心肌灌注显像可用于初步评价某些胸痛病人(如主要为那些原因不明的疼痛者)以确定由血管造影术显示的冠状动脉狭窄或侧支血管的功能上意义以及作为旁路手术，经腔内血管成形术或血栓溶解术的随访手段。这种显像技术亦可用于估计急性心肌梗死后的预后，因为它能显示急性心肌梗死者的血流灌注异常的范围和陈旧性梗死造成的瘢痕范围。
心肌灌注显像常使用放射性铊(201Tl)，作用如钾离子的类似物。静脉注射后，201铊迅速离开血管床并开始与血流成比例地进入细胞。大约4%的剂量一时性进入心肌，这种小剂量使心脏和周围低本底的肺脏呈鲜明的对照。其次，在心肌和血液以及其他组织间(如骨骼肌肉，肝脏，肾脏)的201铊处于一个平衡状态，这时集中于存活心肌的201铊产生的变化反映了稳态的局部血流。因此，正在运动的病人，201铊分布的心肌缺损见于非存活的区域(如梗死，瘢痕)以及伴血流减少的存活区域(如有血流动力学显著意义的冠状动脉狭窄的远端缺血区)。
在病人休息数小时后，201铊分布将发生变化，而非存活瘢痕引起的分布缺损不发生变化。然而，缺血区201铊的后期显像则可能表现为最初缺损的消失或缩小，运动后3～4小时进行显像呈缺损有30%～40%是见于缺血区而并非是瘢痕。休息时额外小剂量201铊注射后再次显像可看到那些区域大多属存活。初次注射后第二天再显像将产生相同结果。尽管有这些措施但震荡的或冬眠的心肌区域则可仍然表现为缺损。
201铊其复杂的显像特性加速了锝(99mTC)的心肌灌注制剂一些类型的发展；sestamibi，tetrofosmin和teboroxime市场有售(表198-1)并对冠状动脉疾病诊断具有同样的敏感性。尤其是sestamibi，已用于许多实验室。
较大剂量99m锝(＞30mCi)结合灌注评价可作为首次通过的功能研究(见下文心室造影术)。在一些实验中，开始先作99m锝sestamibi运动试验，随即再进行静息的201铊显像，这样可减少放射性核素显像的总时间。在实验室分别不同的天数里进行运动和静息sestamibi研究时，如一开始运动试验就没有异常灌注的显像时，就可不再进行静息研究。
心肌灌注显像也受伪差影响，其中有些是因软组织过多地覆盖而造成心肌活动衰减。妇女乳房组织产生的衰减特别困难，因为在视野的不同节段上方存在有很大个体差异的乳房组织数量。乳房衰减伪差在平面显像时更为明显，以至于可影响到单光子发射计算机体层摄影(SPECT)。横膈以及腹内容物引起的衰减可产生下壁的假性缺损，当图像资料取自于360°以上时最明显。99m锝光子(140KeV)比201铊发射的低能光子(60～80KeV)受到衰减要少。www.med126.com
注射201铊后当肺部的转运时间延迟时导致201铊大量积聚在肺部。201铊显像中热肺的结果便提示有心排血量的降低。其原因可能是缺血，但这种结果没有特异性。使用99m锝标记灌注制剂时这种现象却不多见。
123碘(123I)-标记脂肪酸检测缺血心肌。心脏肌肉正常时以脂肪酸代谢作为主要能量来源；缺血的心肌转换为葡萄糖代谢。静息时放射性标记脂肪酸的分布和灌注剂相比可能接近于作为存活和可抢救心肌金标准的氟-18-脱氧葡萄糖指标(见下文正电子发射体层摄影)。但这些制剂在临床上并不是常规应用的。
其他放射性核素也较少应用。由于柠檬酸盐镓(67Ga)积聚在急性炎症部位，已被应用于检测炎症性心肌病的存在和严重程度。它在心肌炎症活动时积聚，在炎症消退时则减少。然而，在用皮质类固醇治疗时67镓的检测不很准确，在诊断细菌性心内膜炎时它比二维超声心动图效果要差。
123I碘苄基胍，一种神经传导类似物，贮存和作用于交感神经系统和神经元中。用该制剂进行心脏显像可用于评价心肌病病人及早期发现化疗对心脏的毒性(如阿霉素)。
SPECT，是放射性核素显示心脏分布最常用的技术，以旋转的照相系统采集图像后再重构切面图像。在平行于左室短轴和长轴上观察心肌活动。多头SPECT系统往往在10分钟内完成显像。定量显示可以弥补运动和延迟显像的肉眼观察。SPECT改善了对下壁和后壁的异常发现以及改善了在平面显像呈持续性灌注的缺损而又不能确诊的梗死小区域。另外也改善了对造成缺损的血管识别。再者，可定量大面积梗死和存活心肌，对判断预后有价值。SPECT心肌灌注显像对明确冠状动脉疾病的敏感性为90%～95%。
