心肌灌注显像何

心肌灌注显像何 第2章 放射性核素心肌灌注显像 中国医学科学院阜外心血管病医院 何作祥 放射性核素心肌灌注显像在冠心病(CAD)的诊断、冠状动脉病变程度和范围的估价、疗效估价以及预后判断的价值已得到了国际公认(1)，如在美国，2005年，心肌灌注显像病例数约800万例。在我国，随着新的放射性药物、单光子发射型计算机断层(SPECT)和正电子发射型计算机断层(PET)的推广应用和心血管病临床医师对核医学认识的增加，心脏放射性核素显像已越来越多地被临床所接受，发挥着越来越重要的作用。 一、心肌灌注显像的原理 目前常用的心肌灌注显像剂为Tl-201、Tc-99m-MIBI～Tc-99m-Tetrofosmin等。Tl-201是临床应用最早和最广泛的心肌灌注显像剂。静脉注射后～Tl-201在心肌内的初始分布取决于局部心肌血流灌注量～随后～心肌对Tl-201的摄取与清除处于一个动态平衡的过程～呈现“再分布”。 目前～常用的有Tc-99m-MIBI、Tetrofosmin。与Tl-201相比～Tc-99m标记的MIBI、Tetrofosmin的主要区别是～Tc-99m标记的MIBI、Tetrofosmin均没有明显的再分布～因此～对于诊断心肌缺血～需要分别在负荷试验时和静息状态下注射Tc-99m-MIBI或Tc-99m-Tetrofosmin。 这些显像剂在静脉注射后均能浓集在心肌内～使正常心肌清晰显影。它们在心肌内的浓集量与局部心肌血量成正比。当冠状动脉使狭窄达到一定程度时～局部心肌血流灌注的绝对降低～或者在运动试验或药物负荷试验时～正常冠状动脉供血区的心肌血流灌注明显增加～而有病变的冠状动脉供血区的心肌血流灌注增加不如正常的冠状动脉供血区～从而～导致局部心肌血流分布的不平衡～或心肌血流灌注绝对降低～心肌对显像剂的摄取绝对或相对减少～在心肌显像图上～现为放射性稀疏或缺损区。 应当指出～心脏具有很强的代偿功能～即使冠状动脉存在明显狭窄～由于冠状动脉自身的调节作用～仍能使静息状态的冠状动脉血流保持正常～因此～对于诊断冠心病～单纯的静态心肌显像是不合适的～心肌显像需与运动试验或药物负荷试验相结合。负荷试验选择的原则是～凡是能进行运动试验的患者～应该首先考虑运动试验～对于不能达到适当的运动量、不能或不适合运动试验的患者～应该进行药物负荷试验～在选择药物负荷试验方法时～一般先考虑潘生丁或腺苷～然后～考虑多巴酚丁胺等(2)。 1 二、心肌灌注显像的适应证 1、冠心病的诊断。 2、冠状动脉病变范围和程度的估价。 3、心肌活力的估测。 4、冠状动脉再血管化适应证的筛选及术后疗效的评估。 5、急性心肌缺血的诊断和溶栓治疗的疗效估价。 6、预后的评估或危险分级。 7、心肌病的鉴别诊断。 三、 心肌灌注显像的类型 1. 静息显像 检查前3-4h禁食～静脉注射Tl-201 74MBq,2mCi,后10min～采用γ 相机进行平面显像或用SPECT进行断层显像～有明显心肌灌注异常时～应加做4h 延迟显像。若采用Tc-99m-MIBI～则于静脉注射740，925MPq,20，25mCi,后min～ 嘱病人进食250-500ml牛奶～以促进肝脏放射性的清除～1-1.5h后进行心肌平面及 断层显像。 2. 负荷试验显像 为了获得理想的显像结果～患者应在负荷试验前3-4小时开始禁食～应尽可能地停用所有可能影响患者的心率或心肌血流灌注的药物～至少在24小时前停用安～至少4小时前停用长效硝酸盐、硝酸甘油、β阻滞剂等。 1) 运动试验 活动平板通常采用Bruce方案或改良的Bruce方案,踏车试验～一般从25W开 始～每2-3分钟递增25W。活动平板或踏车运动试验时～应要求患者完成他(她)所 能到达的最大负荷量。在达到最大负荷量时～静脉注射Tl-201 74-110MBq,2-3mCi)、 Tc-99m-MIBI或Tc-99m-Tetrofosmin～再鼓励患者运动30-60秒。 2) 潘生丁,双密达莫,负荷试验试验 双密达莫具有强有力的血管扩张作用～是间接通过增加内源性腺苷而发生作用 的。足量的双密达莫可使正常冠状动脉的血流量增加4，5倍～而病变的冠状动脉 则不可能相应地扩张～病变部位即出现放射性稀疏或缺损～其灵敏度和特异性与运 动试验相似。禁忌证有不稳定性心绞痛～急性心肌梗塞,48h内,～低血压,收缩压 低于12Kpa,～支气管哮喘等。 2 检查前48h内停服茶碱类药物～忌用含咖啡类饮料。静脉缓慢注射双密达莫0.14mg/(kg.min),持续4min。然后～静脉注册Tl-201 74MBq ,2mCi,或Tc-99m-MIBI 740，925MBq,20，25mCi,。注射过程中～同时记录血压～心率～并记录心电图。双密达莫注射过程中或注射后～少数病例可出现心绞痛～若持久明显～可静脉注射氨茶碱,氨茶碱250-500 mg加于10 ml生理盐水中,～以加速症状的缓解。 3) 腺苷负荷试验试验 基本原理与双密达莫试验相似～所不同的是～它通过外源性腺苷而发生作用。禁忌证与双密达莫试验相似。由于其有降低窦房结的自律性与房室结的传导速度的作用～对窦房或房室结病变的病人要慎用。 检查前24h～停用双密达莫及茶碱类药物～忌用咖啡。静脉稳速滴注腺苷0.14 mg/,kg.min,～持续6 min。于静脉滴注腺苷3 min末时～静脉注射Tl-201 74，111MBq,2，3mCi,或者Tc-99m?MIBI 740，925MBq (20，25mCi)。滴注腺苷过程中～若出现持续而明显的胸痛～可减缓或停止滴注腺苷～一般～1，2min后～症状可自行缓解。 4) 多巴酚丁胺负荷试验试验 多巴酚丁胺作用于心肌的β-1受体～使心率加快～收缩压升高～心肌收缩力增强～心肌氧耗量增加～其作用与运动试验相似。禁忌证有:不稳定性心绞痛～明显高血压,高于24/13Kpa,～严重心律不齐。 检查前48h内停服β受体阻滞药。静脉滴注多巴酚丁胺～开始时按5μg,kg.min,进行滴注～以后逐级增加用量,每级增加5μg/(kg.min),。每级持续滴注3min～最大可达40μg/(kg.min)。终止试验指标同心电图运动试验。待达到终止指标时～静脉注射Tl-201 74 MBq (2mCi)或Tc-99m-MIBI 740，925 MBq(20，25mCi),并继续注多巴酚丁胺1min。 四、心肌灌注显像方案 1、Tc-99m-MIBI心肌显像 1) 一天法 静态～负荷试验显像:(1)静息状态下～静脉注射Tc-99m-MIBI,(2)嘱患者在注射Tc-99m-MIBI后30分钟喝250-500 ml牛奶,(3)注射Tc-99m-MIBI后60-90分钟～行静态心肌平面或SPECT显像,(4)嘱患者在给药后3小时返回行运动试验,(4)患者行运 3 动试验～运动试验终止前1分钟静脉注射Tc-99m-MIBI;(5)嘱患者在运动试验后15-30分钟喝250-500ml牛奶,(6)在第二次注射Tc-99m-MIBI后30-60分钟～行心肌平面或SPECT显像。 负荷试验～静态显像:(1)患者行运动试验～运动试验终止前1分钟静脉注射Tc-99m-MIBI;(2)嘱患者在运动试验后15-30分钟喝250-500ml牛奶,(3)在注射Tc-99m-MIBI后30-60分钟行心肌平面或SPECT显像,(4)3-4小时后～再静息状态下～静脉注射Tc-99m-MIBI,(5)嘱患者在注射Tc-99m-MIBI后30分钟～喝250-500ml牛奶,(6)注射Tc-99m-MIBI后1小时～行平面或SPECT显像。 2) 两天法 负荷试验显像:患者行运动试验～运动试验终止前1分钟～静脉注射Tc-99m-MIBI～嘱患者在运动试验后15-30分钟～喝250-500 ml牛奶～在注射Tc-99m-MIBI后30-60分钟～行心肌平面或SPECT显像。负荷试验后1-2天行静态显像。如负荷试验心肌显像正常～可以不做静态显像。 静态显像:在静息状态下～静脉注射Tc-99m-MIBI～嘱患者在注射Tc-99m-MIBI后30分钟～喝250-500ml牛奶～在注射Tc-99m-MIBI后60-90分钟～行静态心肌平面或SPECT显像。 3) Tl-201～Tc-99m-MIBI顺序显像 静息状态下～静脉注射74 MBq (2 mCi) Tl-201后～采集静态显像～然后～行负 荷试验～静脉注射925 MBq(25 mCi)Tc-99m-MIBI～1小时后～采集负荷试验显像。 2、Tc-99m-tetrofosmin心肌显像 与Tc-99m-MIBI心肌显像相似～在注射Tc-99m-tetrofosmin后的显像时间可以稍早一些。 3、Tl-201心肌显像 1) 负荷试验、再分布显像:于运动试验或药物负荷试验后10分钟～开始“即刻”显像。 应当注意～运动试验后的“即刻”显像过晚～可能因为早期再分布而低估心肌缺血 的程度和范围,但是～运动试验后显像过早～可能因心脏位移(Heart Creep)而产生 假阳性。一般来说～“即刻”显像应在运动试验后10-15分钟开始,再分布显像一般 在运动试验后3-4小时进行。在即刻显像和再分布显像之间～要求患者尽可能空 腹。 4 2) 负荷试验、延迟再分布显像:除再分布显像外～在静脉注射Tl-201后18-24小时 进行外～其余同负荷试验、3-4小时再分布显像。与常规3-4小时再分布显像相比～ 延迟再分布显像能增强对缺血、但存活的心肌的检测。但在临床上～由于延迟再 分布显像时～心肌放射性明显减低～获得高质量的心肌显像图像往往是比较困难 的～虽然可以通过延长数据采集时间来增加计数～提高图像的统计学可靠性～但 是～对于患者来说～耐受较长的图像采集时间往往是比较困难的～所以～它的常 规临床应用价值是有限的。 3) 负荷试验、再注射(reinjection)显像:一些研究认为～缺血、存活的心肌在3-4小 时再分布显像无再分布～可能是因为Tl-201再分布不仅取决于即刻显像时的心肌 灌注缺损的程度和继后的局部心肌血流量～而且取决于继后血清中的Tl-201的浓 度。近年来～一些作者报道～在运动试验或药物负荷试验后3-4小时～在静脉再 注射37-50MBq(1-1.5mCi) T1-201后10分钟～进行再注射显像。对于估价心肌活 力～再注射显像是一种比较理想的方法。再注射显像显示为不可逆性缺损的患者～ 可以再进行18-24小时延迟再分布显像、或静态注射Tl-201后的静态显像和3-4 小时延迟显像。 4) 负荷试验、静态显像:于运动试验或药物负荷试验后10分钟～行即刻显像,48-72 小时后～在静息状态下～静脉注射1.5mCi Tl-201后10分钟～行静态心肌显像。 4、硝酸酯心肌显像 在静态注射Tl-201或Tc-99m标记显像剂前～给予患者硝酸甘油或硝酸酯～其余的步骤与上述相应的显像方案相似。根据文献报道～各种给硝酸甘油或硝酸酯途径的效果似乎是相似的。 四、心肌灌注的数据采集 (一)、SPECT显像 通常～自45?右前斜位至45?左后斜位～采集180?弧度～采集30-60个投影～也可以采集360?弧度～在Tc-99m-MIBI或Tc-99m-tetrofosmin心肌显像～宜自45?左后斜位至45?右前斜位。每个投影采集时间为20-40秒～矩阵为64×64～根据γ相机视野大小～选用适当的放大(Zoom)因子。 (二)、门电路心肌显像 门控心肌SPECT和非门控心肌SPECT的不同之处在于～门控心肌SPECT数据 5 采集时～应用ECG作为门控信号～在每一个投影～每个心动周期采集8，16帧图像,通常采集8帧,～RR窗值为100%,而非门控心肌SPECT～在每个投影只采集一帧图像。因此～前者每一帧图像的信息量明显地少于后者～统计学涨落大。为了解决这个问题～一般来说～需要增加显像剂的剂量、延长投影数据的采集时间～以增加图像的计数或信息量。这是在进行门控心肌SPECT显像时值得注意的问题。另外～与平衡法放射性核素心血管造影相似～如果患者有明显的心律不齐～门控心肌SPECT显像可能会不理想。 (三)、平面显像 常用的平面显像体位有三个:前后位、30?-45?左前斜位或70?左前斜位。根据情况～可加左侧位～30?右前斜位。采集矩阵为64*64或128*128～根据γ相机视野大小～可选用适当的放大(Zoom)因子～如1.5-2.5。每个体位采集计数至少50万计数。对于负荷试验～再分布/静态显像的对比～两次显像体位应尽可能相同。对于负荷试验、3-4小时再分布显像测定心肌Tl-201洗脱率～运动试验后“即刻”和3-4小时再分布显像的采集时间应当相等。 五、心肌灌注的图像分析 要注意以下几点:(1)在心肌SPECT显像～应通过三个断面的图像～观察左心室的各个不同的心肌节段的放射性分布,在分析心肌平面显像时～必须有多体位的心肌显像,(2)在对比二次显像时～应将两次显像的图像同时显示～并对两次显像的计数进行归一化～以更好地对比两次显像时的心肌放射性分布的差别,(3)注意观察肺及腹腔脏器的放射性分布(3)。 1. 正常图形: 左心室心肌显影清晰～放射性分布均匀～心腔为放射性稀疏或缺损区～ 心尖和基底部的放射性分布可能稍稀疏。静息心肌显像图中～右心室通常不显像～ 肺内放射性较少～负荷试验后心肌显像时～右心室可能显影。 2. 完全可逆性灌注缺损: 在运动或药物试验显像的图像中～表现为局部放射性缺损 或稀疏。在Tl-201再分布显像或Tc-99m-MIBI静息显像中～上述放射性稀疏、缺损 区呈现放射性填充。这种可逆性心肌灌注异常是心肌缺血的典型表现。 3. 部分可逆性灌注缺损: 在运动或药物试验显像图像上～表现为局部放射性缺损或 稀疏。有部分再分布或再填充～通常～见于心内膜下心肌梗塞或穿壁性心肌梗塞病 灶周围区域。 4. 不可逆性灌注缺损: 负荷试验及静息显像中～均显示局部心肌放射性稀疏或缺损～ 6 无再分布或再填充～通常为不可逆的心肌瘢痕或心肌梗塞。 5. 反向再分布:在运动或药物试验后显像图像上～心肌放射性分布正常～再分布显像 或静态显像时～表现放射性稀疏或缺损,或在运动、药物试验显像图像上～表现心 肌放射性稀疏或缺损～在再分布显像或静态显像时更明显。 六、心肌灌注显像的临床应用 (一)、冠心病的诊断 心肌灌注显像已是国际上公认的诊断冠心病的最可靠的无创性检测方法～它明显地优于心电图,ECG,运动试验(4;5)。文献报道了4000例患者的运动试验、再分布心肌灌注显像肉眼分析与冠状动脉造影诊断冠心病的对比结果。在这些研究中～心肌灌注显像诊断冠心病的灵敏度平均为82,～特异性平均为88,。在同一患者组～运动试验ECG的灵敏度为50%,80,。根据心肌平面或断层图像的心肌灌注缺损的部位～还可以判断冠状动脉狭窄的部位。Tc-99m标记MIBI或tetrofosmin心肌显像与Tl-201心肌灌注显像检测冠心病的准确性是相近的。文献报道～药物负荷试验心肌灌注显像与运动试验心肌灌注显像诊断冠心病的准确性没有明显的差别(4)。潘生丁负荷试验心肌SPECT显像诊断冠心病的灵敏度为89,～特异性为78,,腺苷负荷试验心肌SPECT显像的灵敏度为88,～特异性为85,。多巴酚丁胺负荷试验对于诊断冠心病～也有较高的灵敏度和特异性。近年来～一些临床研究表明～衰减校正、门控心肌灌注断层显像、心肌代谢显像(6)可以提高心肌灌注显像诊断冠心病的特异性。 表-1 心肌灌注显像诊断冠心病的准确性(4) 病例数 灵敏度 特异性 ECG运动试验 24047 68% 77% 运动试验SPECT 28751 89% 80% 药物负荷试验SPECT 1000 85% 91% (二)、急性心肌梗塞 在临床症状典型、酶学检查异常和心电图改变明显的患者～急性心肌梗塞的诊断是不困难的。因此～对于急性心肌梗塞可能性大的患者～心肌显像不是诊断急性心肌梗塞 7 的首选检查方法～但是～在临床症状、酶学检查和心电图改变不典型的可疑急性心肌梗塞患者～静态心肌灌注显像正常可以除外急性心肌梗塞和不稳定性心绞痛(7)。心肌灌注显像在急性心肌梗塞患者的应用还有:检测心肌梗塞后的心肌缺血～估价心肌活力和估价心肌梗塞患者的预后(8;9)。 (三)、预后判断 心肌灌注显像估价预后的价值已得到了广泛的临床证明。大量的临床资料表明～心肌灌注显像正常预示病人的预后良好～心脏事件的发生率小于每年1%～与正常人群相似(10)。即使冠状动脉造影显示冠状动脉狭窄的存在～心肌灌注显像正常的患者的预后也是很好的。心肌显像也可以判断处于“高危险状态”的冠心病患者。这些患者的心肌显像的表现为:多发性的可逆性灌注缺损累及二个或多个冠状动脉血管床～在定量分析为大面积的灌注缺损,运动试验后肺对Tl-201的摄取增加,运动试验后左心室心腔一过性扩大。在确诊的或可疑冠心病患者～心肌灌注显像显示的心肌灌注缺损的节段数或范围和可逆性灌注缺损的程度是心脏事件的独立预测因子。 (四)、心肌活力的估测 放射性核素显像是临床上应用最广泛的估价心肌活力的方法(11)。目前～在临床上～静态,再分布Tl-201显像和负荷试验-再注射Tl-201心肌显像是最常用的～静态、再分布,静态注射Tl-201后5分钟和3-4小时,显像～与运动试验、再注射Tl-201心肌显像估价心肌存活的准确性是相似的～硝酸酯心肌显像对于预测冠状动脉再血管化后局部室壁运动的改善具有较高的准确性～另外～门控心肌SPECT显像、定量分析和衰减校正可能提高心肌SPECT显像估价心肌活力的准确性。PET灌注/代谢显像被公认为是估价心肌存活的最可靠的方法。由于心肌PET代谢显像的费用昂贵～在临床上～需要进行心肌存活的估价时～应当首先选折常规心肌放射性核素显像。 (五)、介入治疗的适应症的选择及术后疗效的判断 介入治疗前～心肌灌注显像被广泛地应用于评价心肌缺血的范围和程度以及心肌活力。介入治疗后的心肌灌注显像可以估价冠状动脉旁路移植术(CABG)、经皮冠状动脉腔内成形术,PCI,等介入治疗的疗效。在临床上～心肌灌注显像的主要临床应用是估价介入治疗后的心肌缺血～如检测冠状动脉旁路移植术后“搭桥的”或自身的冠状动脉病变、经皮冠状动脉腔内成形术后的冠状动脉再狭窄等。如上所述～在CABG或PCI术前～放射性核素显像可以检测冠状动脉狭窄～鉴别缺血但存活的心肌和瘢痕,不再存活 8 的,组织～从而选择能得益于冠状动脉再血管化的患者～以及估价左、右心室功能,特 别是在CABG术后～作为一种无创性方法～放射性核素显像可被用于随访患者的左心 室心肌血流灌注、功能和代谢的恢复～和估价CABG术后的冠状动脉病变等。 (六)、心肌病 扩张性心肌病的心肌平面及断层显像均表现为左心室心腔扩大～室壁变薄～放射性 分布不均匀～表现为弥漫性放射性稀疏或缺损,缺血性心肌病多表现为节段性放射性稀 疏或缺损～可逆性放射性稀疏或缺损为缺血性心肌病的典型表现,肥厚性心肌病的典型 图像特点是～心肌呈不对称性增厚～以室间隔增厚明显～部分病例可表现为心尖部心肌 局部增厚～或整个左心室室壁均增厚。 Reference List (1) Klocke FJ, Baird MG, Lorell BH, Bateman TM, Messer JV, Berman DS, O'Gara PT, Carabello BA, Russell RO, Jr., Cerqueira MD, John Sutton MG, DeMaria AN, Udelson JE, Kennedy JW, Verani MS, Williams KA, Antman EM, Smith SC, Jr., Alpert JS, Gregoratos G, Anderson JL, Hiratzka LF, Faxon DP, Hunt SA, Fuster V, Jacobs AK, Gibbons RJ, Russell RO. 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