心血管核医学的进展生物行.docx

心血管核医学的进展生物行.docx

《心血管核医学的进展生物行.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《心血管核医学的进展生物行.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

心血管核医学的进展生物行

心血管核医学的进展

吴可贵

福建医科大学附属第一医院

　　心血管疾病已成为严重危害我国人民健康的主要疾病之一，因此，心血管病的防治研究是一个重要课题。

核医学由于具有无创性，易于重复检查，结果准确可靠，更由于它能反应脏器功能，代谢的优势，在心血管疾病诊断、治疗和预后判断等方面已日益普及，心血管核医学已迅速发展成为新的学科。

1993年在法国康城（CANNES）召开了第一届国际核心脏病学会议。

美国成立了核心脏病学会，出版了《核心脏病学杂志》，为核医学和心脏病学的发展创造了条件。

尤其是SPECT（单光子发射计算机断层）和PET（正电子发射计算机断层）的出现是核素显象技术继扫描机、γ-照相机之后的又一重大发展。

它的突出优点是能反应人体功能和代谢方面的变化和重建三维图像。

我国的核心脏病学也在蓬勃发展，成为心脏病和核医学的一个重要组成部分。

　　一、心肌灌注显象

　　随着SPECT及PET在临床上的应用和放射性药物的不断发展，心肌显像已成为心脏核医学的最主要内容之一。

根据放射性药物的不同，功能显像原理不同，可将心肌显像分为：

心肌灌注显像，亲心肌梗塞显像，心肌代谢显像，心肌免疫显像。

目前临床应用最广，比较成熟的是心肌灌注显像。

心肌灌注显像是估价心肌血流分布的方法。

放射性药物的最主要的性质是它具有选择性浓集到靶器官或组织的能力。

用于心肌显像的示踪剂，称为心肌显像剂。

自从

Lebowitz等于1975年首创间接法生产高核纯度201TI以来，一些国家均已相继研制成功并大量生产以满足临床需要。

正常心肌细胞对201TI具有选择性摄取作用，使正常心肌显像。

心肌血流灌注和功能状态发生障碍时，可形成相应部位放射性稀疏和缺损区。

201TI在临床上的应用已有十年历史，其缺点是不能鉴别缺血区是陈旧的或新鲜的，在人体内的生物半衰期为10天左右，γ射线能量偏低，加速器生产价格昂贵等，使其应用受到一定限制。

自80年代开始，人们注重于研究99mTC标记的心肌灌注显像剂，至今较为满意的有99mTC-Seatamibi或叫Cardiolite（99m锝-MIBI或99m锝异睛类化合物）。

99mTC-MIBI静脉注射后，随血流到达心肌，在心肌初始分布201铊（201TI）相似，与冠脉血流成正比，进入心肌细胞的99mTC-MIBI80%-90%与细胞质内的低分子蛋白结合。

近来研究其结合处位于线粒体膜，一旦为细胞所结合，就保留于心肌组织中，因此，它不象201TI那样有一个重新分布过程。

99mTC-MIBI的活性可在心肌组织中保持不变，长达好几个小时，由于心肌细胞清除率极低，给显像时间带来了极大的灵活性。

医生可根据工作和病人情况，选择在注射后立即或几小时后为病人进行显像检查。

　　显像类型：

心肌灌注显像一般有两种，静息显像和负荷显像，它包括活动平板或踏车试验、潘生丁试验、腺苷试验和多巴酚丁胺试验。

（一）静息心肌灌注显像：

　　患者在检查前3-4h开始禁食，主要是减低腹腔内脏的血流量，提高心肌/肝脏放射性比值。

检查前1-3天停用血管扩张剂和β-受体阻滞剂。

检查时静息30min，静脉注射心肌显像剂99mTC-MIBI555-740MBq（15-20mci），1.5h后取平卧位，两臂上举使探头尽量贴近体表进行采集。

采集条件：

低能高分辨率平行孔准直器，矩阵64×64，放大1.6倍，探头自左后斜45°至右前斜旋转，分帧采集

（每6°为一帧），每帧计数为60Kcount，连续采集32帧。

然后进行计算机重建和处理，重建短轴、垂直长轴和水平长轴三维图像，每一层厚2像素（厚度7.6mm），将三维图像划分为9个节段，即前壁、心尖、前侧壁、后侧壁、前间壁、后间壁、下壁、前基底及后基底进行图像分析。

同一病人静息与运动的图像处理条件保持相对恒定。

凡两个不同断面上连续两层同时出现放射性分布稀疏或缺损，则可定为阳性改变。

（二）负荷试验心肌灌注显像：

　　1、运动试验心肌灌注显像：

　　人类心脏具有很强的储备能力，即使冠状动脉存在解剖上很明显的狭窄（70%），由于冠状动脉自身调节作用，仍能使静息状态的冠状动脉血流无明显降低。

然而心脏储备功能在冠状动脉狭窄40%左右时即受损害，如果给患者一定量的运动负荷，正常冠状动脉为适应心肌氧耗可增加血流量达3-5倍，而有病变的冠状动脉血流量无法相应增加，导致局部心肌灌注的不足和心肌氧供需的不平衡，结果在心肌灌注显像中呈现放射性稀疏或缺损。

因此，运动试验心肌灌注显像能反映冠状动脉的储备能力。

通常是让病人踏车或平板运动直至85%最大心率，静注与静息时一样剂量的99mTC-MIBI，注药后再鼓励患者运动30-60sec，然后进行显像和图像处理。

临床上就是利用这个原理，达到早期诊断冠心病、心肌缺血和心肌梗塞以及对病变范围和预后的估计。

　　根据世界各国多个医学中心的经验总结，运动试验本身引起的死亡率是非常低的，Rochmis总结73个医学中心170000人次资料，运动试验的死亡率仅0.01%。

　　阜外医院到目前为止已作3000多病人的99mTC-MIBI心肌显像，未见任何不良反应，其中30例经冠状动脉造影确诊冠心病病人，进行了99mTC-MIBI心肌断层显像的严格对照，断层显像的敏感性为95.8%，特异性为91.1%。

　　阜外医院刘秀杰教授还对99mTC-MIBI特异性进行研究，一组33例年龄24-66岁无器质性心血管病者，冠状动脉造影阴性，核素心肌灌注显像阴性者29例，特异性87.8%，4例假阳性，占12.2%，均系女性，主要表现为前外侧壁稀疏，可能是乳房组织影响所致。

　　法国1991年曾组织一个研究组（包括4个医院的核医学科、急诊室和心脏科专家），应用99mTC-MIBI心肌SPECT对39例疑为AMI的病人进行检查，其中29例，是在病人家中注射的，发病时间到注射99mTC-MIBI，从30至280分钟，其中有26例确诊为AMI，检查结果表明，所有26例确诊为AMI病人，99mTC-MIBI心肌SPECT均系阳性，敏感性100%。

一例早期胸痛30分钟，心电图只有心前导联

高T波，下壁导联ST段压低而99mTC-MIBI显示明确的前壁、间壁放射性缺损；另一例病人胸痛发生后1小时，ECG仅见前壁ST-T压低，无后壁AMI征象，而99mTC-MIBI心肌SPECT提示后壁及侧壁放射性缺损，冠脉造影证实右回旋支阻塞。

　　2、潘生丁（Dipyridamole）心肌灌注显像试验（DMT）

　　潘生丁是一种强有力的血管扩张剂，静脉注射2-5分钟，使正常的冠状动脉血流量增加4-5倍，并维持10-30分钟。

当冠状动脉存在狭窄时，狭窄远端冠脉血管处于扩张状态，因此在潘生丁作用下，狭窄远端冠状动脉压降低，血流量反而减少，结果加重了病变心肌的相对缺血，即所谓的“盗血”现象。

由于心肌显像剂如99mTC-MIBI在心肌内的浓集量是与该部的血流灌注量成正比的，因

此在心肌灌注显像中病变部位的心肌就会呈现放射性稀疏或缺损。

　　试验方法：

检查前48h停用氨茶碱类药物，记录12导联心电图，静脉注射潘生丁0.14mg/kg·min共4min（潘生丁可用生理盐水或葡萄糖稀释成5mg/ml）。

3min后静脉注射99mTC-MIBI740MBq（20mCi）。

潘生丁注射过程中同时记录血压、心率及心电图，并密切观察副反应。

注射显像剂后1小时，以相同条件采集心肌断层显像。

静注潘生丁一般是比较安全的，若出现剧烈胸痛

和胸闷，可用氨茶碱250mg加生理盐水10ml，缓慢静脉注射，以缓解症状。

　　Jeanlette和朱承膜等总结13个国家64130例潘生丁试验，严重反应心源性死亡7例（万分之一），非致命性心梗13例（五千分之一），非致命性持续室性心律失常6例（万分之一），暂时性脑缺血9例（七千分之一）。

　　在美国静脉注射潘生丁是唯一受FDA批准进行商业应用的方法。

特别对某些不适合运动的病人或肢体活动障碍如外周血管疾病，神经瘫痪或由于矫形手术的原因，潘生丁负荷试验可作为替代运动负荷来评价冠心病，为临床医生提供了诊断冠心病的一种新方法。

有人认为它比亚极量运动负荷试验更有价值。

　　Huikuri等对93例经冠脉造影检查的患者研究表明，DMT诊断冠心病的灵敏性为96%（78/81），特异性为75%（9/12）。

其中22例多支血管病变患者中DMT显示19例有多发性放射性缺损（占86%），运动显像仅发现14例（64%）。

　　3、多巴酚酊胺试验心肌灌注显像

　　多巴酚酊胺主要作用于心肌β1受体使心率加快，收缩压升高，心肌收缩力增强，心肌耗氧量增加。

由于狭窄的冠状动脉限制了冠脉血流的增加，使氧供应不能满足心肌的需求，引起心肌相对性缺血和局部心肌氧供需的不平衡，其结果与运动试验一样。

在心肌显像时表现为局部心肌灌注异常，出现放射性稀疏或缺损。

　　检查方法：

检查前48小时内停服β-受体阻滞剂，检查前记录血压、心率和心电图。

静脉滴注多巴酚酊胺，开始时按5μg/kg·min进行滴注，以后逐级增加用量至10及20μg/kg·min，每级持续静脉滴注5min。

最大可达40μg/kg·min。

如已达到各年龄组的预期最高心率的85%，或者心率≥130次/min时，可终止试验。

若出现明显的心绞痛，严重心律不齐等亦应终止试验。

待达到终止指标时静脉注射99mTC-MIBI740MBq，并继续滴注多巴酚酊胺1min。

1小时后采集心肌断层显像。

临床试验显示，对诊断冠心病具有较高的灵敏度（94%）和特异性（87%），与运动试验和潘生丁试验基本相仿。

　　二、平衡法核素心室造影

　　平衡法核素心室造影原理，是静脉注入在循环中能停留较长时间的心血池显像剂，并使其在血循环内达到平衡。

用病人自身的心电图R波作为采集开始的触发信号，使γ-照相机连续采集几百个心动周期数据输入计算机，分别将各段采得的放射性加以叠加，将两个R波之间（即一个心动周期）分为若干帧，16、24或36帧图像，包括从舒张末期（ED）到收缩末期（ES）再到舒张末期的全过程的图像。

然后圈定左心室的感兴趣区（ROI），即可得到左心室的时间—放射性曲线，或称左室容积曲线。

根据此曲线计算左心室几十个功能参数。

利用许多参数可以画出两个功能图，一是振幅图，反映心脏各处的每搏量大小及分布情况。

另一是相位图，反映心脏各部份运动的先后次序，还可以对相位图进行统计，给出相位直方图，包括心室峰和心房峰，峰的宽度可以用标准差相角程（PhaseShift）来量度，传导疾病和室壁瘤都会导致心室运动的不一

致，使心室峰变宽，综合观察相位图和振幅图有助于医师判别病变的性质和发生位置。

　　常用方法是99mTC体内标记红细胞法。

即首先静脉注射氧化亚锡（20μg/kg），15-20min后再静脉注射99mTC04740-1110MBq（20-250mci），10-15min后即可进行显像检查。

（一）核素心室造影在冠心病诊断上的应用

　　1、收缩功能指数：

（1）、左心室射血分数（LVEF）：

心功能受损最早的变化是心室收缩速率降低，顺应性下降，导致心室舒张末期压力容积增加，每搏量减少，射血分数降低。

但此时由于心率代偿加快，心排血量仍可保持不变。

只有当心功能进一步受损，射血分数显著下降时，心排血量才降低。

因此，在心功能不全时，射血分数的下降早于心排血量的降低，成为临床上评价心室功能很有价值的指标之一。

　　正常左室EF为60±7.0%，右室EF为48±6%，静息状态下LVEF不小于50%，运动后正常人的EF应比静态时增加5%或以上。

而冠心病病人运动负荷后LVEF不变或下降。

阜外医院分析53例冠心病患者（均有冠脉造影证实）的核素心室造影功能显像结果，运动试验LVEF反应在非心梗组冠心病灵敏度为90%，特异性90%。

Borer观察到运动试验LVEF的改变对冠心病诊断的敏感性为95%，特异性100%。

有一作者对68例急性心梗病人发病早期（48小时内）的左心功能进行研究，发现左室EF与病死率有密切关系。

左室EF<30%者，一年内的死亡率为31.3%，而左室EF正常者，一年内未发现死亡。

Rocco等报道，核素心室造影LVEF正常的AMI病人，一年内死亡率为2-4%，而LVEF<30%组，死亡率12%，LVEF<20%者，一年内死亡率为47%。

另一组多中心的研究也表明：

LVEF>40%者，一年内死亡率小于5%，LVEF<20%，死亡率上升50%，可见左室EF对判断

AMI病人预后有重要意义。

（2）、局部EF值（REF）将心室分成若干扇形区，分别计算其EF值称局部射血分数，表现各室壁局部的收缩功能，比总体射血分数（GEF）更为灵敏。

通常左侧壁的REF最高，依次为侧壁、心尖、下壁和室间隔。

　　（3）、峰射血率（PER）又称最大射血速率，单位为EDS/Sec，正常人左室PEF为3.13±0.37，收缩功能减退时PEF降低。

　　2、局部室壁运动（Regionalwallmotion）：

应用核素心室造影估计局部室壁运动是核心脏病学重要内容之一。

冠心病的特点是局部心肌缺血，导致局部室壁运动障碍，整体心室功能可能完全在正常范围。

估计冠心病局部室壁运动异常，有定性和定量两种方法。

定性法主要是核素造影电影显示，即直接肉眼观察心脏血池舒缩的电影。

常见室壁运动异常可分为运动减弱（hypokinesis）

，无运动（akinesis），运动失调（Diskinesis），或反向搏动（Paradox）。

此法直观，简便，可以多次重复，缺点是诊断的准确性与观察者的水平经验有关。

定量的方法有局部射血分数（REF），相位分析等。

这些方法的优点是：

可提高探测局部室壁运动异常的准确性，而且从局部室壁运动和功能异常的部位可对冠状动脉病变部位进行定位。

有些心脏病，如心肌病、瓣膜病等，运动试验也可致整体LVEF下降，但较少出现局部室壁运动异常。

　Borer报告63例经冠脉造影证实至少一支冠脉狭窄在50%以上者，59例核素造影电影显示运动中出现局部室壁运动异常，其敏感性为94%。

而21例冠脉造影正常者中无一例发生室壁运动异常，特异性100%。

　　3、舒张功能：

近年来测定心脏舒张功能日益受到重视，不少研究表明，心肌舒张也是一个主动耗能的过程，心肌缺血往往首先引起心肌顺应性降低，使充盈下降，但此时心脏收缩功能不一定减低。

研究还认为冠心病病人，早期心脏功能改变为舒张功能下降。

因此测定心室舒张功能有助于早期诊断冠心病。

舒张功能指标常用峰充盈率（PFR），又称最大充盈率，单位为EDV/Sec。

正常左室PFR为2.5±0.45。

（二）心肌梗塞的诊断：

　　心肌梗塞是心肌缺血性坏死，主要表现为左心室受累的一些血流动力学变化。

如心肌收缩力减弱，顺应性降低，心肌收缩不协调，左心室舒张末期压力增高，舒张和收缩末期容量增多，EF降低等。

　　文献报告分析，LVEF、REF和相位分析等对心肌梗塞诊断的对比，发现相位分析对心肌梗塞的定位诊断价值最大。

　　（三）左室室壁瘤的诊断

　　左室室壁瘤是心肌梗塞的一种较严重的并发症，由于室壁瘤无收缩功能，且形成反向搏动，故明显影响左心功能，形成左心功能不全或心力衰竭，也是影响病人预后的一个重要因素。

核素检查对室壁瘤的诊断有较大价值，总的阳性率可达90-95%。

左室壁瘤的形成，主要表现在平衡法核素心室造影的位相分析上，可见左室有局限性室壁无运动（akinsaesis），或反向搏动（Paradox）

，伴有左室舒张期形态的变形。

阜外医院观察20例AMI合并室壁瘤病人，有7例呈反向搏动，占85%，局部无运动者3例，占15%，由此可见，核素造影电影或位相分析见局部室壁无运动或反向搏动者是室壁瘤的主要特点。

　　三、核素检查对溶栓、CABG和PTCA等疗法的评价

（一）核素检查对AMI病人溶栓法的评价

　　80年代是AMI病人进入溶栓疗法的新时代，有人称之再灌注时代。

核素在溶栓中亦起到一个重要作用。

　　1、99mTC-MIBI心肌灌注显像

　　因为99mTC-MIBI静脉注射以后，可以延迟2-4小时显像，不影响病人溶栓治疗效果，因此，99mTC-MIBI特别适合于溶栓治疗疗效的观察。

Bisi等（1991）应用99mTC-MIBI进行21例AMI病人静脉溶栓治疗前后心肌灌注显像的研究。

病人胸痛后4小时内即收入CCU，即应静脉注射99mTC-MIBI740MBq（20mci），再行溶栓治疗，此外，口服Aspirin325mg，β-阻滞剂，肝素25000-30000u/24h作

为辅助治疗。

病情稳定后，由CCU心脏科医师护送病人去核医学科进行心肌显像，一般显像时间为注药后2.6±1.4h，5天后，病人作第二次99mTC-MIBI心肌显像复查，注射剂量同前，此次检查目的主要是观察残留的心肌受损量。

结果显示，21例病人心肌断层显像均可见明确放射性缺损区，其缺损的大小与心肌梗塞面积相关，随着溶栓疗法的实施，99mTC-MIBI心肌SPECT所显示的放射性缺损区缩小，缩小的百分比从11-92%。

冠脉造影证实，受累血管再通组梗塞范围缩小为51.4±27.7%,而受累血管不通组，梗塞范围的缩小为13.1±8.6%。

　　2、核素心室造影

　　文献报告几乎每组AMI病人接受溶栓疗法者，左室射血分数均较对照组增高。

（二）核素检查对CABG和PTCA的评价

　　成功的冠状动脉搭桥（CABG）和冠状动脉腔内成形术（PTCA）能够明显改善心肌局部的血流灌注。

由于冠状动脉造影有创伤性，危险性大，价格昂贵。

而核素心肌灌注显像，能够从多个体位了解心肌血流灌注情况，能准确确定心肌缺血的程度，因此，它对评价CABG和PTCA疗效提供了一种了解冠脉血流灌注情况简便、安全而有用的检查手段。

　　（三）核素对心肌存活的估价

　　最近研究结果发现，缺血性心脏病，心肌细胞的损害有三种类型：

（1）不可逆的心肌损害，即使冠状动脉血流得到恢复，心脏功能也不会改善；

（2）冬眠心肌（Hibernatingmyocardium）指静息时由于冠状动脉血流减少，引起心肌功能下降，但又不足以引起心肌细胞的坏死，如果冠状动脉血流供应改善，左心功能可全部或部分恢复正常；

　　（3）顿抑心肌（Stunnedmyocardium）指心肌短时间内缺血，虽未致心肌细胞坏死，但已经引起心肌细胞结构、代谢及功能的改变，处于“昏厥”状态，即使有效的心肌血流灌注后，心功能的恢复也需要较长的时间。

对处于后两种状态的心肌，冠状动脉再灌注手术都会使心功能有不同程度的改善。

核素显像能够了解心肌的血流灌注、细胞膜的完整性和代谢活动，从而区分存活的心肌组织或瘢痕组织，为冠状动脉再灌注手术治疗的选择，提供重要依据。

　　心肌正常摄取99mTC-MIBI不仅反映心肌的血流灌注，而且反映阳离子在完整的心肌细胞膜的通透量。

如果存在心肌局部摄取99mTC-MIBI，则准确地表明心肌细胞是存活的。

如果运动时心肌摄取99mTC-MIBI明显减少或缺损，而静息99mTC-MIBI显像，心肌放射性摄取仍然降低，表明心肌为不可逆损伤。

运动时放射性缺损，静息99mTC-MIBI显像示心肌放射性摄取正常，提示心肌细胞是存

活的。

　　阜外医院采用的方法为：

如99mTC-MIBI运动/静息心肌显像提示为不可逆放射性缺损区，为了明确该缺损区的心肌是否仍然存活，应用静脉滴注长效硝酸甘油类药物—异舒吉（Isoket，德国Schwarz药厂），滴注到平均血压下降1.33kPa（10mmHg）左右，再静脉注射99mTC-MIBI555-740MBq（15-20mCi），1.5h后进行心肌断层显像，如原缺损区部位有放射性充填，则表明这部分心肌仍然

存活或部分存活，如作CABG或PTCA，心肌再灌注建立，此部分心肌功能有可能完全恢复或部分恢复。

若经Isoket滴注后，原缺损区无充填，则心肌存活可能性极少，作CABG或PTCA可能意义不大。

　　四、131I-MIBG（131I-间位碘代苄胍）肾上腺髓质显像诊断嗜铬细胞瘤

　　嗜铬细胞瘤占高血压发病的1%左右，临床表现多种多样，若没有及时作出诊断和治疗后果严重。

约1/5-1/4病人其肿瘤生长在肾上腺以外的部位，临床诊断更为困难。

而131I-MIBG为肾上腺能阻滞剂，可进入肾上腺素原神经末梢的囊泡内，使嗜铬细胞瘤显像。

这是80年代发展起来的一种无创性的显像技术，它可以诊断多种神经内分泌肿瘤，特别对嗜铬细胞瘤诊断具有很高的特异性和敏

感性，特异性可达97～100%，准确性>95%，它既是形态显像又是功能显像。

通过131I-MIBG全身显像，对那些无症状，影像学诊断存在困难，寻找异位或恶性嗜铬细胞瘤转移病灶，都可提供定位、定性诊断，这是其他影像学诊断无法比拟的。