放射性核素显像检查使用一种特殊的探测器（伽马相机）在注射放射性物质后生成图像。这个试验用于评估：
放射性核素显像使患者接受的辐射量与计算机断层扫描（CT）检查的辐射量相当。 然而，由于放射性物质在体内的短暂存留，在检查后的几天里，病人可能触发先进的放射性报警器（如在机场）。
心脏放射性核素显像模式
心脏放射性核素成像可通过以下方式进行：
单光子发射计算机断层扫描（SPECT）
正电子发射断层扫描（PET）
单光子发射计算机断层扫描（SPECT）
近期发作心绞痛的52岁男性的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的负荷显像和静态显像。在负荷状态下获得的图像（标记为Str或Stress的图像行或极坐标图）显示，由左前降支（LAD）动脉供血的区域存在大面积缺血，而在静息状态下（标记为Rst或Rest的图像行或极坐标图）则没有缺血。血管造影证实有95％~99％的闭塞涉及LAD在第一斜支处的分叉。负荷状态下的影像显示，摄取量低于静息状态下的明亮区域，表现为颜色更深的紫色或暗淡色。
图片由James R.提供。Corbett, MD.
SPECT通过检测放射性核素（铊-201和锝-99m）发射的伽马射线，评估心肌在静息状态和负荷状态下的灌注情况。单光子发射计算机断层显像通常采用旋转相机系统与断层重建技术，以生成三维图像。应用多探头SPECT系统，显像常可在≤10分钟内完成。负荷和延迟显像的肉眼比较可通过定量显像来补充。SPECT可以识别以下情况：
区域（包括下壁和后壁）异常。
小的梗死区域
梗死相关血管
可对梗死和存活的心肌进行定量，以帮助确定预后。
方案和造影剂
锝-99m (Tc-99) 心肌灌注标记物
标志物 | 特征 |
|---|---|
Tc-99m甲氧基异丁基异腈 | 心肌摄取速度比铊慢，但心肌洗脱极少，因而时间上较为灵活；有急性症状的患者可立即注射甲氧基异丁基异腈，数小时后再进行显像。 心肌摄取依赖于心肌血流甚于存活心肌；血流少的存活区域可能会误为瘢痕 检查可以在一天内或分两天进行，负荷时给予较低的初始剂量，静息时给予较高的剂量。 应用心电图（ECG）门控显像可评估室壁运动，室壁增厚和射血分数 |
Tc-99m替曲膦 | 与锝-99m甲氧基异丁基异腈相似 |
Tc-99m替肟锝 | 首过心肌摄取率很高，洗脱迅速；心肌峰值活性的半数在10分钟内消失。 由于其快速的药物动力学，进行平板运动试验非常困难 研究表明，在药物负荷后 15 分钟内，可能就可以完成负荷再分布显像检查。冠状动脉疾病可通过分析静息状态下注射示踪剂后心肌的洗脱情况来检测，无需负荷试验。 |
放射性铊-201（Tl-201）作为钾的类似物，是负荷试验最早使用的示踪剂。在负荷达到高峰时注射201Tl，并用SPECT进行显像，4小时后注射初始剂量的1/2，并再次进行SPECT显像。该方案的目的是评估适合进行介入治疗的可逆性灌注缺损。负荷试验后，正常冠状动脉与狭窄冠脉远端之间的灌注不平衡表现为狭窄动脉灌注区域Tl-201摄取量的相对降低。不管是 运动负荷 还是 药物负荷 下进行影像检查，Tl-201应激试验检测冠状动脉疾病的敏感性是相似的 (1)。
由于Tl-201的成像特性对伽马相机并不理想，因此开发了几种锝-99m（Tc-99m）心肌灌注标记物。标记物包括甲氧基异丁基异腈（常用），替曲膦和替肟锝（见表）。检查方案多种多样，包括单日方案（静息和负荷部分在同一天完成）以及两日方案（分别在连续的两天内完成）。一些方案使用双同位素（Tl-201和Tc-99m），这减少了总检测时间，尽管这种方法昂贵。
对于2天方案，如果最初负荷试验显示没有异常灌注的证据，则可省略静息显像。当使用更高剂量Tc-99m（>30mCi）时，可在灌注显像的同时以首次通过法进行心功能检测（心室造影）。
除了关注心肌存活的研究外（2），SPECT成像通常更倾向于使用锝-99m而非铊-201。
SPECT参考资料
1.Gupta NC, Esterbrooks DJ, Hilleman DE, Mohiuddin SM.Comparison of adenosine and exercise thallium-201 single-photon emission computed tomography (SPECT) myocardial perfusion imaging.The GE SPECT Multicenter Adenosine Study Group. J Am Coll Cardiol.1992;19(2):248-257.doi:10.1016/0735-1097(92)90474-2
2.Writing Committee Members, Hirshfeld JW Jr, Ferrari VA, et al.2018 ACC/HRS/NASCI/SCAI/SCCT Expert Consensus Document on Optimal Use of Ionizing Radiation in Cardiovascular Imaging-Best Practices for Safety and Effectiveness, Part 1: Radiation Physics and Radiation Biology: A Report of the American College of Cardiology Task Force on Expert Consensus Decision Pathways Developed in Collaboration With Mended Hearts. Catheter Cardiovasc Interv.2018;92(2):203-221.doi:10.1002/ccd.27660
正电子发射断层扫描（PET）
在正电子发射断层扫描（PET）中，向患者体内注射一种发射正电子的放射性示踪剂，然后通过标准CT扫描来显示示踪剂被吸收并释放正电子的组织位置。根据所使用的示踪剂，PET可评估灌注或细胞代谢。
灌注药物是用于追踪进入特定区域血流量的放射性核素，因此有助于揭示静息状态下不明显的心肌灌注缺损。它们包括碳-11（C-11）二氧化碳、氧-15（O-15）水、氮-13（N-13）氨、氟-18（F-18）氟吡达和铷-82（Rb-82）。只有Rb-82不需要现场回旋加速器。
代谢剂 是正常生物物质的放射性类似物，被细胞摄取并代谢。这些措施包括:
F-18标记脱氧葡萄糖（F-18 FDG）
C-11 醋酸
氟-18氟脱氧葡萄糖（F-18 FDG） 检测缺血条件下增强的葡萄糖代谢，因而能从瘢痕组织区分缺血但仍存活的心肌。与锝-99m 心肌灌注显像（用于SPECT）相比，FDG 显像的灵敏度更高，因此，在选择需要进行血运重建术的患者以及避免仅存在瘢痕组织时进行此类手术方面，FDG 显像可能很有用。这种用途可能证明PET相对于SPECT更高的费用是合理的。 FDG也被用来检测炎性心血管病症（例如，起搏器导线感染，主动脉血管炎，心肌结节病）。
11C乙酸盐的摄取似乎反映了心肌细胞总的氧耗。摄取不依赖于血糖水平等可能变化的因素，这些因素会影响FDG分布。对预测介入治疗后心肌功能的恢复，C-11乙酸盐显像要优于FDG显像。然而，由于半衰期只有20分钟，C-11必须使用现场回旋加速器生产。
在条件允许的情况下，与SPECT相比，PET联合CT（PET-CT）被认为是评估心肌存活的金标准（1）。PET与心脏磁共振成像一起，也被视为诊断心脏结节病的重要成像技术（2）。
静息状态下室间隔（绿色箭头）、下壁（红色箭头）和心尖部（蓝色箭头）心肌灌注减少（左图），而在存活PET-CT扫描（右图）显示完整的氟-18标记脱氧葡萄糖（FDG）摄取。这与冬眠心肌（黄色箭头）一致，该区域目前血供不足，代谢需求降低以匹配血流供应，但仍然存活，并可能随着时间恢复。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
该扫描显示一例扩张型心肌病心脏的计算机断层扫描（CT）和正电子发射断层扫描（PET）联合成像序列。
序列包括从心尖到心底的短轴位（上排）、从室间隔到侧壁的垂直长轴位（中排）以及从下壁到前壁的水平长轴位（下排）。每个序列的顺序从左上至右下排列。此处使用的PET扫描采用F-18 FDG。在此可见心肌部分区域FDG摄取减少。
CENTRE JEAN-PERRIN/SCIENCE PHOTO LIBRARY
PET references
1.Knott JD, Kronzer E, Anavekar N, Chareonthaitawee P, Askew JW.Radionuclide imaging techniques for assessing myocardial viability: Clinical applications, evidence, and future directions. Prog Cardiovasc Dis.2025;93:51-59.doi:10.1016/j.pcad.2025.08.005
2.Cheng RK, Kittleson MM, Beavers CJ, et al.Diagnosis and Management of Cardiac Sarcoidosis: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation.2024;149(21):e1197-e1216.doi:10.1161/CIR.0000000000001240
心脏放射性核素显像的功能应用
心脏放射性核素成像可用于以下方面：
心肌灌注显像
梗死亲和和心脏浸润成像
左右心室造影
评估瓣膜
心肌灌注显像
在心肌灌注显像时，静脉注射的放射性核素被心肌组织摄取，其摄取量大致与心肌血供成正比例；因此，心肌摄取减少的区域表示相对或绝对缺血的区域。SPECT和PET均用于此目的。
由于软组织重叠所致的心肌活性减弱可能会导致假阳性。由女性乳房组织所致的心肌活性减弱尤其常见。膈肌和腹腔内容物的衰减可能在两性中产生假性下壁缺损，但在男性中更常见，而乳腺组织引起的衰减在女性中更常见（1）。使用锝-99m (99mTc) 时，衰减比使用放射性铊-201 (Tl-201) 更常见。
适应证
心肌灌注显像用于联合 负荷试验：
评估病因不明的胸痛患者（在对急性冠脉综合征进行初步心电图和生物标志物检查后）（2）
确定冠状动脉造影所见冠状动脉狭窄的功能意义
确定冠状动脉造影所见侧支血管的功能意义
评估再灌注干预的成功（例如冠状动脉旁路移植术[CABG]，经皮介入治疗，溶栓）
评估心肌梗死后的预后 (3)
这组合成图像展示了正常的核医学应激试验。标注为 Rst 或 RS 的图像行或极坐标图，是在负荷试验前（静息状态下）获取的；而标注为 Str 或 ST 的图像行或极坐标图，则是在负荷试验期间获取的。不存在放射性核素吸收减少的区域。静息和应激状态下的摄取量相似。
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急性心肌梗死后，心肌灌注显像有助于评估预后，因为它能够显示三方面信息：急性心肌梗死导致的灌注异常范围、既往梗死遗留的瘢痕范围，以及梗死周围残余的或其他部位的可逆性缺血区域 (4, 5)。
尽管SPECT应用更广泛且价格较低，但PET-CT（正电子发射断层扫描联合计算机断层扫描）被认为是评估心肌存活性的金标准（6）。
心肌灌注成像参考文献
1.Abbott BG, Case JA, Dorbala S, et al.Contemporary Cardiac SPECT Imaging-Innovations and Best Practices: An Information Statement from the American Society of Nuclear Cardiology. Circ Cardiovasc Imaging.2018;11(9):e000020.doi:10.1161/HCI.0000000000000020
2.Gulati M, Levy PD, Mukherjee D, et al.2021 AHA/ACC/ASE/CHEST/SAEM/SCCT/SCMR Guideline for the Evaluation and Diagnosis of Chest Pain: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation.2021;144(22):e368-e454.doi:10.1161/CIR.0000000000001029
3.Hoek R, van Diemen PA, Somsen YBO, et al.Myocardial perfusion imaging in advanced coronary artery disease. Eur J Clin Invest.2025;55(7):e70024.doi:10.1111/eci.70024
4.Huang JY, Huang CK, Ko CL, Chien KL, Wu YW.Myocardial Perfusion Imaging and Revascularization Predict Long-term All-cause Mortality in Patients with Suspected CAD. Acad Radiol.2025;32(12):7166-7176.doi:10.1016/j.acra.2025.08.046
5.Smit JM, Hermans MP, Dimitriu-Leen AC, et al.Long-term prognostic value of single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging after primary PCI for STEMI. Eur Heart J Cardiovasc Imaging.2018;19(11):1287-1293.doi:10.1093/ehjci/jex332
6.Knott JD, Kronzer E, Anavekar N, Chareonthaitawee P, Askew JW.Radionuclide imaging techniques for assessing myocardial viability: Clinical applications, evidence, and future directions. Prog Cardiovasc Dis.2025;93:51-59.doi:10.1016/j.pcad.2025.08.005
梗死亲和、心脏浸润及其他心肌成像
亲心肌梗死显像使用放射性标记物，如锝-99m焦磷酸盐和抗肌球蛋白（铟-111 [In-111]标记的心肌肌球蛋白抗体），这些标记物积聚在受损心肌区域。通常在急性心肌梗死后12～24小时出现阳性显像，持续时间约1周；如果心肌梗死后心肌坏死继续或形成室壁瘤，则可能会持续阳性。由于心肌梗死的其他诊断试验（例如生物标志物）更容易获得且费用更低，而且该技术除了提供梗死面积大小外，不能提供其他预后信息，因此该技术很少使用。
Tc-99m焦磷酸盐同样用于评估转甲状腺素蛋白淀粉样变性（一种淀粉样变性，其中错误折叠的转甲状腺素蛋白片层可在包括心脏在内的组织中积聚）中的心脏浸润。心肌中的转甲状腺素蛋白淀粉样蛋白沉积物对Tc-99m焦磷酸盐具有高度亲和性。在没有轻链淀粉样变性的血清和尿液表现（其也可浸润心肌并导致阳性扫描），或没有近期梗死的情况下，心肌中的高摄取率是转甲状腺素蛋白心脏淀粉样变性的特异性指标，并且可以消除进行心肌活检的需要。
其他放射性检查包括碘-123（I-123）标记的脂肪酸，在心肌缺血部位产生冷区；枸橼酸镓-67，在活动性炎症部位积聚（如在急性炎症性心肌病时）；以及碘-123间碘苄胍，是一种由交感神经系统的神经元摄取和储存的神经递质类似物，在研究中用于评估心力衰竭、糖尿病、嗜铬细胞瘤、某些心律失常和致心律失常性右心室发育不全。
放射性核素心室造影
放射性核素心室造影用于评估心室功能。可用于测量冠状动脉疾病、瓣膜性心脏病和先天性心脏病在静息和运动时的射血分数。 对于使用有心脏毒性的癌症化疗药（例如蒽环类）的病人，有些医生更喜欢用该方法系列评估其心功能。然而，放射性核素心室造影已基本上被超声心动图代替，后者费用低，没有放射线暴露，而且理论上可以同样精确地测定射血分数。
经静脉注射Tc-99m标记的红细胞。左心室（LV）和右心室（RV）功能评估可以通过：
首次通过法（一种对逐个心搏进行分析的方法）
门控（心电图[ECG]同步）血池显像（多门控采集，在数分钟时间里完成）
无论是休息时或运动后均可进行研究。首次通过研究是快速且相对容易的，但MUGA可以提供更好的图像并且被更广泛地使用。
应用 首过法 时连续显像8～10个心动周期，此时显像剂与血液混合并从中心循环通过。首过法是评估右心室功能和心内分流的理想方法。
在 多门控采集显像 时，显像与心电图的R波进行同步。在每个心动周期内的各个短暂时间里序列采集多个图像共5～10分钟。经计算机处理产生心动周期各个部分的平均血池影像，然后合成为模拟心脏搏动的连续电影图像。MUGA已被用于冠状动脉疾病和/或心肌梗死、瓣膜性心脏病患者以及心脏肿瘤学中的左心室和右心室功能评估。MUGA检查已被超声心动图、心脏磁共振成像及其他影像学方法所取代，仅在其他影像检查禁忌或不可用时才保留少数适应症（1、2）。
放射性核素心室造影参考文献
1.Addison D, Neilan TG, Barac A, et al.Cardiovascular Imaging in Contemporary Cardio-Oncology: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation.2023;148(16):1271-1286.doi:10.1161/CIR.0000000000001174
2.Writing Group Members, Doherty JU, Kort S, et al.ACC/AATS/AHA/ASE/ASNC/HRS/SCAI/SCCT/SCMR/STS 2019 appropriate use criteria for multimodality imaging in the assessment of cardiac structure and function in nonvalvular heart disease: A report of the American College of Cardiology Appropriate Use Criteria Task Force, American Association for Thoracic Surgery, American Heart Association, American Society of Echocardiography, American Society of Nuclear Cardiology, Heart Rhythm Society, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, and the Society of Thoracic Surgeons. J Thorac Cardiovasc Surg.2019;157(4):e153-e182.doi:10.1016/j.jtcvs.2018.12.061
