正常心肌细胞具有选择性摄取某些特定放射性核素标记化合物(显像剂)的能力。如当前临床通用的心肌灌注显像剂 ⁹⁹mTc-MIBI、 ⁹⁹mTc-tetrofosmin等。心肌对其摄取量主要取决于局部心肌血流量(myocardial blood flow，MBF)。通过向人体内注入心肌灌注显像剂，并在体表应用单光子发射计算机断层(SPECT)等成像设备采集相关信息，并进行重建处理，即可得到心肌血流灌注断层影像。

正常的心肌可以均匀地摄取心肌灌注显像剂(图2-5-1)。而当冠状动脉狭窄或阻塞导致心肌缺血或坏死时，心肌对显像剂的摄取相应地减少或不摄取。一般来说，即使冠状动脉存在明显的狭窄，在静息状态下，也不至于引起心肌缺血；在运动试验时，正常的冠状动脉血流量可增加2～3倍，而狭窄的冠状动脉不能随生理负荷增加的需要，相应增加心肌血流量，从而造成心肌氧供的不足。这时，心肌灌注显像则显示局部心肌放射性稀疏或缺损。基于此原理，通过对比心肌灌注显像负荷(stress)试验状态下(运动负荷或药物负荷)的MBF与静息(rest)状态下的MBF，即可反映心肌缺血／心肌梗死的有无，以及心肌缺血／心肌梗死的范围和程度。

心肌细胞因缺血的程度、速度与持续时间，以及缺血心肌有无再灌注和侧支循环血液供应，最终可出现三种情况，即顿抑心肌、冬眠心肌和梗死心肌。顿抑心肌和冬眠心肌均属于“存活心肌”，尽早行血运重建术恢复其血液供应，则可改善和恢复心室局部及整体功能，并改善患者的长期预后。因此，在临床实践中，如果能及时改善和恢复冠状动脉血流，阻止心肌细胞从可逆性损伤向不可逆性损伤发展，是治疗的关键。而准确、无创性地鉴别存活心肌和梗死心肌对临床治疗方案的制订、再血管化治疗适应证的选择、估测疗效和判断预后有着极其重要的临床意义。

正电子发射断层成像(positron emission tomography，PET)被广泛应用于临床评价“存活心肌”。放射性核素 ¹⁸F-FDG(氟代脱氧葡萄糖)是PET心肌葡萄糖代谢显像使用最为广泛的显像剂，由于它可被正常存活的心肌细胞摄取，在心肌细胞内被磷酸化成 ¹⁸F-FDG-6-磷酸，不再进一步地进行葡萄糖分解代谢，所以可在心肌细胞内稳定地存在，并且其蓄积量与心肌对葡萄糖的转运和磷酸化成正比。基于此原理，在体外通过PET显像，可探测心室壁心肌细胞对 ¹⁸F-FDG的摄取程度，通过对比心肌血流灌注水平和心肌代谢水平即可检测心肌细胞是否存活。心肌血流灌注减低而 ¹⁸F-FDG摄取正常，被定义为灌注代谢“不匹配”，标志着心肌存活。而心肌血流灌注减低， ¹⁸F-FDG摄取亦减低，标志着心肌细胞不再存活。此方案被公认为评估存活心肌的“金标准”(图2-5-2、图 2-5-3)。

成像设备对放射性影像数据采集完成后，需对原始图像数据进行重建处理，得到三维断层图像，以便消除周围脏器组织对心肌影像的重叠或遮挡，提高对小病变的检出率，同时可对病变的心肌灌注或代谢状况做出定量分析，提高诊断的灵敏度和准确性。

心脏专用软件按左心室长、短轴方向进行重建依次得到心肌短轴图像、垂直长轴图像和水平长轴图像(图2-5-4)。并按17个节段进行划分，即可确定冠状动脉分支供血的左心室壁细分区域(图2-5-5)，还可以进行定量诊断。如通过心肌灌注定量分析软件QPS，可以得到总负荷评分(SSS)及总差异评分(SDS)等指标，对灌注异常进行半定量分析，可以更客观地表达灌注不足或可逆性缺损的范围和程度。