第一节
心肌灌注显像

心脏是人体的泵血器官，为血液循环提供了动力。同时，心脏作为人体器官之一，为了维系其正常生理功能，也具有新陈代谢，来自于冠状动脉的血供为其提供了能量。因各种原因所致的冠状动脉管腔狭窄，可导致管腔内的血流量出现不同程度的减少，致使其所供血区域的心肌缺血、缺氧，继而导致心肌细胞的代谢异常。当这种缺血达到一定程度时，就会导致心脏收缩功能受损，继而出现心脏传导功能异常。以上这些病理状态的改变均可以通过核医学显像的方法得以诊断和评价。本节重点介绍应用心肌灌注显像的方法评价或者诊断心肌缺血，以及在发生心肌缺血后的一系列改变。

一、检查原理及方法

（一）原理

心肌灌注显像是利用正常或有功能的心肌细胞能够选择性地摄取某些放射性核素或放射性核素标记的化合物，应用成像设备在体表采集主要源自于心脏的相关信息进行平面或者断层显像。心肌局部放射性药物的蓄积量与局部心肌血流量成正比，心肌细胞摄取放射性药物依赖于心肌细胞本身的功能状态或者活性，因此，心肌对放射性药物的摄取程度也反映了心肌细胞存活情况。

（二）方法

因所使用的放射性药物不同，分为单光子显像和正电子显像。前者主要有 ^99m Tc-MIBI和 ²⁰¹ Tl显像，目前国内以 ^99m Tc-MIBI显像为主；后者主要包括 ¹³ NH ₃ 和 ⁸² Rb显像，受药物供给所限，目前国内所开展的只有 ¹³ NH ₃ 显像。心肌显像的图像采集分为非门控采集和门控采集两种方法，多数操作指南都推荐使用门控采集。其优势在于在获得心肌灌注显像信息的同时，还可以借助于定量分析软件获得左心室功能的相关信息，有助于进一步提高诊断的准确性。无论是采用单光子显像还是正电子显像，一个完整的心肌灌注显像过程包括静息和负荷显像两个部分。

1.SPECT心肌灌注显像

在静息或者负荷状态下，静脉注射 ^99m Tc-MIBI 740～925MBq（20～25mCi），0.5～1.5小时后进行断层或者平面显像。根据静息与负荷显像的顺序不同，分为 ^99m Tc-MIBI负荷/静息或者 ^99m Tc-MIBI静息/负荷二日法显像法。

2.PET心肌灌注显像

由于正电子药物半衰期很短，所以普遍采用一日法。 ¹³ NH ₃ 的使用剂量：静息为 0.37GBq（10mCi），负荷为 1.11GBq（30mCi）。

二、负荷试验的原理和方法

（一）原理

在达到极限之前，正常冠状动脉血管会随着心肌负荷量的增加而扩张，进而使得血流量同时增加；而发生病变的冠状动脉血管，随着心肌负荷量的增加仅有轻度扩张或者没有扩张，因此通过的血流量基本没有增加或者增加量非常有限。心肌负荷试验是观察心脏在接近于负荷极限状态下心肌血流分布状况，通过增大正常与病变血管之间血流量的差异，进而产生心肌放射性分布的明显差异，发现轻微心肌缺血的存在并评价其程度。

（二）方法

因使用的方法不同，分为运动负荷和药物负荷两种，详见表3-1-1。

三、正常影像表现

心脏断层图像以垂直短轴、水平长轴和垂直长轴三个不同断面图像显示。垂直短轴断层图像是垂直于心脏长轴从心尖向心底的断层影像；水平长轴断层图像是平行于心脏长轴由膈面向上的断层影像；而垂直长轴断层是垂直于上述两个层面的断层影像。在断面图上侧壁最厚，间隔最薄，正常情况下心尖部局部比较薄。正常情况下左心室各壁放射性分布均匀。

1.短轴断层

图像自心尖开始，到心底部，影像呈环状，该层面能较完整地显示左心室各壁的情况。上部为前壁，下部为下壁，内侧为间隔，外侧为侧壁（图3-1-1）。负荷状态（上排）左心室心腔较静息状态（下排）大（图3-1-2、图 3-1-3）。

2.水平长轴断层

形态类似于马蹄形，内侧为间壁、外侧为侧壁，顶部为心尖（图3-1-2）。

3.垂直长轴断层

形态类似于马蹄形，上部为前壁、下部为下壁，顶端为心尖（图3-1-3）。

4.靶心图又称牛眼图

是以垂直短轴图像自心尖展开所形成的二维同心圆图像。缺血区域以不同的颜色表现出其差异。

靶心图有利于进行定量或者半定量分析（图3-1-4A）。目前国际通用的标准是将左心室心肌分成17节段（图3-1-4B）。节段的名称依次为：1.前壁基底段；2.前间隔基底段；3.下间隔基底段；4.下壁基底段；5.下侧壁基底段；6.前侧壁基底段；7.前壁中部；8.前间隔中部；9.下间隔中部；10.下壁中部；11.下侧壁中部；12.前侧壁中部；13.前壁心尖部；14.间隔心尖部；15.下壁心尖部；16.侧壁心尖部；17.心尖部。

四、图 像 分 析

1.目测分析

是图像分析的主要方法。目测分析依赖于医师个人经验，对于排除各种影响因素、提高复杂病例诊断的准确性方面具有优势。其不足之处在于不同分析者之间可比性和重复性较差。

2.定量分析（Quantitative analysis）

是应用计算机软件与已经建立的正常数据库进行对比分析。具有客观性强，可比性好的特点，是目前国际上普遍接受和广泛使用的一种图像分析方法。心肌灌注显像定量分析的指标包括：左心室负荷总积分（summed stress score，SSS），静息总积分（summed rest score，SRS）和总积分差（summed difference score，SDS），缺血面积的定量分析和可逆性（具有活力心肌）面积的定量分析。缺血程度的积分标准是：0-正常灌注；1-轻度灌注减少，可疑异常；2-中度灌注减少，肯定异常；3-严重灌注减少；4-无灌注评分标准。SSS积分＜4为正常，4～8为轻度异常，9～13为中度异常，＞13为严重异常（图3-1-5）。SDS 提示心肌活力方面的信息：低分节段提示瘢痕组织，高分节段提示有心肌活力。单纯依靠积分进行评价，需要排除其他因素所导致的放射性分布异常。缺血面积占左心室面积的5%～10%为轻度病变，11%～20%为中度病变，大于或等于20%者为重度病变。从病变累及冠状动脉分支血管供血区域进行判断，不超过单支血管供血区域的1/2者为轻度病变，占据单支血管供血区域的全部者为中度病变，占据2支或3支血管供血区域者为重度病变。SDS≥2者提示缺血心肌为可逆性。QPS采用像素放射性计数的方法，以总的灌注缺陷（total perfusion deficit，TPD）指标综合评价心肌灌注缺损面积和程度。定量分析还可以提供以下信息，对目测分析提供很好的补充，有助于提供诊断的准确性。最常用的是肺/心放射性比值（lung/heart ratio，LHR），评价放射性分布情况，间接了解心脏功能情况。心室腔一过性缺血扩大（transient ischemic dilation，TID）是负荷和静息状态下心室容积的比值。TID可以客观反映心室腔扩大，对于评价三支病变导致的“平衡”缺血、评估预后等方面都具有很好的帮助。

五、基于病例的实战演练

（一）冠心病的诊断

【病例】

（1）病史摘要：

患者，男性，65岁。近感胸部不适，活动后明显加重。平板运动试验阳性。高血压病史5年，糖尿病病史2年。检查目的是了解心肌有无缺血。

（2）检查方法：

静脉注射 ^99m Tc-MIBI 925MBq（25mCi）后30分钟，采集静息门控灌注显像图像。次日，按照0.14mg/（kg·min）剂量静脉缓慢滴注腺苷，共滴注6分钟，在第3分钟时于利用三通在同侧肘静脉注射 ^99m Tc-MIBI 925MBq（25mCi），注射后30分钟采集负荷状态下的门控心肌显像图像。图像采集时，患者取仰卧位，应用低能高分辨准直器，探头围绕患者旋转180°，采集预置计数500k。采集的原始数据，经计算机处理出垂直短轴、水平长轴和垂直长轴图像，以及靶心图（图3-1-6）。

（3）检查表现：

心肌图像质量佳，未见明显伪影。负荷状态下，见左心室前壁中部和近心尖部、侧壁近心尖部表现为放射性分布明显的稀疏或者缺损。在静息状态下，相应的区域具有明显的放射性填充，相应的区域表现为可逆性缺损。

（4）诊断意见：

左心室前壁中部和近心尖部、侧壁近心尖部心肌缺血。

（5）随访结果：

冠状动脉血管造影结果提示：左冠状动脉弥漫性病变，第一对角支50%狭窄；第二对角支100%闭塞。右冠状动脉管腔内弥漫性病变。

（6）诊断要点：

诊断心肌缺血常规需要负荷与静息心肌灌注显像对比分析，可以表现为可逆性缺损、部分可逆性缺损或者是固定性缺损。

1）可逆性缺损（reversible defects）：

是指负荷影像显示局部放射性稀疏或缺损灶，而静息态显示该部位有放射性填充。常见于心肌缺血，提示局部心肌具有活力。病变血管狭窄解除后，局部血流可以恢复。

2）固定性缺损（fixed defects）：

负荷影像显示局部放射性稀疏或缺损，静息态没有明显改善。见于心肌梗死/严重心肌缺血，当病变血管狭窄解除后，其供血的局部心肌血流将无法恢复。

3）部分可逆性缺损（partial reversible defects）：

是指负荷态显示局部放射性稀疏或缺损灶，在静息态显示该部位具有部分填充，其他部分表现与负荷态相比无明显差异，提示该部位可逆性和不可逆性心肌缺血并存。见于心肌梗死伴缺血或侧支循环形成。

在病例中：①前壁和侧壁局部可逆性缺损；②缺损的区域与冠状动脉及其分支的供血区域相一致；③与临床症状相吻合。

（7）鉴别诊断：

需与扩张性心肌病鉴别。扩张性心肌病表现为心室腔明显扩大，心室壁的放射性稀疏或者缺损区为固定性缺损，可以呈典型的“花斑样”表现，且其分布与冠状动脉供血区域不一致。

（8）临床表现：

与缺血面积和缺血程度相关，缺血程度较为轻微时一般无明显临床症状，缺血较为严重时，可以有心悸、气急，甚至于胸痛、心律失常等症状。

【注意事项】

冠状动脉血管造影与心肌灌注显像的关系：心肌灌注显像与CT冠状动脉成像或者是冠状动脉造影，均为冠心病的影像学检查手段，但是各有侧重，彼此优势互补。心肌灌注显像可以直接显示由于冠状动脉狭窄所导致的心肌缺血，为冠心病诊断提供直接证据。CT冠状动脉成像能够显示冠状动脉有无狭窄，其优势在于阴性预测值很高，即没有冠状动脉狭窄者，其没有心肌缺血的阴性预测值高达98%；而其阳性预测值则很低，即使发现冠状动脉狭窄，也未必有心肌缺血存在。说明这种冠状动脉病变，尚没有导致心肌缺血。冠状动脉造影作为有创检查，往往在需要后续检查或者进一步治疗时才进行。尽管普遍认为，冠状动脉造影是诊断冠心病的“金标准”，但是该项检查技术有其自身的不足，例如，其空间分辨率有限，对于直径小于1mm的微小血管病变难于显示，对于均匀且弥漫性狭窄的病变难于评价等。因此，相关研究结果显示，对于发生冠心病的低危人群，首选CT冠状动脉造影检查患者受益最大，当有阳性改变时，再进一步进行心肌灌注显像，以明确冠状动脉狭窄是否导致了心肌缺血，以及缺血的程度和范围，继而再借此决定后续的治疗模式。对于中、高危人群，首选心肌灌注显像评价患者受益最大，根据心肌有无心肌缺血，以及缺血的程度，再进行治疗模式的选择。

（二）危险度分层与治疗决策

【病例】

（1）病史摘要：

患者，男，53岁。近感胸部疼痛症状明显，活动后明显加重。平板运动试验阳性。高血压病史8年。检查目的是了解心肌有无缺血，以及缺血的程度和范围。

（2）检查方法：

同前

（3）检查所见：

心肌灌注图像质量佳，未见明显伪影。负荷状态下，见左心室侧壁和部分下壁表现为放射性分布缺损区。在静息状态下，相应的区域只有少部分区域具有明显的放射性填充，绝大部分区域没有放射性填充，表现为部分可逆性缺损（图3-1-7）。

定量分析的结果显示：灌注缺损的面积占左心室面积的32%，其中占左旋支供血区域的84%，占右冠状动脉供血区的48%。在缺损区域内34%的面积为可逆性，这部分区域主要位于左旋支供血区域，提示具有心肌活力。

（4）诊断意见：

左心室侧壁和部分下壁心肌血流灌注减低，其中部分区域为可逆性缺损，提示部分心肌具有活力。

（5）随访结果：

冠状动脉血管造影结果提示：左冠状动脉弥漫性病变，左旋支中段100%闭塞。右冠状动脉管腔内弥漫性病变。左旋支狭窄部位植入支架一枚。

（6）诊断要点：

缺损部位与冠状动脉供血区域相一致。

部分可逆性缺损，提示可逆部分具有心肌活力。心肌灌注显像评价心肌活力，有时或有低估。

靶心图显示下壁为右冠状动脉供血区，冠状动脉造影结果显示，该区域为左旋支供血，提示左冠状动脉为主型。

（7）心肌灌注显像与治疗决策：

对于慢性稳定性心绞痛患者，心肌灌注显像（myocardial perfusion imaging，MPI）不仅能够明确心肌是否有缺血病灶存在，更为重要的是还可以评价缺血病灶的大小和缺血的程度，借此为临床治疗方案的确定提供重要的佐证（表3-1-2、表3-1-3）。该例患者心肌缺血面积占左心室面积的32%，按照相关指南符合血运重建治疗的条件（国外为缺血面积大小15%，国内为大于10%），同时该患者临床症状明显，故采用了支架植入治疗。

（三）疗效评价

【病例】

（1）病史摘要：

男性，58岁。患者于10余年前开始出现胸痛、胸闷，每次持续数分钟到半个小时不等，多数与活动有关，1998年行冠脉造影检查冠心病诊断明确，之后予以抗血小板调脂稳定斑块等治疗，但胸痛胸闷偶有发作，2007年以来胸痛、胸闷症状较前加重，发作次数增加，一般不伴有心悸大汗黑矇晕厥，并2次行冠脉造影+PCI术，共植入支架3枚。现感觉胸闷胸痛症状明显。拟行体外冲击波治疗，行心肌缺血评价。治疗后感觉胸闷胸痛症状较前明显改善，发作次数减少，再次行心肌灌注显像评价心肌缺血，同时与前次对比，评价疗效。

（2）检查方法：

前后两次检查均行门控静息和门控负荷心肌显像。静脉注射 ^99m Tc-MIBI 925MBq（25mCi）后，于第30分钟后采集静息门控灌注显像图像。次日，按照0.14mg/（kg·min）剂量静脉缓慢滴注腺苷，共滴注6分钟，在第3分钟时利用三通在同侧肘静脉注射 ^99m Tc-MIBI 925MBq（25mCi），注射后30分钟采集负荷状态下的门控心肌显像图像。图像采集时，患者取仰卧位，采用低能高分辨准直器，探头围绕患者旋转180°，采集预置计数500k。采集的原始数据，经计算机处理出垂直短轴、水平长轴和垂直长轴图像，以及靶心图。

（3）检查表现：

治疗前断面图像（A1）示左室前壁中部、侧壁中部和心尖部，下壁近心尖部在负荷状态下表现为明显的放射性分布稀疏，在静息状态下，对应的区域未见明显的放射性填充，表现为固定性缺损。在靶心图上（B1），定量分析结果显示，缺损占左心室面积的35%，且均为非可逆性缺损。其中31%位于前降支供血区域，48%位于左旋支供血区域，18%位于右冠脉供血区域。

治疗后断面图像（A2）示左室前壁中部和心尖部，下壁近心尖部和心尖部在负荷状态下表现为明显的放射性分布稀疏，在静息状态下，对应的区域未见明显的放射性填充，表现为固定性缺损。在靶心图上（B2），定量分析结果显示，缺损占左心室面积的20%，均位于前降支供血区域，占前降支供血区域面积的40%。在灌注缺损区域中，有5%的面积为可逆性，主要位于前降支供血区域。

（4）诊断意见：

治疗前后对比，缺损面积明显减少，提示治疗手段有效。

（5）随访结果：

继续采用同样的方法治疗，患者症状进一步改善。

（6）诊断要点：

采用同样的检查方法，在治疗前后，根据缺损程度和范围的变化对疗效进行评价。

靶心图半定量分析结果，较单纯的目测分析结果更加准确、可靠。

心肌灌注显像，尤其是SPECT心肌灌注显像，在鉴别心肌缺血（可逆性缺损）与心肌梗死（固定性缺损）方面，准确性欠佳往往会出现低估心肌缺血的情况（图3-1-8）。如本例治疗前，均表现为固定性缺损，但是在治疗后，不仅缺损面积缩小，而且即使是缺损区域中，也表现为部分可逆性缺损。PET心肌灌注显像和代谢显像联合诊断，是目前评价心肌活力的“金标准”。

【注意事项】

关注要点：心肌灌注显像是评价各种心肌缺血治疗手段疗效最为科学、可靠的手段。冠心病治疗的主要目的就是改善心肌缺血，而心肌灌注显像可以提供心肌缺血改善与否的直接证据。无论是药物治疗，还是PCI治疗，或者是像本例一样采用新的治疗方法，治疗前后心肌灌注显像结果的对比分析，就可以对其疗效做出较为客观的评价。

技术要点：显像方法中，诸多影响因素的稳定性，是保证结果具有可比性的重要因素之一。注射相同放射性药物的剂量、间隔相同的时间、采集的技术条件一致等，均应予以关注。

定量分析技术为疗效评价带来了便捷。定量分析软件有多种，使用不同的软件，其计算结果会有差异，因此，治疗前后使用同一软件、采用同一标准进行处理，是确保结果可信的重要保证。

（李思进　石洪成） GhVoNZk826a7F/6fAbJNyHA0jlvvOZq8Q3OWEj/QfE965SU6N3WeWMbfEEVVC6r1