“洞若观火”——核医学显像洞见心肌的“黑洞”

不知道大家还记不记得三年前，准确的说是北京时间2019年4月10日夜间，朋友圈被这张照片刷屏了——人类首张黑洞照片在全球六地同步发布。对于天文物理学家来说，爱因斯坦广义相对论在引力极强的极端环境中得到了验证。看到这张“黑洞照片”，有人说像刚出炉的蜂窝煤。嘿嘿，估计是上了岁数的。

在吃货眼里看到的是甜甜圈 (非武汉吖)VS 面窝(武汉吖 )。

然而，…….

在核医学人眼里，这不是经常见到的心肌影像嘛，而且，还是有心肌缺血病变的图像!

哈哈哈，原来核医学一直在研究心肌的黑洞啊!

嗯，听说世界各地的射电望远镜同步观测，同时利用地球自转，形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜，称为事件视界望远镜(EHT)，对银河系中心的黑洞进行观测，最终历时两年才冲洗出第一张黑洞照片。

核医学的“黑洞”影像是如何拍出来的呢?

核医学科也有先进的人体“照相机”，包括单光子发射计算机断层显像仪(SPECT/CT)和正电子发射计算机断层显像仪(PET/CT)，仅需几分钟即可完成心脏的“黑洞”显像。

静脉注射特定的核医学心肌显像剂后，显像剂随着血流到达心脏，能够被正常的心肌细胞摄取。显像剂发出的信号被“照相机”接收，最终照出心脏的“黑洞”照片。若是发生缺血或梗死的心肌，则少量摄取或不摄取显像剂，表现为心肌“黑洞”不完整，好似“甜甜圈”被咬掉了一口。

需要注意的是：在静息状态下只有严重的冠状动脉狭窄才会出现血流灌注的改变，而在负荷(药物或运动)状态下，冠状动脉狭窄超过50%就会出现不同程度的血流灌注的减低。通过对静息和负荷两种状态分别照相，并进行对比，能够更加准确的评价心肌缺血的程度和范围。

瞧!静息状态下完整的“甜甜圈”，在负荷状态下被咬掉了一口，提示这个缺了一块的心肌部位存在可逆性的心肌缺血。

静息和负荷两种状态的“甜甜圈”都被咬掉一口，提示这个部位的心肌存在不可逆性的心肌缺血，也就是常说的心肌梗死，或是陈旧性心肌梗死区域的“疤痕组织”。

目前，心肌灌注显像是国际公认的诊断冠心病最可靠的无创性影像学诊断技术之一，同时在对冠心病危险进行分层、指导临床确定治疗方案、评价疗效及评估预后等方面具有重要价值。美国ACC/AHA指南推荐：可疑冠心病患者的诊断应首选核医学心肌灌注显像，能运动患者应行运动负荷试验，不能运动、合并左束支传导阻滞的患者应行腺苷或潘生丁药物负荷试验。鉴于心肌灌注显像具备无创、高特异、高灵敏的优势，2017年11月由国内权威心血管病、影像医学、核医学专家共同起草制定的《稳定性冠心病无创影像检查路径的专家共识》发布，稳定性冠状动脉疾病(SCAD)患者进行冠状动脉造影和经皮冠状动脉介入治疗(PCI)前应进行心肌缺血评估(心肌灌注显像为首选方法)，然后再确定是否需冠脉造影和PCI。在心肌梗死区域，除了完全坏死、不可逆的心肌损害外，还存在一定量的处于“冬眠”及“顿抑”状态的心肌细胞。以“冬眠心肌”为例，在经过治疗并得到有效的血流再灌注后能够恢复心肌舒缩功能。因此，心肌梗死区域是否存在这种“冬眠”心肌，直接关系到血管再通后心脏功能是否能够得到改善。

“冬眠”心肌虽然不能经血流灌注显像明确，但是由于这些心肌细胞需要葡萄糖提供能量，因此PET心肌葡萄糖代谢显像能够准确的找出这些“偷懒”的心肌细胞。心肌血流灌注显像中缺了一块的“甜甜圈”在心肌葡萄糖代谢显像中又神奇的复原了，提示这个区域存在暂时失去功能的存活心肌细胞。

如果血流灌注显像中缺了一块的“甜甜圈”在心肌葡萄糖代谢显像中不能复原，那说明这个区域没有存活的“冬眠”心肌。即便完全打通了这个区域的冠状动脉的血流灌注，完全不可逆性坏死的心肌梗死细胞也不能恢复或改善心脏的正常收缩功能。

除了以上方法，心脏受体显像、脂肪酸代谢显像、血栓显像、乏氧心肌显像、心肌细胞凋亡显像等也应用于心血管系统疾病的研究。

最新研发的新型显像剂可以对成纤维细胞激活蛋白的表达水平进行无创的评估。心肌梗死患者心肌中成纤维细胞激活蛋白表达增高的范围超出梗死的区域，且非梗死区的成纤维细胞激活可能与不良的预后有关。

天文望远镜及超算计算机的技术水平在不断的革新和发展，核医学“照相机”也在不断的更新换代。PET/MR集PET的分子影像功能和MR的高组织分辨率于一体，在评价冠状动脉斑块、心肌炎性病变和其他心肌疾病中具有独特的价值，而且辐射剂量更少。

洞若观火!今天，科学家利用EHT观测到了黑洞影像，验证了爱因斯坦的广义相对论;核医学人则利用基于爱因斯坦的光电效应原理制造的SPECT/CT、PET/CT洞见了心肌的“黑洞”!