心血管疾病的診斷方法涉及廣泛.而心電圖將在特殊的心血管疾病中討論.其他的無創性和有創性方法討論如下.

無創性方法

　　重要的無創傷性技術是X線平面照相術,放射性核素顯像,正電子發射體層攝影和磁共振成像.

X線平面照相術

　　應拍胸部正位和側位平片來評價心臟大小,心臟形狀,腔室分析,肺野性質,尤其是血管系統.

　　心臟大小顯示正常,常可明確排除嚴重心臟疾病,尤其是冠狀動脈疾病(CAD),以及后負荷增加(如主動脈瓣狹窄).因而,測量心臟大小有助于對病人的一系列研究和統計.和胸廓對比,嬰兒和兒童的心胸比例較成人為大.

　　心臟形狀異常的解釋有一定難度.縱隔腫瘤和心包腫瘤或缺損偶然會和腔室異常擴大相混淆.

　　腔室的大小從平片上估計較難,是因為腔室重疊以及其他結構的覆蓋(如心包,縱隔脂肪,橫膈).特定腔室擴大的常規表現應用上也時有難度,并產生誤導.盡管有這些限制,腔室大小估計仍存在一定價值.

　　在肺部的大血管形態及血管改變對評價心臟功能十分重要.在心臟診斷上,肺野的表現常比心臟的表現更有意義.

放射性核素顯像

　　放射性核素心臟顯像是容易耐受,操作相對簡便,只需中等費用的設備,病人所受到照射劑量比作X線檢查要少.其可用于評價冠狀動脈疾病,瓣膜性或先天性疾病,心肌病和其他心臟疾病.該顯像的歸類又分一類為顯示心肌或心肌梗死(心肌灌注顯像和心肌梗死顯像),另一類為評價心室功能和心室壁運動(心室造影術).

心肌灌注顯像

　　心肌灌注顯像可用于初步評價某些胸痛病人(如主要為那些原因不明的疼痛者)以確定由血管造影術顯示的冠狀動脈狹窄或側支血管的功能上意義以及作為旁路手術,經腔內血管成形術或血栓溶解術的隨訪手段.這種顯像技術亦可用于估計急性心肌梗死后的預后,因為它能顯示急性心肌梗死者的血流灌注異常的范圍和陳舊性梗死造成的瘢痕范圍.

　　心肌灌注顯像常使用放射性鉈(201Tl),作用如鉀離子的類似物.靜脈注射后,201鉈迅速離開血管床并開始與血流成比例地進入細胞.大約4%的劑量一時性進入心肌,這種小劑量使心臟和周圍低本底的肺臟呈鮮明的對照.其次,在心肌和血液以及其他組織間(如骨骼肌肉,肝臟,腎臟)的201鉈處于一個平衡狀態,這時集中于存活心肌的201鉈產生的變化反映了穩態的局部血流.因此,正在運動的病人,201鉈分布的心肌缺損見于非存活的區域(如梗死,瘢痕)以及伴血流減少的存活區域(如有血流動力學顯著意義的冠狀動脈狹窄的遠端缺血區).

　　在病人休息數小時后,201鉈分布將發生變化,而非存活瘢痕引起的分布缺損不發生變化.然而,缺血區201鉈的后期顯像則可能表現為最初缺損的消失或縮小,運動后3~4小時進行顯像呈缺損有30%~40%是見于缺血區而并非是瘢痕.休息時額外小劑量201鉈注射后再次顯像可看到那些區域大多屬存活.初次注射后第二天再顯像將產生相同結果.盡管有這些措施但震蕩的或冬眠的心肌區域則可仍然表現為缺損.

　　201鉈其復雜的顯像特性加速了锝(99mTC)的心肌灌注制劑一些類型的發展；sestamibi,tetrofosmin和teboroxime市場有售并對冠狀動脈疾病診斷具有同樣的敏感性.尤其是sestamibi,已用于許多實驗室.

　　較大劑量99m锝(＞30m Ci)結合灌注評價可作為首次通過的功能研究(見下文心室造影術).在一些實驗中,開始先作99m锝sestamibi運動試驗,隨即再進行靜息的201鉈顯像,這樣可減少放射性核素顯像的總時間.在實驗室分別不同的天數里進行運動和靜息sestamibi研究時,如一開始運動試驗就沒有異常灌注的顯像時,就可不再進行靜息研究.

　　心肌灌注顯像也受偽差影響,其中有些是因軟組織過多地覆蓋而造成心肌活動衰減.婦女乳房組織產生的衰減特別困難,因為在視野的不同節段上方存在有很大個體差異的乳房組織數量.乳房衰減偽差在平面顯像時更為明顯,以至于可影響到單光子發射計算機體層攝影(SPECT).橫膈以及腹內容物引起的衰減可產生下壁的假性缺損,當圖像資料取自于360°以上時最明顯.99m锝光子(140KeV)比201鉈發射的低能光子(60~80KeV)受到衰減要少.

　　注射201鉈后當肺部的轉運時間延遲時導致201鉈大量積聚在肺部.201鉈顯像中熱肺的結果便提示有心排血量的降低.其原因可能是缺血,但這種結果沒有特異性.使用99m锝標記灌注制劑時這種現象卻不多見.

　　123碘(123I)-標記脂肪酸檢測缺血心肌.心臟肌肉正常時以脂肪酸代謝作為主要能量來源；缺血的心肌轉換為葡萄糖代謝.靜息時放射性標記脂肪酸的分布和灌注劑相比可能接近于作為存活和可搶救心肌金標準的氟-18-脫氧葡萄糖指標(見下文正電子發射體層攝影).但這些制劑在臨床上并不是常規應用的.

　　其他放射性核素也較少應用.由于檸檬酸鹽鎵(67Ga)積聚在急性炎癥部位,已被應用于檢測炎癥性心肌病的存在和嚴重程度.它在心肌炎癥活動時積聚,在炎癥消退時則減少.然而,在用皮質類固醇治療時67鎵的檢測不很準確,在診斷細菌性心內膜炎時它比二維超聲心動圖效果要差.

　　123I碘芐基胍,一種神經傳導類似物,貯存和作用于交感神經系統和神經元中.用該制劑進行心臟顯像可用于評價心肌病病人及早期發現化療對心臟的毒性(如阿霉素).

　　SPECT,是放射性核素顯示心臟分布最常用的技術,以旋轉的照相系統采集圖像后再重構切面圖像.在平行于左室短軸和長軸上觀察心肌活動.多頭SPECT系統往往在10分鐘內完成顯像.定量顯示可以彌補運動和延遲顯像的肉眼觀察.SPECT改善了對下壁和后壁的異常發現以及改善了在平面顯像呈持續性灌注的缺損而又不能確診的梗死小區域.另外也改善了對造成缺損的血管識別.再者,可定量大面積梗死和存活心肌,對判斷預后有價值.SPECT心肌灌注顯像對明確冠狀動脈疾病的敏感性為90%~95%.

激發試驗技術

　　運動應激試驗一般在常規的平板上進行,采用Bruce方案或類似的運動時間表,對病人監測.如無禁忌證,運動持續至按年齡預定的大于85%的最大運動量,在病人運動頂峰時注射顯像制劑(放射性核素).在此水平上鼓勵病人持續增加30~60秒以使放射性活性按照運動相關性血流模式進行分布.在注射較多 201鉈后可進行重復注射顯像,重復注射可常規地用于延遲顯像之前(所有病人)或之后(掃描顯示持續缺損病人).

　　在檢測有明顯的冠狀動脈缺血中；運動負荷-再分布201鉈顯像要比心電圖運動試驗更具有敏感性和特異性；如將201鉈和運動心電圖結果相加則增加冠狀動脈疾病的敏感性.使用99m锝制劑也得到相同結果.

　　藥物激發試驗使用放射性核素心肌灌注顯像,對不能進行運動激發試驗而需分析ST段者尤為適用,如應用洋地黃的病人,束支傳導阻滯病人或婦女(在正常婦女中最大運動激發試驗將有約50%的假陽性,原因不明).用心肌灌注劑進行藥物激發試驗也用于不能運動的病人(如肥胖,關節炎或年老因素).

　　可使用一種冠狀動脈擴張劑,如雙嘧達莫,以增加內源性腺苷.雙嘧達莫,經靜脈注射,使正常冠狀動脈增加心肌血流,但在狹窄遠端的動脈卻不增加,以至于正常分布時201鉈攝取增加而在狹窄分布時活性相對降低.因此顯像相似于運動后顯像.雙嘧達莫靜脈注射3~5分鐘后201鉈顯像對冠狀動脈疾病的敏感性相同于運動試驗.雙嘧達莫引起的缺血或其他不良反應(如惡心和嘔吐,頭痛,支氣管痙攣)可以靜脈推注氨茶堿得以緩解.

　　腺苷可作為雙嘧達莫替代物經靜脈輸入.腺苷在血漿中快速降解,通過終止輸液可反轉其作用.在雙嘧達莫或腺苷的研究中氨茶堿和有關黃嘌呤化合物可產生一個假陰性,因此在檢測前24小時應避免消耗咖啡因和含有茶堿的支氣管擴張劑.多巴酚丁胺,β1 受體激活劑也可用作為激發劑.

心肌梗死顯像

　　梗死顯像取決于心肌受損區域的放射性標記示蹤物的積聚.骨掃描制劑(如99m锝焦磷酸鹽)積聚于這些部位,可能繼發于膜破損和微量鈣化.顯像一般在急性心肌梗死后12~24小時呈陽性并持續陽性大約1周；在心肌梗死后仍持續有心肌壞死以及產生室壁瘤病人可呈持續陽性.顯像在穿壁性梗死中的陽性要比心內膜下梗死更多.

　　采用平面技術,經靜脈輸入99m锝焦磷酸鹽后約1小時作心肌區域多次顯像.為了區分血池和心肌活動往往有必要作延遲觀察(2~4小時).SPECT將改善攝取部位的空間定位.顯像表現出局部和廣泛的99m锝焦磷酸鹽積聚(如大于或等于肋骨活動)要比顯示模糊或呈彌漫性異常更具有診斷性.

　　總之,99m锝焦磷酸鹽梗死顯像遠比201鉈心肌顯像應用少,但其很有助于發現伴不典型表現的急性心肌梗死病人和檢出冠狀動脈旁路移植圍術期的心肌梗死或其他類型心臟外科手術后的心肌梗死.它對測定梗死大小的作用尚未明確肯定.

　　肌漿球蛋白(111銦標記心臟肌漿球蛋白抗體)也可用于診斷急性心肌梗死.注射后24~48小時待血池活動消除后進行顯像.抗肌球蛋白對急性心肌梗死的診斷較99m锝骨制劑更具特異性,它完全是心臟區域無胸骨或肋骨攝取表現.結合抗肌球蛋白-201鉈顯像可幫助區分梗死和嚴重缺血組織.抗肌球蛋白通過檢出伴排斥壞死的斑塊區域也可有助于心臟移植的評價.

心室造影術

　　心臟作功的放射性核素評價取決于左心室和右心室的功能,可在首次通過法研究(每搏檢查的一種類型)或門電路(如心電圖同步化)進行數分鐘的顯像研究.雖然首次通過法研究操作迅速以及相對簡便,尤其在評價靜息或運動時的心室功能；但門電路顯像研究能較好地描繪出輪廓和心室壁活動情況,故應用廣泛.

　　因為靜息時門電路血池顯像研究實際上沒有危險,其廣泛用于在多種情況下一系列評價左心室和右心室的功能(如瓣膜性心臟病)；監測應用心臟毒性藥物(如阿霉素)病人的潛在危險；評估血管成形術,冠狀動脈旁路手術,溶栓以及冠狀動脈疾病和心肌梗死病人的其他技術的效果.

　　門電路血池顯像是用99m锝紅細胞血池顯像與病人心電圖R波觸發同步進行.在5~10分鐘內采集短暫多次連續的心動周期顯像(一般約14~28幀),并存入計算機.然后聚合顯像為已評價過的心動周期的每一部分建立平均血池輪廓.計算機以連續電影回放顯示出類似心臟的搏動,用這種顯示方式評價室壁節段活動準確性很大.

　　心室功能的許多指標可以從門電路血池顯像中得到定量,包括射血分數(EF-每搏量與舒張末期容量的比例),射血和充盈速率,左室容積,相對容量負荷容積的指標如左心室：右心室每搏量之比.EF是常用的指標.由于技術的不同,EF的正常值不一,正常靜息EF常為舒張末期容量的50%~75%.可通過門電路顯像測量靜息EF和室壁運動以及病人作踏車運動試驗過程中評價這些指標的變化.運動時EF正常值至少大于靜息時EF5%(如,靜息時為55%,而運動時則＞60%),各種原因引起的心室功能不全(如瓣膜性心臟病,心肌病,冠狀動脈病)可降低運動時EF.通過半自動計算機程序處理技術改善了心室功能的其他檢測指標和可重復性.運動時EF是冠狀動脈疾病病人最好的預后指標.

　　右心室異常　右心室功能對肺部疾患或可能伴有右側累及的左室下壁梗死是很重要的.用于左心室分析的半自動程序不能用于右心室分析,因而對有關節段的計算機顯像往往是人工選擇的.正常右心室EF低于左心室EF,大多數技術其范圍約在40%~55%.許多肺動脈高壓和右心室心肌梗死或心肌病累及右心室病人其右心室EF是異常的.特發性心肌病往往以雙心室功能不全為特征,不像典型的冠心病往往左室異常大于右室異常.

　　左心室異常　門電路血池顯像對發現左心室室壁瘤是有用的,對典型的前壁或前壁心尖部真性室壁瘤的敏感性和特異性＞90%.在常規血池顯像中左心室后下方室壁瘤不如在前面和側面室壁瘤看得清楚.因此當懷疑有前壁或后壁室壁瘤時,需得到改良的斜位,側位或后斜位的門電路左室顯像,大多數專家推薦介紹除所有門電路顯像外都要取得這些附加位置之一的顯像.進行門電路SPECT顯像時間(約20~25分鐘伴多頭相機)要比單平面門電路觀察(5~10分鐘)長,但可看到心室的所有部位.

　　瓣膜異常　在引起左室容量負荷增多的瓣膜疾病中靜息-運動研究是有用的.在主動脈瓣關閉不全,靜息時EF(見上文門電路血池顯像檢測)降至異常水平或運動時EF不能升高則是心臟功能惡化的體征以及有瓣膜修復的適應證.門電路血池顯像也可用于計算任何瓣膜關閉不全的反流分數.正常時,兩個心室的每搏量是相等的.然而,在左側瓣膜不全的病人中,左室每搏量超過了右室,其超過的數量與反流分數成正比.因此如果右心室正常,通過左室：右室每搏量比例計算出左心室的反流分數.

　　通過每搏量比例或在放射性核素首次通過時使用市場有售的計算機程序得出早期異常的再循環肺動脈放射活性和肺動脈總放射活性的比例可以確定先天性分流量的大小.

正電子發射體層攝影

　　正電子發射體層攝影(PET)是通過釋放一個正電子(β+ )衰減的原子,為電子的反物質當量.正電子迅速與周圍電子發生相互作用,使它們轉換成兩個r光子,軌道分別為180°.環狀檢測系統繞行于正電子發射源,正好于檢測兩個位于起源的光子一致.這些系統比常規核醫學照相術要敏感,有較高的空間分辨力,根據放射藥理學在體內的分布能得到定量而不是定性資料.通常使用的放射性核素包括碳(11C),氧(15O)和氮(13N)同位素,它們能標記許多的有機化合物.這些優點足以抵消檢測系統的昂貴價格以及這些放射性核素很短的半衰期(≤20分鐘),但需要一個昂貴的在位回旋加速器.

　　用于心臟檢查的正電子制劑是類屬于灌注或代謝性制劑.心肌灌注制劑包括 11C二氧化碳,15O水和13N氮.其他灌注劑,82鉫��(82Rb),是由商業發生器系統產生,不需要在位回旋加速器.

　　心肌代謝制劑提供的信息不同于常規的單光子制劑(如201鉈).18氟標記脫氫葡萄糖(FDG)是使用最廣泛的代謝制劑,它能顯示在缺血情況下葡萄糖代謝的增加.結合了灌注研究,FDG顯像能發現雖然缺血但仍存活和潛在可挽救的心肌,這一點比201鉈運動或再分布掃描敏感性更高.在考慮病人能否從血管重建方法(如血管成形術,冠脈旁路術)中得益是有作用的,當僅顯示為瘢痕組織時則應避免這種方法,與常規SPECT比較FDG心肌掃描費用更高.18氟半衰期很長(110分鐘)；所以離位FDG產品和其最終分布也常使用.最近發展的技術允許用常規SPECT照相進行FDG顯像,可使這個理想的預后技術更廣泛被應用.

　　其他的PET代謝示蹤物為11碳醋酸鹽,不考慮基質所使用的,它所顯示的攝取能反映心肌細胞總的氧代謝,攝取不受那種潛在的變異因素影響,如能影響FDG分布的血液葡萄糖水平.在心肌功能治療后恢復方面11碳醋酸鹽顯像比FDG有更好的預示性.但是,11碳的20分鐘半衰期則需要有一個在位回旋加速器以產生放射性核素.

　　11碳棕櫚酸鹽是一種早期的應用于心肌脂肪酸代謝研究的PET制劑.它在心肌里活性的消除與脂肪酸氧化率有關,以至在缺血區產生熱點.然而,由于其他在臨床實踐中難以控制的變異造成示蹤物動力學的變化,以至于掃描結果難以接受.故11碳棕櫚酸鹽的應用已大量地被FDG和11碳醋酸鹽所取代.

磁共振成像

　　磁共振成像(MRI)在單次檢測中就能提供很多心臟信息,因此比其他一些研究具有更多的價值-效應性.

　　MRI評價心臟周圍區域是有用的,尤其是縱隔和大血管(如研究動脈瘤,剝離和狹窄).

　　心電圖-門電路得到的資料產生了心臟搏動的電影顯示.其顯像的分辨力可接近于CT或超聲心動圖,它能理想地描記出心肌壁厚度和活動,腔室容量,腔內腫塊或血栓,瓣膜的平面.應用順磁性對比制劑后作連續MRI要比放射性核素方法產生更好的心肌灌注分辨力.位于心臟各腔室內的血液流速能被測量.磁共振血管造影術能顯示一些較大的冠狀動脈分支血流.磁共振光譜學可以確定梗死的心肌.

超聲心動圖

　　超聲心動圖是一種診斷心血管疾病的超聲技術.其分成為M型,二維(2-D),多普勒頻譜,彩色多普勒,對比和運動超聲心動圖.

　　超聲心動圖的操作通常在胸部上放置一個探頭,沿著胸骨左或右緣,在心尖部,胸骨上凹或在劍突下區域.然而,在經食管超聲心動圖,探頭是置于一個內鏡的頂端,通過食管可看到心臟.即便更小的探頭可置放于血管內導管,可在血管內記錄血管解剖和血流.

　　M型超聲心動圖的操作是采用直接的一個固定脈沖超聲束用于心臟的一些部位.顯示一個M型超聲心動圖,當超聲束從心尖部(1區)逐漸移向心底部(4區).超聲束穿過心臟,可看到右心室和左心室緣的結構,二尖瓣和主動脈瓣,主動脈和左心房.改變超聲束的方向便可記錄到來自三尖瓣和肺動脈瓣的超聲圖像.

　　二維(或切面)超聲心動圖在超聲技術中已成領先.它應用脈沖,反射的超聲提供了心臟的空間準確的實時顯像,并可用錄像帶和類似血管電影圖像方法記錄.顯示了四個常用的二維超聲心動圖切面.二維超聲心動圖能提供心臟和大血管的多幅斷層切面圖像.

　　多普勒頻譜超聲心動圖應用超聲來記錄心血管系統的血流速度,方向和類型.多普勒頻譜信號顯示在條圖記錄器或錄像帶.證實了多普勒頻譜和二維超聲心動圖記錄的跨二尖瓣血流.彩色多普勒超聲心動圖是以二維多普勒超聲心動圖為基礎加以血流彩色編碼以顯示其方向(紅色是朝向探頭,藍色是背離探頭).

　　對比超聲心動圖是應用對比媒介物注入至心血管循環內同時用M型或二維超聲心動圖檢測.幾乎任何快速注入至心血管空間的液體對比媒介物都能產生懸浮的微氣泡,它們在心臟腔室內產生超聲的云霧.這些微氣泡一般不進入毛細血管床；然而,目前市場供應的一種制劑(Albunex),已報道有良好前景.

　　運動超聲心動圖是在體力或藥物性激發之中或之后進行.

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