核素显像在存活心肌判断中的应用

徐可为，刘徽婷△，彭　冬※(综述)，黄德娟，王嘉军(审校)

(1.重庆三峡中心医院核医学科，重庆 404000； 2.三峡大学免疫教研室，湖北 宜昌，443000)



核素显像在存活心肌判断中的应用

徐可为1，刘徽婷1△，彭冬1※(综述)，黄德娟1，王嘉军2(审校)

(1.重庆三峡中心医院核医学科，重庆 404000； 2.三峡大学免疫教研室，湖北 宜昌，443000)

摘要：冠状动脉疾病作为危害人类健康的“第一杀手”而备受关注。随着近年来关注重心从临床诊断到预后判断的转变，存活心肌的有效检测在冠状动脉疾病治疗决策的制订及预后判断方面的作用突显。核素显像作为一种无创性功能显像手段在存活心肌判断中有重要价值，是目前临床上应用最广泛的估价心肌活力的方法。该文将重点介绍正电子发射计算机断层显像、单光子发射型计算机断层显像及心肌乏氧显像在存活心肌判断中应用及不足。

关键词：存活心肌；核素显像；乏氧显像

随着临床心脏病学的发展，关注重心亦由原来的冠状动脉疾病诊断逐步向危险度分层及预后判断过渡。目前普遍认为，心肌缺血、心功能和存活心肌情况这些信息可对冠状动脉疾病危险度分层、预后判断及治疗方案制订提供主要依据[1-3]。因此，鉴别存活心肌具有重要的临床意义，它是临床治疗和相关事件预测的热点[4]。尽管对比增强心脏磁共振、磁共振成像心肌灌注延迟显像、心脏多排螺旋CT、冠状动脉CT 血管造影、多普勒组织成像、多普勒心肌对照成像等新兴技术的发展为血流灌注情况评估、左心功能评价及存活心肌判断提供了多种行之有效的方法，然而核素心肌灌注显像依然是活体评估心肌血流灌注及评判存活心肌的金标准[5-6]。现就核素显像在存活心肌判断中的应用进展进行综述。

1存活心肌

1.1心肌活性及分类完整的心肌细胞具有兴奋性、传导性及收缩性，良好的血流灌注及心肌代谢活力是维持其正常生理活动所必需的。当心肌缺血后，因缺血时间、程度及范围不同，其心肌组织可出现心肌坏死、瘢痕心肌及存活心肌几种不同情况，而存活心肌又包括冬眠心肌、顿抑心肌及伤残心肌三种。有文献显示冬眠心肌是心肌多次顿抑的一种累积效应，终将导致左心室功能长期显著地减低，在静息心肌灌注显像中可予以鉴别，顿抑心肌常表现为灌注正常或近乎正常，而冬眠心肌则表现为灌注减少[7]。伤残心肌则是梗死区域仍存活但已严重损伤的心肌，由Boden等[8]首次提出以解释心肌再灌注后功能恢复不全的现象。

1.2存活心肌识别的临床意义目前普遍认为坏死及瘢痕心肌为彻底性的心肌损害，无法逆转；而存活心肌则通过积极的血运重建可恢复或部分恢复其收缩功能，最终使患者受益[9]。相关研究显示，存活心肌的一个重要特质就是左心室功能异常可被逆转，即再血管化后左心室功能指标可显著改善[10]。荟萃分析亦证明，有冬眠心肌的患者血流一旦恢复,这些濒死心肌就能得到挽救,最终恢复正常功能，其中以左心室射血分数改善明显,而坏死心肌在血流恢复后左心室射血分数则无改善,即存活心肌有收缩功能储备而坏死心肌则不具备[11]。因此，心肌存活的识别与是否施行再血管化治疗密切相关。Shabana和El-Menyar[7]研究发现，被证实有存活心肌存在的患者即使左心功能严重低下的情况下依旧考虑再血管化治疗而不是心脏移植治疗，而若某支冠状动脉或其分支供血区域大部分心肌已完全坏死，无存活心肌存在、预后不佳，那么对这些血管进行血运重建无疑是毫无意义的，只能尽早选择心脏移植术。可见正确识别存活心肌对冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)治疗决策的制定、疗效及预后判断等方面具有重要的临床意义[12]。

2正电子发射计算机断层显像判断存活心肌

2.1正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)心肌代谢显像PET是根据存活心肌仍具备代谢的特点，通过测定心肌组织的糖、脂肪酸代谢来评估患者的心肌活力，由于心肌脂肪酸较为复杂，且缺血缺氧时脂肪酸代谢受到抑制，临床通常选用葡萄糖代谢显像。18F-氟脱氧葡萄糖(18-fludeoxyglucose,18F-FDG)PET心肌代谢显像一直被誉为是评价心肌存活的金标准，其主要通过比较心肌血流和代谢之间的匹配情况对心肌存活性进行评价，当灌注、代谢均正常或灌注/代谢不匹配则提示心肌存活；当灌注/代谢匹配时则提示心肌无活力，是坏死及瘢痕化的表现。然而，PET葡萄糖代谢显像在提供高图像质量及高诊断率的同时也存在不足，因其设备价格高、检查费用高及糖尿病患者应用上的技术难度导致其很难在临床推广[13]。再者，由于18F-FDG PET心肌代谢显像只反映葡萄糖代谢的初始过程，在急性心肌梗死早期，坏死心肌也可摄取18F-FDG，从而无法准确地判别心肌活性，限制了其应用。

2.2PET-MPI显像近年来，PET显像在心血管领域发生了一次重大革新。随着示踪剂的不断研发，PET在心肌血流灌注显像中的作用凸显。目前，PET用于检测血流灌注的显像剂有82Rb、15O-H2O，13N-NH3，18F-标记的新型灌注类显像剂等，其中以亲脂性阳离子和线粒体复合物Ⅰ抑制剂有较好的发展前景[14]。因这类显像剂首次通过心肌的摄取率很高，在心肌局部的分布与心肌血流呈正比，因而PET-MPI可以根据局部心肌的血流灌注情况来判断局部心肌的存活性。研究显示PET-MPI结合18F-FDG代谢显像可准确地评估冬眠心肌及判断缺血所致左心室功能异常患者的危险度分层[15]，结合药物负荷试验可对每分钟每克[mL/(min·g)]心肌的血流灌注进行较精确的定量测定，依据血流情况从而判断心肌的存活。Grandin等[16]研究发现，如某一心肌节段功能异常但血流正常，提示为顿抑心肌，如果血流明显减低大于正常值的35%或0.25 mL/(min·g)，往往提示该段心肌存在不可逆性损伤。然而，PET-MPI不足在于其显像剂的生产需要加速器且半衰期短。另外，PET不能提供有关节段性室壁运动的信息，不能分辨心内膜下心肌梗死。

2.3PET/MRI显像PET/MRI是继PET/CT后的一种将PET的功能代谢显像和MRI的解剖功能显像有效地结合在一起的多模式分子影像技术。由于PET/MRI具有安全、快速、准确的优点，在诊断心肌缺血、心肌梗死及判断存活心肌等方面具有独特的临床价值，联合采用葡萄糖摄入和延迟增强技术，将使冠心病的危险评价更为细致[17]。近年来，MRI评估存活心肌的研究日趋增多。由于MRI软组织分辨率高，利用电影MRI技术，能精确地测量收缩期和舒张期心肌壁及房室间隔的厚度，从形态学角度对心肌活性进行评估[18]。引入对比剂后的延迟增强成像技术可显示心肌灌注情况，从功能学角度判断心肌梗死透壁程度，判断心肌活性。由于MRI可区分心内膜及心外膜，结合PET心肌显像技术后即可弥补PET的不足。然而，PET/MRI国内装机甚少，且仍存在某些技术上的问题尚待解决。

3单光子发射型计算机断层显像判断存活心肌

3.1门控单光子发射计算机断层显像(gated single photon emission computed tomography，GSPECT)判断存活心肌GSPECT是利用患者自身心电图R波为触发信号，对多个心动周期不同时期进行图像采集,最后整合重建得出心肌血流灌注、心室收缩/舒张功能参数、左心室室壁运动及厚度等多项指标。GSPECT可定量分析放射性缺损范围、程度和可逆性及定量计算局部功能参数,尤其是心室局部室壁运动参数及对应节段心肌血流灌注参数在冬眠心肌评估中有重要价值[11]。研究表明,负荷心肌灌注显像可以准确地诊断CAD，测量左心室功能，进行危险度分层及对左心室异常时的存活心肌评估[19]。相关研究也发现PET及GSPECT可以准确地评估存活心肌，而且认为存活心肌的比例有助于预测术后功能的恢复[20]。然而，GSPECT因受心动周期影响而无法用于心律不齐的患者。

3.2改良SPECT显像判断存活心肌传统的201铊(201Tl),99锝m-甲氧基异丁基异腈(99Tcm-MIBI)心肌显像明显地低估了存活心肌的数量，而结合介入试验或改良法可提高评估准确性[21]。硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌灌注显像是利用硝酸甘油对狭窄冠状动脉的扩张作用增加缺血心肌的血流灌注，根据存活心肌对99Tcm-MIBI 的摄取量与血流量呈正比从而提高判断存活心肌的阳性率。刘闵育和褚俊[4]研究证实，硝酸甘油介入99Tcm-MIBI SPECT心肌灌注显像可明显地提高心肌梗死患者存活心肌细胞的检出率。Bax等[22]报道，99Tcm-MIBI对心肌活性平均灵敏度为81%，平均特异度为66%，阳性和阴性的预测价值分别是71%和76%；而硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌显像显示，37%固定性缺损的心肌节段得到正常灌注,其检测心肌活性的灵敏度为86%，特异度为83%。Amselmi等[23]研究证实，该法阳性预测率为87%~89%，阴性检测率为88%~89%，是一种临床公认的较安全、可靠的检测存活心肌的方法。卢长林等[24]通过对64例心肌梗死患者在经皮冠状动脉介入(percutaneous transluminal coronary intervention,PCI)前行99Tcm-MIBI静息和硝酸甘油心肌显像,术后3个月复查对比分析得出99Tcm-MIBI静息显像显示的232个核素摄取异常的心肌节段,在硝酸甘油介入显像后有132个节段(56.90%)呈可逆性缺损改变,且这些可逆性缺损节段核素摄取计分明显减少,从而证实了硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌显像检出存活心肌的临床价值。谢文晖等[25]研究认为，多巴酚丁胺201Tl 负荷-再分布/ 硝酸甘油介入99Tcm- MIBI 门控心肌灌注显像能准确地检出缺血且存活心肌，对PCI术后心功能改善有很好的预测价值。介入法和改良法虽可提高存活心肌的检出率，但是因重复检查可致患者的依从性降低。

3.3符合线路SPECT显像判断存活心肌符合线路SPECT是为解决PET检查的高费用而应运而生的，因此比PET价格便宜，并兼备有单光子SPECT显像和18F正电子探测功能。目前已证实18F-FDG-SPECT 检测存活心肌的准确性与 PET 相似，费用相对低，临床应用价值大。有研究发现，用药物负荷试验后18F-FDG双核素心肌代谢显像存活心肌检出与18F-FDG PET显像符合率高达93.7%[26]。然而，符合线路SPECT不具备完全PET或PET/CT性能，其空间分辨率也不及PET，性能上有待进一步拓展。

4心肌乏氧显像判断存活心肌

乏氧显像作为一种阳性显像能直接提供组织低氧但存活的证据。乏氧显像剂迅速选择滞留于乏氧组织或细胞中，直接反映组织血供与耗氧间的平衡状态达到识别存活心肌的目的。目前的乏氧显像剂主要有99Tcm-PnAO-2-硝基咪唑、99Tcm-HL91 (99Tcm-BnAO)、99Tcm-EtAO等，其中国内以99Tcm-HL91的应用研究多见。有研究通过比较99Tcm-HL91乏氧显像和硝酸甘油介入99Tcm-MIBI心肌显像检测存活心肌，其灵敏度、特异度和准确度分别为83.9%、100%、90.2%和72.6%、67.5%,70.6%，可见乏氧显像检测存活心肌有较高的临床价值和前景[27]。

3结语

存活心肌的评估对冠心病治疗决策的制定、疗效及预后判断有重要的临床价值。尽管目前存活心肌的检测方法在各影像领域异军突起，核素心肌显像在评判存活心肌上的价值依旧无可非议。随着心血管核医学的发展，新型显像剂的不断研发，心脏混合显像、心脏分子显像将为探测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编辑：楼立理

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.09.049

中图分类号:R817.4

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)09-1666-03