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心肌灌注显像在冠心病心肌缺血的诊断中的应用

【摘要】:对冠心病心肌缺血的诊断,一定要结合负荷试验及静息心肌灌注显像。201Tl心肌灌注显像检查时,患者应空腹,在注射201 Tl后让患者坐起,可减少腹腔内脏及肺中因201 Tl浓聚增加对心肌影像的干扰。

3.1 心肌灌注显像

【原理】 正常心肌细胞可摄取某些正一价放射性阳离子,以这类物质为显像剂可使心肌显影,而且心肌聚集放射性多少与心肌血流灌注量正相关,也与心肌细胞活性相关。冠状动脉狭窄或阻塞致心肌缺血梗死,或心肌炎、心肌病致心肌细胞变性坏死时,病变部位摄取显像剂的量减少或不摄取,显像表现为放射性稀疏或缺损,据此可对冠心病或心肌损伤性疾病进行诊断。

【检查方法】

(1)显像剂 目前临床上常用的显像剂有201 Tl和99m Tc-M IBI。

(2)显像方法 

1)静息显像 患者于检查前24 h停服β受体阻滞剂及扩张冠状动脉的药物。静脉注射201 Tl 1.5~2.5 mCi,10 min后显像;或静脉注射99m Tc-M IBI 15~20 mCi,1 h后显像。

2)介入显像

A.运动负荷显像

●原理和意义 运动负荷主要是通过体力活动增加心肌的耗氧量,以激发血管系统的反应,用以评价冠状动脉血流的储备功能。运动负荷显像的价值主要是提高早期冠心病的检测率。

●方法 常用的运动方式有活动平板法和踏车法2种,以踏车法为例。当患者的心率达到亚最大心率(190-年龄),或出现心绞痛、血压下降等时,立即注射显像剂,并嘱咐患者继续运动30~60s。运动过程中连续监测心电图。

B.硝酸甘油介入显像

●原理和意义 硝酸甘油具有扩张冠状动脉、增加缺血心肌侧支循环的作用。硝酸甘油介入显像的主要价值是用于缺血心肌(或称冬眠心肌)和坏死心肌的鉴别,有助于评价心肌细胞的活性。

●方法 常规显像呈不可逆缺损或只做静息显像呈缺损者,24h后舌下含化硝酸甘油0.5mg,即刻静脉注射显像剂。原有的不可逆缺损区出现一定放射性填充,表明有存活的心肌。

(3)显像方式 分为平面显像、断层显像2种。

1)平面显像 静脉注射显像剂后,以静态采集的方式获取3个体位的显像,即前后位、左前斜位和左侧位。前后位显示左心室的前侧壁、心尖和下壁,左前斜位显示后侧壁、心尖、下壁和间壁,左侧位显示前壁、心尖和下后壁。平面显像尽管采用多体位观察,但仍无法避免某些心肌节段互相重叠而难以分辨。

2)断层显像 受检者取仰卧位,双臂抱头并固定。静脉注射201 Tl1.5~2.5mCi,10min后使用低能通用平行孔准直器采集矩阵64×64,能峰选用70~80keV,窗宽20%。探头接近胸壁,视野包括整个心脏,尽量减少肝影。如静脉注射99mTc-MIBI15~20mCi,准直器以低能高分辨为宜,采集矩阵64×64,能峰选用140keV,窗宽20%。

(4)图像重建 先进行均匀度校正,再用滤波反投影法进行图像重建,重建过程中最重要的是选择滤波函数。重建3个方向的断层图像:短轴、垂直长轴、水平长轴。各断层图像每一层面的厚度为6~9 mm。

(5)靶心图的建立 靶心图是经圆周剖面分析建立起来的一种定量分析图像。具体处理方法为:应用短轴断面图像,对每一层做圆周剖面分析。即先确定左心室中心和搜寻半径,然后从0°开始顺时针旋转进行搜寻,以每隔6°的扇形区作为一计算单位。计算机自动搜寻出各扇形区的最大计数值,直到全部搜寻完毕为止。以每个扇形区的最大计数值为分子,全部扇面(360°)的最大计数值为分母,计算出每个扇形区的计数百分值,以此值表示各层面心肌各部位的相对放射性浓度。应用彩色或灰度编码,以不同颜色或灰度表示各扇形区不同大小的计数值百分数进行显示。经上述定量化分析后,再对各层面图像进行重组,把短轴断面从心尖到心基底部的各层面图像以同心圆的形式逐层由内到外排列,这样就把分离的多层面短轴断层图像,组合成一个各层面相连的二维靶心图。根据靶心图上不同的颜色或灰度,可直观地分辨心肌各节段放射性分布的差别。这种未做进一步处理的靶心图称为原始靶心图。选择一组正常人,建立正常靶心图,并将各扇形区计数值百分数的正常均值和标准差存于计算机中,将每位受检者各扇形区的计数值百分数与存在计算机内的正常值逐个比较,各部位计数值百分数低于正常值的程度以标准差度量,并以不同颜色显示,即为标准靶心图。凡低于正常均值减2.5个标准差的部位用黑色显示为变黑靶心图,对确定病变部位和范围更为直观。静息、负荷和延迟显像,均可得到各自的原始靶心图、标准靶心图和变黑靶心图。

【注意事项】

(1)在患者检查前,应严格进行仪器的日常质控检查、放射性药物的外观及质量控制,若药物来自奶站,则应有正式的出厂检测报告,合格才用。

(2)对冠心病心肌缺血的诊断,一定要结合负荷(运动或药物)试验及静息心肌灌注显像。

(3)检查前,患者需要停服有关药物,如抗心律失常或减慢心率以及硝酸酯类药物等,并取得患者合作。

(4)201Tl心肌灌注显像检查时,患者应空腹,在注射201 Tl后让患者坐起,可减少腹腔内脏及肺中因201 Tl浓聚增加对心肌影像的干扰。

(5)用99mTc-MIBI作显像剂,其标记率应大于95%,静脉注射后30min进食脂肪餐,以排除胆囊内放射性干扰,若肝区放射性清除慢,则可鼓励患者适当活动。

(6)检查过程中,应使患者保持体位不动,并嘱患者在检查中保持平稳呼吸,以减少因膈肌运动对心肌显像的影响。对不合作患者应加以固定。

(7)运动负荷必须严格掌握适应证,核医学医师在进行此项工作前,应在心内科进行专门培训,熟悉心电图的诊断及可能的急救措施,合格后才能独立实施此项检查,否则一般应要求有专业心内科医生在场;在检查室内须配备心电监测仪、除颤器及必要的急救器械和氧气、药物等。

(8)在运动负荷试验过程中,须密切观察患者情况以及心电图、血压变化,若出现较严重的情况(如血压下降、患者情况不好),应立即停止检查,并继续观察血压、心率及心电变化,必要时请心内科医师进行处置。

(9)若遇到下列情况之一,不管是否已达到预计心率,均应终止试验。患者主诉头晕头疼、面色苍白、大汗淋漓、步态不稳、视力模糊和阵发性咳嗽、严重持续心绞痛、血压骤升或下降,收缩压升高≥26.7 kPa(200 mmHg)或血压下降幅度≥1.33 kPa(10 mmHg)、心电图ST段下降≥3 mV、ST波呈弓背向上提高3 mV、严重心律失常(如频发室性心动过速)等。(www.chuimin.cn)

(10)进行早期及延迟显像时患者体位、数据采集和影像处理的条件必须保持一致,以利比较和定量分析。技术人员在显像采集过程中,应密切观察患者情况,不可离开岗位,有病情变化时应及时通知医师。

(11)对同一患者行负荷与静息心肌灌注显像时,对位应尽可能一致,图像处理(尤其是断层处理)中,轴向、色阶,配对要一致,以更好地判断有无异常。

(12)详细了解病史,结合患者的年龄、性别、典型症状以及其他检查结果,进行综合分析,才能得到更全面的诊断结果。

(13)以提高诊断心肌缺血准确性为目的者,应严格按适应证执行,即在首次心肌显像图上有放射性缺损区或明显稀疏区者。

(14)在应用硝酸甘油前应测血压,血压低于11.97/7.98 kPa(90/60 mmHg)者不用,以防发生低血压。

(15)静脉泵入硝酸异山梨酯时,要按规程进行,必须监测血压和心电图。

(16)长期口服戊四硝酯类药物患者,此试验的敏感性可能降低,可采用其他方法评价心肌存活,如201 Tl再注射法、低剂量多巴酚丁胺介入法,有条件的单位可行18F-FDG心肌代谢显像。

【图像分析及结果判断】 分析图像主要从以下4个方面进行观察:心肌内放射性分布情况,心肌形态,心腔大小,右心室心肌显影情况。

(1)正常图像 一般情况下只见左心室影像,影像清晰。右心室因心肌较薄可不显影或隐约显影。

1)断层影像 左心室各壁放射性分布均匀。①短轴影像:呈环状,中心空白区为心腔,显示前壁、前后侧壁、前后间壁、下壁及后壁;②水平长轴影像:呈立位马蹄形,显示心尖、前后间壁、前后侧壁;③垂直长轴影像:呈横位马蹄形,显示前壁、心尖、下壁和后壁。

2)靶心图 图的中心为心尖,周边为基底部,右侧为前、后间壁,左侧为前后侧壁,上部为前壁,下部为下、后壁。放射性分布与短轴断面图像相同,间壁、下后壁放射性分布较侧壁、前壁略低,间壁基底部呈放射性稀疏、缺损(膜部),有时在心尖和前壁可出现小范围稀疏区。

变黑靶心图上不出现变黑区。靶心图能直观显示冠状动脉的血供区。

(2)异常图像 分析

1)放射性分布异常 除正常分布可见的放射性稀疏区以外,在2种断面连续2个以上层面可出现放射性稀疏、缺损区,变黑靶心图上表现为变黑区,即为放射性分布异常。常见以下几种类型:①可逆性灌注缺损,运动负荷或双嘧达莫介入显像,出现局限性稀疏或缺损区,延迟显像,该区显示放射性填充(再分布),为心肌缺血改变;②不可逆性灌注缺损,运动负荷或双嘧达莫介入显像出现局限性稀疏或缺损区,延迟显像无变化,为心肌梗死、瘢痕或其他原因引起的心肌坏死,严重的心肌缺血也可有此表现;③可逆加不可逆性灌注缺损,运动负荷或双嘧达莫介入显像出现局限性稀疏或缺损区,延迟显像原稀疏或缺损区范围缩小,见于心肌梗死伴缺血或严重缺血;④反向再分布,反向再分布是指运动负荷显像正常,延迟显像出现放射性稀疏、缺损区,或负荷及延迟显像均有稀疏、缺损区,但以后者较明显或范围增大;⑤弥漫性放射性分布不均匀(或称花斑状改变),心肌内放射性分布弥漫性不均匀,呈点、片状稀疏或缺损,个别区域呈过度放射性浓集,见于心肌炎和扩张型心肌病等。

2)心肌形态异常 正常各断面心肌断层图像的形态如前所述(见正常图像),某些病变(如心肌梗死、室壁瘤等),可使一些心肌节段显影缺如,造成心肌形态不完整或失去正常形态。

3)心腔大小异常 扩张型心肌病心腔扩大,心壁变薄。肥厚型心肌病或高血压病心腔相对缩小,心壁增厚,前者以间壁增厚为主,后者为弥漫性增厚。

4)右心室心肌显影异常 正常心肌显像右心室心肌不显影,运动后可轻度显影,肺心病合并肺动脉高压时,右心室心肌肥厚,显影增浓。左心室大面积心肌梗死,或左心室心肌供血明显减少时,右心室心肌供血相对增多,右心室亦可显影,右心室显影在短轴断面上最易分辨,位于左心室右侧,呈“C”字形。

【临床应用】

(1)冠心病的诊断

1)心肌缺血的诊断 为本检查的主要适应证。缺血区的典型表现是可逆性灌注缺损区。本法能直接观察缺血的部位、范围及严重程度,也能提示冠状动脉病变的部位。

2)心肌梗死的诊断根据不可逆性灌注缺损的影像表现可诊断心肌梗死,并可显示梗死的部位及大小,提示冠状动脉狭窄的部位。

3)室壁瘤的辅助诊断 室壁瘤处心肌多为瘢痕组织,不摄取显像剂,心肌灌注显像表现为不可逆性灌注缺损,范围和大小与瘤体一致。心肌灌注显像对室壁瘤诊断的灵敏度较高,但缺乏特异性,故不是诊断室壁瘤的首选方法。可结合门控心血池显像综合评价。

(2)判断心肌梗死区内是否有心肌存活 评价冠心病心肌细胞的活性,对指导治疗和判断预后有重要意义。运动-再分布(或静息显像)呈可逆性灌注缺损者,是心肌细胞存活的指征,而不可逆性灌注缺损者多为无活性心肌。但有低估存活心肌的情况,即部分呈不可逆性灌注缺损的节段,仍有活性心肌细胞存在。硝酸甘油介入显像对评价心肌存活情况有一定实用价值。

(3)评价冠心病的疗效 应用心肌灌注显像评价冠状动脉搭桥术、经皮冠状动脉腔内成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)、溶栓治疗以及其他治疗方法的疗效,是较为可靠且无创的方法。治疗后,负荷心肌显像恢复正常,说明病变血管已再通;反之,则治疗失败。

(4)心肌病的鉴别诊断 心肌灌注显像对扩张型心肌病和缺血性心肌病的鉴别诊断有一定的价值。缺血性心肌病呈节段性放射性灌注缺损区伴心腔扩大。扩张型心肌病影像多呈正常与减低相间的放射性分布,即“花斑”样改变。肥厚型心肌病心肌影像可见心肌不对称增厚,尤以室间壁上部增厚为著,伴有心腔缩小。

(5)心肌炎的辅助诊断 心肌炎是临床常见的心血管疾病之一,好发于青少年,为继发病毒感染后发生的非特异性间质炎症和心肌细胞变性、坏死等病理改变。弥漫性心肌炎表现为心肌内放射性分布弥漫性不均匀,呈点、片状轻度稀疏,称“花斑状”改变。局灶性心肌炎表现为病变局部呈放射性减低。心肌灌注显像诊断心肌炎的灵敏度约为80%,但不具有特异性,所以应结合病史、发病年龄及其他实验室检查进行综合分析评价。