河北医大核医学讲义09心血管系统.docx

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1、第九章心血管系统心血管核医学(CardiOVaSCUlarnuclearmedicine)通常也称为核心脏病学(nuclearcardioIogy)是核医学中发展最快、应用范围最广的重要分支，也是现代心血管疾病诊断与研究中的一种无创伤的有效手段。早在1926年，美国波士顿的内科医师Blumgard等人就首先在循环系统的研究中应用天然放射性核素氢测定动静脉血管床之间的循环时间，开创了人体循环系统示踪研究的先河。核医学不仅用于心血管疾病的诊断,更重要的是用于指导临床治疗和提供疾病危险程度及预后资料。心血管核医学所包含的内容十分广泛，大致可分为两个方面：一是心肌显像：包括心肌灌注显像、心肌代谢显像、

2、急性心肌梗死显像和心脏神经受体显像等；二是心脏、大血管血池显像及心室功能测定等。第一节心肌灌注显像心肌灌注显像(myocardialperfusionimaging)是核心脏病学中最常用的检查方法之一。早期用于心肌灌注显像的药物多为钾类似物的碱性离子，早在1964年Carr等人就应用131Cs进行心肌灌注显像，后来也应用43K,1973年Zeret等人应用43K显像时发现运动可诱发心肌缺血，2。ITl作为43K的类似物于1974年成功地应用于临床至今。20世纪90年代，99mR标记化合物成为心肌灌注显像的主要药物，止匕外，发射正电子的药物进行心肌PET血流显像也用于临床。心肌灌注显像最有价值的

3、临床应用是与负荷试验相结合评价缺血性心脏病,心肌灌注显像与心肌葡萄糖代谢显像结合评价心肌活性,可以获得比其它诊断方法更有价值的重要信息，特别是疾病预后的信息。一、原理在正常情况下，冠状动脉的管径大小及冠状循环的血流量受神经、体液因子及局部代谢产物等多种因素的调节,因此,正常人冠状动脉血流具有较强的贮备能力，在负荷状态下，冠状动脉的最大血流量可为静息时的46倍。任何原因导致冠状动脉功能与形态的异常以及心肌本身的损害,如冠状动脉狭窄以及心肌本身病变时，冠状动脉血流量及心肌的灌注将会发生相应改变，其贮备功能降低，临床上导致心肌缺血,应用SPECT心肌灌注显像及其负荷试验可以达到早期诊断的目的。心肌灌

4、注显像是利用正常或有功能的心肌细胞选择性摄取某些碱性离子或核素标记化合物的作用，应用Y相机或SPECT进行心肌平面或断层显像，可使正常或有功能的心肌显影，而心肌坏死、瘢痕以及缺血则不显影(缺损)或影像变淡(稀疏)，从而达到评价心肌血供和诊断心肌疾病的目的。由于心肌局部显像剂的蓄积量与局部4肌血流量(myocardiumbloodflow)呈比例关系，而且心肌细胞摄取心肌灌注显像剂依赖于心肌细胞本身功能或活性，因此，其心肌灌注显像图除能准确反映心肌局部的血流情况外,心肌对显像剂的摄取也是反映心肌细胞存活与活性(Viability)的重要标志。心肌显像分为心肌平面显像(PIanarimaging)

5、、断层显像(tomography)、门电路心肌显像和负荷心肌显像(StreSSmyocardialimaging)几种类型。对于可疑的冠心病或心肌缺血患者,需常规进行负荷(或介入)试验心肌显像，以提高诊断的敏感性和特异性，门电路心肌断层显像还可同时获得脏的收缩功能参数。二、显像剂(-)201TI由回旋加速器生产,在衰变过程中发射6983keV(88%)的X线和135,165,167keVQ2%)的Y射线,物理半衰期为74h2。ITl首次通过心肌的提取分数约为85%,早期心肌摄取量与心肌的血流量呈正比。一旦2。ITl进入心肌细胞,将连续不断地进行交换而透过细胞膜,这一过程与Na+-K+-ATP酶

6、泵有关，心肌对201TI的摄取也是有活性的心肌细胞存在完整细胞膜的标志。2。ITl显像的一个独特的特点是在一次静脉注射后能获得负荷和静息心肌血流灌注影像，以提供不同的病理生理学资料。其中，负荷状态下注射后即刻显像反映在负荷状态下局部肌血流灌注情况；而224h的再分布(redistribution)或延迟影像(CieIayedimage)代表钾池的分布，故反映心肌的活性。(二)99mc标记化合物1.99mTc-甲氧基异丁基异晴(99mc.sestamibizmTc-MIBI)是一种亲脂性的一价阳离子络合物，静脉注射后随血流到达心肌,其早期心肌分布类似于2。41,而且与局部4肌血流呈正比关系，MI

7、BI通过被动弥散方式进入心肌细胞线粒体,并牢固地与细胞膜结合。在注射显像剂后12h的常规显像时间内，该显像剂的结合是相对牢固的，半清除时间大于5h,而没有明显地再分布现象，因此,注射显像剂后几小时内的显像仍然反映注射当时的心肌血流分布。为了评价患者在静息时和运动负荷时的心肌血流灌注，则需进行两次注射药物后分别显像。2.99mc-tetrofoSmin(P53)其化学名称为12双双(2-乙氧乙基)鳞乙烷。该显像剂是一种带正电荷的脂溶性二瞬络合物。p53在心肌内的动力学分布与99mTc-MIBI相似,在静脉注射后通过被动扩散机制迅速被心肌所摄取，且在4h内保持稳定，无明显再分布，注射显像剂后30m

8、in左右显像，且标记时不需煮沸加热，尤其适合于进行一日法显像。399mTc-N-NOET是一种新型的心肌灌注显像药物，静脉注射后在心肌的首次摄取率高,在心肌内的滞留时间较长,而且类似于2。ITl具有再分布现象等优点。该药物被心肌的摄取与线粒体和胞质无明显关系,可能是结合在心肌细胞的细胞膜部位，动物实验证实，当心肌细胞膜被破坏后，心肌对该药物的清除率迅速增加。心肌摄取该药物的机制尚未完全明了，推测可能与钙离子流的存在有关。4.99mc-teboroXime是近来发现的一种新的心肌灌注显像剂，它与上述的99mTc标记化合物有其完全不同的生理学特性。该化合物为一种中性阳离子和99mTc胎硼酸化合物(

9、BATo),与其它的99m1c标记化合物相比，这种显像剂具有两个特点,一是迅速有效的心肌摄取，心肌提取分数为80%90%,二是从心脏迅速地洗脱(WaShOut)。由于其在心脏存留的时间相对较短(20%、左室的REF50%,但相当于间壁的节段可以略低（图9-12和图9-13）图9-11正常及异常室壁运动图9-12局部射血分数（a正常，b异常）图9-13心室轴缩短率（a正常，b异常）(三)时相分析(PhaSeanalysis)心室影像的每一个象素都可以生成一条时间-放射性曲线，由于心室的运动呈周期性变化，因而所得的时间-放射性曲线也呈周期性变化，通过对曲线进行正弦或余弦拟合(即傅里叶转换)可以获得

10、室局部(每个象素)开始收缩的时间(即时相)以及收缩幅度(振幅)两个参数。用这两个参数进行影像重建可以获得室的时相图(PhaSeimage)、振幅图(amplitudeimage)和时相电影(PhaSeCine)三种功能影像及时相直方图(PhaSehistogram)o时相图：是以不同的灰度或颜色反映心肌壁发生收缩的时间，灰度越高示时相度数越大，即开始收缩的时间越晚。心房与心室开始收缩的时间相差甚远,故表现为完全不同的灰度或颜色,而左、右心室各壁的收缩基本同步，故表现为相同的灰度或颜色，无明显的分界线。时相直方图：为心室时相度数的频率分布图，纵坐标代表分布的频率,横坐标为时相度数(0360);正

11、常情况下，心室峰高而窄，心房及大血管峰低且较宽，两峰的时相度数相差近180。，心室峰底的宽度称为相角程(PhaSeShift),反映心室最早收缩与最晚收缩时间之差,其参数是反映心室协调性的重要指示，正常心室相角程65。振幅图：是以不同颜色反映心脏各部位收缩幅度的大小，灰度高提示幅度大，正常左心室收缩幅度明显大于右心室及心房、大血管，局部室壁运动障碍时则表现为病变处灰度减低(图9-14和彩图9-14)o时相电影：将心脏各部位开始收缩的时间以一种显著标志(如黑色或白色)依次进行动态显示，即可直观地观察心肌激动传导的过程；如果有传导异常或室壁运动障碍，则其收缩的顺序和颜色就会发生改变。图9-14时相

12、分析（上排为振幅图和时相图，下排为血池影像和时相直方图）四、临床价值（一）心肌缺血的早期诊断冠心病心肌缺血患者，静息状态时心脏功能指标多为正常，可能仅表现为舒张期功能的异常，如果心肌缺血较严重时也可表现为静息时心室收缩功能和室壁运动障碍,尤其是室壁运动障碍是诊断冠心病更特异的Jo在负荷试验后，大多数有明显冠状动脉病变或心肌缺血的患者，由于心室的储备功能受损，心脏功能参数多有不同程度的改变，表现为负荷试验后EF绝对值升高不明显（5%）,甚至减低，节段性室壁运动异常、局部射血分数减低以及时相图相角程增宽等,舒张期功能指标变化将更加明显,其敏感性约为90%,并随着成功的治疗而改善。（二）冠心病的病情

13、程度与预后估计心脏功能测定能准确反映病情的严重程度和预测心脏事件的发生。通常运动负荷后LVEF下降与冠脉造影的严重程度成正比，对于症状较轻，没有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，而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。心肌梗死后的预后与梗死大小有关，并可通过LVEF和室壁运动异常的范围和程度反映出来。较大的梗死多伴有明显的LVEF减低与广泛性室壁运动异常；而较小的梗死则可能仅有局灶性的室壁运动异常，LVEF可能正常或仅轻度减低,甚至这些指标均为正常。一般前壁梗

14、死比下壁梗死LVEF减低更明显。有资料报道，心肌梗死早期以及在溶栓治疗前及溶栓期间,测定LVEF是反映病情程度和预后的重要指标,在梗死后最初24h,LVEF30%的患者中，50%发生心衰或死亡，其死亡率较EF值30%患者的9倍。相反，较高LVEF值的患者，急性期死亡率仅为2%o在心肌梗死的恢复早期,出院前静息LVEF为40%或更低者，将有力地指示进一步心脏事件或死亡可能,其年死亡率随LVEF的下降呈指数上升。（三）室壁瘤可见心室影像形态失常，室壁瘤部位呈局限性向外膨出，心动电影显示有反向运动，局部射血分数减低，心室轴缩短率呈负值；时相分析见附加的室壁瘤峰，相角程明显增宽。对心尖及前壁室壁瘤的诊断符合率达95%,亦可用于判断手术后疗效和鉴别左心室真性与假性室壁瘤。（四）心脏传导异常时相分析可以显示心肌激动的起点和传导的途径，对判断其传导异常有重要价值。当束支传导阻滞时，表现为阻滞的心室时相延迟，时相图上色阶发生改变,相角程增宽,左、右心室峰分界清楚,甚至心室峰出现双峰。预激综合征时表现为预激的起点和旁路部位时相提前，时相图色阶改变，相角程有不同程度的增宽，其诊断符合率约为90%o通过时相电影显示能更直观地显示传导异常的部位、范围及程度。（五）心血管疾病疗效评价应用核素显像测定心脏功能，不仅方法简便、对病人无创伤和痛苦、可以重复检