背景技术

正常的心血管功能有赖于心脏神经支配。心脏对机体在生理及病理状态下血流动力学需求的适应性（特别是心脏的节律、传导和收缩力等）很大程度上受心脏自主神经系统（automatic Nervous system, ANS）的调节。在各种心脏疾患（如急慢性心肌缺血、心肌梗死、心律失常、高血压、糖尿病、肥厚性心肌病及家族性自主神经功能异常等）中，心脏ANS的改变发生于心脏出现明显结构和功能异常之前，且不能被常规的形态及功能的检测方法观察到。因此，建立心脏ANS改变的评价方法对疾病的早期诊断具有重要意义。随着放射性示踪技术的发展和分子影像技术的日益成熟，单光子发射型断层显像（single photonemission computed tomography，SPECT）和正电子发射型断层显像（positron emissiontomograghy, PET）的无创性方法能够评价心脏ANS的功能，进而研究心脏ANS神经末梢、突触间隙以及突触后受体的病理生理过程并获取疾病状态下心脏ANS的病理生理信息。显像剂是成像的前提，目前临床上用到的各类心脏交感神经显像剂按其显像剂作用部位分为突触前和突触后功能显像剂；按显像仪器分为SPECT和PET心脏神经显像。

PET心脏交感神经显像剂按显像剂作用部位分为突触前和突触后功能显像剂：

（1）突触后显像剂，这类显像剂主要与突触后膜的受体结合，主要反映突触后肾上腺素受体分布。包括β肾上腺素能受体（11C-CGP -12177, 11C-Carazolol）和α肾上腺素能受体(e-GB67))显像剂。代表性的显像剂 11C-CGP -12177是具有与β肾上腺素能受体高亲和力的亲水性受体拮抗剂。CGP-12177能够选择性地识别细胞表面与腺苷酸环化酶耦连的β肾上腺素能受体。主要应用于扩张性心肌病心衰状况下及先天性室性心动过速和室颤β肾上腺素受体密度的下调的评价。但由于其作为前体碳酸氯(光气)，故合成条件较苛刻，临床常规应用尚有一定困难；

（2）突触前功能显像剂，其包括儿茶酚胺类（如多巴胺、去甲肾上腺素 、肾上腺素）和儿茶酚胺类似物（左旋间羟基麻黄素类）。儿茶酚胺类似物，即假性神经递质，其代谢稳定性好而与突触后膜受体的亲和力低，不具生理活性。包括去甲肾上腺素(NE)的衍生物，如间羟胺（metaraminol, MR）、间羟基麻黄素(meta- hydroxyephedrine, HED)、苯肾上腺素(phenylephrine, PHEN)和抗高血压药物(呱乙啶)的衍生物，如间碘苄胍(meta-iodobenzylguanidine, MIBG)及其类似物。可反映儿茶酚胺的摄取和贮存。此类的代表性显像剂11C-HED通过与去甲肾上腺素一样的机制—摄取-1被交感神经末梢摄取，但是不能与去甲肾上腺素在心肌代谢过程一样被单胺氧化酶和儿茶酚甲基转移酶降解。11C-HED显像可以直接反映脏器内肾上腺素受体的分布，常被用于充血性心力衰竭诊断、心脏移植检测、心率失常及糖尿病自主神经病变等的临床显像。但也有研究认为其储存和摄取过程与生理性的神经递质并不完全一致。

儿茶酚胺类包括NE、肾上腺素(EPI)和多巴胺(DA)，它们反映儿茶酚胺摄取和贮存：

1）NE类： 11C-NE的摄取机制、囊泡贮存和代谢更具有正常的生理性，因此更加适合评价交感神经的突触前功能。在NE芳香环的6位上引人F后(FNE)，其在突触前的生物学过程与NE无明显差异。18F-FNE在心脏的清除速度快，从而使18F-FNE易被胞浆内的MAO代谢，因此，18F-FNE 能更好反映内源性NE的体内过程。目前11C-NE被应用于进行心脏原位移植后心肌显像，可以观察心脏神经支配的恢复情况；

2）肾上腺素类（Epinephrine EPI）： 11C- EPI的选择性摄取与滞留机理与NE相似。其在胞浆内易被MAO所代谢，但其放射性代谢产物并不在细胞内滞留，因此与不被MAO代谢的假性神经递质类显像剂相比，其可更好反映交感神经内储存囊泡的功能。已有研究表明，11C-EPI对检测交感神经病变比11C-HED（假性神经递质）更敏感；

3）DA类：研究表明儿茶酚胺类显像剂较儿茶酚胺类似物显像剂受体亲和力高，同样在儿茶酚胺类显像剂中，多巴胺类显像剂对去甲肾上腺素转运体的亲和力比去甲肾上腺素还高，前者的米氏常数为0.14μmol/L，而后者只有0.46μmol/L。分别对DA芳香环上的2、5、6位进行氟化取代，可合成氟代DA(FDA)，其中研究最多的是6-氟-多巴胺（6-18F-Fluourodopamine,6-F-FDA）。FDA在体内与DA生物学过程相似，其在心脏的摄取与滞留主要经NET转运，随后在囊泡内进行β-羟化，转化成氟代NE。目前6-氟-多巴胺是除123I-MIBG最多被应用于临床评价原发性和继发性心脏神经病变的显像剂。但由于合成6-18F-Fluourodopamine需专门设备，亲电合成的成本高，且合成难度大，产率低等问题，没有被普遍应用。