葡萄糖和脂肪酸是心肌细胞能量代谢的重要底物，将这些底物用放射性核素进行标记，给患者静脉注射后将被心肌细胞迅速摄取，应用PET可进行心肌代谢断层显像。目前应用于临床的心肌代谢显像的显像剂主要是 ¹⁸F、 ¹¹C、 ¹⁵O、 ¹³N等，可行心肌葡萄糖代谢、脂肪酸代谢及有氧代谢显像。 ¹⁸F标记的脱氧葡萄糖进行心肌葡萄糖代谢显像，是判断心肌梗死患者有无心肌存活性（viability）的准确方法。

葡萄糖是心肌能量的重要物质， ¹⁸F-FDG是葡萄糖的类似物，在组织细胞的转运与葡萄糖相似，通过葡萄糖转运蛋白进入心肌细胞，进入细胞内的 ¹⁸F-FDG被己糖激酶作用下变成6-磷酸- ¹⁸F-FDG，由于结构上的差异，6-磷酸- ¹⁸F-FDG不能继续沿葡萄糖途径代谢，而是以6-磷酸- ¹⁸F-FDG的形式滞留在心肌细胞内，通过PET可获得局部心肌葡萄糖代谢的影像。

当目的是了解患者有无存活心肌时，葡萄糖代谢显像需要在口服葡萄糖负荷后进行，原因是禁食状态下，心肌的能量代谢主要是利用脂肪酸进行氧化，心肌细胞极少利用葡萄糖；葡萄糖负荷后，心肌细胞转而利用葡萄糖进行能量代谢，这样就可通过 ¹⁸F-FDG显像了解心肌的葡萄糖代谢情况，正常心肌和存活心肌可摄取 ¹⁸F-FDG，而坏死心肌不能摄取 ¹⁸F-FDG，因此判断心肌细胞的存活性。

具体的步骤如下：

注射显像剂前测定空腹血糖，根数血糖水平给患者口服葡萄糖25～75g，静脉注射 ¹⁸F-FDG显像剂的最佳时机是血糖140～160mg/dl（7.8～8.9mmol/L），当患者有糖尿病时，根数血糖水平可酌情给予胰岛素。

注射显像剂后45分钟。

判断有无存活心肌，需要将心肌灌注显像与心肌代谢显像结合起来分析，根数血流灌注与代谢匹配与否判断存活心肌，其基本的血流灌注/代谢显像表现有三种：①正常心肌：灌注/代谢均正常，表现为心肌血流灌注和代谢显像分布均匀，无稀疏或缺损区。②存活心肌：灌注/代谢不匹配（mismatch），即心肌血流灌注显像有缺损而代谢显像有充填（图1-10-6）（见文末彩图）；③坏死心肌：灌注/代谢匹配（match），灌注缺损而代谢显像仍为缺损（图1-10-7）（见文末彩图）。

在冠心病患者，心肌缺血性的损伤是一个从可逆性损伤到不可逆性损伤的动态变化过程，由于心肌缺血发生的程度、速度、持续时间以及周围组织血流状态的不同，可出现心肌顿抑（stunning）、心肌冬眠（hibernation）、心肌梗死。顿抑心肌和冬眠心肌均属于存活心肌，其代谢是正常的，心肌细胞的损伤是可逆性的，一旦心肌血流恢复或氧供增加，心脏局部和整体功能将部分或完全恢复。而心肌梗死是心肌灌注、功能和代谢均明显受损，心肌损伤是不可逆性的，即使血运恢复，也不能改善局部和整体功能。

¹⁸F-FDG心肌代谢显像临床重要作用是检测存活心肌。随着冠状动脉旁路移植手术和经皮冠状动脉成形术在冠心病治疗中的应用越来越广泛，心肌活力研究显得愈为重要。在冠心病心肌梗死患者，心肌血流灌注减低或室壁运动降低的心肌是否存活，关系到血管重建术后局部室壁运动能否恢复，心脏功能能否恢复，因此关系到是选择手术治疗还是药物治疗。而心肌代谢的存在是心肌存活的最可靠标志，当心肌梗死患者局部心肌灌注减低或室壁运动消失，而代谢活性存在时，即影像显示灌注/代谢不匹配时，表示患者心肌存活，预示患者手术效果好，术后心功能恢复预后良好；而灌注减低同时无代谢活性时，即影像显示灌注/代谢匹配时，表示心肌坏死改变，这类患者手术效果差，术后心功能难以恢复，不宜手术治疗。因此心肌代谢显像鉴别存活或坏死心肌，对决定患者治疗方案（再血管化、药物、心脏移植）、估测疗效，判断预后有重要作用。