许多医学研究者相信防止心脏病死亡的唯一方法在于预防。倘若不能这样做，最好是设计在心脏病一旦出现时所能采用的有效治疗方法。在某些病例中，外科手术可修补先天性损害或由于风湿热引起的损害。对于动脉粥样硬化性心脏病，外科或药物治疗保存了将死亡而仍存活的心肌区，可限制损害的范围。但是，在治疗方法能被应用或评价之前，必须回答某些问题：病人的症状是否由心脏病所致？如果是，那么损伤的范围和部位怎么样？损害对心脏功能有怎样影响？疗法是否确可限制损害的范围？

要回答这些问题，必须有安全、正确和可靠的检测损害的技术。现在，内科医生倾向于信赖胸部X线，心电图和对比性血管造影。胸部X线可指明心脏有多大，以及提供估计心脏功能的方法。例如，X线可发现由于充血性心力衰竭引起的肺水肿。心电图往往提供非特异性资料，是心脏异常的一个相对不敏感的指标。例如，对心脏病症状发作的病人，心电图通常可指明病人是否有心脏病发作，但是对心脏损伤区的大小没有什么帮助。

对比性血管造影一般用于有胸痛（心绞痛）或心脏病发作最近恢复的病人，准备做外科手术或某些其他治疗时。这种方法可提供损害范围指标和心脏功能情况；但是，这种方法带有痛苦、危险和费用大的缺点。血管造影的方法是将一根导管插入病人的心脏内。然后注入造影剂，拍摄X线照片和电影。照片可以显示动脉被阻塞的部位和阻塞范围有多大。电影可显示心脏功能情况。

除这些检测损害的标准的方法外，现在在开展某些有希望的新方法。可是，大多数尚未在临床上应用。这些新的技术可提供比胸部X线，心电图更多的资料，而且比血管造影完全而极少痛苦。这些方法中有些涉及损害的间接测定。例如，华盛顿大学的罗伯茨（Robert Roberts）和索贝尔（Berton Sobel）发展的放射免疫测定法，可以用来检测心肌死亡时释放到血液中的一种特殊酶——磷酸肌酸激酶（CPK）。然而，最有希望的方法是显示受损的心脏组织的图像，以及可看到其对功能的影响。

若干方法可取得心脏图像，心脏可用放出丙种射线的放射性示踪剂标记，以探测丙种射线的闪烁照相机可获得心脏图像。用计算机方法从X线或7线图像中，可构成心脏的立体图像。高频声波放射到心脏，从声波的反射可重新构成心脏图像。这些方法各有优缺点，可相互补充，但不能相互替代。这些方法结合起来，可改进诊断，较准确估计预后和更好的评价治疗。

近几年来，闪烁照相用于诊断心脏病发作不断增多。有些病人因有心脏病发作的症状而住院，有可疑的心电图变化，而未见有异常血清酶（例如CPK），无法排除心脏损害。在这些病例中闪烁照相被证实很有用。因为这种图像亦可指明损害的范围和部位。某些医疗中心的研究者，包括霍普金斯大学和达拉斯的得克萨斯大学医疗中心，现在对可疑心脏病病人常规做心脏图像诊断。

用闪烁照相探测心脏已开展的有三种方法。第一种为最近死亡或损害的心肌区图像。放射核子示踪剂，如^99m锝可与新近受损伤的心肌有亲和力的某种物质（如焦磷酸盐）接触。给病人静脉注射这些示踪剂后，放射核子贮存在受损区并放出丙种射线，这种丙种射线在闪烁照相图上显示明亮区。

这种方法有些缺点。一种困难是小范围的损害，特别是未影响到心室壁的全层。最近几年来，已经比较明确，仅在心室壁部分受损时，临床上才有重要性。

又一个问题是除心肌组织急性损害外的其他情况，亦能引起示踪剂聚集。若干组研究者发现在不稳定型心绞痛者中，这些示踪剂有时可聚集在其心脏中。然而，这些人的心电图检查可无损害的其他征象，或无血清CPK浓度的改变。在哈佛医学院的霍尔曼（B. Leonard Homan）及其同事报告这些示踪剂显然与缺氧组织相结合，不论那些组织是否为不可逆性的损害。这种情况使需要重点护理的急性损害病人的问题复杂化（与病情较轻者不同）。重要治疗的决定可能取决于这种区别。

第二种观看受损心肌的方法是观察正常心肌的一种补充法。在这种情况下，给病人静脉注射由单价阳离子组成的放射活性示踪剂，诸如⁴³钾或²⁰¹铊。这些示踪剂按血流比例贮存于心肌。这样，由于冠状动脉阻塞所致的心脏缺血部分，在闪烁照相图上显示空白区。这些空白区可指明过去心脏病发作受损的组织或者最近受损的组织。不过，未影响及全层心室壁的受损区，则可能被忽略。当将这些单价阳离子图像与仅集中于新近受损区的放射核子图像相比较时，可鉴别新近的损害与老的病灶。

闪烁照相图的第三种类型可提供心脏功能情况。给病人注射血液示踪剂可提供放射活性标记。这类示踪剂贴附于红细胞或某种物质，诸如白蛋白系随在血液的放射核子一道循行，而不贮存于心肌组织中。病人心动周期以心电描记仪记录，在周期中的特异点上激发闪烁照相机记录心脏图像。

在心动周期中，心脏若干点形成的整个图像可适当地提供左心室功能，以及心脏壁各个部位的正常运动。左心室是最重要的，因为它是供应人体重要器官血液的心脏，而且是心脏最常受损的部位。心肌损害（包括未累及全层心室壁的损害），往往引起心脏壁异常运动。因此，心脏壁运动的测定可指明心肌死亡或严重损害区，这是用其他闪烁照相未能检出的。

美国国家心肺血液研究所（NHLBI）的包勒（Jeffrey Borer）和巴卡拉赫（Stephen Bacharach）及格林（Michael Green）、美国国家卫生研究所计算机技术部、霍普金斯大学医学院的匹特（Bertram Pitt）和斯特劳斯（William Strauss），最近分别用这种方法摄制心脏图像。这些研究者现在进行心跳电影图，不是静止的喷射图（Stillsliot）。在心动周期中，用相隔间歇很近的计算机贮存的图像摄制成电影图像。霍普金斯大学和NHLBI研究组亦应用他们的计算机计算和显示心脏收缩时喷血量。血液被放射活性标记，这样做是可能的。而且，在任何时候的心脏放射活性，可以测定心脏内相对血容量，射血分数，即每次心跳射出血液的百分率——左心室功能的指标。

除应用闪烁照相的图像诊断心脏病发作外，研究者正在用这些图像检测安静时心脏功能正常、没有症状的心脏损害者和有心绞痛者。包勒及其同事正在为此目的使用电影图像。这些研究者首先摄制一人体的心脏电影，并且在其安静时计算心脏射血分数。然后，在其运动时重复这种过程。当他们比较这两种电影时，就能发现只在运动时出现而在过去未检测到的左心室功能不全区。包勒指出这种估价可提供用其他方法（例如运动心电图）所不能获得的情况。他和其他作者发现运动心电图引起冠心病假阳性和假阴性诊断的百分率很高。

心绞痛病人，冠状动脉已经相当狭窄，但是当其安静时心脏仍有足够的血液供应，而在运动时不能增加足够的血液来满足需要。当这些人在运动时，冠状动脉缺氧，因而发生胸痛。

霍普金斯大学医学院的匹特、斯特劳斯和贝伊莱（Ian Bailey）发现²⁰¹铊只能标记血液供应良好的心脏区域，因而可用来诊断心绞痛病人。心脏用这种示踪剂标记的病人，先做运动，然后在安静时进行扫描。运动时缺血的心肌变得明显起来。

评价治疗

闪烁照相图的另一种用途是评价心脏病的治疗。包勒应用其正在跳动的心脏电影观察施行过冠状动脉旁路手术后病人的左心室功能是否改善，以及硝酸甘油是否可改善运动时心脏功能。匹特和斯特劳斯正应用其电影观察硝酸甘油是否改善静息时的心脏功能。

闪烁照相亦正被应用以获得对预后有价值的情况。哈佛大学医学院的芝肖姆（Robert

Chisholm）和霍尔曼评价过100名可疑急性心肌梗塞病人，他们用放射核子标记新近受损害的心肌。霍尔曼和芝肖姆用测定病人心脏摄取这种示踪剂的多少能鉴别低度危险与高度危险病人。这些研究者要求这种能力应能使他们缩短低度危险病人的住院时间，以及发现将得益于采取更有效治疗的高度危险的病人。

虽然心脏闪烁照相的图像有许多超过心电图和血管造影图的优点，但是它们亦有限制其使用的缺点。例如，放射活性示踪剂半衰期只有几小时。这样使它不可能连续照相显示心脏病发作开始后几小时内，损害位于什么部位（当出现最大的损害时）。连续显像可为监护损害的发展提供的方法在哪个时候最为有用。（虽然这种电影构成连续显像系指明心脏功能，而不是损害的部位）。另一个问题是这些图像构成立体心脏的平面投影，因此，心脏结构是重迭的，使闪烁照相的图像难以解释。

当以计算机X线分层照相术重现图像时，闪烁照相机照片的某些困难是可避免的。这种技术仍然是心脏照片的研究工具，不久将有临床应用指征。

计算机X线分层拍照术根据数学方法，从平面的投影中构成立体图像。从几个角度得到投影，然后用计算机处理这些资料，在一系列平面切面的形式中产生立体图像。

这种计算机重现的方法已广泛用于拍摄静止器官，如脑的像。但是当它用于活动的器官（如心脏）之前必须加以改良。为了获得各种不同角度图像，仪器从各种位置移动，改变了心脏形状和位置，可使心脏显像发生困难，这种运动会造成图像模糊。

跳动的心脏对一种类型的计算机X线分层拍照术不是重要的问题，因这种低分辨力图像中心脏运动未被注意。然而，是采用具有代偿这种低分辨力性质的示踪剂的。华盛顿大学和马萨诸塞州总医院的一些研究者分别成功地采用这种技术。

这些研究者用阳电子放射同位素标志心脏，然后，当这些阳电子与电子冲突时，用仪器进行心脏扫描和检测丙种射线放射。由于低密度的放射性丙种射线所造成的照片只有1厘米的分辨力，而用传统的计算机X线技术则为1毫米的分辨力。然而，华盛顿大学的研究者曾选用阳电子 - 放射性同位素使之具有构成这种分辨力所需要的若干优点。

所用的这种阳电子 - 放射性同位素是碳和氮的同位素。这些同位素能与有机化合物（诸如棕榈酸盐或氨）相结合，而且正常组织比缺氧组织更容易结合。华盛顿大学研究组采用¹¹碳棕榈酸盐化合物，这种化合物几乎全部由心脏摄取和代谢。

阳电子 - 放射性同位素的另一个优点是它们的半寿期很短。¹⁸氮约10分钟；¹¹碳约20分钟。这意味着在随后的几小时内，可得到连续的心脏照片和损害的进展情况。然而，半寿期短意味着生产出的同位素需尽可能立即使用。这些同位素可由回旋加速器生产。回旋加速器费用很大，目前仅限于医疗中心使用。

传统的计算X线体层照相术依靠X线身体组织传递，产生身体器官的平面切面照片。由于X线减弱的差别，可看到心脏结构和受损区。（在心脏拍摄照片前通常先给病人注射对比剂，比增强这些X线减弱的差别）。X线强度比阳电子 - 放射性同位素大1000倍，因此，可引起比放射性X线体层照相术高的分辨力的照片。

为了获得关于心脏运动的问题，和用传递X线体层照相术产生清晰图像，研究者采用下列两种不同的策略。第一，监护心动周期和在心动周期的某些点上拍摄图像。然而，这是仍在发展中的一项困难技术。

第二种策略是定胸部多数X线来源的位置，由于可同时从所有的必需角拍摄平面照片。梅奥（Mayo）诊所的厄尔 · 伍德（Earl Wood）及其同事们研制了这种仪器的雏形。他们现在在狗身上应用这种仪器，并打算不久用在人身上。他们用这种仪器，每秒钟可拍摄60张狗心脏的立体照片，并且把这种照片做成心脏跳动时各种切面的电影。他们将应用这种技术测量病人冠状动脉血流量，用1毫米分辨力观察病人心脏的供血区和缺血区。

尽管计算机X线体层照相术的优点是可观察心脏结构和运动，但是它是一种费用很大的技术。在某些病例中，用费用很低的超声波图像亦可以获得同样资料。

超声波——即频率大于20,000赫的声波，过去几年，在临床上已广泛使用。当将超声波脉冲发射到心脏时，可探测到心脏的结构和运动。大部分超声波可进入人体组织，但是有部分可折射回，各个时间内在不同成分的软组织间界面上，可以看到这种光束。记录光束进入体内和由特殊结构的折射回所需时间，医学科学家可估计该结构与声波来源之间的距离，并随时绘制该结构如何运动的图像。用这种方法，他们可以诊断先天性心脏病；充血性心力衰竭或高血压引起的心脏增大，以及心脏瓣膜缺损。

超声波观察搏动的心脏

目前，在心脏病学中几乎全部超声技术都是线性图像。光束从一处移到另处，可提供心脏运动时各不同点的消息。这些运动的图解对估计全部结构和心脏功能是有价值的，但大多数往往不能证实节段性损害，诸如冠状动脉疾病所引起者。

几个研究组已开展用超声波获得心脏平面照片的方法。心脏运动从线性到平面所存在的问题，是难以在病人胸部移动传感器，贮存所获得的信息，以及最后在平面图像上显示这种信息。代替的方法是需要在心脏上比心搏更快的速度扫描光束。在NHLBI的亨利（Walter Henry）及其同事和印第安大学的费金包姆（Harvey Fegenbaum）及其同事，使传感器以速率每秒30次作30 ~ 45度弧形机械扫描。另一种方法是用传感器的排列以产生声楔。这是杜克（Duke）大学的奇斯洛Joseph Kisslo）及其同事，以及斯坦福大学的美因德（James Meindl）采用的方法。

平片照片看起来像心脏的薄片。研究者能看到心脏瓣膜开放和关闭，而且可引起薄片与心脏长轴相垂直。这些图像在心脏正常结构的位置有偏移的先天性心脏缺陷的诊断上特别有用。奇斯洛及其同事亦采用平面图像，来检测左心室壁由心肌梗塞或受损害所致的异常运动。由于超声波可从许多不同的角度产生心脏平面图像，因而有可能集合足够的信息，以构成心脏主体图像。虽然他们不能显示主体图像，但是美因德及其同事能从全部必需角收集的平面图像以构成主体图像。现在，他们利用计算机从这种信息，在心动周期中计算心脏容量。心脏容量又可供估计心脏收缩时射血量，它代表左心室功能。

超声波，作为在诊断上的应用，对病人似乎毫无害处，在工艺技术上正在迅速发展中。然而，这种技术不是所有的人均可使用的。对小儿心脏可以获得良好的图像，但是对成人心脏图像的质量则有不同。成人中多达15 ~ 20%者有其生理学特性，例如胸壁构型，不能采用超声检查。

观察心脏的所有较新方法为试图检测损害；但是，随着要检测的损害的不同，因而可采用不同的方法。当心肌受损害时，单价阳离子示踪剂可发现生物化学改变。放射核示踪剂，如²⁰¹铊，可检测受损害区的血流障碍。利用标志棕榈酸盐，阳电子放射性X线体层照相术，可发现受损心肌X线的减弱。超声波可测定心脏运动和大小。这些不同的方法，哪些合用对估计损害最有价值，现在还不清楚。然而，合用这些较新的技术比过去各种技术合用的危险性小些。

（包世宏、蔡文仁 译 郑道声 校）

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* 本文译自美国Science vol. 194，No 4869,1976。作者G. B. Kolata。