日本心臓核医学会

核医学検査とX線検査の比較

* 核医学検査

• 線源(放射性医薬品)を被験者に投与する。
• 目的臓器に集積した放射性医薬品から放射されるガンマ線を検出器でカウントする。

* X線検査

• X線を被験者に照射する。
• X線の透過度の違いをフィルム上に画像化する。

心臓核医学検査の特徴

• 単に形態を評価するのではなく，心筋灌流，代謝，交感神経など機能を評価する画像である．
• 空間分解能，時間分解能は，他の検査方法に比べて劣る
• 超音波検査や血管造影のようにリアルタイムに評価できない

主な放射性核種とその性質

両者の特徴を一覧として記載する

17セグメントモデル

• 心筋の短軸断層像の心基部、中央部、心尖部をそれぞれ６、６，４セグメント、長軸垂直断層の中央のスライスから心尖部の１セグメントを加え17セグメントに分割する
• polar mapによる表示と併せて示す

  

• ３次元的に心筋表面にどのように分割が投影されるかを示す

  

20セグメントモデル

• 歴史的には20セグメントモデルもよく用いられてきたが、最近は上記の17セグメントモデルが一般的になっている。
• 17セグメントモデルとの違いは、短軸断層像の心尖寄りが６分割であることと、長軸垂直断面で心尖部が前壁側と下壁側の２セグメントに分割される点である。下図中の数字は、心筋内の平均カウントである（最大値を100%に表示）

   

17-segment model	20-segment model

[KN: 2010.08.01]

欠損スコアの付け方

• 各セグメント毎に正常を0点、完全欠損を４点として以下のようにスコアを付ける
  • 0点：正常心筋血流
  • 1点：軽度の血流低下
  • 2点：中等度の血流低下
  • 3点：高度の血流低下
  • 4点：血流欠損
• 視覚的な判定を元にスコア化されることが多い。
• 目安としては心筋内の最大カウントの約50%を、中等度低下と見なすのが実際的である。ただし、この％値は絶対的なものではないので、乳頭筋のような高カウント部位や減弱を考慮して判定する。
• スコアリングの例：ここでは50％をスコア2になるような目安を用いている．また必ずしもカラー表示が必要ではなく，施設の表示方法に合わせると良い．
  

  

Summed scoreの考え方

• 心筋の各セグメントの欠損スコアの合計をsummed scoreで記載することが多い。
• 合計欠損スコアとしては以下のものを記載する
  • Summed Stress Score: 負荷時の欠損スコア（負荷時の虚血や血流低下を反映）
  • Summed Rest Score：安静時の欠損スコア（心筋梗塞や線維化の量に相当）
  • Summed Difference Score：SSSとSRSの差（負荷により誘発される虚血に相当）

17と20セグメントモデルおよび心筋表面の対応パーセント

• 17と20セグメントモデルによるスコアリングはよく相関する
• 両者をつなぐ方法として、心筋欠損のスコア（０－４点）の最大カウントで除して表記する方法がある。この場合、17セグメントモデルでは最大が　17x4=68 点、20セグメントモデルでは20x4=80点になるので、その値で除して％で表記する

リスクや予後に影響する心筋欠損スコア

• SSS（負荷時の欠損スコア）をもとにして、リスク評価の観点から次の４分類がよく用いられる
  • 正常，軽度異常，中等度異常，高度異常
  • あるいは，正常，軽症，中等症，重症

Polar mapの作製方法

• 心筋の短軸断層のデータをもとに放射状に心筋カウントをサーチし、最大カウントを記録する。
• 心尖部については，心尖を通る放射方向を球状にサーチする方法組み合わせて，心尖部全体の情報を得るアルゴリズムもある
• これらの点を，心尖を中心に，心基部を中心に配列し，polar mapを作成する

Polar mapによる定量

• 対照群のデータを集め，心筋の各点において平均値と標準偏差（あるいは平均偏差）を計算しておくと，コンピュータにより心筋血流の異常を自動的に判定することもできる　(--> 日本核医学会作業部会データベース）
• segment 分割については別項を参照されたい（-->17segment model)
• 一般的にはこれらの正常データベースを用いて以下のような指標が算出されることが多いが，ソフトウェアにより仕様が異なるので，それぞれの説明を参照のこと
  • 欠損スコア：欠損の程度によりsummed stress score, summed rest score, summed difference score など
  • exent score: 平均-２（あるいは2.5）標準偏差以下の範囲を異常の％で示す異常の面積のスコア
  • severity score: 上記の下限値よりどの程度低下しているかその程度を加重して異常の程度を示すスコア
• 下図は　Emory Cardiac Toolboxによる定量の例である．左上が元のカウントデータであるが，下壁を中心にして下壁中隔に広がる欠損が定量により判定されている．

[KN: 2010.08.01]

運動負荷試験

• 前処置
  • 通常では検査前に各種狭心症薬は中止する方が望ましい。β遮断薬はなるべく中止する。
  • 食事は検査の3時間前は絶食あるいは軽食にする。
• 負荷方法
  • トレッドミルを用いる場合
    • 通常Bruceの方法に従って３分ごとに傾斜角度とスピードを増加させる。
  • 自転車エルゴメーターを用いる場合
    • 通常臥位あるいは座位にて負荷を行う。
    • 25W あるいは50Wから負荷を開始し、3分（あるいは2分）ごとに25Wずつ増加する多段階負荷が用いられる。
  • 負荷終了点に達したところでトレーサーを投与しさらに1分間同レベルの運動負荷を持続させて終了する。
  • 補足事項
    • 運動負荷により冠血流を増加させ、必要量の酸素を供給しているが、double product（収縮期血圧 ｘ 心拍数）は心筋酸素消費量と良く相関するといわれ、運動負荷試験は心筋虚血を誘発する方法として優れている。
    • 運動負荷検査により運動耐容能、血圧、脈拍の変化、心電図変化といった情報も得られる。
    • 十分な運動負荷がかけられない場合に虚血の偽陰性が含まれる可能性があることに注意が必要である。

  トレッドミル	エルゴメータ

  Tl-201を使用した運動負荷検査

  • タリウム負荷運動負荷心筋SPECT検査のプロトコールの例を下図に示す。
    • 早期像（負荷）：注射後約10分後に、負荷時像の撮影を開始する。
    • 後期像（安静）：３-4時間後に出現する再分布現象は、安静時の画像に近い。可逆的な誘発虚血や心筋生存性の診断に用いられている。
  • 再静注法について
    • 心筋細胞の生存性があるにもかかわらず再分布が明らかでない固定欠損像を示し、心筋生存性が過小評価されることがある。このためタリウムを再静注して判断する方法がある。
    • 再静注のタイミングは，通常の後期像を撮る場合はその後に追加投与するが，後期像を省略する場合は負荷時SPECT撮像直後に追加静注をしても良い｡

    

  Tc-99mを使用した運動負荷検査

  • Tc-99m sestamibi/tetrofosminはタリウムのような再分布現象がないので２回の投与により心筋虚血やバイアビリティの評価を行う
  • 一日法
    • 同一日に時間をずらして検査を行う。
    • 負荷を先に行う方法と安静を先に行う方法とがある。
    • 初回検査時に投与したＲＩが2回目の検査時にも残存しているために検査の間隔や、２回目の投与では2-3倍の投与量を用いる
  • 二日法
    • 負荷と安静を別の日に施行し、両者の結果を比較する。
    • この場合は、投与量や収集時間は同一で良い。

    

負荷の中止基準

• 自覚症状として中等度以上の胸痛の出現
• 息切れ、下肢疲労など運動継続が困難な場合
• 心拍数：年齢別予想最大心拍数の85%以上、すなわち(220-年齢)*0.85
• 心電図での虚血性変化：高度な虚血性ST変化（ST上昇または0.2mV以上の水平型あるいは下降型ST低下）
• 重篤な不整脈の出現：心室性期外収縮の頻発（多源性心室性期外収縮、R on T型心室性期外収縮、全心拍の20%以上）、高度な徐脈性不整脈
• 血圧の過度の上昇：収縮期血圧が250mmHg以上を連続して記録、または2回以上連続して10mmHg以上血圧が低下し、かつ、負荷前値より下がった場合
• その他、医師が適時判断する必要がある

[SM: 2010.08.01]

薬物負荷試験

• 運動負荷の施行が困難な症例や左脚ブロック例ではアデノシン(adenosine)やジピリダモール(Dipyridamole)を用いた薬物負荷が望ましい。
• 両者の冠血管拡張作用は同程度で、安静時の約4.5倍に達する。
• 作用の持続時間はアデノシンでは静注後約10秒から約2分間と比較的短時間であるのに対し、ジピリダモールは静注2から4分でピークに達し、約30分間持続する。
• 心筋虚血の検出精度に関して心筋SPECTによる評価は負荷心電図検査と比べて優れている。
• 欠損像の部位や広がりの同定や虚血の重症度判定に役立つ。
• 原則として負荷検査前の24時間はカフェイン含有の薬物や飲食物（茶など）の摂取は控える。これらの摂取はアデノシンやジピリダモール、ＡＴＰの効果を減弱させる。

薬剤負荷の時間とRI注射のタイミング

薬剤負荷での副作用出現時の対処

• ジピリダモール負荷では拮抗するアミノフィリンを緩徐に静注する。血圧が大きく低下する場合は、昇圧薬や下肢挙上などの処置を行う。
• ATP、アデノシン負荷では半減期が短いので、投与を中止すれば症状は回復することが多い。

[SM: 2010.08.01]

心電図同期心筋SPECT

• 下図はR-R間隔を16分割した心電図同期法によって撮像したSPECT像である．
• Tc-99mでは16分割，Tl-201では8分割にて収集する場合が多い．

心電図同期によって得られる左室機能指数

• 全体の機能指数
  • 駆出分画：収縮末期容積が小さい症例(<約15ml以下)では過大評価するので注意する(small heart)．
  • 拡張末期容積
  • 収縮末期容積
• 局所機能指数

• 壁運動(下図左)：中隔側で相対に低値を示し，側壁にて高値を示す．
• 壁厚増加率(下図右)：心尖で高値を示し，心基部に向かい低くなる傾向がある．

• 位相分布：心収縮のタイミング異常を評価する

[KO: 2010.08.01]

代表的な収集条件

180度収集と360度収集

• 米国では180°収集が一般的であるが、日本では両者ともに用いられている.
• 下図は正常症例より作成した180度収集と360度収集のデータベースである．(左：360度収集，右：180度収集)
• 前壁中隔および中隔のカウント変化に注意する.　180°では前壁中隔が高めに、前壁の心尖寄りは低めに見えることに注意.

• 180°と360°の正常データベースの特徴の違いは、日本核医学会作業部会データベースに詳細な比較がある.

収集条件の標準化

• 核医学技術学会にて収集条件の標準化が進められている．
• 参考文献：増田安彦，川渕安寿，片渕哲朗，柳沢正道，長木昭男，大屋信義，寺岡悟見，仁井田秀治，臨床に役立つ基準画像の収集・処理・表示・出力のポイント．核医学技術2008; 28: 131-66

[KO: 2010.08.01]