心肌灌注显像（myocardial perfusion imaging）是利用正常或有功能的心肌细胞选择性摄取某些核素或核素标记化合物，SPECT或PET进行心肌灌注显像，注射显像剂后局部心肌摄取显像剂的量与该部位心肌的血流量（myocardium blood flow）成正比。血流灌注正常且存活的心肌可摄取心肌灌注显像剂，而坏死心肌或缺血心肌不能摄取显像剂或摄取减低，表现为病变区心肌不显影（缺损）或放射性摄取减低（稀疏），数此可判断心肌灌注异常的程度、部位和范围。

目前，应用于临床的SPECT心肌灌注显像剂有两大类，一是 ²⁰¹Tl，另一类是 ^99mTc标记的心肌灌注显像剂。另外，还有应用于PET的心肌灌注显像剂，主要有 ⁸²Rb、 ¹³N-NH ₃和 ¹⁵O-H ₂O。

²⁰¹Tl是较早用于心肌灌注的显像剂，半衰期73小时，首过心肌提取率约为85%。 ²⁰¹Tl心肌灌注显像分为初始分布和再分布显像，也就是在一次静脉注射 ²⁰¹Tl后即能获得负荷（初始分布）和延迟（再分布redistribution）心肌血流灌注影像。

初始分布：静脉注射 ²⁰¹Tl 后5～10分钟，进行心肌显像为初始显像，显示负荷状态下心肌血流灌注，正常血供心肌细胞摄取达到高峰，而缺血心肌细胞摄取能力低，因此初始分布是负荷心肌灌注变化。

²⁰¹Tl再分布：再分布是 ²⁰¹Tl心肌灌注显像的重要特点，再分布显像显示静息心肌灌注变化。 ²⁰¹Tl在心肌的分布是一个动态过程，当心肌摄取 ²⁰¹Tl达到高峰后，心肌细胞开始不断地将 ²⁰¹Tl洗脱至血液中，正常血供心肌洗脱速度较快，而缺血心肌洗脱缓慢，当达到一定时间后（3～4小时）进行显像，缺血心肌和正常心肌两者之间的 ²⁰¹Tl浓度差缩小乃至消失，出现显像剂在缺血区的填充，这就是 ²⁰¹Tl的再分布现象，这种负荷和延迟显像分布的差异是诊断心肌缺血的表现。

^99mTc-MIBI是目前在国内临床应用最广泛的心肌灌注显像剂。首过提取率约60%～70%， ^99mTc半衰期6小时，在注射显像剂后1～2小时，显像剂在细胞内是相对稳定，故没有明显再分布，因此几小时后显像仍然反映注射时的心肌血流分布，评价有无心肌缺血，需进行负荷和静息显像，两次注射显像剂后分别显像。由于主要通过肝胆和肾脏排泄，为了减少肝胆对心肌显影的干扰，注射显像剂后20min进食脂肪餐，以加速肝胆排泄。

^99mTc-tetrofosmin是继 ^99mTc-MIBI后又一重要的心肌灌注显像剂。无明显再分布，注射显像剂后30分钟左右显像。与 ^99mTc-MIBI比较，特点是标记简单（不需加热）、心肌摄取较快而滞留时间较短、肺和肝的清除较快。

用于PET的心肌血流灌注显像剂有 ⁸²Rb、 ¹³N-NH ₃ 和 ¹⁵O-H ₂O，其半衰期都很短，短时间内可重复注射进行系列显像，但需配备加速器或发生器。

正常冠状动脉有很强的储备能力，当剧烈运动或增加负荷时，心脏做功增加，以增加全身的供血量，此时，正常冠状动脉扩张，血流量增加3～5倍，使心肌氧的供需在新水平上达到平衡；但有狭窄的冠状动脉的储备能力降低，不能像正常冠状动脉那样有效扩张，其心肌灌注的血流量明显低于正常心肌。

在静息状态下，即使冠状动脉狭窄在80%以上，冠状动脉通过自身的调节作用，血流量仍可维持正常，患者不发生心绞痛，此时静息心肌灌注显像表现正常；但在运动状态或药物作用下，狭窄的冠状动脉血流量不能相应增加以满足心肌耗氧量，可能导致心肌缺血。所以，要想了解患者有无心肌缺血，单纯的静息显像是没有意义的，在患者病情能够耐受的情况下需要采用负荷试验，常用的负荷试验包括运动试验（exercise test）和药物试验（pharmacological stress test）。

运动试验是最常用的负荷试验方法。患者能够耐受运动负荷试验时，应首选运动试验。适应证：①胸痛的诊断和鉴别诊断；②检测冠心病心肌缺血、心肌梗死的部位、范围、程度；③冠心病治疗效果观察及预后估测。禁忌证：①一周内发生的急性心肌梗死；②没有控制的不稳定性心绞痛；③严重心律失常；④心功能不全；⑤严重全身性疾病或运动障碍。

外源性腺苷直接作用于冠状动脉血管平滑肌细胞上的腺苷A2受体，使冠状动脉血管扩张，正常冠状动脉血流量增加4～5倍，而狭窄病变血管扩张程度小或不能扩张，血流量增加很少或不增加，从而导致正常血供心肌和病变心肌血流灌注差异增大，在心肌灌注显像上表现为两者的显像剂分布差异增大。适应证：特别适合于不能运动或无法获得足量运动的年老体弱以及下肢神经、肌肉、骨关节病变的患者。禁忌证：支气管哮喘、病窦综合征、Ⅱ°～Ⅲ°房室传导阻滞患者禁用。方法：采用静脉泵输注，剂量0.14mg/（kg•min），共输注6min。输注3min时静脉注射显像剂。

双嘧达莫可抑制血管内皮细胞和红细胞对腺苷的再摄取以及抑制腺苷脱氢酶对腺苷的灭活作用。因此，双嘧达莫是抑制体内内源性腺苷的降解，使腺苷在组织间和血液中的含量增高，内源性腺苷在体内增多，其作用原理与上述静脉注射腺苷的作用相同，不同的是双嘧达莫半衰期为45分钟，比腺苷（2sec）半衰期长。适应证与禁忌证同腺苷负荷试验。方法：采用静脉注射，剂量0.14mg/（kg•min），共输注4分钟，输注结束后2分钟静脉注射显像剂。

多巴酚丁胺是一种正性肌力药物，主要作用于心脏β1受体，使心率加快，收缩压升高，心肌收缩力增强，心肌耗氧量增加，作用机制与运动试验相似，可使冠状动脉血流量增加2～3倍，而狭窄的冠状动脉血流量不能相应增加，造成病变的心肌灌注不足和氧供失衡，在心肌灌注显像中表现为放射性分布稀疏、缺损，达到诊断心肌缺血的目的。适应证：基本与腺苷试验相同，此外还适用于支气管哮喘的患者。禁忌证：高血压、不稳定性心绞痛及严重的心律失常。方法：采用静脉泵输注，剂量从5μg/kg•min开始，每3分钟递增5μg/kg，最大量可达到40μg/kg•min。

静脉注射显像剂后，应用SPECT进行断层采集，采集结束后应用心脏专门断层处理软件和合适的滤波进行断层重建，获得左心室心肌短轴、水平长轴和垂直长轴的断层图像。

应用心电图作为门控信号，以R波触发采集不同心动周期时段的心肌灌注图像。门控心肌SPECT每一次投影，在每个心动周期可采集8～16帧图像，因此这是与非门控显像的不同所在，非门控只采集1帧图像。这样门控采集的信息量明显增大，这就需要增加显像剂的剂量，延长投影据数的采集时间。图像处理过程中将每个心动周期相应时段的放射性计据叠加起来，形成收缩期、舒张期不同时段的心肌灌注图像，可利用电影显示、半定量方法进行图像分析，门控心肌SPECT可同时观察心肌灌注、左室室壁运动，并可测量左室收缩功能。值得注意的是如果患者有明显的心律不齐，门控采集会很困难，显像结果可能不理想。

因此门控显像的优点在于一次显像，除可探测心肌血流灌注外，同时还可观察心室的整体功能和心室局部室壁运动。

采用肉眼观察心肌灌注图像，描述显像剂分布情况，根数显像剂分布减低的程度不同可描述为分布稀疏或缺损。

心肌断层显像判断心肌灌注显像异常的原则是在同一个心肌节段在两个不同的断面上连续两个或两个以上层面的分布异常。

应用心脏断层重建程序处理后获得左心室三个方向的影像（图1-10-1）：左室心肌短轴（short axis slices）、水平长轴（horizontal long axis）和垂直长轴（vertical long axis），各个室壁心肌显像剂分布均匀，在心尖部和室间壁的膜部可见显像剂分布稍稀疏（图1-10-2）。静息状态下右心室一般不显影，负荷状态下可见右室淡影。

是垂直于心脏长轴从心尖向心底的依次断层影像，呈环状，能显示左室前壁、侧壁、下壁、后壁和间壁。

是平行于心脏长轴由膈面向上的依次断层影像，呈直立马蹄形，显示左室心尖、间壁和侧壁。

是垂直于上述两个层面，由室间壁向左侧壁的依次断层影像，呈横位马蹄形，显示左室前壁、心尖和下、后壁。

门控显像除了可以提供上述心肌断层影像的所有信息外，增加了心脏功能和室壁运动的一些定量指标。在断层显像重建后的图像上，利用计算机自动勾边技术勾画左室的心腔轮廓，求出舒张末期容积（EDV）和收缩末期容积（ESV），再计算出左室射血分据（LVEF）=（EDV-ESD）/EDV×100%。可获得心脏不同运动时相的断层图像，按照舒张末期和收缩末期的顺序，将8～16帧图像在计算机屏幕上电影显示，就能观察心肌各节段收缩和舒张的情况。

与正常的心肌细胞相比，病变心肌的摄取减少，常见的心肌显像异常图像为显像剂的分布稀疏或缺损，更为重要的是比较负荷与静息显像图像的变化；另外异常的表现还有运动显像左心室一过性增大，表示左心功能降低，当右心室负荷过重时静息显像出现右心室心肌显影清晰。

由于冠状动脉具有心肌节段性供血的特点，可根数每支冠状动脉供血区域和心肌节段的对应关系，大致评估心肌灌注显像中出现显像剂分布稀疏、缺损的室壁节段来推测可能的冠状动脉病变部位。冠状动脉左前降支（LAD）主要灌注左室前壁、心尖和间壁；左回旋支（LCX）主要灌注左室侧壁和部分下、后壁；右冠状动脉（RCA）主要灌注左室下、后壁和后间壁以及右心室。

不同的心肌病变其心肌灌注显像影像表现也不一样，根数负荷试验显像和静息显像的对比，可有下列几种变化。

负荷试验心肌灌注显像上出现心肌节段性的缺损，延迟显像或静息显像可见原缺损区显像剂分布充填，这种改变为可逆性缺损，此种表现为心肌缺血的典型特征（图1-10-3）（见文末彩图）。

固定性缺损也称为不可逆性缺损（irreversible defect）。负荷显像和静息显像都存在某心肌节段的显像剂分布缺损，两次显像没有变化，这种改变为不可逆性缺损，影像通常提示心肌梗死（图1-10-4）（见文末彩图）。

负荷显像呈现显像剂分布缺损，而延迟显像或静息显像时原缺损区显像剂分布增加，但仍低于正常水平，或缺损区明显缩小，提示患者存在部分的心肌梗死和心肌缺血（图1-10-5）。

相对于其他无创检查方法，核素心肌灌注显像是无创伤性检测冠心病心肌缺血的准确方法，它可判断心肌缺血的部位、范围与程度，是应用最广泛的诊断冠心病的检查方法之一。荟萃分析显示，运动心肌灌注显像诊断冠心病的灵敏度平均为89%，特异性为80%。药物负荷心肌灌注显像与运动心肌灌注显像诊断冠心病的准确性，没有明显的差异。

核素心肌灌注显像直接反映冠状动脉供血的心肌灌注状态。冠状动脉造影是显示冠状动脉有否狭窄等形态改变的最好方法，但它不能反映心肌局部的血流灌注与心肌细胞活性。当冠状动脉造影显示血管狭窄大于50%时，就认为冠状动脉造影阳性，但是否可引起患者心肌供血的障碍，是否有心肌缺血，就可以通过负荷心肌灌注显像了解心肌血流灌注情况及冠状动脉的储备功能，再与静息心肌显像对比，当负荷心肌影像出现显像剂分布稀疏或缺损，而静息显像呈正常或明显填充，即可逆性缺损，提示患者有心肌缺血，可确定缺血的部位、范围、大小；另一种情况，即使患者冠状动脉造影狭窄大于50%，如心肌灌注显像正常未发现可逆性缺损，说明从功能上患者的心肌血流灌注还没有异常改变，也就是没有发生心肌缺血，这种可见于临界性狭窄病变、也可见于远端分支狭窄病变等不足以引起血流动力学改变的情况时。从以上可看出，冠状动脉造影与心肌灌注显像二者分别反映了解剖形态学和血流动力学的两种不同的参据，一方面，二者相辅相成，紧密相关；另一方面，二者又不完全一致。

典型的不可逆性缺损可以诊断心肌梗死，并可显示心肌梗死病变的部位、大小和范围，对于心肌梗死患者有无存活心肌，还需要进一步行心肌代谢显像进行评价。

急性心肌梗死患者一般不宜运动负荷试验，可采用静息显像。以下情况特别需要诊断和排除心肌梗死：①急性胸痛的鉴别诊断，急诊胸痛可见于多种心、肺和胸部疾患，其中急性冠脉综合征特别是心肌梗死危及患者生命，常规心电图和心肌酶学检查可诊断大部分急性心肌梗死患者，但部分患者心电图表现不典型，心肌标志物检查失去了有效时间，静息心肌灌注显像为发现心肌梗死提供了一种有效的手段，通常在心肌梗死后6h，在梗死区域几乎无一例外地表现为灌注异常的影像，而心肌显像为正常的患者，通过临床进一步的观察，发生心肌梗死的可能性极小。因此心肌显像有非常高的心肌梗死阴性预测值和无心脏事件预测值；②心电图异常Q波的鉴别诊断，除心肌梗死外，其他一些疾病也可有心电图Q波改变，临床上常见如肥厚型心肌病、肺心病等，单凭病史及心电图难以鉴别，静息心肌显像出现心肌灌注缺损可明确患者发生了心肌梗死，而肥厚型心肌病、肺心病等会有其他的影像改变，可将这些疾病与心肌梗死鉴别诊断。

心肌灌注显像可用于筛选患者是合适药物治疗还是介入或冠状动脉旁路移植手术治疗，手术主要是参考冠心病患者的冠状动脉造影和心功能状态，但核素显像可为临床提供重要的参考信息。冠状动脉狭窄患者，同时有可逆性的灌注缺损，是血管重建术的重要的适应证。核素心肌灌注显像显示的可逆性灌注缺损提供了患者是否存在心肌缺血以及缺血的部位、范围、严重程度，可逆性灌注缺损的范围大、程度重，为高危患者，心脏事件的发生率高，这类患者需及时行血管重建术，以降低发生心脏事件的可能。当冠状动脉狭窄患者心肌灌注显像正常时，提示患者心脏事件的发生率低，预后良好，此类患者可暂缓手术，先接受药物治疗。对于那些冠脉狭窄程度不严重的患者，如远端病变、轻-中度狭窄病变，是否需要接受手术治疗，可参考心肌灌注显像的结果，当有可逆性灌注缺损时，需接受手术，反之可先采用药物治疗。冠脉造影异常，通过心肌灌注显像判断某支冠脉心肌缺血最为严重，即负荷诱发的心肌缺血，确定罪犯（culprit）血管，为术式提供帮助，估价治疗的可行性。一些多中心临床试验表明，应用心肌显像的心肌缺血指导的“保守性”诊断、治疗方案是安全、有效的。最近，大组随机对照临床研究COURAGE试验表明，稳定性心绞痛患者的内科药物治疗效果与PCI的治疗效果比较，没有差异的。但是，亚组分析表明，PCI前SPECT检查显示，有明显心肌缺血的患者，PCI组的疗效优于内科药物治疗组。而且，不论是PCI组，还是内科药物治疗组，治疗后的SPECT检查显示正常或心肌缺血范围明显缩小的患者其预后均好于治疗后心肌缺血范围无明显改变的患者。ACCF/SCAI/STS/AATS/AHA/ASNC冠状动脉血管重建适用性准则指出，一般情况下，对急性冠状动脉综合征患者与有明显症状和（或）心肌缺血的患者，进行冠状动脉血管重建是有益的；反之，对于无症状的患者或无创性检查显示为低度危险和很少使用药物治疗的患者，冠状动脉血管重建是没有明显益处的。

手术后患者症状的好转不能作为疗效评判的唯一依数。这是由于自觉症状受主观因素影响较大。对于冠心病治疗后疗效的评价，通过术前、后比较心肌灌注显像，直观地显示心肌血流灌注的变化，评价手术效果和术后病情变化，其方法无创、简单、准确。成功、有效的治疗后一般患者的症状消失或明显减轻，当症状复发或出现新症状时，需要明确原因，是否存在心肌缺血，典型的心绞痛容易诊断，但症状不典型，是否存在术后的再狭窄，鉴别诊断就很困难，心电图运动试验有一定的帮助，但灵敏度及特异性均较低；术后没有症状也并不能完全排除心肌缺血的可能性，所以，心肌灌注显像在血管重建术后的疗效监测中有重要意义，对于成功的血管重建术，术前可逆性的灌注缺损，术后大多据恢复正常，当术后心肌灌注显像出现了可逆性的灌注缺损时，提示存在心肌缺血，根数缺血的部位，明确缺血是由于术后发生了血管的再狭窄，还是有新的狭窄病变，或者是未接受血管重建术治疗的冠状动脉的病变，从而为临床进一步检查和治疗提供重要信息。

心肌灌注显像不仅在诊断冠心病中有重要作用，作为一种无创伤的检查方法还可对冠心病和疑诊冠心病患者进行预后评估和危险性分层（risk stratification），根数心肌灌注影像可将患者按心脏性死亡的危险度分为低、中、高危组，做出预后的判断，医师数此对不同患者选择最佳的治疗方案。大量临床资料表明：当心肌灌注显像表现为可逆性灌注缺损范围大，LVEF降低，运动负荷后一过性左室增大，肺摄取显像剂增加，这些患者危险度高，心脏事件的发生率高，预后欠佳；可逆性缺损患者与心肌显像正常患者比较，心脏事件的发生率增加6～12倍。与此相反，即使患者冠状动脉造影显示有冠状动脉狭窄病变，但心肌灌注显像正常时，患者的危险度低，心脏事件的发生率低，患者预后也是良好的，心脏事件的发生率<1%，其年心脏事件发生率与正常人群相似。