Vol.24 No.1, 2008

総 説51

第 43 回日本小児放射線学会：教育講演より

小児心臓核医学検査の実際
唐澤賢祐
日本大学医学部 小児科学系小児科学分野

Practice of pediatric nuclear cardiology
Kensuke Karasawa
Department of Pediatrics and Child Health, Nihon University School of Medicine

Abstract

In pediatric cardiology, nuclear medicine is useful in diagnostic imaging due to the use ofvarious tracers, the development of diagnostic software and the progress of the equipment. However, theappropriate stress testing, the choice of the most useful tracer, the imaging condition and characteristic
diagnosis of the child have not been established, due to the small number of cases at each facility.
Quantitative gated single-photon emission computed tomography（QGS）, which performs the kinetic, and 123I betamethyl-iodophenylanalysis of cardiac function, 123I Metaiodobenzylguanigine（MIBG）
pentadecanoic acid（BMIPP）imaging are used for clinical diagnosis in pediatric nuclear cardiology.
Nuclear cardiology in children is a clinical diagnostic method using the appropriate tracer and imaging
protocol in consideration of the image quality and irradiation exposure. Especially, for the severity andprognosis of coronary artery lesions in Kawasaki disease, it is a less invasive diagnostic method. As
a precaution, the diagnostic imaging should take into account the characteristic artifacts of the child（such as body movement, small heart and the contiguity of accumulation in the liver）. For the clinicaldiagnosis, the evaluation of the image data for single photon emission computed tomography（SPECT）
reconstruction is always necessary.

Keywords Nuclear cardiology, Myocardial perfusion imaging, Kawasaki disease

はじめに酸代謝イメージングが臨床的に用いられている．

核医学診断法は，種々の核種や解析ソフトの開症例に適した核医学的診断法を選択し適切な撮像発，機器の進歩によって小児期心疾患においても方法を行うことによって，被ばくおよび画質の面欠かせない画像診断法である．しかし，個々の施を考慮しても十分臨床に役立つものである 1）．特設における症例数が少ないことから，小児に適しに川崎病冠動脈障害の病態および重症度評価にた検査手法，有用な核種の選択，機器設定，更においては非常に有用かつ侵襲の少ない診断法であは小児に特徴的な読影法などが確立された診断学る．本稿では，小児期心疾患の画像を提示し，小に到達していない現状がある．小児心臓核医学検

児心臓核医学の臨床的有用性について小児循環器査は，心機能動態解析を合併させた心電図同期心医の立場から解説する．

筋血流 SPECT と心交感神経機能および心筋脂肪51

日本小児放射線学会雑誌52

心筋血流イメージング

与が必要なことであり，201Tl と異なる時間的検査プロトコールが必要である．小児における撮像

核医学検査の心筋血流イメ−ジングは原画像で条件としては，短時間に鮮明な画像を得ることである Planar 像と画像処理を行った Single photonあり，そのためには 1 方向の収集時間の短縮と肝emission computed tomography（SPECT）があり，集積の軽減が重要である．肝集積の近接に関して後者が主体になっている．川崎病後冠動脈狭窄性は，99mTc 製剤の投与後から撮像開始時間を開け病変の診断法として負荷心筋血流 SPECT は重要ることによって回避することができる．実際にはであり，運動負荷によるものと薬物負荷によるも30 分から 60 分の間隔を開けて撮像するが，撮像のが汎用される 2 〜 4）．

開始時に肝集積の近接が明らかであれば，開始を遅らせることも必要である．小児における心筋虚1. テクネシウム製剤による心筋血流イメージ
ング

血の診断は，Fig.2のプロトコールが有用である 5）．

使用核種はタリウム−201（ Tl）とテクネシウム時の 99mTc 製剤を静注後，核種を多く含んだ胆汁Tc 製剤）がある． Tc 製剤による心筋を排泄させるための高脂肪食を摂食させ負荷時のTl に代わる心筋血流イメー撮像を行う．その後，2 回目の 99mTc 製剤の静注（負ジングとして開発されたものである．特徴とし荷時の画像を打ち消して安静時の画像を得るため

Tc 製剤は放射線物理的特性からガンマに倍量以上の 99mTc 製剤を投与）を行い安静時の撮201化合物（99m

血流イメージングはては，99m

20199mカメラの撮像に適し，高解像度のイメージが得実際には，禁食で運動または薬物負荷を行い負荷像を行う．

られ，半減期も短いため被ばく量も軽減できる．
Fig.1 は，99mTc 心筋血流製剤と 201Tl 心筋 SPECT 像

2. 薬物負荷についての比較を同一症例で示したものである．左室短軸

運動負荷が適さない小児例では，薬物負荷とし像の描出では辺縁のスムーズさや内腔の描出からてジピリダモール，アデノシン，アデノシン三リみても，テクネシウム製剤の方が優れている．まン酸（ATP），ドブタミンの負荷が行われる．従来

た，一度取り込まれた 99mTc 製剤は長時間心筋にから，薬物負荷ではジピリダモールが用いられてTl のように明らかな再分布は認められいるが，Table 1 の特徴を考慮すると薬物負荷でない．201Tl に比べ問題になる点としては，肝・胆は ATP またはアデノシンが習熟すると使いやす

嚢への集積および負荷時，安静時に 2 回の核種投い薬物である．ATP は小児科医が発作性上室性頻停滞し

201

Fig.1
Comparison of thetechnetium-99m labeled
and thallium-201 chloride
myocardial perfusion
imaging52

Vol.24 No.1, 2008

■ Imaging protocol : One-day stress-rest sequence■ Tc-99m tetrofosmin dose stress : 10 MBq/kg (upper limit 370 MBq)
■ Tc-99m tetrofosmin dose rest : 20-30 MBq/kg (upper limit 740 MBq)
■ Data acquisition : 180-360˚ anterior arc, 6˚ intervals

30-40 seconds per frame (adolescent)
20 seconds per frame (infant and child)

Table 1Comparison of pharmacological stress methods

Mechanisms

Exercisesimulating

Adenosine ，Dipyridamole＊＊
Coronary
vasodilatation

Coronary stealー＋Perfusion
defectBiologicalhalf-life
Adjustment ofstress level

Ischemia
in all cases

Maldistribution
and ischemia
Very short＊，
24.6min.＊＊Possible＊，Diﬃcult ＊＊Dobutamine

2min.
Possible＊

Arrhythmogenic
Bronchial
Contraindications tendency,
asthmaHypertension

53

Fig.2
Optimum protocol for
Technetium-99m (99mTc)
labeled myocardial perfusion
imaging in young patients

位があり安静時像でその部位の灌流が回復する
所見（99mTc 製剤では ﬁll−in，201Tl では再分布と表現）が認められる．この所見によって，異常部位を支配している冠動脈の有意狭窄が診断できる．
後再疎通の発達による心筋血流の変化を診断した

Fig.3 は川崎病で特徴的な右冠動脈における閉塞ものである．心筋血流 SPECT 所見としては，再疎通の発達によって梗塞性病変が虚血性病変に改善している．Fig.4 は，川崎病冠動脈障害の心筋梗塞前後および冠動脈バイパス術後の心筋血流 SPECT を示した．3 歳時のドブタミン負荷心筋血流 SPECT では，短軸像（SA）, 水平長軸像（VLA）および垂直長軸像（HLA）で灌流低下を認めなかった．5 歳時の心筋梗塞後の 99mTc 製剤による安静時拍の治療で使い慣れている薬である．最近，心臓心筋血流 SPECT では左室前壁から心室中隔部の疾患診断補助剤としてアデノシンの使用が認可さ

広範囲な灌流低下を認め，左前下行枝領域の心筋れたため，今後はジピリダモール，ATP の代わり梗塞と診断した．7 歳時の冠動脈バイパス術後ににアデノシン負荷が主体になる．小児における負施行した運動負荷心筋血流 SPECT では梗塞部の荷の基本としては生理的負荷である運動負荷を優灌流は改善し運動負荷によっても灌流低下を認め先すべきであるが，個々の施設の放射線使用管理なかった．梗塞部は生存心筋（viability あり）と診区域で可能な負荷法を優先する．ジピリダモール，断した．

アデノシンまたは ATP 負荷は，気管支喘息例で喘息発作誘発の合併症があり，検査前の問診，聴診が重要である．また，テオフィリン，カフェイ

4. 心筋血流 SPECT の読影
心筋血流 SPECT の読影における主な注意点にン含有飲料の服用時は負荷が十分にかからないた

ついて，以下に列記した．1）十分な負荷が掛けめ，他の負荷法が優先される．

られているか？：二重積（心拍数×収縮期血圧）で25,000 前後（小児の場合，運動中の血圧測定は不3. 川崎病冠動脈障害の心筋血流イメージング

正確になりやすいので目標最高心拍数 170 回／分

心筋虚血では，負荷時像で灌流の低下する部

以上をめざす），2）アイソトープの液漏れは無い

53

日本小児放射線学会雑誌

54か，3）撮像時の体位移動は無いか，4）負荷像，安Raw image で確認することが必須である．年長児

静時像の総合評価ができるか：両者が近似した形

では，成人と同様に肥満，乳房によるエネルギー状をしているかで体位移動を含めた適切な撮像の減衰も考慮する必要がある．Small heart は，心目安になる，5）得られた像のカウントが十分あるか，6）
肥満，高度の肝集積近接はないか，7）膜様部，＊心尖部などの部分容積効果 を念頭におく，などである．
この中で最も重要な点は，アーチファクトの評価である．Table 2 に当院小児科で行った 15 歳以下症例のアーチファクト要因をまとめたものを示す．体位移動（Fig.5）と肝集積の近接（Fig.6）が最も多くこの点を十分注意すべきであり，読影前にTable 2 Artifact factors of myocardial perfusion
imaging■ Body position movement in obtaining

scans■ The contiguity of the liver accumulation■ Attenuation by breast or obesity■ The high accumulation of the gall bladder■ Small heart■ Inadequate stress test

11.3%
8%
8%
9%
1.9%
1.4%

213 cases of 15 years old and under an examinationin Nihon University（201Tl and 99mTc tetrofosmin）

Fig.3
Alteration in myocardial
perfusion image due todevelopment of coronary
occlusion with recanalization
The myocardial infarct imageof the RCA territory (whitearrow) shows improved
myocardial perfusion withthe development of recanalization in the ischemia image.

Fig.4
Alteration in the myocardial
perfusion image（Thallium201）in Kawasaki disease
after coronary artery bypass
grafting
AMI ; acute myocardial
infarct, CABG ; coronary
artery bypass grafting, SA ;short axis, VLA ; vertical long
axis, HLA ; horizontal longaxis

54Vol.24 No.1, 2008

55電図同期心筋 SPECT の心機能評価で特に問題に＊部分容積効果：エネルギー比を画像診断としなり，小児では 6 歳以下の年少例を対象にした場て用いる場合には，単位容積あたりの取り込合に注意が必要である．負荷不十分は協力が得らみが低下する病態以外に取り込みがあってもれない小児例の偽陰性所見の要因になり，アーチ容積が少ない部分では取り込み低下と同じ画ファクトではないが十分注意が必要である．

像になることを示している（Fig.7）
．左室心筋
Fig.5
Artifact of body position movement
while obtaining scans
7yr. old. RCA 99% stenosis with
Kawasaki disease
SA ; short axis, VLA ; vertical longaxis, HLA ; horizontal long axis
Fig.6
Increased liver accumulation in technetiumlabeled myocardial perfusion image
5yr. old. Coronary aneurysms in Kawasaki
diseaseSA ; short axis

Fig.7
Scheme of partial volume eﬀect99m

Tc myocardial perfusion image

Fig.8
Extension of the membranous
septum3yr. old. Ventricular septal
defect, coronary dilatation
SA ; short axis, VLA ; verticallong axis, HLA ; horizontal
long axis

55日本小児放射線学会雑誌

56の壁厚が薄い部分または肥大部分の近傍，収児においてもルーチンに行うべき解析法である．

縮性が低下した部分では他の部位より取り込心交感神経機能イメージング

み低下のように評価される．小児では膜様部中隔の伸展は，先天性心疾患や年少例で注意

I 標識のメタヨードベンジルグアニジン（123I123．読影前の心室形態の把が必要である（Fig.8）

MIBG）は，ノルエピネフリンの生理的アナログ握および負荷，安静時像の両画像を比較するであり，心交感神経機能に関する画像情報が得らことでアーチファクトの判定が可能である．

れる．重症心不全，心筋虚血および心筋梗塞後に心交感神経機能の障害が認められる．また，拡張

5. Quantitative gated single-photon emission
computed tomography（QGS）
近年，心電図同期心筋血流 SPECT の三次元自型心筋症やアントラサイクリン系抗癌剤による心筋障害による心不全の重症度および予後評価にも用いられている．

動解析法
（QGS）
が導入され，多方向からの三次元方法は検査前 3 日間の内服用ルゴールの前投薬

画像による壁運動評価および心内壁の描出によるを行い，絶食安静時に 123I MIBG を投与し 15 分後，左室容積，駆出率の算出が可能になった ．川崎

3 時間後に planar 撮像を行う．また，当院小児科病などによる心筋梗塞例における QGS は虚血後心ではルーチンに行っていないが，局所病変の評

筋 stunning7）および梗塞心筋の viability に関する詳価が必要な場合にはSPECT 撮像も行う．実際には

6）細な検討が可能になる ．小児の QGS に関する問

planar 像における定量的評価として，心／上縦隔題点として，QGS の解析精度が低年齢になるに比（H/M），洗い出し率（％ WR）を算出する．小8）

したがって劣化するため，6 歳以下の small heart

児心不全の心事故発生の危険因子として，遅延像（拡張期容積で約 50 ㎖以下）例では利用限界があの H/M ＜ 1.8 または％ WR ≧ 48％が目安になる 9）．

る．Fig.9 は後下壁の陳旧性心筋梗塞例の QGS 所

注意すべき点として，123I MIBG は肺，肝への集積見である．通常の QGS 画像で後下壁の壁運動異も多く，小児においては心部の ROI 設定には細心常を認め，負荷後像の方が安静時像に比べ顕著なの注意が必要である．Fig.10 は，突然死した拡張異常（虚血後心筋 stunning）を認めた．血流画像を型心筋症，心室頻拍の 10 歳児の 123I MIBG 所見を加えた QGS ＋画像では，血流イメージの梗塞像示した．123I MIBG 定量的評価では心筋／上縦隔に一致して壁運動異常があることが明らかであ比の低下と洗い出しの亢進があり，6 ヵ月後の経る．このように心筋血流 SPECT は従来の静的な過観察で 123I MIBG 定量的評価が悪化する所見を読影法から QGS による動的な読影法が付加され，認めた．

より精度の高い画像診断法になった．QGS は小Stress

QGS

Rest

Stress

QGS +Fig.9 Quantitative gated single-photon emission computed tomography（QGS）
The white arrow shows the region of abnormal wall motion.

56

Rest

Vol.24 No.1, 2008

57Fig.10
123

I MIBG image in a caseof late cardiac death due todilated cardiomyopathy withventricular tachycardia低下）を認めるが心筋壊死を免れた脂肪酸代謝障

心筋脂肪酸代謝イメージング

害領域と考えられる．ミスマッチ領域の評価は，

I 標識の側鎖脂肪酸であるβメチルヨードペ

心筋 Viability の評価，梗塞関連領域としての Area123

ンタデカン酸（123I BMIPP）は，天然脂肪酸と同様

at risk を同定しリスク心筋に対するサルベージさに心筋エネルギー源の脂肪酸として心筋内に取りれた心筋量を評価できる 10）．特に負荷ができない込まれる．123I BMIPP は心筋に取り込まれてもβ重症例や乳児例では負荷心筋血流 SPECT の代用

酸化を受けにくく心筋内に停滞するため，心筋のとしても有用な画像診断法であると考える．また，脂肪酸代謝イメージングとして用いられる． I

心筋脂肪酸代謝異常を伴う肥大型心筋症の重症度

BMIPP は心筋集積率が 5.4％と高く，良好な画像評価にも用いている．

123が得られる． Tl との 2 核種同時撮像を行うこと

方法は検査前 3 日間の内服用ルゴールの前投薬で，両者のミスマッチ領域では，心筋虚血（灌流を行い，絶食安静時に 123I BMIPP と 201Tl との 2 核

201

Pre-surgical operationFig.11
201
T l a n d 123I B M I P P d u a lmyocardial images in a case ofanomalous left coronary arteryarising from the pulmonary
arteryPostoperative 1 month

Postoperative 18 months
1 yr.11m. old201

Tl123

I BMIPPThe mismatch of 201Tl and 123I
BMIPP is understood to be
due to the decreased uptake inthe large area from the anterior
to the lateral wall before theoperation. Improvement isshown after reconstruction ofthe coronary circulation.

57

日本小児放射線学会雑誌

58

種を投与し 15 〜 20 分後に心筋 SPECT を行う．核

例における冠動脈再建術前後の心筋脂肪酸代謝イ

種投与後に乳幼児で体位移動がある場合には，入メージングである．術前に認められた 201Tl 像で前眠剤を併用して体位移動の抑制が得られてから側壁の灌流低下と 123I BMIPP 像で同部位の広範な撮像することも考慮する．Fig.11 は，左冠動脈肺ミスマッチを認めた．この前側壁の灌流低下パ動脈起始症（Bland−White−Garland 症候群）の幼児

ターンは，左冠動脈肺動脈起始症の特徴的な所見

123IBMIPP
Fig.12
201

Tl and 123I BMIPP dual
myocardial images in a caseof late cardiac death due tohypertrophic cardiomyopathy

201Tl

Extensive mismatch ofuptake is seen in hypertrophic regions.
SA ; short axis, VLA ; verticallong axis, HLA ; horizontal
long axis

Fig.13 Approach of pediatric nuclear cardiology
CHF ; Congestive heart failure, TL ; 201Tl, BMIPP ; 123I betamethyl-iodophenyl-pentadecanoicacid, MIBG ; 123I Metaiodobenzylguanidine58Vol.24 No.1, 2008

であり診断的意義がある．術後の経時的変化では，灌流低下は改善したが 123I BMIPP 像のミスマッチは残存し遅れて回復する所見を認めた．Fig.12は，閉塞性肥大型心筋症で突然死した症例の心筋脂肪酸代謝イメージングである．123I BMIPP 像では，Tl 像で認める肥大部に一致して高度の集積低下201を認め，心筋脂肪酸代謝障害が示唆された．

まとめ：
小児心臓核医学検査のアプローチ
Fig.13 に病態による主な心臓核医学検査のアプローチを示した．心不全症状の有無から負荷試験が可能かどうかを判断する．心不全症状がある場
合には，虚血性病変または心筋障害を疑うかで，心交感神経イメージングまたは心筋脂肪酸代謝イメージングの優先順位を決定する．また，心不全症状を認めない場合には虚血性病変または心筋障害を疑うかで，負荷心筋血流イメージングまたは心筋脂肪酸代謝イメージングの優先順位を決定する．小児期心疾患に関して，このようなアプロー
チで核医学検査を用いることで，侵襲を少なく，より病態に即した画像診断ができると考える．
稿を終えるにあたり，長年，ご指導頂いた日本大学医学部小児科原田研介先生，埼玉県立循環器・呼吸器病センター今井嘉門先生，ならびに多大なるご協力を頂いた日本大学板橋病院中央放射線部
アイソトープ室技師の方々に深謝致します．

●文献
1） Kondo C : Myocardial perfusion imaging in pediatriccardiology. Ann Nucl Med 2004 ; 18 : 551 - 561.
2） Kondo C, Hiroe M, Nakanishi T, et al : Detectionof coronar y ar ter y stenosis in children withKawasaki disease. Usefulness of pharmacologic
stress 201Tl myocardial tomography. Circulation
1989 ; 80 : 615 - 624.

593） Miyagawa M, Mochizuki T, Murase K, et al : Prognostic value of dipyridamole-thallium myocardial
scintigraphy in patients with Kawasaki disease.
Circulation 1998 ; 98 : 990 - 996.
4） Fukuda T, Akagi T, Ishibashi M, et al : Noninvasive
evaluation of myocardial ischemia in Kawasaki
disease : comparison between dipyridamole stressthallium imaging and exercise stress testing. AmHeart J 1998 ; 135 : 482 - 487.
5） Karasawa K, Ayusawa M, Noto N, et al : Optimum
protocol of technetium-99m tetrofosmin myocardial
perfusion imaging for the detection of coronar ystenosis lesions in Kawasaki disease. J Cardiol 1997 ;
30 : 331 - 339.（in Japanese with English abstract）
6） Germano G, Erel J, Lewin H, et al : Automaticquantitation of regional myocardial wall motion
and thickening from gated technetium-99m
sestamibi myocardial per fusion single-photon
emission computed tomography. J Am Coll Cardiol ;1997 ; 30 : 1360 - 1367.
7） Johnson LL, Verdesca SA, Aude WY, et al :Postischemic stunning can affect left ventricularejection fraction and regional wall motion on poststress gated sestamibi tomograms. J Am CollCardiol 1997 ; 30 : 1641 - 1648.
8） Karasawa K, Miyashita M, Taniguchi K, et al :Detection of myocardial contractile reser ve by
low-dose dobutamine quantitative gated singlephoton emission computed tomography in patientswith Kawasaki disease and severe coronary artery
lesions. Am J Cardiol 2003 ; 92 : 865 - 868.
9） Karasawa K, Ayusawa M, Noto N, et al : Assessmentof cardiac sympathetic nerve activity in children
with chronic heart failure using quantitative iodine123 metaiodobenzylguanidine imaging. J Cardiol
2000 ; 36 : 387 - 395.（ in Japanese with Englishabstract）
10）Nakata T, Hashimoto A, Kobayashi H, et al :Outcome significance of thallium-201 and iodine123-BMIPP per fusion-metabolism mismatch inpreinfarction angina. J Nucl Med 1998 ; 39 : 1492 1499.

59