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心脏影像学检查

作者:

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

最后一次全面审校/修订者 9月 2017| 内容末次修改日期 9月 2017
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标准的影像学检查包括

由于心脏不停地跳动,标准CT和MRI的应用价值有限,但是快速CT和MR技术可提供有用的心脏图像,有时在显像时给患者使用药物(如β阻断剂)以减慢心率。

此外,使用心电门控的同步图像记录(或重建),可以使用几个心动周期的信息来创建心动周期某个选定点的单一图像。

使用ECG在想要得到数据的心动周期某个部分触发X线的ECG门控比不用ECG门控时的X线曝光量更少,并且不中断X线。

胸部X线

胸部X线检查在刚开始进行心脏病的诊断时有用。后前位和侧位片可提供心房和心室的大小和形状,以及肺血管床的情况。但对心脏结构和功能的精确了解几乎总是需要进一步的检查。

CT

螺旋CT可用于评估心包炎、先天性心脏病(特别是异常动静脉连接)、大血管疾病(如主动脉瘤、主动脉夹层),心脏肿瘤、急性肺栓塞、慢性肺血栓栓塞性疾病和致心律失常性右心室发育不良。然而,CT需要用不透射线的对比剂,这可能会限制其在肾功能损害的病人中应用。

电子束CT,以前称为超高速CT或电影CT,与传统CT不同,不使用移动的X线源和靶,其X线束的方向由磁场控制,由一排静止的探测器阵列进行检测。由于不需要移动机器,可以在几分之一秒内获得图像(可以选取心动周期的某个特殊点进行成像)。

CT造影显示正常的冠状动脉

电子束CT主要用于检测和定量冠状动脉钙化这一动脉粥样硬化的早期征象。然而,电子束CT的空间分辨率很差,不能用于非心脏疾病的诊断,因此,新的标准CT技术用于心脏病的诊断更可取。

多排螺旋CT(MDCT)有64个探测器,扫描时间非常快;尽管通常一次成像需要30秒,但一些先进的机器可在单个心搏周期内生成一个图像。双源CT在1个吊架上使用2个X线源和2个多排探测器阵列,使得扫描时间减少一半。这两种设备似乎都能识别冠状动脉钙化和血流限制性(即>50%狭窄)冠状动脉阻塞。通常要使用静脉对比剂,尽管非增强扫描能够查出冠状动脉钙化。

MDCT作为代替冠状动脉造影的非侵入性方法,现在主要用于负荷显像试验结果不确定的病人。MDCT的主要价值是排除冠状动脉疾病的低或中度风险者的临床明显的冠状血管疾病。然而,辐射剂量很大,约为15毫西弗(mSv,拍一张胸片的辐射剂量为0.1mSv,冠状动脉造影为7mSv),新的影像技术可以降低放射剂量至5~10mSv。存在高密度的钙化斑块时会产生图像伪差,干扰对图像的解释。

MRI

标准MRI在评估心脏周围区域时有用,特别是纵隔和大血管(如研究动脉瘤、动脉夹层和狭窄)。由ECG门控获得的图像,其分辨率可达到CT或超声心动图的水平,清楚地勾画出心肌壁的厚度和运动、心腔容积、腔内肿块或血块以及瓣膜平面。

在注射一种顺磁性对比剂(钆-二乙烯三胺五醋酸,Gd-DTPA)后进行序列MRI所获心肌灌注图像的分辨率高于核素显像。MRI通常被认为是测量心室体积以及射血分数最准确和可靠的方法。然而,肾功能损害的病人在使用钆对比剂后,可能会发生肾源性系统性纤维化, 这是一种潜在性威胁生命的疾病。

当应用对比剂完成MRI后,可获得梗死的大小和位置的三维信息,并且可测量心腔内的血流速度。通过给予正性肌力药物多巴酚丁胺评估心肌组织的收缩反应或使用对比剂(如Gd-DTPA,它通过完整的细胞膜排出细胞外),可以评估心肌的存活性。MRI可以区分心肌疤痕和炎症性水肿。在马凡氏综合征患者中,MRI测量升主动脉扩张直径比超声心动图更准确。

磁共振血管造影(MRA)用于评估感兴趣血管的血管容积(如胸部或腹部血管),可同时评估所有的血流。MRA可用于检测颈动脉、冠状动脉、肾动脉或周围动脉的动脉瘤、狭窄或阻塞。正在研究应用该技术检测深静脉血栓形成。

正电子发射断层扫描(PET)

PET可以显示心肌灌注和代谢,有时被用于评估心肌活力,或者被应用于产生模糊图像的单光子发射CT(SPECT)检查之后或者非常肥胖患者,以评估心肌灌注。

灌注药物 是被用来跟踪输入的特定区域的血流量的量,并在有助于发现静息状态下心肌灌注缺损。用于测定灌注的显像剂包括(11C)二氧化碳、(15O)水、(13N)氨和(82Rb)铷。只有82Rb不需要现场回旋加速器。

代谢剂 是一种非放射性类似物,可被吸收并通过细胞代谢的正常生物物质他们包括

  • 氟-18[18F]标记的脱氧葡萄糖(FDG)。

  • 11C 醋酸

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心肌。灵敏度比心肌灌注显像更高,因此FDG成像的临床意义更大,因为对发现有存活心肌的患者选择血运重建获益更大,而对只是疤痕患者,选择血运重建则没有意义。该用途可能为费用昂贵的PET找到理由。18F的半衰期足够长(110分钟),通常不需要在现场生产。应用传统的SPECT照像机进行FDG显像的技术将会使FDG显像得到广泛应用。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。对11C乙酸盐的摄取不依赖像血葡萄糖水平这样容易变化的因素,血糖浓度可影响FDG的分布。对预测介入治疗后心肌功能的恢复,11C乙酸盐显像要优于FDG显像。然而,由于半衰期只有20分钟,11C必须使用现场回旋加速器生产。

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