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心筋灌流イメージングまたはスキャン（ MPIまたはMPSとも呼ばれる）は、心筋（心筋）の機能を可視化する核医学の手順である。[ 1 ]
この検査では、冠動脈疾患（CAD）[ 2 ] 、肥大型心筋症、心壁運動異常など、多くの心臓疾患を評価します。また、安静時の灌流が低下している領域を示すことで、心筋梗塞の領域を検出することもできます。さらに、心臓の左室駆出率（LVEF）を計算することで、心筋の機能も評価します。このスキャンは、心臓負荷試験と併せて行われます。診断情報は、可変灌流で心臓に制御された局所虚血を引き起こすことによって生成されます。
従来のシンチグラフィーなどの平面技術はめったに使用されません。むしろ、米国では単光子放出コンピューター断層撮影（SPECT）の方が一般的です。マルチヘッドSPECTシステムを使用すると、画像化は10分以内に完了することがよくあります。SPECTでは、下方および後方の異常や小さな梗塞領域、閉塞した血管、梗塞した心筋と生存心筋の塊を特定できます。[ 3 ] このような研究で通常使用される同位体は、 タリウム-201または テクネチウム-99mです。
核心臓学の歴史は、1927年にヘルマン・ブルムガルト博士がラジウムC（214Bi）として知られる放射性化合物を被験者に注射して心臓の強さを測定する最初の方法を開発したことから始まった。[ 4 ] [ 5 ]この物質は静脈系に注射され、右心房を通って肺へ、次に左心房を通って動脈系へと移動し、そこでウィルソンチャンバーによって検出された。ウィルソンチャンバーは放射能を測定できる原始的なシンチレーションカウンターであった。この放射能の連続的な取得を時間とともに測定すると、「循環時間」として知られるものが得られた。「循環時間」が長いほど、心臓は弱い。ブルムガルトの重点は2つあった。第一に、放射性物質は心臓の生理機能（機能）を決定するために使用でき、そのためには最小限の放射能で行われるべきである。第二に、このタスクを達成するには、時間とともに複数のカウントを取得する必要がある。
1959年まで数十年間、実質的な研究は行われなかった。リチャード・ゴーリン博士の心臓とニトログリセリンの「安静時」研究に関する研究は、いくつかの点を強調した。[ 6 ] まず、ブルムガートと同様に、心臓機能の評価には時間の経過に伴う変化の複数回の測定が必要であり、これらの測定は測定の間に心臓の機能を変化させることなく、同じ状態条件下で行われなければならないことを強調した。虚血（冠動脈疾患による冠血流の減少）を評価するには、個人を「ストレス」条件下で研究する必要があり、比較には「ストレス-ストレス」比較が必要である。同様に、組織損傷（心臓発作、心筋梗塞、心臓スタンニングまたは冬眠）を判定するには、「安静時」条件で行われる。安静時-ストレス比較では、虚血または梗塞の適切な判定は得られない。 1963年までに、ウィリアム・ブルース博士は、冠動脈疾患の患者が運動中に狭心症（心臓の胸の不快感）を経験する傾向があることを認識し、血圧、心拍数、心電図（ECG/EKG）の変化を「ストレス-ストレス」条件下で連続的に測定できる、心臓に「ストレス」を与える最初の標準化された方法を開発した。1965年までに、ウィリアム・ラブ博士は、扱いにくい霧箱をより実用的なガイガーカウンターに置き換えることができることを実証した。しかし、ラブは多くの同僚と同様に、臨床現場でヒトに使用できる適切な放射性同位元素がないことを懸念していた。[ 5 ]
1970年代半ばまでに、科学者と臨床医はともに、 ヒトを対象とした研究で好んで使用される放射性同位体としてタリウム201を使用し始めた。 [ 7 ] 被験者はトレッドミルに乗せられ、「ブルースプロトコル」によって「ストレス」をかけられ、パフォーマンスがピークに達したときにタリウム201を注射された。同位体の循環を促進するために、さらに1分間運動する必要があった。当時の核カメラを使用し、Tl-201の制限を考慮すると、最初の「ストレス」画像は「ストレス」から1時間後まで撮影できなかった。比較画像の概念に従って、2番目の「ストレス」画像は「ストレス」から4時間後に撮影され、最初の画像と比較された。Tl-201の動きは、組織への送達（血流）と機能（ミトコンドリア活性）の違いを反映していた。 Tl-201の半減期が比較的長い（73時間）ため、医師は比較的少量の（74～111 MBqまたは2～3 mCi）Tl-201を使用せざるを得なかったが、被ばく線量と組織への影響は比較的大きかった（20 mSv）。画質が悪かったため、より良い結果が得られる同位体が探索された。[ 8 ]
1980年代後半までに、テクネチウム-99mを含む2種類の化合物、テボロキシム[ 9 ]とセスタミビが導入されました。Tc-99mの物理的半減期が短い（6時間）ため、Tc-99mを使用することで、より高い線量（最大1,100 MBqまたは30 mCi）が可能になります。これにより、より多くの崩壊、より多くのシンチレーション、そして核医学カメラが測定して臨床医が解釈するためのより良い画像に変換するためのより多くの情報が得られます。
陽電子放出断層撮影法（PET）の使用は、使用される放射性核種の半減期が短いことと、院内での製造が必要であることから制限されてきました。広く普及しているわけではありませんが、PETは心筋灌流イメージング（MPI）にますます使用されるようになっています。最近のガイドラインでは、慢性冠症候群およびCADが疑われる患者において、PETが推奨される機能イメージング検査であるとされています。[ 10 ] SPECTの代わりにPETを実施する主な利点は、相対的な灌流欠損を評価するのではなく、心筋血流量（MBF）をml/g/minで絶対定量化できることです。PETはまた、より高い画像品質と優れたトレーサー特性を提供し、より詳細な診断を可能にし、診断精度と予後への影響を高めます。[ 11 ] PET MPIで使用可能なトレーサーは、酸素15水、ルビジウム82、窒素13アンモニア、および新しく導入されたフッ素18フルピリダズです。[ 12 ]
1993年から2001年にかけて、米国では心筋灌流スキャンが「正当な理由なく」年間6%以上増加した。[ 14 ]心筋灌流イメージングスキャンは「将来の臨床イベントの強力な予測因子」であり、理論的には積極的な治療によって転帰が改善する患者を特定できる可能性がある。しかし、これは「仮説にすぎず、証明ではない」。[ 14 ]しかし、いくつかの試験では、トレーサーの種類に関係なく、この検査の感度が高い（90%）ことが示されており、電離放射線の潜在的な有害作用を上回る。[ 15 ] [ 16 ]英国では、NICEガイドラインで心筋梗塞または再灌流介入後に心筋灌流スキャンを推奨している。[ 17 ]心筋灌流スキャンによる予後予測の力は優れており、十分に検証されており、これは「おそらく核心臓学の中で最もエビデンスが強い分野」である。[ 15 ] [ 18 ]
心筋灌流イメージングに使用される多くの放射性核種（ルビジウム-82、テクネチウム-99m、タリウム-201など）は、同様の典型的な実効線量（15～35 mSv）を示します。[ 19 ]心臓PETトレーサーである窒素-13アンモニアは、広く普及していませんが、線量を大幅に低減（2 mSv）できる可能性があります。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]ストレスのみのプロトコルも、コストと患者の被ばくを減らすのに効果的であることが証明される可能性があります。[ 23 ] [ 24 ]
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