2.心脏核医学.ppt

1、心 脏 核 医 学,核 医 学 科 张卫方,Nuclear cardiology,女性，70岁，间断胸闷2个月。高血压 20年。糖尿病10年。 临床心电图提示ST-T改变 运动平板试验（）,nuclear cardiology,心肌灌注显像 (Myocardial perfusion imaging),Main procedures,Myocardial perfusion imaging (status of the myocardium and coronary perfusion) Cardiac positron emission tomography (Detection of my

2、ocardial viability) Infarct-avid imaging (detection of acute myocardial infarction) Radionuclide ventriculograghy (status of heart function),Myocardial perfusion imaging,心肌细胞对某些放射性阳离子选择性的摄取，摄取的多少与该部位冠脉血流量成正比 局部心肌缺血、细胞坏死或瘢痕形成放射性减低或缺损区，故为 ,“冷区显像”,心脏解剖,正常冠脉的储备很强，耗氧增加时，冠脉血流可增至原来的45倍，保持氧供需平衡。 冠脉狭窄至50，静息时

3、冠脉血流仍保持正常。 冠脉狭窄，运动负荷时，狭窄或闭塞冠脉不能相应扩张，相对缺氧缺血 心绞痛 心电图改变 局部血流灌注的相对减低,冬眠心肌（hibernate myicardium） 长时间冠脉血流减少，心肌节段性室壁运动减低，而心肌细胞存活，但心肌灌注、收缩力减弱。 降低心脏功能适应冠脉供血不足的状态，机体预防心肌不可逆损伤的一种内源性保护机制。 冠脉恢复血供，冬眠心肌的功能可恢复。,Thallium 201chloride（ 201 Tl） Technetium99m sestamibi（ 99m TcMIBI） 99m Tc-tetrofosmin 82Rb, 13N-NH3 , 15O

4、-H2O,Imaging agents,201TlCl（氯化亚铊） 加速器生产，t1/2=72h，心肌显像利用6980kev特征x线 与k+相似均为一价阳离子，主要通过Na-K ATP酶系统主动转运进入心肌细胞 摄取及清除速度与冠脉血流量正相关。,负荷像,延迟像,Ischemia,Infarction Severe ischemia,99mTc -MIBI（ 99mTc sestamibi） 正一价99mTc的络和物，进入细胞的量与局部冠脉血流量有关。进入心肌细胞的线粒体内，无明显心肌清除和再分布,负荷像,静息像,Ischemia,Infarction Severe ischemia,99mT

5、c-tetrofosmin(P53) 优点是标记过程简单，已被FDA通过用于临床。 Rb-82 与钾离子类似，主要通过Na-K ATP酶系统主动转运进入心肌细胞，T1/2 72秒,STRESS TEST 静息状态：代偿扩张，心肌氧的供需平衡，心功能正常，心肌血流灌注显像正常。 运动负荷：负荷增加，冠脉不能有效扩张，灌注区血流量明显低于正常区域。 （收缩力和顺应性降低，心脏功能在运动负荷后不能增强，甚至反而降低，可检测冠状动脉的储备功能，从而达到早期诊断冠心病的目的）,STRESS TEST,1）Exercise stress：次极量踏车试验 2）Pharmaceutical stress：潘生

6、丁；腺苷；多巴酚丁胺,Endpoint and indications for terminating a stress test,运动达次极量195-年龄。 或出现以下情况,ECG出现ST段水平比运动前或下斜形下移0.1mv 严重的心绞痛 血压下降严重心律失常 病人无法忍受,Pharmaceutical stress 腺苷：与A2 腺苷受体结合，扩张冠状动脉，正常冠脉扩张，狭窄的冠脉不能有效扩张。 潘生丁，抑制腺苷脱氢酶的活性，减少内源性腺苷的分解。 多巴酚丁胺：正性肌力药物，增强心肌收缩力。,Imaging protocols,99mTc-MIBI：先行负荷显像， 隔日行静息显像。 201

7、Tl：负荷注药10 min后行负荷显像， 35 h后行延迟显像。 判断心肌存活延长至24小时观察有无再分布,Imaging methods,心肌断层显像 门控心肌断层显像,Imaging methods,短轴,垂直长轴,水平长轴,影像分析,1.断层影像 重建 短轴 short axis slices 水平长轴 horizontal long axis slices 垂直长轴 vertical long axis slices 2.靶心图 bullseye plot 3.肺/心比值（LHR） 4.门控影像,定性诊断,诊断Tomogram异常标准： 两个不同轴向相应节段、连续2层以上出现异常的放射

8、性减低或缺损区。,Diagnostic patterns(异常类型)： 1. Reversible defect 2. Nonreversible defect 3. Mixed style 4. Patch style,Reversible defect,Nonreversible defect,Mixed style,极坐标靶心图 polar bullseye plot,以心尖short axis tomogram为中心，由心尖至心底各层短轴影像以同心圆形式依次套排成二维bullseye plot，以不同的颜色或灰阶显示室壁各部位放射性计数。 计算机自动将相对计数值低于正常均值减2.5个标

9、准差的区域用黑色表示，称为blackout bullseye plot。,定量诊断,Bullseye plot上可清楚显示冠状动脉的供血区，可以根据心肌灌注缺损区所在节段对冠脉病变进行定位。,计算机自动将相对计数值低于正常均值减2.5个标准差的区域用黑色表示，称为blackout bullseye plot。,变黑区可以估测心肌缺血或梗塞面积，各层叠加可计算缺损区的体积,肺/心比值（LHR）,201TlCl 显像 肺平均计数/左心室平均计数 0.35-0.45 多支病变、LAD严重狭窄，左室功能失调，壁僵硬，充盈压 ， 肺201Tl摄取增加 LHR 提示高危状态,门控心肌断层显像,Gated

10、tomography,可分别得到舒张末、收缩末及反映室壁增厚、室壁运动极坐标靶心图。还可计算左室舒张末及收缩末容量、每搏出量及EF值,Clinical application,1. Detecting coronary artery disease Myocardium ischemia Myocardium infarction,心电图： 准确性、特异性6070，定位欠准确。,超声心动： 简便、易行。观察心脏大小、功能、瓣膜、心肌病变有较大优势。冠心病的诊断特异性较差。,因,果,冠状动脉造影,有创、有一定的禁忌证。PTCA、CABG时其是必要手段。 对于斑块稳定，心肌血流细胞功能难以检测。狭

11、窄的病生理意义到底如何？ CAG正常，心肌缺血能否排除？,CT Angiography,“CTA有较高阴性预测价值,若CTA未见狭窄病变,一般可不进行有创检查。但CTA对狭窄病变及程度的判断仍有一定限度,特别是当有钙化存在时,会显著影响狭窄程度的判断,而钙化在冠心病患者中相当普遍,因此仅能作为参考” 高润霖院士,冠心病的诊断,（1）心肌缺血： Reversible defect （2）心肌梗死： Nonreversible defect （3）心梗伴周围缺血：Mixed style,心肌缺血的诊断,负荷,静息,负荷,静息,心肌梗塞的诊断,心肌梗塞的诊断：ECG 酶学 CK、TNT等,老年人症状

12、及心电图不典型时 急性心梗合并左束支传导阻滞和心室肥厚 肺心病出现Q波 梗塞后缺血灶的检出，帮助进一步治疗。,负荷,静息,心肌梗塞伴缺血的诊断,Clinical application,2.Risk stratification and prognosis 3.Expected outcome after PCI 4.Assistant diagnosis of ventricular aneurysm 5. Myocardial viability,负荷心肌显像正常： 心脏事件年发生率1% 多支病变，缺血区大、严重： 心脏事件年发生率612倍于正常,存活心肌：冬眠心肌 （hibernatio

13、n myocardium） 在静息状态即存在严重缺血的心肌，心肌细胞的收缩功能受损，但心肌细胞膜完整，仍保留有一定的代谢活动，缺血解除后心肌细胞收缩功能可以恢复。 心肌活性（viability）测定的意义： 预测冠脉血运重建后左室收缩功能能否改善。,判断存活心肌方法,（1）201TL 24 h延迟显像 （2）201TL再注射显像 （3）99mTc-MIBI硝酸甘油介入显像 （4）乏氧心肌组织显像 （5）18F-FDG心肌代谢显像-“金标准”,其它心脏疾病 1. 心肌病的鉴别诊断： （1）扩张型心肌病： 心腔大，室壁薄，“花斑”样改变 （2）肥厚型心肌病： 室壁对称或不对称增厚,心腔变小 （3）

14、缺血性心肌病： 心腔扩大，呈节段性放射性缺损 2. 川崎病冠脉受累情况的判断：,又名皮肤黏膜淋巴结综合症，28月小儿好发，全身血管炎，急性热性发疹性疾病，多侵犯冠脉，冠脉瘤、狭窄、或血栓，甚至心梗,心肌代谢显像 （myocardial metabolism imaging）,心肌细胞根据血浆中底物浓度不同利用不同的能源物质 空腹 进食（糖负荷）-胰岛素 -glucose主要能量底物 缺血心肌氧供 -游离脂肪酸氧化 - glucose 氧化、无氧酵解,血糖胰岛素低游离脂肪酸能量底物,脂肪酸代谢显像：11C-palmitic 游离脂肪酸的示踪剂 有氧代谢显像： 11C-乙酸乙酰辅酶A -三羧酸循环

15、 氨基酸代谢显像：13N-谷氨酸,11C（T1/2 20.4 min）、 13N （T1/2 10 min）,了解,葡萄糖代谢显像,18F-FDG（18F-fluorodeoxyglucose） 氟代脱氧葡萄糖,存活心肌的检测：判断心肌存活的“金标准” 将心肌灌注影像与18F-FDG影像比较分析,perfusion imaging （99Tcm-MIBI） metabolism imaging （18F-FDG）,Mismatch Match,defect,defect,defect,Fill in,alive,scar,84,血流灌注明显减低，代谢基本正常或增高。提示下壁和后壁心肌存活。,血

16、流灌注明显减低，代谢与之匹配。提示前壁、心尖心肌梗死无存活。,心肌脂肪酸显像,Infarct-avid imaging (急性心肌梗死灶显像),放射性药物选择性浓聚在急性坏死的心肌组织中 显像剂： 骨显像剂： 99mTc-PYP、 99mTc-MDP 与Ga的沉积有关。 非骨显像剂：111In, 99mTc-antimyosin (抗肌凝蛋 白抗体)。可进入坏死 心肌细胞内，与肌凝蛋白结合。,了解,异常影像：Hot spot imaging,12h开始显影， 48-72h最浓， 1w后减低,临床应用,急性心肌梗塞的诊断（111In-AM特异性较高 ） 急性心梗预后的判断 急性心肌炎的辅助诊断（

17、 111In-AM 弥漫性） 心脏移植后排异反应的检出,1、心肌灌注显像的基本原理及临床应用。注意不同显像剂在显像原理和方法上的区别。 2、心脏负荷试验意义是什么？ 3、心肌细胞活性测定的方法、原理及临床意义。,Answer them!,review,心肌灌注显像（门控） 心肌代谢显像 心肌梗塞灶显像,心室显像及心功能测定 Cardiac Ventricular Imaging and Ventricular Function Measurement,首次通过法 First pass ventricular imaging 平衡法 Equilibrium ventricular imaging

18、,93,原理和方法,显像剂：99mTc-RBC 体位：前位、左前斜45，左侧位 多门电路采集（Multiple Gated，MUGA）,97,Multigated acquisition,ventricular volume curve,影像分析与结果判断,1）局部室壁运动分析 心动电影（定性） 轴缩短率（定量）正常20% 2）左心室容积曲线分析及功能测定 EF（射血分数，Ejection Fraction） PFR（高峰充盈率， Peak Filling Rate） 3）时相分析 Phase Analysis,LAO,心动电影,LL,ANT,Abnomal types of regional

19、 wall motion,正常 运动减低 无运动 反向运动,轴缩短率,正常20,室壁运动异常的类型,1. 弥漫性室壁运动减低： 扩张性心肌病，心衰。 2. 局限性室壁运动减低： 冠心病（心肌梗死或严重缺血） 室壁瘤（反向运动）,Time activity curve (ventricular volume vutve),Parameters of ventricular systole function（收缩功能参数） 左或右心室射血分数(ejection fraction，EF) EF(%) =(EDV-ESV)/EDV*100 LVEF50%, RVEF40% 运动后上升5 高峰射血率(P

20、ER) 1/3射血分数(1/3EF) 局部EF值,左心室局部EF值,Parameters of ventricular diastole function（舒张功能参数）,高峰充盈率(peak filling rate,PFR) 左室PFR 2.1 1/3充盈率(1/3FR),象素（ Pixel）,time,counts,Phase analysis 时相分析,时间-放射性曲线 傅立叶转换（fourier transform）-正弦或余弦拟合，将时间函数转变为角度函数。获得每个像素的两个参数。 时相（像素开始收缩的时间）-时相图 -时相电影 -时相直方图 收缩振幅-振幅图,振幅图：反映心脏收缩

21、的强度 时相图：反映心脏开始收缩的同步性协调性 时相直方图：房、室时相度数频率分布图 时相电影：将心室各pixel区时相出现的顺序显示于心动周期各系列影像相应的部位上，显示，收缩开始的先后顺序-反映激动传导过程。,a 振幅图 b 时相图 相角程65-70 c 时相直方图,时相电影,临床应用,1、冠心病心肌缺血的诊断 运动负荷：次极量踏车试验 (85%预期最大心率，195 年龄)，或 a. ST段水平或下斜型压低1mm； b. 严重心绞痛； c. 血压下降； d. 严重心律失常。,冠心病心肌缺血的表现,EF值上升5%或下降； PFR上升幅度低于正常人； 局部室壁运动或功能减低； 局部时相延迟。,

22、2、评价左右室的功能,EF值 PFR，1/3 PFR 相角程 室壁运动,3.室壁瘤的诊断（诊断符合率95%）反向运动；时相延迟，振幅下降，室壁瘤峰 4.传导异常的诊断：束支传导阻滞,室壁瘤,心肌病,心室显像及心功能测定的优缺点,优点： 1.受操作者主观性影响小，重复性好； 2.获得反映左室功能的指标多。 缺点： 1.心脏解剖结构显示不满意； 2.操作复杂，价格高。,核心脏病学新进展 （分子影像学进展）,心脏神经受体显像 粥样硬化斑块显像 心肌细胞凋亡显像 乏氧心肌组织显像,心脏神经受体显像,研究最多的有123IMIBG（间碘苄胍），心脏交感神经能受体显像，MIBG在检测心力衰竭中的应用； 估价

23、心衰的严重程度，比LVEF敏感 测定内科药物治疗的效果与反应 预测发生室性心律失常心脏猝死的风险，,autonomic nervous system assessment,核素斑块显像 从活体生化的角度显示动脉内斑块的生化成份与功能的变化，目前有以下的工作： 标记LDL，氧化LDL，人免疫球蛋白抗体显像 标记斑块内平滑肌细胞抗体显像; 与斑块中巨嗜细胞、单核细胞、平滑肌细胞上嘌呤受体结合显像。,心肌细胞凋亡显像,核素标记的Annexin V，可以进行细胞凋亡显像，检测某种疾病导致的细胞凋亡异常反应，在心血管的应用，主要诊断急性心肌梗死、急性心肌炎以及心脏移植后排异反应的监测。,血管生成显像,1.平衡法门控心室显像的原理？ 2.何为心室容积曲线？ 3.门控心室显像在冠心病方面是如何应用的？室壁瘤如何诊断？,Answer them!,参考文献,核医学 （长学制教材） 临床核医学（潘中允） 美国核心脏病学杂志 Journal of Nuclear Cardiology Textbook of nuclear medicine (James H.),