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心肌显像 （ Myocardial Imaging）

心肌显像 （ Myocardial Imaging）. 浙江大学医学院附属第一医院核医学科 李林法. 一、 灌注显像（ Myocardial Perfusion Imaging） 1、   原理（ Principle）

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心肌显像 （ Myocardial Imaging）

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Presentation Transcript

  1. 心肌显像（Myocardial Imaging） 浙江大学医学院附属第一医院核医学科 李林法

  2. 一、 灌注显像（Myocardial Perfusion Imaging） 1、   原理（Principle） 正常心肌选择性摄取201铊（201Thallium,201Tl） 99m锝-甲氧基异丁基异腈（99m-Technetium-MIBI,99mTc-MIBI）而显影。其摄取量与心肌血流灌注量成正比。冠脉缺血、梗塞，局部摄取减少或不摄取（缺损），“冷”区显像。由于冠脉储备功能，侧支循环建立，静息可无缺血表现，需作运动试验使缺血表现出来。 运动试验（stress test）正常人运动时冠脉扩张，血流量增加3-5倍。冠脉病变时狭窄时，不能有效扩张，病变区窃血现象，血流量更少。

  3. 201TL：T1/2 73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。冠脉狭窄时运动试验示“冷”区，以后201TL被清除，清除速度与灌注量成正比，低放射性缺血区清除慢，正常区（高）放射性清除快，3小时后缺血与正常心肌放射性差别减少，消失，出现再分布（Redistribution）。梗塞区无摄取功能，3小时后仍示缺损区。 99mTc-MIBI:T1/2 6小时，无再分布，图像质量好。

  4. 2、方法 （1）201TL 2-3mci一次注射，可作运动（stress）及延迟 （delay）二次显像。 （2）99mTc-MIBI 20mci 运动、静息（rest）分二次注射显像。 （3）SPECT（single photon Emission Computed Tomography）： 转轴校正。 （4）介入试验：（(Interventional test) 运动（exercise）:踏车、平板、禁忌症。 药物（drug）: 潘生丁(persantion)腺苷（adennosinl）、 多巴 酚丁胺(dobutamine) 。

  5. 3、图像分析（Image analysis） (1)断层(Tomographic Imaging) 短轴（short Axis） 垂直长轴（Vertical Long Axis） 水平长轴(Horizontal Long Axis)

  6. 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）。

  7. 4、靶心图（pallor Bullseye Plot） 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。

  8. 三支血管血供分布： 左前降支（LAD）:ANT、AL、AS、AP。 左旋支（LIX）:PL 、AP。 右冠脉（RCA）:IN、PS、P、AP及RV。

  9. 5、临床应用（Clinical Application） (1)冠心病诊断：冠脉形态改变后果，心肌灌血量变化， 对缺血（ischmia）与梗塞（infarct）具有独特的价值

  10.  （2）心肌存活判断（detection of myocardial viability） 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。

  11. （3）疗效观察 无创伤性，可重复进行。 （4）心肌病鉴别 扩张性：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：心腔变小、心肌增厚，尤其间壁非 对称性。

  12. 二、亲心肌梗塞显像(Infarct-avid Imaging) 急性心梗坏死区，Ca++进入心肌坏死细胞，形成磷灰石结晶，吸附99mTC-焦磷酸盐（99mTc-pyrophsphate, 99mTc-pyp），示浓聚“热区”。 99mTc-葡萄糖二酸（99mTc-Glu） 99mTc-抗肌凝蛋白（myosin）单抗

  13. 三、心肌代谢显像(myocardial metabolism Imaging) 正电子发射型计算机断层照相（positron emission computed tomography ,PET） 18氟-氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG） “热”区——心肌细胞存活 可逆性受损 无“热”区——心肌细胞坏死 不可逆性受损 灌注降低与代谢增高 不匹配：冬眠存活心肌 灌注降低与代谢降低 匹配： 坏死或 疤痕心肌 201TL/99mTc-MIBI SPECT和18F-FDG/11C-乙酸 PET 仪器： SPECT MCD（分子符合线路 ） PET

  14. 心肌活力检测（Detection of myocardial viability）

  15. 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。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。

  16. 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）

  17. 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）。

  18. 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。

  19. 1、方案 （1）201Tl/99mTc-MIBI SPECT 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.

  20. 2、显像分析 心肌灌注和代谢影像评价

  21. 四、双核素DISA显像（双核素同时采集法） 1、显象剂 99mTc-MIBI和18F-FDG 2、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。

  22. （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25-75g 8.9-11.0mmol/l(160-198mg/dl) Insulin 4-8 单位 皮下注射 11.1-13.9mmol/l(200-250mg/dl) Insulin 10-12 单位 皮下注射 13.9-16.6mmol/l(250-299mg/dl) Insulin 12-16 单位 皮下注射 16.6-22.2mmol/l(299-400mg/dl) Insulin20-24 单位 皮下注射

  23. （3）SPECT DISA 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/F ZOOM 1.25-1.5 DISA ACQ 选用不同滤波函数处理图像。

  24. 3 、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

  25. 心肌灌注和代谢匹配(下后壁） 坏死心肌

  26. 心肌灌注和代谢不匹配（心尖部） 存活心肌

  27. 左室下后壁和侧壁灌注和代谢不匹配（存活心肌）左室下后壁和侧壁灌注和代谢不匹配（存活心肌）

  28. 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。

  29. 心肌PET显像

  30. PET

  31. 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

  32. When a positron comes in contact with an electron, the two particles annihilate turning the mass of the two particles into two 511-keV gamma-rays that are emitted at 180-degree to each other. These photons easily escape from the human body and can be recorded by external detectors. When detected, the 180-degree emission of two gamma-rays following the disintegration of positronium is called a coincidence line. Coincidence lines provide a unique detection scheme for forming tomographic images with PET.

  33. g (511 keV) g (511 keV) b+ + e- Detector 2 Detector 1 正电子湮没辐射的探测 b+ 18F-FDG (T 1/2 = 110 min)

  34. 常用正电子放射性核素 • 名称 元素符号 半衰期 • 碳-11 11C 20 min. • 氮-13 13N 12 min. • 氧-15 15O 120 sec. • 氟-18 18F 110 min. • 碘-124 124I 4 days • 溴-76 76Br • 铷-82 82Rb 75 sec.

  35. 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-乙酸、11C-棕榈酸 • 核酸： 11C-胸腺嘧啶

  36. 结合型显像剂 多巴胺转运蛋白 多巴胺受体 5-羟色胺受体 阿片受体 肾上腺素受体 雌激素受体

  37. 血流和血容量显像剂 H2 O 15O-水 O2 15O-氧 CO 11C-一氧化碳 CO2 11C-二氧化碳

  38. PET和符合电路比较 • 研究类型 PET 双探头符合电路 • FDG 静态 可以 可以 • FDG 断层 可以 可以 • FDG 动态 可以 不可能 • 衰减校正 可以 可以 • SUV 可以 不可能 • 动力学分析 可以 不可能 • O-15 标记化合物 可以 不可能 • C-11 标记化合物 可以 不可能

  39. 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

  40. 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

  41. PET心肌灌注显像 • 显像剂 • 显像剂 T1/2 剂量 来源 • O-15水（H15O） 2.07 30~40 加速器 • N-13氨水（13NH3） 9.96 20 加速器 • 铷-82（82Rb) 1.26 30~60 发生器

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