctionparameter收缩期功能Ejectionfraction,EF心输出量(CO)每搏容量(SV)高峰射血率(PER)1/3射血分数(1/3EF)⚫Diastolicfunctionparameter舒张期功能高峰充盈率(PFR)高峰充盈率时间(TPFR)1/3充盈

率(1/3FR)⚫Volumeloadparameter容量负荷指标EDVESV⚫Regionalfunctionparameter局部功能指标Regionalwallmotion,axisshortrateregionalejectionfract

ion(REF)⚫Phaseanalysisparameter时相分析指标Phaseimage,amplitudeimage,phasecine时相分析各种功能参数的意义和正常值缩写中文名意义正常值EDV舒张末体积反映收缩前负

荷的大小88.5±31.6(ml/m2)ESV收缩末体积反映心室收缩功能36.5±18.7(ml/m2)SV每搏体积反映心室每搏射血效果EF射血分数心室每搏量占EDV的百分比>50％反映心室每搏射血效率1/3EF前1/3射血分数前1/3射血期射出血量占心室21.0±5.0

％EDV比值反映快速射血期射血效率1/3ER前1/3射血率前1/3射血期的平均射出率1.97±0.43反映心室收缩早期功能(EDV/s)PER高峰射血率心室射血期的容积最大变化速率3.23±0.48TPE高峰射血时间心室开始收缩到高峰射血的时间182±44(ms)*****以

上指标主要反映心室收缩功能;以下反映舒张功能******PFR高峰充盈率心室舒张期的容积最大变化速率3.36±0.551/3FR1/3充盈率前1/3充盈期的平均充盈率1.71±0.42TPF高峰充盈时间心室开始充盈到高峰充盈的时间181±23(m

s)******以下指标反映心室舒缩协调性******AVE平均相角心室内各处开始收缩的平均时间SD时相标准差所有象素时相角度的离散程度9.86±2.34PSH相角程心室内最早收缩时间与最晚之差<65心肌缺血的

检测•冠状动脉造影：是诊断冠心病的“金标准”•心肌血流的供应•心肌细胞的功能状态•冠状动脉狭窄的生理意义（范围、程度、功能状态）•造影正常是否可以排除冠心病？（小血管、微血管病变；内皮细胞功能功能障碍引起的血管收缩的异常反应等）心电图、超声•敏感性和特异性•定位问题