心臟核醫(yī)學是核醫(yī)學中發(fā)展最快、應用最廣的領域之一，心臟核醫(yī)學在心肌血流、心肌代謝、心功能測定等方面有著敏感性高，方法簡單、準確，定性、定量、定位相結(jié)合等優(yōu)勢。心臟核醫(yī)學是現(xiàn)代心血管疾病診斷與研究的重要手段。隨著單光子發(fā)射計算機斷層掃描(single photon emission computed tomography，SPECT)和正電子發(fā)射斷層成像(positron emission tomography，PET)的問世，核醫(yī)學在心血管疾病方面的應用日臻完善，核醫(yī)學不僅可用于診斷心血管疾病，更重要的是可指導臨床治療、提供危險程度分級和預后評估。

隨著科技的進步，材料學的發(fā)展，計算機處理速度的加快，核醫(yī)學的成像設備也有了長足的進步，從最初的γ相機逐步發(fā)展到目前的數(shù)字化SPECT-CT、數(shù)字化 PET/CT。

主要針對單光子核素示蹤劑。在心臟領域，主要進行門控心血池顯像測定心功能，心肌灌注顯像測定缺血、梗死心肌的范圍，診斷冠狀動脈病變導致心肌損傷的程度、部位和范圍等。

傳統(tǒng)SPECT由準直器、NaI(TI)晶體、光電倍增管、位置電路、能量電路、顯示系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)、掃描機架組成。其中準直器、晶體、光電倍增管組成探頭，探頭可旋轉(zhuǎn)且有單探頭、雙探頭、多探頭等不同型號。近年來，也有CZT半導體(正CdZnTe)型的新型SPECT，用CZT半導體取代NaI(TI)和光電倍增管，可直接將單光子信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

SPECT的工作原理：利用引入人體的放射性核素發(fā)出的γ射線，經(jīng)過準直器后經(jīng)NaI(TI)晶體產(chǎn)生熒光，熒光光子再經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換為光電子，并將光電子成倍放大，最后被放大的光電子經(jīng)位置電路和能量電路的整合，產(chǎn)生數(shù)字信號，顯示在顯示系統(tǒng)中，最后經(jīng)后重建系統(tǒng)進行迭代法，或者濾波反投影法的圖像重建得到斷層圖像。

SPECT-CT：SPECT圖像分辨率較CT和MRI的分辨率差，有些病灶無法通過SPECT圖像精確定位，而且γ射線穿過人體時經(jīng)過衰減，需要進行衰減校正提高圖像質(zhì)量。為了準確診斷，并且得到更好的圖像，將SPECT跟CT結(jié)合起來，兩者軸心一致，且共用一個檢查床，在一次檢查中就可同時采集到同一部位的SPECT圖像和CT圖像，將兩者進行圖像融合，即可準確定位病灶位置，通過CT值得到放射衰減系數(shù)也可完成SPECT圖像的衰減校正。

PET與SPECT不同，PET主要針對正電子示蹤劑，通過正電子核素發(fā)生湮滅輻射后產(chǎn)生的對光子來進行現(xiàn)象顯像。PET/CT在核心臟領域的應用包括①心肌灌注顯像，診斷冠狀動脈病變所致心肌缺血損傷的程度和位置；②心肌代謝顯像，評價存活心肌；③大血管顯像，評價大血管炎等。

傳統(tǒng)PET/CT主要由探測器環(huán)(晶體，光電倍增管，高壓電源)、電子線路、重建機組、掃描機架(包含CT機架)組成。近年來，也有用SIPM半導體(Silicon photomultipliers)探測器代替?zhèn)鹘y(tǒng)光電倍增管的新型PET/CT出現(xiàn)，提高了分辨率和靈敏度。

PET/CT的工作原理：正電子藥物注射入人體后，正電子發(fā)生湮滅輻射，形成能量相同(511keV)、方向相反的的兩個γ光子，在探測環(huán)探測到γ光子的過程中，電子學線路進行電子準直，并標記湮滅輻射發(fā)生的位置，從而得到正電子藥物的分布情況，經(jīng)重建機組的重建后得到PET圖像，最后跟CT圖像進行融合，并完成衰減校正之后得到最終的診斷圖像。

除此之外，近年來PET/MRI也逐漸成熟，并開始在臨床中應用。