核素顯像在存活心肌判斷中的應(yīng)用

徐可為，劉徽婷△，彭　冬※(綜述)，黃德娟，王嘉軍(審校)

(1.重慶三峽中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，重慶 404000； 2.三峽大學(xué)免疫教研室，湖北 宜昌，443000)

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核素顯像在存活心肌判斷中的應(yīng)用

徐可為1，劉徽婷1△，彭冬1※(綜述)，黃德娟1，王嘉軍2(審校)

(1.重慶三峽中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，重慶 404000； 2.三峽大學(xué)免疫教研室，湖北 宜昌，443000)

摘要：冠狀動(dòng)脈疾病作為危害人類健康的“第一殺手”而備受關(guān)注。隨著近年來關(guān)注重心從臨床診斷到預(yù)后判斷的轉(zhuǎn)變，存活心肌的有效檢測(cè)在冠狀動(dòng)脈疾病治療決策的制訂及預(yù)后判斷方面的作用突顯。核素顯像作為一種無創(chuàng)性功能顯像手段在存活心肌判斷中有重要價(jià)值，是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的估價(jià)心肌活力的方法。該文將重點(diǎn)介紹正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像、單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像及心肌乏氧顯像在存活心肌判斷中應(yīng)用及不足。

關(guān)鍵詞：存活心??；核素顯像；乏氧顯像

隨著臨床心臟病學(xué)的發(fā)展，關(guān)注重心亦由原來的冠狀動(dòng)脈疾病診斷逐步向危險(xiǎn)度分層及預(yù)后判斷過渡。目前普遍認(rèn)為，心肌缺血、心功能和存活心肌情況這些信息可對(duì)冠狀動(dòng)脈疾病危險(xiǎn)度分層、預(yù)后判斷及治療方案制訂提供主要依據(jù)[1-3]。因此，鑒別存活心肌具有重要的臨床意義，它是臨床治療和相關(guān)事件預(yù)測(cè)的熱點(diǎn)[4]。盡管對(duì)比增強(qiáng)心臟磁共振、磁共振成像心肌灌注延遲顯像、心臟多排螺旋CT、冠狀動(dòng)脈CT 血管造影、多普勒組織成像、多普勒心肌對(duì)照成像等新興技術(shù)的發(fā)展為血流灌注情況評(píng)估、左心功能評(píng)價(jià)及存活心肌判斷提供了多種行之有效的方法，然而核素心肌灌注顯像依然是活體評(píng)估心肌血流灌注及評(píng)判存活心肌的金標(biāo)準(zhǔn)[5-6]?，F(xiàn)就核素顯像在存活心肌判斷中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1存活心肌

1.1心肌活性及分類完整的心肌細(xì)胞具有興奮性、傳導(dǎo)性及收縮性，良好的血流灌注及心肌代謝活力是維持其正常生理活動(dòng)所必需的。當(dāng)心肌缺血后，因缺血時(shí)間、程度及范圍不同，其心肌組織可出現(xiàn)心肌壞死、瘢痕心肌及存活心肌幾種不同情況，而存活心肌又包括冬眠心肌、頓抑心肌及傷殘心肌三種。有文獻(xiàn)顯示冬眠心肌是心肌多次頓抑的一種累積效應(yīng)，終將導(dǎo)致左心室功能長期顯著地減低，在靜息心肌灌注顯像中可予以鑒別，頓抑心肌常表現(xiàn)為灌注正?；蚪跽?，而冬眠心肌則表現(xiàn)為灌注減少[7]。傷殘心肌則是梗死區(qū)域仍存活但已嚴(yán)重?fù)p傷的心肌，由Boden等[8]首次提出以解釋心肌再灌注后功能恢復(fù)不全的現(xiàn)象。

1.2存活心肌識(shí)別的臨床意義目前普遍認(rèn)為壞死及瘢痕心肌為徹底性的心肌損害，無法逆轉(zhuǎn)；而存活心肌則通過積極的血運(yùn)重建可恢復(fù)或部分恢復(fù)其收縮功能，最終使患者受益[9]。相關(guān)研究顯示，存活心肌的一個(gè)重要特質(zhì)就是左心室功能異常可被逆轉(zhuǎn)，即再血管化后左心室功能指標(biāo)可顯著改善[10]。薈萃分析亦證明，有冬眠心肌的患者血流一旦恢復(fù),這些瀕死心肌就能得到挽救,最終恢復(fù)正常功能，其中以左心室射血分?jǐn)?shù)改善明顯,而壞死心肌在血流恢復(fù)后左心室射血分?jǐn)?shù)則無改善,即存活心肌有收縮功能儲(chǔ)備而壞死心肌則不具備[11]。因此，心肌存活的識(shí)別與是否施行再血管化治療密切相關(guān)。Shabana和El-Menyar[7]研究發(fā)現(xiàn)，被證實(shí)有存活心肌存在的患者即使左心功能嚴(yán)重低下的情況下依舊考慮再血管化治療而不是心臟移植治療，而若某支冠狀動(dòng)脈或其分支供血區(qū)域大部分心肌已完全壞死，無存活心肌存在、預(yù)后不佳，那么對(duì)這些血管進(jìn)行血運(yùn)重建無疑是毫無意義的，只能盡早選擇心臟移植術(shù)?？梢娬_識(shí)別存活心肌對(duì)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)治療決策的制定、療效及預(yù)后判斷等方面具有重要的臨床意義[12]。

2正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像判斷存活心肌

2.1正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography,PET)心肌代謝顯像PET是根據(jù)存活心肌仍具備代謝的特點(diǎn)，通過測(cè)定心肌組織的糖、脂肪酸代謝來評(píng)估患者的心肌活力，由于心肌脂肪酸較為復(fù)雜，且缺血缺氧時(shí)脂肪酸代謝受到抑制，臨床通常選用葡萄糖代謝顯像。18F-氟脫氧葡萄糖(18-fludeoxyglucose,18F-FDG)PET心肌代謝顯像一直被譽(yù)為是評(píng)價(jià)心肌存活的金標(biāo)準(zhǔn)，其主要通過比較心肌血流和代謝之間的匹配情況對(duì)心肌存活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)灌注、代謝均正?；蚬嘧?代謝不匹配則提示心肌存活；當(dāng)灌注/代謝匹配時(shí)則提示心肌無活力，是壞死及瘢痕化的表現(xiàn)。然而，PET葡萄糖代謝顯像在提供高圖像質(zhì)量及高診斷率的同時(shí)也存在不足，因其設(shè)備價(jià)格高、檢查費(fèi)用高及糖尿病患者應(yīng)用上的技術(shù)難度導(dǎo)致其很難在臨床推廣[13]。再者，由于18F-FDG PET心肌代謝顯像只反映葡萄糖代謝的初始過程，在急性心肌梗死早期，壞死心肌也可攝取18F-FDG，從而無法準(zhǔn)確地判別心肌活性，限制了其應(yīng)用。

2.2PET-MPI顯像近年來，PET顯像在心血管領(lǐng)域發(fā)生了一次重大革新。隨著示蹤劑的不斷研發(fā)，PET在心肌血流灌注顯像中的作用凸顯。目前，PET用于檢測(cè)血流灌注的顯像劑有82Rb、15O-H2O，13N-NH3，18F-標(biāo)記的新型灌注類顯像劑等，其中以親脂性陽離子和線粒體復(fù)合物Ⅰ抑制劑有較好的發(fā)展前景[14]。因這類顯像劑首次通過心肌的攝取率很高，在心肌局部的分布與心肌血流呈正比，因而PET-MPI可以根據(jù)局部心肌的血流灌注情況來判斷局部心肌的存活性。研究顯示PET-MPI結(jié)合18F-FDG代謝顯像可準(zhǔn)確地評(píng)估冬眠心肌及判斷缺血所致左心室功能異?；颊叩奈ｋU(xiǎn)度分層[15]，結(jié)合藥物負(fù)荷試驗(yàn)可對(duì)每分鐘每克[mL/(min·g)]心肌的血流灌注進(jìn)行較精確的定量測(cè)定，依據(jù)血流情況從而判斷心肌的存活。Grandin等[16]研究發(fā)現(xiàn)，如某一心肌節(jié)段功能異常但血流正常，提示為頓抑心肌，如果血流明顯減低大于正常值的35%或0.25 mL/(min·g)，往往提示該段心肌存在不可逆性損傷。然而，PET-MPI不足在于其顯像劑的生產(chǎn)需要加速器且半衰期短。另外，PET不能提供有關(guān)節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)的信息，不能分辨心內(nèi)膜下心肌梗死。

2.3PET/MRI顯像PET/MRI是繼PET/CT后的一種將PET的功能代謝顯像和MRI的解剖功能顯像有效地結(jié)合在一起的多模式分子影像技術(shù)。由于PET/MRI具有安全、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，在診斷心肌缺血、心肌梗死及判斷存活心肌等方面具有獨(dú)特的臨床價(jià)值，聯(lián)合采用葡萄糖攝入和延遲增強(qiáng)技術(shù)，將使冠心病的危險(xiǎn)評(píng)價(jià)更為細(xì)致[17]。近年來，MRI評(píng)估存活心肌的研究日趨增多。由于MRI軟組織分辨率高，利用電影MRI技術(shù)，能精確地測(cè)量收縮期和舒張期心肌壁及房室間隔的厚度，從形態(tài)學(xué)角度對(duì)心肌活性進(jìn)行評(píng)估[18]。引入對(duì)比劑后的延遲增強(qiáng)成像技術(shù)可顯示心肌灌注情況，從功能學(xué)角度判斷心肌梗死透壁程度，判斷心肌活性。由于MRI可區(qū)分心內(nèi)膜及心外膜，結(jié)合PET心肌顯像技術(shù)后即可彌補(bǔ)PET的不足。然而，PET/MRI國內(nèi)裝機(jī)甚少，且仍存在某些技術(shù)上的問題尚待解決。

3單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像判斷存活心肌

3.1門控單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(gated single photon emission computed tomography，GSPECT)判斷存活心肌GSPECT是利用患者自身心電圖R波為觸發(fā)信號(hào)，對(duì)多個(gè)心動(dòng)周期不同時(shí)期進(jìn)行圖像采集,最后整合重建得出心肌血流灌注、心室收縮/舒張功能參數(shù)、左心室室壁運(yùn)動(dòng)及厚度等多項(xiàng)指標(biāo)。GSPECT可定量分析放射性缺損范圍、程度和可逆性及定量計(jì)算局部功能參數(shù),尤其是心室局部室壁運(yùn)動(dòng)參數(shù)及對(duì)應(yīng)節(jié)段心肌血流灌注參數(shù)在冬眠心肌評(píng)估中有重要價(jià)值[11]。研究表明,負(fù)荷心肌灌注顯像可以準(zhǔn)確地診斷CAD，測(cè)量左心室功能，進(jìn)行危險(xiǎn)度分層及對(duì)左心室異常時(shí)的存活心肌評(píng)估[19]。相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)PET及GSPECT可以準(zhǔn)確地評(píng)估存活心肌，而且認(rèn)為存活心肌的比例有助于預(yù)測(cè)術(shù)后功能的恢復(fù)[20]。然而，GSPECT因受心動(dòng)周期影響而無法用于心律不齊的患者。

3.2改良SPECT顯像判斷存活心肌傳統(tǒng)的201鉈(201Tl),99锝m-甲氧基異丁基異腈(99Tcm-MIBI)心肌顯像明顯地低估了存活心肌的數(shù)量，而結(jié)合介入試驗(yàn)或改良法可提高評(píng)估準(zhǔn)確性[21]。硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌灌注顯像是利用硝酸甘油對(duì)狹窄冠狀動(dòng)脈的擴(kuò)張作用增加缺血心肌的血流灌注，根據(jù)存活心肌對(duì)99Tcm-MIBI 的攝取量與血流量呈正比從而提高判斷存活心肌的陽性率。劉閔育和褚俊[4]研究證實(shí)，硝酸甘油介入99Tcm-MIBI SPECT心肌灌注顯像可明顯地提高心肌梗死患者存活心肌細(xì)胞的檢出率。Bax等[22]報(bào)道，99Tcm-MIBI對(duì)心肌活性平均靈敏度為81%，平均特異度為66%，陽性和陰性的預(yù)測(cè)價(jià)值分別是71%和76%；而硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌顯像顯示，37%固定性缺損的心肌節(jié)段得到正常灌注,其檢測(cè)心肌活性的靈敏度為86%，特異度為83%。Amselmi等[23]研究證實(shí)，該法陽性預(yù)測(cè)率為87%~89%，陰性檢測(cè)率為88%~89%，是一種臨床公認(rèn)的較安全、可靠的檢測(cè)存活心肌的方法。盧長林等[24]通過對(duì)64例心肌梗死患者在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(percutaneous transluminal coronary intervention,PCI)前行99Tcm-MIBI靜息和硝酸甘油心肌顯像,術(shù)后3個(gè)月復(fù)查對(duì)比分析得出99Tcm-MIBI靜息顯像顯示的232個(gè)核素?cái)z取異常的心肌節(jié)段,在硝酸甘油介入顯像后有132個(gè)節(jié)段(56.90%)呈可逆性缺損改變,且這些可逆性缺損節(jié)段核素?cái)z取計(jì)分明顯減少,從而證實(shí)了硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌顯像檢出存活心肌的臨床價(jià)值。謝文暉等[25]研究認(rèn)為，多巴酚丁胺201Tl 負(fù)荷-再分布/ 硝酸甘油介入99Tcm- MIBI 門控心肌灌注顯像能準(zhǔn)確地檢出缺血且存活心肌，對(duì)PCI術(shù)后心功能改善有很好的預(yù)測(cè)價(jià)值。介入法和改良法雖可提高存活心肌的檢出率，但是因重復(fù)檢查可致患者的依從性降低。

3.3符合線路SPECT顯像判斷存活心肌符合線路SPECT是為解決PET檢查的高費(fèi)用而應(yīng)運(yùn)而生的，因此比PET價(jià)格便宜，并兼?zhèn)溆袉喂庾覵PECT顯像和18F正電子探測(cè)功能。目前已證實(shí)18F-FDG-SPECT 檢測(cè)存活心肌的準(zhǔn)確性與 PET 相似，費(fèi)用相對(duì)低，臨床應(yīng)用價(jià)值大。有研究發(fā)現(xiàn)，用藥物負(fù)荷試驗(yàn)后18F-FDG雙核素心肌代謝顯像存活心肌檢出與18F-FDG PET顯像符合率高達(dá)93.7%[26]。然而，符合線路SPECT不具備完全PET或PET/CT性能，其空間分辨率也不及PET，性能上有待進(jìn)一步拓展。

4心肌乏氧顯像判斷存活心肌

乏氧顯像作為一種陽性顯像能直接提供組織低氧但存活的證據(jù)。乏氧顯像劑迅速選擇滯留于乏氧組織或細(xì)胞中，直接反映組織血供與耗氧間的平衡狀態(tài)達(dá)到識(shí)別存活心肌的目的。目前的乏氧顯像劑主要有99Tcm-PnAO-2-硝基咪唑、99Tcm-HL91 (99Tcm-BnAO)、99Tcm-EtAO等，其中國內(nèi)以99Tcm-HL91的應(yīng)用研究多見。有研究通過比較99Tcm-HL91乏氧顯像和硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌顯像檢測(cè)存活心肌，其靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度分別為83.9%、100%、90.2%和72.6%、67.5%,70.6%，可見乏氧顯像檢測(cè)存活心肌有較高的臨床價(jià)值和前景[27]。

3結(jié)語

存活心肌的評(píng)估對(duì)冠心病治療決策的制定、療效及預(yù)后判斷有重要的臨床價(jià)值。盡管目前存活心肌的檢測(cè)方法在各影像領(lǐng)域異軍突起，核素心肌顯像在評(píng)判存活心肌上的價(jià)值依舊無可非議。隨著心血管核醫(yī)學(xué)的發(fā)展，新型顯像劑的不斷研發(fā)，心臟混合顯像、心臟分子顯像將為探測(cè)存活心肌提供新思路、新方法。

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Study on the Application of Radionuclide Imaging in Detection of Myocardial ViabilityXUKe-wei1,LIUHui-ting1,PENGDong1,HUANGDe-juan1,WANGJia-jun2.(1.DepartmentofNuclearMedicine,ChongqingThreeGorgesCentralHospital,Chongqing404000,China； 2.DepartmentofImmunology,ThreeGorgesUniversity,Yichang443000,China)

Abstract：Coronary artery disease,as "the first killer" to human health,has drawn lots of attention.With the recent focus on coronary artery disease shifting from the clinical diagnosis to prognosis,the role of effective detection of myocardial viability in the determination of treatment methods for coronary artery disease and the prognosis has been highlighted.Radionuclide imaging as a noninvasive functional imaging method has significant value in the judgment of myocardial viability,and is currently the most widely used method for the evaluation of myocardial viability in clinical.Here is to make a review of the application and disadvantages of several methods used in clinical to identify myocardial viability,including positron emission tomography imaging,single photon emission computed tomography imaging and myocardial hypoxia imaging.

Key words：Myocardial viability； Radionuclide Imaging； Hypoxia imaging

收稿日期：2014-06-09修回日期：2014-09-02編輯：樓立理

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.09.049

中圖分類號(hào):R817.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)09-1666-03