冠心病影像检查技术的现状与研究进展

黄建宁 周忠学 周 昀 何 飞

(广西医科大学第三附属医院暨南宁市第二人民医院放射科，南宁市 530031)

冠心病影像检查技术的现状与研究进展

黄建宁 周忠学 周 昀 何 飞

(广西医科大学第三附属医院暨南宁市第二人民医院放射科，南宁市 530031)

冠心病是心内科常见疾病，严重威胁患者生活质量及生命健康。开展早期诊断是改善CHD患者临床预后的关键。影像学检查作为重要的诊断技术，在CHD的早期筛查、治疗评价及预后评估等方面均具有重要作用。本文就冠状动脉造影、血管内超声成像、CT、放射性核素显像、核磁共振成像、图像融合及超声心动图等影像学技术在CHD诊断中的应用及进展作一综述，旨在为临床诊断提供帮助。

冠心病;影像学;诊断

冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease，CHD)，简称冠心病，是指由于脂质代谢异常引起冠状动脉粥样硬化病变、动脉腔狭窄或堵塞，导致心脏缺血、缺氧而诱发的心脏疾病［1］。临床上分为心绞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭(缺血性心脏病)、无症状心肌缺血(隐匿性冠心病)、猝死等五种类型。随着居民生活方式的改变及人口结构老龄化的加剧，我国CHD的发生率及病死率均呈逐年上升态势，严重威胁患者生活质量及生命健康。开展早期诊断是改善CHD患者临床预后的关键。影像学检查作为重要的诊断技术，在CHD的早期筛查、治疗评价及预后评估等方面均具有重要作用［2］。本文就CHD的影像学检查现状与进展作一综述，旨在为临床诊断提供帮助。

1 有创性检查

目前，临床诊断CHD常用的有创性影像诊断技术主要包括冠状动脉造影(coronary arteriography，CAG)及血管内超声成像(intravascular ultrasound，IVUS)。

1.1 冠状动脉造影 CAG是目前临床应用得最为广泛的CHD影像学诊断技术，其可完整显示冠状动脉血管树情况，揭示冠状动脉病变的位置、程度及特征，对于侧支循环状态及左室整体、节段性运动功能亦有一定提示作用［3］。目前，CAG仍是诊断冠状动脉粥样硬化及评判血管腔狭窄程度的“金标准”，并可为其他冠状动脉检查及介入治疗提供基础和指导。但CAG也存在一定局限性:①属于侵入性操作，存在并发症风险，严重者可导致死亡，没有明显症状的患者常难以接受这种有创的检查，临床应严格掌握适应证;②CAG仅能显示血管腔形态，而对于管壁内部结构及斑块性质等方面所能提供的信息十分有限;③无法提示心肌灌注、代谢及活性等方面信息［4］。定量冠状动脉造影分析可以弥补目测法评价的不足。近年来应用的冠状动脉造影三维重建有利于提高诊断的准确性。

1.2 血管内超声成像 IVUS是近年来开展的新型介入性超声诊断技术，是利用安装在心导管尖端的微型超声探头，发出超声波，并以此探测血管管腔大小、管壁结构及动脉粥样硬化斑块性质，在判断斑块稳定性、评估冠脉狭窄程度及明确心肌梗死后“罪犯血管”方面均具有明显优势，并被认为是评估冠脉内粥样硬化斑块易损性的“金标准”［5］。新技术虚拟组织学血管内超声(VH-IVUS)，是通过血管内超声后处理，将彩色编码用不同的颜色分辨斑块的性质，对斑块的组成成分进行定量分析，所得到的斑块影像能够提供重要信息，能清晰地分辨冠状动脉内斑块、钙化等病变，更能准确判断病变性质及狭窄程度，为冠心病介入治疗提供准确可靠的信息，并提高对药物或其他治疗效果评价的准确性［6，7］。但鉴于IVUS的有创性，其并不适用于CHD患者的早期筛查;此外，由于受限于IVUS导管直径大小，故其对管径小、狭窄严重的冠状动脉检查也存在较多困难［8］。

2 无创性检查

2.1 X线平片 X线平片检查可以显示疑似冠心病患者体内肺循环的改变情况，检出疑似冠心病患者左心室是否存在增大和有否心肌梗死现象，可以显示心肌梗死后一些并发症，如室间隔破裂、室壁瘤等，对判断病情及评估预后有一定作用。X线平片的优点在于操作简单、经济性强，但是只能作为冠心病临床检查的辅助手段，到目前为止传统胸片仍是诊断冠心病合伴急性左心衰所致肺水肿的最佳方法，同时X射线胸片在治疗冠心病的随访中有不可替代作用。

2.2 CT 心脏CT包括电子束CT(electron beam computed tomography，EBCT)和多层螺旋CT(multi-slice computed tomography，MSCT)。

2.2.1 EBCT EBCT具有动态分辨率高、扫描速度快等优点，并可对冠脉钙化范围及程度进行定量分析［9］。EBCT的冠脉总钙化积分(coronary calcium score，CCS)在预测冠脉狭窄程度方面具有较高的应用价值，但其特异性有待商榷［10］。高CCS可提示冠脉钙化的存在，患者罹患CHD的风险较大;但低CCS却无法完全排除冠脉血流灌注减少的可能。由于EBCT空间分辨率较低、整体成像质量不佳，仅适用于冠脉近段或近中段评估，且设备昂贵，后逐渐被MSCT所取代。

2.2.2 MSCT MSCT可清晰显示冠状动脉管腔和管壁病变，同时也可用于计算钙化斑块大小，在评价冠脉管腔狭窄方面具有较高的灵敏性和特异性，并可大大减少运动伪影和假阳性。但MSCT冠脉成像的临床应用也存在一定局限性，心脏搏动和呼吸运动可产生运动伪影，对于心率过快的受检者而言，如无法在一次屏气中完成检查，就易影响图像的连续性，故该类受检者检查前应给予β-受体阻滞剂减慢心率至60次/min以下［11］。目前，临床多采用64排 CT行常规冠脉造影。随着MSCT技术的不断发展，双源 CT、宝石 CT、128排 、256层和320排等高端 CT相继问世，MDCT进入了后64排新时代，特别是256排CT(“极速”CT)被广泛应用。256排CT扫描一圈厚度可达12.8 cm，所采集信息量为5～10/GB，是64排CT的4～5倍;且256排CT心脏扫描时间仅为1～2 s，不到1个心跳，从而大大降低心脏运动所导致的运动伪影;同时对受检者的心率要求也大大降低，使心律不齐的患者最大获益;此外，256排CT检查所承受的辐射量仅为64排CT的1/3左右，安全性更高［12］。目前，安全、准确、无创的高端螺旋 CT冠脉成像在冠脉病变的筛查和诊断、冠脉支架以及搭桥血管形态学评价等方面已能大部分替代有创性X线冠状动脉造影，被公认为冠脉检查最好的无创影像方法。

2.3 核心脏病学 心脏放射性核素检查是指采用201T1、99mTc等放射性药物作为显像剂，由核素发射γ射线，并在体外采用单光子发射计算机化断层显像(single photon emission computed tomography，SPECT)或正电子发射计算机断层(positron emission tomography，PET)显示上述显像剂在心脏内分布、代谢等情况，从而反映心脏功能的一项检测手段。

2.3.1 SPECT SPECT是临床用于评价心肌血流灌注的常用方法，其灵敏度较高，但特异性差，主要由组织衰减所致，故临床可通过采用相应技术进行衰减校正从而提高图像质量，如门控技术、重建技术、图像显示技术及定量分析等。虽然SPECT显像需采用放射性药物，但相对于有创性检查其仍具有明显优势［13］。对于亚临床冠心病患者建议行SPECT进行初步筛查，从而避免患者接受不必要的有创性检查，并可使其得到早期及时治疗，从而最大获益。

2.3.2 PET 相较于SPECT，PET具有更高的空间分辨率及更强的定量分析能力。由于PET可进行衰减校正，故其在诊断冠心病方面显示出更好的灵敏度、特异性，有利于排除假阳性和假阴性患者。18F-FDG-PET显像是目前应用得最为广泛的心脏PET，其对缺血性心肌存活情况的阳性预测值为48.0%～94.0%，阴性预测值为73.0%～96.0%，是目前临床判定心肌梗死区域心肌存活情况的“金标准”［14］。近年来研究发现，18F-FDG-PET显像在诊断动脉粥样硬化不稳定斑块方面也显示出巨大优势，可获得清晰的粥样硬化斑块图像。但心脏PET设备要求高、价格昂贵、操作复杂，故临床可开展PET的医疗机构较少［15］。如何完善PET技术，降低其成本，是今后PET研究的方向。

2.4 核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI) MRI在心脏大血管形态解剖、室壁运动、心肌灌注及心脏功能等影像学分析方面具有无可比拟的优势，利用MRI冠脉成像可对冠脉主干的粥样硬化斑块性质及管腔狭窄程度做出客观的、直接的评价。但MRI冠脉成像对走形曲折的冠脉分支及小血管的分辨力不足，并且心脏搏动与呼吸运动都会在一定程度上对成像效果造成影响。约14.0%的患者因呼吸不规律导致MRI冠脉成像效果欠佳［16］。近年来，随着新型导航技术、心电图激发技术、梯度技术及相阵控线圈的应用，使得MRI冠脉成像的空间分辨率提高到0.5 mm，且其在CHD早期诊断中的敏感性和特异性分别为91.0%和88.0%，在冠脉管腔狭窄诊断中的敏感性和特异性分别为70.0%和91.0%［17］。使用时间分辨多帧采集方法测定冠状动脉血管厚度，这种时间分辨多帧检测新MR技术能清晰地识别出了冠状动脉壁的增厚现象，可以被用于对个体进行检测以判断其是否存在冠状动脉病发病风险，并且可以用来实时监测患者的治疗效果。但对于装有除颤仪和起搏器的患者而言，在行MRI检查时仍受到一定限制。MRI本身就代表医学影像学发展的最新前沿，相信随着硬件、线圈和序列以及软件的开发和拓展，分子影像学研究的深入，CMRI将成为诊断冠状动脉疾病的重要无创性检查手段。

2.5 超声心动图及心肌学造影(MCE) 超声心动图操作简便、安全性高，可用于心脏功能、心肌活性、室壁运动及血流动力学的定量及定性分析。二维超声心动图可用于明确动脉粥样硬化斑块分布、大小及性质;而彩色多普勒超声心动图则可用于冠脉血流速度、压力阶差级时相间期的定量分析。但无论二维超声心动图或彩色多普勒超声心动图，其分辨率仍较低，仅适用于大血管的起始段成像，对于分支血管的筛查难度较大。

超声心动图负荷试验是指利用运动或药物方法增加心脏负荷，并在此状态下观察心脏血流动力学及心肌运动相关指标，可应用于CHD的早期诊断、存活心肌监测、心功能评价及心脏不良事件预测等。荟萃分析结果显示，运动负荷超声心动图、多巴酚丁负荷超声心动图、潘生丁负荷超声心动图及腺苷负荷超声心动图加权后检测CHD的灵敏度/特异度分别为82.6%/84.4%、79.6%/85.1%、71.0%/92.2%、68.4%/80.9%［18］。运动负荷超声心动图诊断及排除CHD的准确性均较高，但不适用于老年患者;潘生丁负荷超声心动图诊断CHD的准确性较高，但其排除CHD的准确性较低;多巴酚丁负荷超声心动图可作为运动负荷超声心动图的补充;腺苷负荷超声心动图由于准确性较低，临床应用较少。

心肌声学造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)是指经由外周静脉或冠脉注入特制微气泡造影剂，利用超声技术观察微气泡的背向散射信号，并以此评价心肌灌注微循环水平的一项新技术［19］。MCE在评价冠脉微血管血流储备、冠脉狭窄、心肌梗死区域面积及心梗后侧支循环建立等方面具有一定价值，有利于阐明CHD的病理生理变化。但目前MCE所使用的造影剂不够理想，导致其成像质量欠佳，探寻更好的造影剂及成像技术是MCE未来的研究方向。

2.6 图像融合 任何单一影像检查方法都无法单独解决问题，采用多种影像检查方式提供互补信息，是影像学未来的发展方向。图像融合是指利用计算机图像处理技术将各类影像模式统一于一个公共坐标系中，并使之合成为一个全新的影像图像。融合图像可提供最为全面、直观的心脏影像，有利于明确狭窄冠脉属支与血流灌注减低灶的关系，适用于多支病变或复杂性CHD患者。目前临床常用的图像融合模式包括SPECT/CT、PET/CT等同机融合模式［20］。SPECT/CT得益于CT快速、准确的衰竭校正，对于女性心肌前壁、男性心肌下壁及静息负荷造成软组织衰减所致的不一致性具有较好的处理效果［21］。PET/CT则适用于冠脉粥样硬化斑块性质之血管活性剂血管内皮厚度的定量分析。近年来，随着影像学设备及成像技术的不断发展，使异机融合成为可能，并有望进一步提高图像融合检查的性价比，从而使其在临床实践中发挥更大作用［22］。

3 展望

传统有创性影像学检查目前仍是诊断CHD的“金标准”，但其安全性较低，且无法满足CHD患者全面评价的需求。以高端影像检查技术为主的无创性影像检查手段是诊断CHD的发展方向。影像学技术的快速发展为临床诊断提供了更多的选择，但由于不同类型、不同阶段的CHD患者诊治要求均不相同，故临床医师应充分了解各类影像学检查方法的优缺点，从患者病情及诊治需求出发，并结合本单位技术和条件，从无创到有创，正确选择最为适宜的检查方法，从而达到提高CHD诊断准确性和安全性的目的。

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R 541.5

A

1673-6575(2017)01-0072-04

10.11864/j.issn.1673.2017.01.21

2016-11-11

2017-01-08)

黄建宁(1981～)，男，研究生，主治医生，研究方向: CT/MRI影像诊断。