物理診斷學/心血池動態顯像及心室功能測定

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物理診斷學

核醫學診斷
- 心血管系統核醫學
  - 心血池動態顯像及心室功能測定
  - 心肌灌注顯像

應用放射性核素心血池動態顯像測定左右心室功能，包括整體心動和局部室壁運動、收縮功能和舒張功能、已廣泛應用于臨床。心血池動態顯像包括利用放射性核素心血管造影進行的首次通過法和平衡法門電路心血池顯像。

1.首次通過法（First Pass）

［原理和方法］

首次通過法是利用放射性核素心血管造影所顯示的左、右心室血池的短暫影像，觀察心室容積的變化以達到測定心功能的目的。放射性核素以“彈丸”方式靜脈注射后，將隨血流進入右心房→右心室→肺動脈→肺→左心房→左心室→主動脈，循環全身。由于首次通過法采集數據的時間非常短，故必須使用靈敏度高的r相機，按表格方式以每秒-50幀的高速度采集顯像劑首次通過心臟的信息、歷時約30秒鐘，并采用容量較大的計算機處理所獲得的信息。

以“彈丸”方式注射的放射性核素，可以根據檢查目的不同有多種選擇：如欲將首次通過與心肌灌注顯像結合進行，可選擇^99mTc標記甲氧基異丁基異睛（^99mTc－MIBI）；若將首次通過法與平衡法門電路心血池顯像相結合，則以選擇^99mTc體內標記紅細胞為宜：如欲反復注射觀察運動試驗等對心功能的影響，^99mTc－DTPA則為最佳選擇。^99mTc－DTPA注射后迅速從腎臟排出，第二次注射時血液本底不致過高。注射性核素的用量一般為555-740MBq（15-20mCi）。

［結果分析］

首次通過法測量的主要指標基本上同平衡法門電路心血管造影，包括左室射血分數（LVEF）、右室射血分數（RVEF）、左室容積測定、舒張期充盈率、前1/3EF以及局部室壁運動估價等。由于左、右心房和心室的顯像時間有差別。各自影像互不干擾因此理論認為本法求得左右心室的功能參數（特別是右心功能參數）更為可靠，在左右心分流定量分析上彌補了平衡法的不足。但由于本法“彈丸”注射技術要求嚴格，儀器設備條件限制，多數醫院不以此為常規，而是作為平衡法的補充。

2.平衡法門電路心血池顯像（ERNA）

［原理和方法］

和首次通過法不同，“平衡法”是指放射性核素經靜脈注射后，經過一定時間在血液循環充分稀釋達到平衡后進行的心血池顯像，最常用的顯像劑為^99mTc體內標記紅細胞，標記的具體步驟是受試者靜脈注射氯化亞錫1mg，20分鐘后再靜脈注入99mTcO4-555～740MBq（15-20mCi），即完成了體內標記。

由于放射性核素在體內充分稀釋，每個心動周期的時間僅約0.8秒，在這樣短的時間內不可能在心前區采集到足夠的信息。用受檢者自身的心電R波作為信號，觸發啟動r照相機自動、連續、等時地采集心血池影像，這種技術稱為生理信號的門電路技術。一般在一個心動周期內采集24幀影像連續采集300-400個心動周期后，由計算機把相同時間的影像迭加起來，最后顯示出一個整合后的有代表性的心動周期的心血池系列影象，［圖16-3-1］這一系列影像可以在熒光屏上象電影一樣連續顯示。為了觀察室壁各節段的運動情況，需要分別進行前位、左前斜45°、左側位三個體位的采集。

心電門控幀模式數據采集示意圖

圖16-3-1心電門控幀模式數據采集示意圖

為了估計冠狀動脈的儲備應激能力，有些受檢者需要做運動負荷試驗。劇烈運動時，心臟做功增加、冠狀動脈內徑擴張使血流量增加3～5倍、病變的冠狀動脈在心臟負荷增加時不能象正常冠狀動脈那樣有效擴張，其灌注區的血流量低于正常，導致局部心肌供氧不足發生收縮力和順應性降低，并且破壞了整個室壁收縮和舒張的協調性，整體心功不能象正常人那樣增強。有時反而降低，臨床上用此法早期診斷輕度冠心病。運動負荷的常用方法是次極量踏車試驗。先進行靜息狀態下的平衡法門電路心電池顯像然后進行踏車運動，當心率達到最大心率的85％（190減年令數）或出現心絞痛，心電ST段下降≥1mm等情況時，再進行采集（通常只采集左前斜45°體位），采集過程中維持運動量不變。

對于不能進行有效運動負荷試驗的病人,也可以用藥物試驗進行介入,常用藥物為潘生丁。潘生丁是一種冠狀動脈擴張劑,靜脈注射0.568mg/kg后,正常冠狀脈血流量可增加3-4倍,病變冠脈不能有效擴張,導致所支配節段心肌缺血缺氧。

［結果分析］

（1）局部室壁運動（Regional Wall Motion）分析

心動電影顯示可直接觀察心臟室壁運動。正常人心臟室壁運動特點是各個節段舒縮協調均勻，靜息狀態下心室軸縮短率>25％。局部室壁運動分為正常，運動低下，無運動和反向運動四種類型。反向運動指正常心肌收縮時，病變部位反而向外擴張，表明病變部位心肌失去主動收縮與舒張功能，是心肌梗塞室壁瘤形成的特征。

（2）心室容積曲線

根據左前斜45°心血池系列影像，計算機處理后可生成左、右心室心動周期的時間－放射性曲線。由于心室內放射性計數與心室內血容量成正比即與心室容積成正比，因此該曲線即為心室容積曲線（圖16-3-2）根據此曲線可以計算出很多心臟功能參數：

例如 EF（％）=EDC-ESC/EDC-BG×100

式中EDC為舒張末期計數，ESC為收縮末期計數、BG為本底計數，WHO推薦EF正常值為：靜息狀態下LVEF>50％，RVEF>40％，運動負荷試驗EF值應比靜息狀態上升5％以上。

心室容積曲線

圖16-3-2心室容積曲線

用類似公式可以計算出前1/3收縮期的平均射血率（1/3ER），心室各個分區的局部EF值，以及反映舒張期功能的高峰充盈率（PFR）和1/3充盈率（1/3FR）等心功參數。

（3）時相分析（Phase Analysis）

心血池影像的每一個象素都可以生成一條時間－放射性曲線，對曲線進行正弦擬合，就能獲得每個象素開始收縮時間和振幅兩個參數，并重建成振幅圖時相圖和時相直方圖。振幅圖反映心臟各種位收縮幅度的大小，時機圖顯示心臟各部位開始收縮的時間，以不同的色階表示之，形象地顯示心肌激動傳導的起點和路徑，正常左右心室各部位收縮基本同步，兩室顏色基本一致而均勻。而束極傳導阻滯和預激綜合癥等傳導異常的疾病在時相分析時都有相應的異常表現，對傳導異常的診斷符合率可達90％。相位分析還可以用于檢測心內人工心臟起搏器發放沖動的部位及其傳導模式，有助于判斷療效和進行必要的調整。