心血管系統核醫學﹝nuclear_medicine﹞:

心血管系統核醫學﹝nuclear_medicine﹞是核醫學﹝nuclear_medicine﹞發展最快的領域。隨意電子電腦技術的開發心及放射藥物的進展,特別是單光子發射電腦斷層(Single_photon_Emission_Computed_Tomography簡稱SPECT)儀器的廣泛應用,使得心血管系統放射核素檢查日臻完善,形成了具有系統基礎理論和臨床實踐的核心臟病學(Nuclear_Cardiology),為心臟疾病患者特別是冠心病﹝CHD﹞的診斷、病變範圍和程度的估價、療效監測以及預後判斷提供了可靠的無創性檢查方法,並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。

目前心臟核醫學﹝nuclear_medicine﹞檢查專案很多,主要分為心血池動態顯像和心肌顯像兩大類。

 心血池動態顯像及心室功能測定:

應用放射性核素﹝radionuclide﹞心血池動態顯像測定左右心室﹝left-right_ventricle﹞功能,包括整體心動和局部室壁運動﹝Regional_Wall_Motion﹞、收縮功能和舒張功能、已廣泛應用於臨床。心血池動態顯像包括利用放射性核素﹝radionuclide﹞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。

01、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﹝radionuclide﹞心血管造影所顯示的左右心室﹝left-right_ventricle﹞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﹝radionuclide﹞以「彈丸」方式靜脈注射後,將隨血流進入右心房﹝right_atrium﹞→右心室﹝right_ventricle﹞→肺動脈﹝pulmonary_artery﹞→肺→左心房﹝left_atrium﹞→左心室﹝left_ventricle﹞→主動脈,迴圈全身。由於首次通過法採集資料的時間非常短,故必須使用靈敏度高的r相機,按表格方式以每秒20-50幀的高速度採集顯像劑首次通過心臟的資訊、歷時約30秒鐘,並採用容量較大的電腦處理所獲得的資訊。

以「彈丸」方式注射的放射性核素﹝radionuclide﹞,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﹝RBC﹞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注射後迅速從腎臟排出,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﹝Regional_Wall_Motion﹞估價等。由於左、右心房﹝right_atrium﹞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﹝left-right_ventricle﹞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。但由於本法「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。

02、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﹝radionuclide﹞經靜脈注射後,經過一定時間在血液迴圈充分稀釋達到平衡後進行的心血池顯像,最常用的顯像劑為99mTc體內標記紅細胞﹝RBC﹞,標記的具體步驟是受試者靜脈注射氯化亞錫1mg,20分鐘後再靜脈注入99mTcO4-555~740MBq(15~20mCi),即完成了體內標記。

由於放射性核素﹝radionuclide﹞在體內充分稀釋,每個心動週期的時間僅約0.8秒,在這樣短的時間內不可能在心前區採集到足夠的資訊。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、等時地採集心血池影像,這種技術稱為生理信號的門電路技術。一般在一個心動週期內採集24幀影像連續採集300-400個心動週期後,由電腦把相同時間的影像迭加起來,最後顯示出一個整合後的有代表性的心動週期的心血池系列影像,系列影像可以在螢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,需要分別進行前位元、左前斜45°、左側位三個體位﹝position﹞的採集。

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於正常,導致局部心肌供氧不足發生收縮力和順應性降低,並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﹝CHD﹞。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後進行踏車運動,當心率達到最大心率的85%(190減年令數)或出現心絞痛﹝Angina_Pectoris,AP﹞,心電ST段下降1mm等情況時,再進行採集(通常只採集左前斜45°體位﹝position﹞),採集過程中維持運動量不變。

對於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後,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】

 (01)、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﹝Regional_Wall_Motion﹞。正常人心臟室壁運動﹝Regional_Wall_Motion﹞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﹝Regional_Wall_Motion﹞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﹝myocardial_infarction,MI﹞室壁瘤形成的特徵。

 (02)、心室容積曲線

根據左前斜45°心血池系列影像,電腦處理後可生成左右心室﹝left-right_ventricle﹞心動週期的時間-放射性曲線。由於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。

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。

 (03)、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,並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元收縮幅度的大小,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﹝left-right_ventricle﹞各部位收縮基本同步,兩室顏色﹝colour﹞基本一致而均勻。而束極傳導阻滯和預激綜合症等傳導異常的疾病在時相分析﹝Phase_Analysis﹞時都有相應的異常表現,對傳導異常的診斷符合率可達90%。相位分析還可以用於檢測心內人工心臟起搏器發放衝動的部位及其傳導模式,有助於判斷療效和進行必要的調整。

經筋醫理探源(永康堂‧張老師)

                       

 

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