心血管系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)是核醫(yī)學(xué)發(fā)展最快的領(lǐng)域。隨意電子計算機技術(shù)的開發(fā)心及放射藥物的進(jìn)展,特別是單光子發(fā)射計算機斷層(Single photon Emission Computed Tomography簡稱SPECT)儀器的廣泛應(yīng)用,使得心血管系統(tǒng)放射核素檢查日臻完善,形成了具有系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和臨床實踐的核心臟病學(xué)(Nuclear Cardiology),為心臟疾病患者特別是冠心病的診斷、病變范圍和程度的估價、療效監(jiān)測以及預(yù)后判斷提供了可靠的無創(chuàng)性檢查方法,并使活體研究人體心臟生理及代謝過程成為可能,為心血管疾病的病理生理研究提供了新的手段。
目前心臟核醫(yī)學(xué)檢查項目很多,主要分為心血池動態(tài)顯像和心肌顯像兩大類。
一、心血池動態(tài)顯像及心室功能測定
應(yīng)用放射性核素心血池動態(tài)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(yīng)用于臨床。心血池動態(tài)顯像包括利用放射性核素心血管造影進(jìn)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(dá)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(jìn)入右心房→右心室→肺動脈→肺→左心房→左心室→主動脈,循環(huán)全身。由于首次通過法采集數(shù)據(jù)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20-50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(jù)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(jié)合進(jìn)行,可選擇99mTc標(biāo)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(jié)合,則以選擇99mTc體內(nèi)標(biāo)記紅細(xì)胞為宜:如欲反復(fù)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(jié)果分析]
首次通過法測量的主要指標(biāo)基本上同平衡法門電路心血管造影,包括左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、右室射血分?jǐn)?shù)(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(rèn)為本法求得左右心室的功能參數(shù)(特別是右心功能參數(shù))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(shù)要求嚴(yán)格,儀器設(shè)備條件限制,多數(shù)醫(yī)院不以此為常規(guī),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(jīng)靜脈注射后,經(jīng)過一定時間在血液循環(huán)充分稀釋達(dá)到平衡后進(jìn)行的心血池顯像,最常用的顯像劑為99mTc體內(nèi)標(biāo)記紅細(xì)胞,標(biāo)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(nèi)標(biāo)記。
由于放射性核素在體內(nèi)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(nèi)不可能在心前區(qū)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(fā)啟動r照相機自動、連續(xù)、等時地采集心血池影像,這種技術(shù)稱為生理信號的門電路技術(shù)。一般在一個心動周期內(nèi)采集24幀影像連續(xù)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(xù)顯示。為了觀察室壁各節(jié)段的運動情況,需要分別進(jìn)行前位、左前斜45°、左側(cè)位三個體位的采集。
圖16-3-1 心電門控幀模式數(shù)據(jù)采集示意圖
為了估計冠狀動脈的儲備應(yīng)激能力,有些受檢者需要做運動負(fù)荷試驗。劇烈運動時,心臟做功增加、冠狀動脈內(nèi)徑擴張使血流量增加3~5倍、病變的冠狀動脈在心臟負(fù)荷增加時不能象正常冠狀動脈那樣有效擴張,其灌注區(qū)的血流量低于正常,導(dǎo)致局部心肌供氧不足發(fā)生收縮力和順應(yīng)性降低,并且破壞了整個室壁收縮和舒張的協(xié)調(diào)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(fù)荷的常用方法是次極量踏車試驗。先進(jìn)行靜息狀態(tài)下的平衡法門電路心電池顯像然后進(jìn)行踏車運動,當(dāng)心率達(dá)到最大心率的85%(190減年令數(shù))或出現(xiàn)心絞痛,心電ST段下降≥1mm等情況時,再進(jìn)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(jìn)行有效運動負(fù)荷試驗的病人,也可以用藥物試驗進(jìn)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(dǎo)致所支配節(jié)段心肌缺血缺氧。