门控心血池显像在核医学诊疗中实现

2023-12-07 历史故事版权反馈

【摘要】：患者取仰卧位，探头视野包括心脏及大血管，常规采集左前斜位探头于左前斜位30°～45°对位，观察左心室前壁时需要加右前斜位，探头于右前斜30°对位，以门电路控制的方式进行显像，因此该方法又称门控心血池平面显像。正常人运动时，左心室ESV降低。冠心病患者运动导致心肌缺血时，ESV往往增加。

3.3　门控心血池显像

【原理】　采用^99m Tc标记患者自身红细胞或人血清白蛋白等作为血池显像剂，在心腔血池中充分混匀，达到平衡后行心血池显像。以患者自身心电图上R波作为门控装置的触发信号启动SPECT显像，在一个心动周期内等时间间隔采集多帧图像，即可获得心动周期各个时相的左、右心室的动态影像。由于心动周期时间短，影像采集得不到足够的放射性计数，因此要连续重复地采集数百个心动周期，将各心动周期相应时相的影像进行叠加，使之达到足够的计数量，得到一个综合性的心动周期的系列影像。通过该系列影像的电影显示可以观察心腔形态和左、右心室的室壁活动。

左、右心室内的放射性计数与心室容积成比例，因而分别勾画左、右心室感兴趣区域得到心动周期各时相心室影像的放射性计数值，生成左、右心室的时间－放射性曲线，该曲线实际上相当于时间－容积曲线。通过对曲线进行计算，即可对左、右心室的收缩与舒张功能进行各种定量指标分析。

【检查方法】

(1)静息显像　注射显像剂15min后可进行显像。患者取仰卧位，探头视野包括心脏及大血管，常规采集左前斜位(LAO)探头于左前斜位30°～45°对位，观察左心室前壁时需要加右前斜位(RAO)，探头于右前斜30°对位，以门电路控制的方式进行显像，因此该方法又称门控心血池平面显像。具体方法为:连接心电图，以患者心电图的R波作为触发门电路的信号，每个心动周期一般采集16～32帧图像，连续采集300～500个心动周期，将资料存入计算机，经图像对应叠加，获得一个心动周期的系列图像。

(2)运动显像　主要用于评价心肌的储备功能，具体方法是:采用仰卧式踏车实验，按踏车功量计运动量分级方案逐级增加运动量，直到达到亚最大心率(190－年龄)或出现心绞痛发作，心电图ST段下降＞1mm等，立即采集图像，并嘱患者继续踏车至采集完毕。运动时应注意体位保持不变，以保证图像质量。显像方法同静息显像。

(3)图像处理　使用计算机软件处理心室电影、心室容积曲线，进行心功能参数计算及时相分析等。

【注意事项】

(1)在检查过程中应密切观察患者情况，注意是否有异常不良反应，对病情危重的患者更应重视。

(2)在30°～45°左前斜位时应转动探头观察图像，以使左、右心室达到最佳分隔的角度进行采集。如果左、右心室分隔不佳，则会影响检查结果。

(3)保证患者的心电图导联接触良好，心电示波上患者的R波清楚，并可见正常触发信号。

(4)如果患者装了起搏器，则起搏信号有时与R波的信号均被计算机接收，此时，应重新调整起搏器与R波的振幅，以便计算机能准确识别R波。

(5)在采集过程中患者不得移动体位。

【图像分析及结果判断】

(1)局部室壁运动分析通过不同体位影像的心动电影显示，可以观察左心室各壁的运动情况，如在前位像可以观察到前侧壁、心尖和下壁的运动情况，在左前斜30°～45°像可以观察到下壁心尖、间壁和后侧壁的情况，在左侧位像可以观察到前壁、心尖、下壁和后壁的情况。

1)正常图像　正常情况下，心室各节段均匀地向心性收缩，收缩末期影像明显小于舒张末期影像。

2)异常的室壁运动　分为如下几类。

A.弥漫性室壁运动　低下见于扩张型心肌病和各种原因所致心力衰竭的表现。

B.局限性室壁运动　异常如果出现于运动负荷时，则是诊断冠心病的重要依据。局限性室壁运动异常分为运动低下、无运动和反向运动3类。其中，反向运动又称矛盾运动，是指收缩期局部室壁反而向外扩张，是室壁瘤的特征性表现。

(2)反映整体心室功能的参数

1)心室容积曲线分析及心室功能测定　计算左、右心室功能时必须采用左、右心室最佳分隔的LAO45°位影像，用计算机ROI技术可生成左心室的时间－放射性曲线，即心室容积曲线(ventricularvolumecurve)，据此曲线可以计算出多项心室功能参数。

A.射血分数　其为心室每搏量占心室舒张末容积的百分数，是心室收缩功能参数。静息状态下，左心室EF≥50%，右心室EF≥40%。运动负荷后EF绝对值比静息状态值上升5%以上。用类似的方法还可以计算出心室收缩早期的功能参数——前1/3射血期的EF(1/3EF)。

B.高峰充盈率　其是反映心室舒张期容积的最大变化速率，是心室舒张功能参数，参考值≥2.1EDV/s。1/3充盈率(1/3FR)是前1/3充盈期的平均充盈率，可反映心室舒张早期的功能。

C.高峰射血率(PER)　其为心室射血期单位时间的最大射血量，单位为EDV/s，参考正常值为(3.7±0.8)EDV/s。(www.chuimin.cn)

D.高峰射血时间(timeofpeakejectionrate，TPER)　其为心室开始收缩至高峰射血时间，单位为ms。参考正常值为(186±49)ms。心室收缩功能受损时EF、1/3EF、PFR降低，TPER延长。

2)心室容量负荷参数　心室舒张末期容量(end－diastolicvolume，EDV)和心室收缩末期容量(end－systolicvolume，ESV)等左心室容量是重要的心脏功能指标。正常人运动时，左心室ESV降低。冠心病患者运动导致心肌缺血时，ESV往往增加。因而，测定ESV有助于正确评价冠心病患者静息及运动时心功能变化。通过前后负荷的变化，冠心病患者在心肌收缩力降低的情况下，完全可表现为EF值正常，而ESV则不受前、后负荷的影响，能更好地反映心肌收缩功能。

(3)相位分析

1)振幅图　振幅图可显示心肌各部位的收缩幅度，以不同的灰度和色阶表示，灰度和色阶高的区域表示收缩幅度大，反之，收缩幅度小。正常振幅图左心室呈卵圆形，右心室为L形，左右心房呈“八”字形，位于两心室上方。正常左心室收缩幅度大于右心室，故灰度或色阶较右心室高，左心室心尖和游离壁收缩幅度最大，故灰度或色阶最高。局部室壁运动障碍处的灰度或色阶减低。

2)相位图　相位图显示心脏各部位的收缩时序。以不同的灰度或色阶显示，灰度或色阶高的区域代表开始收缩的时间晚，反之，收缩发生的时间早。正常相位图的形态与振幅图相似，由于正常左右心室各部位的收缩基本同步，故两心室的灰度或色阶差别不大，以16种颜色显示的彩色相位图上，两心室的颜色相差不超过3个色阶。由于心房与心室呈逆向运动，故房室间灰度或色阶相差较大。

3)相位直方图　相位直方图为各像素区的相位频率分布图，其横坐标为相位角的度数(0°～360°)，纵坐标为一定范围相位角的像素个数。正常相位直方图上有心室和心房大血管2个峰，心室峰高而窄，心房大血管峰低而宽，二者均呈正态分布并相距180°。

4)相位电影　根据心肌收缩与心电兴奋的对应关系，对心肌依次收缩的部位用光点作标志，进行动态显示，直接观察心肌激动和传导的过程，即为相位电影。正常时，心肌兴奋性始于右心房相当于窦房结处，继之向左、右心房扩布，向下传导至房室结时，由于兴奋在房室结内延缓，且房室结本身不具收缩性，故光点消失，经瞬间延迟后兴奋自房室结传出，光点再现，先出现于室间隔基底部右侧，然后沿着室间隔下行，迅速传至左、右心室，最后消失于左心室或右心室基底部。本法对于显示心室内传导异常较为直观。

综上所述，相位分析是一种显示心肌局部收缩功能、收缩协调性和激动传导过程的方法，对冠心病和心室内传导异常的诊断有重要价值。

【临床应用】

(1)心肌缺血的诊断

1)收缩功能参数　由于心功能的代偿作用，故静息时收缩功能参数对心肌缺血的检测灵敏度较低，静息左心室射血分数低于正常者仅26%左右。因缺血心肌的储备功能减低，故加做运动显像可提高诊断的灵敏度，正常人运动后左心室射血分数较静息时升高5%以上，心肌缺血患者运动后左心室射血分数升高小于5%或保持不变，甚至下降。

需要指出的是，EF等参数对心肌缺血的诊断特异性差，任何导致心肌收缩储备功能降低的疾病(如扩张型心肌病、瓣膜病等)均可引起EF等下降，在排除上述器质性心脏病后，诊断才有意义。

2)舒张功能参数　近年来，许多文献报道，舒张功能参数(PER、TPER等)对心肌缺血的诊断较EF敏感。即使在静息状态下，PER、TPER对冠心病的检出率也高达90%。可能与心肌缺血时心肌顺应性降低，较早地影响心脏舒张功能有关。与收缩功能参数一样，舒张功能参数对冠心病的诊断亦不具有特异性。

3)局部室壁运动分析(reginalwallmotionanalysis，RWMA)　RWMA对心肌缺血的诊断有重要意义。局部室壁运动可通过局部EF值、轴缩短率、室壁勾边图、局部EF图、SV图、振幅图和相位图等综合估价。RWMA诊断心肌缺血的特异性高，可达100%。但是，其灵敏度低，静息时约为40%，运动后为68%，结合收缩和舒张功能参数综合分析可提高心肌缺血诊断的准确率。

(2)心肌梗死的诊断　急性心肌梗死患者，心脏收缩和舒张功能降低，病变局部室壁运动异常，常表现为运动减弱或无运动，相位分析显示心肌收缩不同步，出现延迟相位。大部分患者随着病情好转，心功能逐渐改善，如连续监测，心功能恢复不明显，甚至进一步降低，则提示有并发症或预后不良。急性心肌梗死恢复期测定运动EF的变化，对判断远期预后有一定意义。运动后EF降低者，远期预后不良。陈旧性心肌梗死患者测定心功能，可用于劳动能力的鉴定。测定右心室射血分数对协助诊断右心室心肌梗死有一定价值。

(3)室壁瘤的诊断　室壁瘤是心肌梗死常见的并发症，及早诊断对指导治疗和判断预后有重要意义。室壁瘤分为真性和假性2种。真性室壁瘤多发生在前壁和心尖部，在心室壁勾边图和矛盾运动图上呈反向运动，相位图上相当于瘤体部位出现延迟相位，对应于相位直方图，可见心室峰之后出现一延迟的室壁瘤峰。相角程明显增大。假性室壁瘤是由于心肌梗死后，局部心包包裹血液形成一个与心室腔相通的囊腔，晚期易发生破裂导致死亡，及时就诊，手术切除，效果较好。假性室壁瘤好发于后壁和侧壁，在心血池影像上，心室腔失去正常形态，室壁瘤处呈异常膨出，在室壁瘤与心室腔之间有一瓶颈样狭窄通道。

(4)心脏手术治疗前后心功能的估价　心功能的好坏可直接影响心脏手术的结果，因此手术前测定心功能可预测手术的预后，确定是否适用于手术治疗。如冠状动脉搭桥术患者，术前左心室射血分数＞45%者手术效果较好，否则，死亡率较高;瓣膜置换术前左心室射血分数＞50%者，术后3年存活率较高。此外，手术后测定心功能改善与否，可用于判断疗效。

(5)原发性心肌病的诊断

1)原发性扩张型心肌病　其表现为心腔扩大，静息心室收缩，舒张功能明显减低，室壁运动普遍减弱。由于心肌细胞呈弥漫性退行性变，故心肌收缩不同步，相位分析心室相角程显著增大。

2)原发性肥厚型心肌病　左心室心腔缩小，室间隔空白区增宽，心室收缩功能呈高动力改变，表现为左心室射血分数正常或升高。由于弥漫性心内膜下纤维化，舒张期心肌顺应性降低，不能正常松弛，故心室舒张功能减低，PFR降低。另外，由于心肌收缩同步性差，故相角程亦增大。

(6)室内传导异常的诊断　应用相位分析，可对左、右束支传导阻滞和预激综合征等室内传导异常性疾病进行诊断。左束支传导阻滞的相位图表现为左心室灰度或色阶较右心室高，即左心室兴奋延迟，相位电影显示，左、右心室兴奋不同步，右心室先兴奋而左心室后兴奋。右束支传导阻滞则相反。预激综合征在相位图和相位电影上表现为预激旁道处有过早出现的异常兴奋灶。相位分析还能协助预激旁道定位(右心室型、左心室型或间隔型)，以指导手术或射频消融治疗。

(7)慢性阻塞性肺疾病心功能的评价　慢性支气管炎、肺气肿及肺心病心功能代偿期，右心室收缩与舒张功能多为正常。肺心病心功能失代偿期右心室射血分数、右心室高峰充盈率降低，左心室射血分数亦降低。肺心病患者的右心室收缩功能和平均肺动脉高压呈显著负相关。测定肺心病右心室射血分数、左心室射血分数的变化，可用于指导治疗及判断预后。

门控心血池显像在核医学诊疗中实现

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