D-SPECT在冠心病患者早期诊断和心功能评估中的价值

张 涵， 秦珊珊， 樊 鑫， 张佳佳， 尹宇振， 余 飞

(同济大学附属第十人民医院核医学科，上海 200072)

《中国心血管病报告2017》阐明了我国城乡居民心血管病死亡率居于首位，高于肿瘤及其他疾病，其中冠心病(coronary artery disease, CAD)死亡率自2012年以来持续上升，并且预测患者数量将在今后10年内继续快速增长[1]。目前，作为确诊CAD金标准的冠状动脉造影(coronary angiography, CAG)，可以直观了解狭窄范围和水平，但因不能对病变部位心肌进行病理生理学及功能特性评价，从而催生出核素心肌灌注显像(myocardial perfusion imaging, MPI)[2]。如今，MPI已广泛适用于已知或疑似CAD的患者的早期诊断、治疗反应评估和危险分层[3-4]。D-SPECT作为一种新型心脏专用扫描仪器，是核心脏病学领域最新的技术进步，是最适合进行MPI的成像技术[5]。其优势主要体现为更高的光子灵敏度和空间分辨率，实现比标准碘化钠(NaI)晶体SPECT相机高5～10倍的计数灵敏度和快3～6倍的扫描时间。同时，同机装配了相位分析技术的QPS/QGS图像重建系统，用于评价心肌的机械收缩同步性。本研究探讨D-SPECT定位CAD患者心肌缺血部位的准确性及其评价心功能参数的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2017年7月—2018年7月同济大学附属第十人民医院收治的拟诊CAD并已行CAG的患者55例，其中男28例，年龄49～86岁，平均(68.18±11.06)岁；女27例，年龄43～85岁，平均(66±9.97)岁。患者同期采用D-SPECT进行MPI。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准： (1) 拟诊为CAD；(2) 1个月内已行CAG。排除标准： (1) 慢性支气管炎、慢阻肺(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)、哮喘及其他肺功能极差者。(2) 严重的心率失常，如室速、心率过缓、房室传导阻滞。(3) 急性心肌梗死(病史或静息影像)，急性冠脉综合征、脑出血。(4) 不稳定性心绞痛。(5) 心力衰竭。(6) 收缩压<90mmHg或>180mmHg(1mmHg=0.133kPa)。(7) 疑有主动脉夹层。(8) 氨茶碱过敏。

1.3 仪器设备与试剂

设备： 本研究采用以色列SPectrum Dynamics公司研发的D-SPECT心脏专用机。

试剂： 显像剂99mTc-甲氧基异丁基异腈(methox-yisobutyl isonitrile,99mTc-MIBI)购自中国原子高科股份有限公司；三磷酸腺苷二钠注射液(adenosine triphosphate, ATP)购自国药集团容生制药有限公司。

1.4 研究方法

行ATP负荷99mTc-MIBI-静息显像一日法，在检查前至少空腹6h，停服β受体阻滞剂、茶碱类、潘生丁、ACEI类药物至少12h。患者首先静脉注入99mTc-MIBI 3.7×108Bq，30min后进食脂肪餐以排除肠道干扰，注入99mTc-MIBI 1 h后使用以色列SPECTRUM公司的D-SPECT单光子发射型计算机断层显像仪行静息MPI。每个探测器列沿着其长轴独立旋转110°，采集患者坐位以及仰卧位两种体位下的数据，聚焦于包括心脏在内的预先指定的感兴趣区域(region of interest, ROI)，在采集之前需执行30～60s的预扫描以定义ROI。静息显像扫描结束后30min，患者行ATP药物负荷试验，将腺苷以140μg/(kg·min)速度经静脉通路匀速滴注，同时应在滴注腺苷3min末推注所需99mTc-MIBI，然后继续滴注腺苷。在注射ATP前、注射3min末、注射结束及注射结束后3min分别监测患者心率、血压、异常心电图及其他临床表现并记录。ATP药物负荷试验结束后，以相同方法行负荷MPI。待数据采集完毕后，利用QPS/QGS软件进行重建处理，得到短轴、垂直长轴和水平长轴断层图像，以及左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左室舒张末期容积(end diastolic volume, EDV)、左室收缩末期容积(end systolic volume, ESV)等心功能参数。

终止标准： (1) 出现严重心绞痛及呼吸困难等症状；(2) 心电图ST段压低≥2mV或弓背抬高≥1mV，出现严重的恶性心律失常；(3) 心率达到目标心率(190-年龄)；(4) 收缩压≥180mmHg和/或舒张压≥100mmHg；(5) 收缩压下降(减低≥20mmHg，或收缩压<85mmHg)伴头晕、恶心、大汗等。

1.5 MPI图像评价

ATP负荷99mTc-MIBI门控心肌D-SPECT显像评价： 各个节段的心肌核素分布情况均由两位或两位以上有经验的核医学医师进行评价。在99mTc-MIBI D-SPECT图像上，将左心室短轴像分成短轴中部、心尖部及基底部，加上垂直长轴像的心尖部共划分为17个节段。将静息与负荷试验后得到的图像进行对比，若负荷显像时心肌某一节段出现显像剂分布稀疏或缺损，而静息显像又出现显像剂充填，则认定该心肌节段为可逆性缺血；若静息显像呈现为心肌缺损较负荷时范围缩小时，则判定为部分可逆性缺损；若静息显像没有显著变化，则判定为心肌固定性缺损。至少在3个连续的层面见到血流灌注缺损，判定ATP负荷99mTc-MIBI门控心肌D-SPECT显像为阳性。

1.6 统计学处理

2 结 果

2.1 拟诊CAD患者的CAG检查结果

在本组拟诊CAD的55例患者中，经CAG造影确诊43例，阳性率为78.1%。其中单支病变22例，双支病变18例，三支病变者3例。其中病变血管总计67支： 左前降支29支，左回旋支21支，右冠状动脉17支，见表1。

2.2 拟诊CAD患者的D-SPECT检查结果

55例拟诊CAD患者同月行D-SPECT检查，14例患者核素MPI呈阴性；41例患者MPI结果为阳性，其中病变血管数量为： 左前降支23支、左回旋支17支、右冠状动脉13支。D-SPECT MPI对CAD诊断的灵敏度为90.6%(39/43)，特异度为83.3%(10/12)，准确率为89.0%(49/55)，经检验计算，两种检查方法之间具有良好的一致性(Kappa值>0.5)，且两种检查方法之间的差异无统计学意义(P>0.05)，见表1～2。

表1 D-SPECT与CAG 3支血管阳性检出率比较

表2 D-SPECT与CAG病例比较

2.3 心肌缺血范围与LVEF的联系

根据QPS/QGS软件计算，其中30例患者MPI结果显示心肌缺血面积在0%～5%，8例患者MPI结果显示心肌缺血面积在5%～10%，3例患者MPI结果显示缺血面积>10%。缺血面积越大者其静息及负荷LVEF越小，差异具有统计学意义(P<0.05)。同时应用线性回归分析，将不同缺血范围患者的平均静息LVEF值(R=0.980，R2=0.962)与平均负荷LVEF值(R=0.973，R2=0.948)绘制散点图，提示有线性趋势存在，表明心肌缺血面积在较大程度上影响了LVEF，见表3及图1～2。

表3 不同缺血面积范围与LVEF比较

缺血面积(%)n静息LVEF值负荷LVEF值01470.5±7.578.25±6.90～53066.85±11.670.2±12.295～10853.85±21.560.2±15.710～345±13.4558.1±13.73P<0.05<0.05

图1 心肌缺血面积与静息LVEF关系Fig.1 Relationship between myocardial ischemic area and resting LVEF

图2 心肌缺血面积与负荷LVEF关系图Fig.2 Relationship between myocardial ischemic area and stress LVEF

3 讨 论

目前，诊断CAD主要有两个选择： CAG或非侵入性MPI[8]。CAG是诊断CAD的金标准。在临床实践中，仍会出现CAG显示冠状动脉明显狭窄但MPI为阴性的情况[9]。如本研究中出现4例患者CAG表现为阳性而MPI表现为阴性。因此，使用MPI对CAD患者进行早期诊断和风险评估有积极意义。以非侵入性MPI为主的核心脏病学技术已得到国外相关指南的充分认可，并建议将SPECT-MPI作为CAG的“守门人”[10-13]。此外，在与其余诊断CAD方法，如冠状动脉CT血管造影(CT angiography, CTA)及多巴酚丁胺负荷超声心动图(low dose dobutamine stress echocardiography, LDDSE)的比较上，MPI具有其独特的价值。CTA优势在于对冠状动脉钙化斑块的高检出率，但同样无法准确评估狭窄的冠状动脉血流动力学是否发生变化；LDDSE通过诱发CAD患者缺血心肌局部的功能障碍，利用心肌收缩期厚度的减低评估心肌缺血，但其不能准确勾画心内缘位置，受患者体位的影响较大，准确性较差。

目前，CAD患者的早期诊断和治疗已经从传统模型转变为通过形态学成像方法评估冠状动脉狭窄，重点是检测缺血心肌部位及评估患者预后情况[14]。本研究结果证明了在以CAG为金标准的情况下，D-SPECT在提示心肌缺血节段上与CAG的符合率达到了79.1%，灵敏度为90.6%，特异度为83.3%，准确率为89.0%，可以在明确CAD患者心肌缺血节段的同时提示缺血程度，从而较直观地判断冠脉血流动力学意义及心肌缺血是否可逆，进一步明确罪犯血管为冠状动脉大血管或是微血管，为CAD患者的早期诊断提供较大帮助。评估CAD患者预后可能出现的临床症状如心力衰竭等极为重要[15]。LVEF是CAD患者一种独立的预后影响因子。在狭窄血管血运重建前，对严重左心室功能障碍的CAD患者LVEF进行准确评估对于患者预后结果预测非常重要[16-17]。本研究同样阐述了心肌缺血范围与静息及负荷试验下LVEF之间的联系，结果表明：心肌缺血面积越大者其静息及负荷LVEF越小，差异具有统计学意义(P<0.05)。本研究结果证明使用D-SPECT能准确评估LVEF，从而提供独立可靠的预后信息，同时其以数值为基础的影像信息能更方便地进行定量分析，对于临床治疗决策的选择具有指导意义。本研究使用的GMPI相位分析技术所采集的带宽和相位标准差在近年来CAD危险度分级以及指导制定CAD治疗方案中发挥着重要的作用。

尽管D-SEPCT已在临床有较为成熟的应用，但D-SPECT以心脏为扫描中心的设计也存在明显的不足之处。如在处理某些特殊患者较大或较小心脏时，若想定位在视野中心可能存在困难，这可能导致类似心肌灌注不足的伪影，必须在采集和处理时识别，以避免误诊[8]。这些均为收集临床数据带来不确定性。同时本研究的样本数较小，期待将来的多中心、大样本研究来进一步证明本方法的优势。

综上，新型心脏专用机D-SPECT可准确定位心肌缺血部位并且提供多种利于预测心脏危险事件的心功能参数，其对CAD患者的早期确诊和预后预测提供可视化层面数据，同时给临床医生制订患者个体化治疗方案带来帮助。