心血管系统的放射性核素检查

用放射性核素检查心血管系统的形态、功能及血流动力学，是近年来随着γ照相机及电子计算机的广泛应用而迅速发展起来的心血管疾病的一种新的诊断技术。由于发展迅速，用途广泛，已成为临床核医学的一个重要分支，有的称为“心血管核医学”。检查方法有心血管显象、体外放射分析及心脏功能检查三个方面。本条目包括前两方面，心脏功能检查见“心脏功能的放射性核素检查”条。
心血管显象包括心肌显象、心血管动态显象及心血池显象。心肌显象可分两类： 一类是有功能的心肌细胞对某些核素如201Tl的选择性摄取，心肌摄取此类核素的量与局部心肌血流灌注、心肌细胞的数量和心肌细胞的功能成比例，称为心肌灌注显象。如局部心肌细胞受损，放射性摄取减少，表现为放射性稀疏或缺损区，故又称心肌“冷区”显象； 另一类是放射性药物只为新鲜坏死的心肌所浓聚，而正常心肌不显影，形成局部放射性浓聚区，称为心肌“热区”显象。
放射免疫分析应用于检测心血管疾病的有血清肌红蛋白、血管紧张素I (或II)、狄戈辛、cAMP (cGMP)等。
心肌灌注显象 分以下几个方面。
显象剂 目前认为²⁰¹Tl较好，其物理半衰期73小时，生物学特性与⁴³K相似，但较⁴³K为优，在血液内的清除速度快，半减期<30秒，而心肌内浓聚后却清除较缓慢，其半减期超过7小时，故注射²⁰¹Tl后10分钟左右即可显象，3～5小时后还可晚期显象，观察它在心肌内的重新分配。几种常用心肌灌注显象剂的特性见表1。

表1 几种常用心肌灌注显象剂的特性

核素 名称	物 理 半衰期	投给 剂量 (mCi)	γ 能 量 (keV)	显象 时间 (min)	吸收剂量 (rad/mCi)
131Cs	9.688 d	2～4	30	120	0.15～0.40
43K	22.4 h	2.0	373(86%) 618(80%)	10～20	0.48～0.60
81Rb	4.58 h	2.0	446 511(26%)	10	0.08～0.22
129Cs	32 h	1～4	375(48%) 416(25%)	120	0.17～0.24
201T1	74 h	2.0	γ线135(2%) 167(9%) X线69～80(93%)	10	0.07～0.24
13N	9.96min	20～30	511	10	0.05
134mCs	2.9 h	2～4	127	60	0.24
15O	122 s		511	5～15

检查方法 静脉注射上述核素（无机盐形式）后间隔一定时间即可进行扫描或γ照相。一般采取前后位、45°、60°左前斜位和左侧位。右前斜位探头与左心室的距离较大，故较少用。显象装置可用直线扫描机或γ照相机。
运动试验： 为了检查心肌血流灌注的储备功能，可进行运动试验。于运动的高峰时注射201Tl 2mCi，并继续运动30秒，10分钟后进行γ照相或扫描，此时，心肌缺血部位出现放射性缺损或稀疏区，3～5小时后，再作γ照相，观察201Tl在心肌内的重分配，原缺损区消失者表明心肌为一过性缺血； 原缺损区仍保持不变，则为陈旧性心肌梗塞。
图象分析 分为正常与异常二个方面。
(1)正常心肌显象： 静脉注射²⁰¹Tl后10分钟或静脉注射131Cs后120分钟，左心室显影清晰，形态呈卵圆形或“U”形，中心区放射性分布稀疏，相当于心腔，心室壁厚约2～3cm，正常时，右心室一般不显影，可能与右心室壁较薄、右心室心肌血流较少有关，但运动试验后右心室可显影。正常心肌放射性分布较匀，约有1/2的人，心尖部由于肌肉较薄放射性较稀疏，但范围<2cm。分析图象时应注意心脏的位置、大小和形态，心肌放射性分布，心肌壁的厚度，右心室是否显影，肝区放射性与心肌放射性的对比(见图1)。
(2)异常心肌显象：
❶心肌梗塞： 由于心肌细胞缺血坏死，不摄取放射性核素201Tl或131Cs，表现为局限性放射性缺损区，梗塞的面积愈大，缺损区亦愈大。心肌梗塞区的定位，可以从不同体位的显象确定(见图2)。鉴于心肌灌注显象对心肌梗塞的诊断有一定价值，特别是对临床上难以确诊者，心肌显象与其他检查相结合，可相辅相成。阜外医院、福建省人民医院、浙江医科大学附属第一医院等报道¹³¹Cs心肌显象检查心肌梗塞44例，阳

D(3.5hr) I (6′)

图1 正常人²⁰¹T1心肌显象
Ant为前后位 LAO为左前斜位
I (6分钟)为运动试验，注入后6分钟
D (3.5小时)为3.5小时后见²⁰¹Tl再分布

性率为86%。其中前壁心肌梗塞24例，阳性率为95.8%，后、下壁心肌梗塞阳性率较低，为57.1%。故1³¹Cs心肌显象对前壁及前间壁心肌梗塞诊断价值大；
❷心肌缺血：0¹Tl运动试验心肌显象与静息时²⁰¹Tl心肌再分配显象相结合，对一过性心肌缺血的诊断有肯定价值。²⁰¹Tl在心肌的浓聚主要反映两个因素，即心肌血流与心肌提取率。实验证明，心肌提取率只有缺氧和酸中毒时下降。²⁰¹T_l注入后立即显象，则心肌局部浓度的分布主要反映心肌血流量，因此，²⁰¹T_l的注射必须在运动的高峰尽快地实施。这样，才能较好地显示心肌缺血区，否则在1～6小时内可恢复正常。运动量也很重要，必须达到预期最大心率的90%或出现其他限制性症状如心绞痛发作，否则会增加假阴性。关于²⁰¹Tl对冠心病诊断的灵敏度与特异性，已有资料表明，心肌²⁰¹T_l运动试验对冠心病的诊断，不论灵敏度或特异性，均优于心电图。如两种方法结合，更能提高临床诊断水平；
❸左心室室壁瘤： 心肌梗塞愈合后，部分病人局部形成室壁膨胀瘤，严重影响左心室功能。由于心肌瘢痕组织不摄取¹³¹Cs、⁴³K、²⁰¹T_l等核素，故心肌显象时，可见瘤体部位巨大不规则缺损

D(3hr) I(30′)

图2 心肌梗塞²⁰¹Tl显象
Ant为前后位 LAO为左前斜位
符合前间、心尖、下壁、右室壁心肌梗塞，左室壁部
分缺血，心脏明显扩大

区，而心脏血池显象或门电路γ照相，则相当于缺损部位有放射性充填且形成形态异常的影象，门电路γ照相并可见局部收缩功能异常或反向搏动。
心肌热区显象 分以下几个方面。
显象剂 大致可分三类： 一类为骨显象剂，如^99mTc-焦磷酸盐等，一类为亲肿瘤显象剂，如⁶⁷Ga-柠檬酸盐等，还有一类为心肌特异抗体如心肌凝蛋白(Myosin)特异抗体。目前应用最广泛的是99mTc-焦磷酸盐，效果较满意，但所含游离^99mTc必须在2.0%以下，以减少假阳性。
检查方法 一般静脉注射10～15mCi^99mTc-焦磷酸盐后2小时进行γ照相或扫描。常用前后位、45°左前斜位和左侧位。对位以心脏为中心，避免对位太低，将肾脏影象误认为心肌“热区”。
图象分析 由于9^9mTc-焦磷酸盐为骨显象剂，故胸骨、肋骨、脊柱显影，但相当于心肌部位应无放射性浓聚。
急性心肌梗塞发作后12小时，梗塞区即可浓聚放射性，浓聚量与下列因素有关：
❶心肌血流：^99mTc-焦磷酸盐不是在梗死区中心，而是在其周围浓聚最强，形成“炸

表2 几种心肌热区显象剂比较

放射性药物	静脉注射后 显影时间	梗死心肌放射性	优缺点
		正常心肌放射性
99mTc-四环素	24 h	8	显影时间长
99mTc-焦磷酸盐	90～ 120 min	25	靶本底比值 高，骨显影
99mTc-MDP*	90～ 120 min	30	血液清除快， 骨显影
99mTc- 葡庚糖酸盐	60min	10～14	骨不显影，但 比值偏低
125I- 肌凝蛋白特异抗体			特异性高，但 还在实验阶段
67Ga-柠檬酸盐	24 h		骨胳很少摄 取，肝显影
112mIn- EDTMP** (或DTPMP)	120 min	40	一个发生器可 应用三个月， 适合于边远地 区使用

* MDP (Methylene Diphosphonate) 亚甲基二膦酸盐
** EDTMP (Ethylenediamine tetra-methylene pho-sphonic acid)乙二胺四甲撑膦酸
DTPMP (Diethylene triamine
penta methylenephosphonic acid)二乙撑三胺五甲撑膦酸面圈”图形。据报道，核素的最大浓聚区是在心肌血流降至正常水平30～40%处；血流进一步降低则放射性浓聚反而减少；
❷梗塞发生的时间：一般认为梗塞后12小时开始显影，48～72小时显影最浓，一周后放射性浓聚减少，二周后转阴性，个别病人低水平浓聚可达数周甚至数月之久；
❸心肌组织坏死的程度及范围： 一般急性穿壁性心肌梗塞病人，80%可见明显局限性放射浓聚区，20%为弥漫性浓聚区，急性心内膜下心肌梗塞浓聚程度则较差。
9^9mTc-焦磷酸盐心肌显象对急性心肌梗塞的诊断阳性率较高，一般在90～95%以上。特别对以下情况临床价值较大：
❶对小的穿壁性心肌梗塞的诊断较心电图敏感；
❷在陈旧性心肌梗塞基础上发生再梗塞，心电图诊断有时很困难，99mTc-焦磷酸盐心肌显象可呈阳性；
❸急性心肌梗塞合并有室内传导阻滞时，如左束支传导阻滞掩盖了心肌梗塞的心电图改变，此时，^99mTc-焦磷酸盐显象可以阳性。
心血管动态显象 用短半衰期核素的某些标记物静脉快速注射，短时间内标记物主要保留在血液内，并随血液的流动而先后到达心腔不同部位及大血管腔不同部位。若在该短时间内用γ照相机及录相装置多次摄象，不同部位将先后显影，不仅能分别得到各部位较清晰的形态结构，而且可了解心脏、肺及大血管间血液流通的动态过程。这种显象技术统称心血管动态显象，对于有心内异常分流及心腔、大血管腔有形态异常的先天性及某些后天性心脏病有一定诊断价值。
显象剂 常用的显象剂有^99mTc-高锝酸盐、^99mTc-人血清白蛋白等(见表3)。

表3 常用心血管γ照相显象剂

显 象 剂	物 理 半衰期	主要γ 线能量 (keV)	成人量 (mCi)	受照剂量 (rad/mCi)
99mTc-高锝酸盐	6h	141	8～10	0.01～0.02 （全身）
99mTc-人血清白蛋白	6h	141	5～10	0.01～0.02 （全身）
169Yb-DTPA	32d	68.1 198	8～10	0.005（肺）
133Xe-生理盐水	5.25d	81	5～10	0.005（肺）

检查方法 取前后位或30°左前斜位，后者对显示左心房较清晰。使核素标记物成为“弹丸”进入心脏是检查能否成功的关键。常用注射部位为右肘前静脉，但约有20%病人“弹丸”形成不良。因此有人主张由颈外静脉注射，小儿可用头皮静脉。注射方法有两种： 一是用三通开关及塑料导管，显象剂溶积不超过1ml(小儿为0.25～0.5ml)，推注后立即用2ml生理盐水冲洗。二是先用止血带阻断静脉回流，显象剂注入静脉后迅速松开止血带，使“弹丸”随血流进入心脏。
用低能动力学检查器，能量范围按核素种类选择，每秒摄象1～2帧，连续15～18秒（循环时间延长者需较长时间）。摄象同时用录相磁带记录病人信息，以备电子计算机处理、重放。上腔静脉畸形者可从左、右肘前静脉分别注射，各作一次检查，以了解有无双上腔静脉及寻找异位注入口的部位。
正常图象及循环时间 每次检查所得一系列图象大致可分为四个时相： 首先是上腔静脉及右心房显影，正常约1～3秒；其次右心室及肺动脉显影，通常为3～5秒，为一典型的“U字”形；肺部显影明显(>8秒)后上腔静脉及右心、肺动脉干的影象逐渐消失；最后左心房、左心室及主动脉弓显影，通常为8～15秒。若心内无分流，腹主动脉显影的同时右心及肺的影象迅速消退(见图3)。由于心腔及大血管腔各部位显象有先后顺序，所以可较清晰地显示各部位的形态和大小。
先天性心脏病的诊断 心血管动态显象能根据各部位显象时间的变化判断心内分流的情况，因此对先天性心脏病的诊断有一定价值。
(1)心内分流的判断： 当心内有左到右分流时，核素由左心体循环分流到右心肺循环，结果在腹主动脉显影时，肺部及分流部位仍残留相当量的核素，使肺部显象持续不消退，形成一种“脏污”(Smudge)肺相。福建省人民医院对34例手术证实的左到右分流病人作术前心血管动态显象，除1例室间隔缺损外，33例均与手术诊断相符。当存在右到左分流时，核素从右心直接流向左心或主动脉，使左心和腹主动脉提前显影。在心房水平有右到左分流时，右心房显影的同时左心房立即显影；心室水平有右到左分流时，右心室显影后左心室立即显影。

图3 心血管动态显象（正常图象）

(2) 分流量的判断： 通常对右到左的分流量可根据血氧分析及临床情况判断。但左到右的分流量却须作心导管检查。心血管动态显象可无创伤地测定分流量。一种方法是肺动脉稀释曲线法。正常时，若在肺部某一区域描绘放射性稀释曲线，应迅速达到高峰，然后以指数方式下降直至再循环。有左到右分流时，体循环中的核素通过分流部位回到肺循环，使稀释曲线下降变慢。设放射性从出现到高峰C1的时间为T₁，从高峰开始下降后取时间T₂，使T₂等于T₁，相应于T₂的放射性为C₂，于是每次检查有一个C₂/C₁比值。正常时C_2/C1<30～46%，分流量越大则比值也越大。本方法的缺点是分流量小时常不能测知，而心力衰竭、二尖瓣病变等因循环时间延长，其C₂/C₁值也增大，故必须结合临床全面考虑。另一种方法是肺稀释曲线改良法。将曲线分成两部分，第一部分Y代表核素首次通过肺循环的量，第二部分X代表分流血放射性。两部分曲线下的面积之比X/Y称为分流指数。分流量越大，分流指数也越大。
(3) 病损部位的判断： 将心血管动态显象所得分流方面的信息及心腔、大血管腔形态方面的信息综合分析，可以对先天性心脏病的病损部位提供有价值的参考意见，如房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、紫绀型四联症、主、肺动脉瓣缺损、肺动脉狭窄等。
后天性心脏病的诊断 心血管动态显象主要从心腔及大血管的形态变化方面提供对诊断有用的信息，对二尖瓣狭窄及闭锁不全、心肌病、上腔静脉阻塞、大动脉瘤、大血管畸形等的诊断有一定参考价值。
心血池显象 是利用放射性核素在心腔内的均匀分布进行体外显影的一种技术。选用的标记物应不易透过血管壁，常用者有： ^99mTc-人血清白蛋白、⁹⁹mTc-红细胞、1¹3mIn-输铁蛋白等。心血池显象不要求作快速动态观察，所以除γ照相机外，一般扫描机也可进行。主要的临床应用有以下三方面。
(1)心包积液与心脏扩大的鉴别诊断： 一般情况下（包括心脏扩大），心血池显象所示心影大小与X线所示基本一致，且与肺门血管影、肝影之间无明显分界线。心包积液时呈现的特点： X线所示心影增大而心血池图象上心影不大； 心血池所示心影周围有一圈放射性稀疏区或空白带，将心影与肺血管影分开；心影与肝影分开，中间也有一空白区(见图4)。

图4 心包积液显象

(2)纵隔障肿瘤与血管瘤的鉴别诊断： 纵隔障肿瘤若血运不特别丰富，心血池显象时常不显影，如畸胎瘤、神经纤维瘤、脂肪瘤等。主动脉瘤则有明显的局部放射性浓聚，且与主动脉影相连。但个别血管瘤由于局部血栓形成或机化，可无放射性浓聚。
(3)心内占位病变的诊断： 心房粘液瘤常可在心血池显象时见到形态不规则的放射性稀疏或缺损区。对左心房粘液瘤，除前后位显象外，还需作左前斜位，才能得到较清晰的图象。
血清肌红蛋白含量测定 人体内肌红蛋白只存在于心肌及横纹肌内，其他组织（包括平滑肌）内都不含有这种蛋白。正常人骨胳肌内含有肌红蛋白4.92mg/g肌肉组织，心肌内含有4.34mg/g心肌（干重）。当心肌受损后，肌红蛋白即从心肌细胞内释放出来，进入血循环，使血清中肌红蛋白的浓度升高，表现为肌红蛋白症。由于它的分子量小(16,500)，能够透滤过肾小球，被肾脏清除后，出现肌红蛋白尿。放射免疫分析法测定血清肌红蛋白含量是早期诊断急性心肌梗塞的有价值的一种新方法。
早期的肌红蛋白放射免疫测定法，培育时间长(4℃24小时)，不适于急性心肌梗塞早期诊断的要求。现在采用聚乙二醇分离结合抗原与游离抗原，总测定时间可缩短到4小时。国内1979年上海、北京等报道了快速测定法，并已制成¹²5I-肌红蛋白放射免疫试剂盒供应。
正常人血清中肌红蛋白的含量甚微，Stone报道135例正常供血者的血清肌红蛋白为6～85ng/ml，平均为31±1.3ng/ml; 100例医学生的血清肌红蛋白为25.1±1.2ng/ml。国内北京医学院附属一院报道50例正常人血清肌红蛋白为15.2±10.8ng/ml (1～38ng/ml)，中国人民解放军301医院报道44例正常值为27.3±17.0ng/ml (2～6ong/ml)。>85ng/ml被认为是异常。
心肌梗塞病人发病6～12小时后，出现暂时而明显的肌红蛋白血症，但各作者报道的阳性率不完全一致，为50%～96%，这与检测方法的灵敏度、采取标本的时间以及心肌梗塞病灶的大小等均有关。
急性心肌梗塞后，血清中肌红蛋白含量的变化，不同的病人有不同的表现。有的呈多次间断出现，每次升高持续1～2小时，以后降至正常，1～14小时后再升高，如此反复多次。也有的仅出现一次升高，升高的时间稍长，但峰值持续时间均较短，通常不超过5小时。因此最好尽早(12小时内)并多次采取样品随访检测。有人认为肌红蛋白浓度较高，持续时间长者，往往提示心肌梗塞病灶范围较广，病情严重。但肌红蛋白浓度不高，甚至正常时，也不能就此确定病灶较小或否定急性心肌梗塞的诊断。心肌和骨胳肌的肌红蛋白在免疫化学上是一致的，现有方法还不能区别，所以应结合临床排除骨胳肌损伤的非心脏病所致的肌红蛋白升高。
血管紧张素I(或II)的测定 肾素主要来自肾脏，是一种蛋白水解酶。它作用于血液中的血管紧张素原，产生十肽(血管紧张素I，简称Ang I)，经转换酶的作用形成生物活性很强的八肽(血管紧张素II，简称Ang II)。Ang II又被一组酶分解为无活性的碎片。目前一般应用放射免疫分析法测定Ang I或Ang II的浓度或测定二者产生的速率来间接反映肾素的活性。阜外医院正常人(随意饮食，尿钠平均为275mEq/24h (118～393mEq/24h)不同钠摄取量及不同体位的肾素活性值见下表。

表4 正常人血浆肾素活性(ng/ml·h)

	随 意 饮 食		低钠饮食(20mEq/d)
体 位	卧 位	立 位	卧 位	立 位
例 数	11	25	8	10
范 围	0.13～0.50	0.15～2.89	0.80～7.32	2.27～ 12.44
均 值 （标准差）	0.29 (±0.12)	0.98 (±0.71)	2.72 (±2.22)	6.61 (±3.35)

检测Ang I、Ang II可以研究高血压的发病原理和分型，指导治疗，如肾素活性低而醛固酮含量高的“容量型”高血压适于低盐饮食，利尿治疗；对血中肾素活性高为主要病因的“血管收缩型”高血压，宜用抑制或消除肾素分泌增多的方法治疗；而对原发性醛固酮增多症，可手术治疗。检测Ang I、Ang II还可作为原发或继发醛固酮增多症的鉴别诊断。前者病人体内肾素被抑制，肾素活性处于低水平，而后者则升高。由于肾静脉血肾素活性水平能够反映肾素的分泌水平，因此分侧取样可以预测肾性高血压手术效果。目前认为，如患侧肾素活性/对侧肾素活性>1.5，施行手术治疗效果较好。
血清狄戈辛(Digoxin)浓度测定 放射免疫分析法测定心脏病患者血中的狄戈辛浓度，可以指导临床用药量，避免发生中毒，提高疗效。国内多数人主张以2ng/ml作为狄戈辛毒性反应的界限，其准确率为85～90%。
血清中狄戈辛浓度增高虽不是判定中毒的唯一依据，但当临床上已有狄戈辛中毒的症状，如心律失常、胃肠反应等时，则中毒的可能性很大。反之，如血清中狄戈辛浓度不高，上述症状并非由于狄戈辛的过量引起，临床可以继续用药。此外，肾功能不全者由于肾脏排泄狄戈辛的障碍，老年人对狄戈辛特别敏感等因素，均易发生中毒，且根据病人具体情况用量需要经常调整； 对病史不详的患者，需要确定是否已服用过狄戈辛；对某些狄戈辛疗效不佳者，需要了解其原因是吸收不良还是剂量不够等，此法均有帮助。