核素心肌灌注的定量及异质性分析对病毒性心肌炎的诊断价值

邓子龙，赵 敏，邓豪余，李新辉

(中南大学湘雅医院核医学科，湖南 长沙 410008)

图1 患者男，26岁，VMC A.节段靶心图； B.室壁靶心图

病毒性心肌炎(viral myocarditis， VMC)是指病毒感染所致心肌局限性或弥漫性的急性或慢性炎症病变，其发病率呈逐年上升的趋势[1]。VMC的临床表现具有多样性，如胸痛、心律失常、心力衰竭和心源性猝死等，易导致误诊和漏诊[2]。心内膜活检作为诊断VMC的“金标准”，因其有创性且取材时难以准确定位病灶[3]，在临床应用中受到限制。目前VMC的诊断主要依靠临床病史以及心电图、心脏彩色多普勒超声、核素心肌灌注显像(myocardial perfusion imaging， MPI)等辅助检查[1,4]。目前利用MPI诊断VMC主要依靠医师目测局灶性或多灶性放射性稀疏或缺损[5]，或评价病变节段数，缺乏定量指标。本研究采用MPI靶心图放射性计数百分比量化心肌灌注，探讨心肌灌注异质性分析(即放射性摄取的离散程度)诊断VMC的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年5月—2018年8月于我院心内科住院的疑似VMC患者37例，其中经临床确诊为VMC患者18例(VMC组)，均符合1999年全国会议制订的诊断标准[6]；排除的19例VMC患者作为非VMC组，包括冠状动脉粥样硬化4例、高血压病4例、心律失常7例、神经官能症4例。所有患者均经临床检查排除冠状动脉狭窄、心肌病、各种原因所致心肌损伤等心血管疾病。所有患者均行MPI，并签署知情同意书。本研究经本院医学伦理委员会审核通过。

1.2 仪器与方法 采用Philips Precedence 16 SPECT/CT显像仪。显像剂99mTc-MIBI由北京原子高科股份有限公司提供，放射化学纯度>95%。经受检者肘静脉注射99mTc-MIBI(925～1 110 MBq)后约30 min进食高脂餐，90 min后行MPI。图像采集自右前斜45°至左后斜45°，1帧/3°，共64帧，采集矩阵64×64。

1.3 图像分析 图像传至Philips图像处理软件，排除体位移动、乳腺、肝脏或胃肠道放射性浓聚等导致衰减的因素，获取非CT衰减校正的心肌短轴、垂直长轴和水平长轴断层图像。

由2名具有10年以上诊断经验的核医学医师观察、分析图像，意见不一致时另请1名具有10年以上诊断经验的核医学医师参与讨论，以支持者多的意见为准。结果判定标准[7]：断层图像中无明显放射性分布减低或减低少于2帧为阴性；在2个不同轴向的断层图像中，连续2帧以上层面出现放射性分布减低为VMC阳性。通过QPS软件(美国西德斯西奈医学中心)获得左心室按20节段分区的节段靶心图和按室壁分区的室壁靶心图(图1)。以靶心图内最高放射性计数为100%，计算各室壁段的放射性计数百分比。使用QPS软件获得总灌注缺损(total perfusion deficit，TPD)值、静息总积分(summed rest score， SRS)值，以及评分系统(正常为0分；为放射性轻度减低为1分；放射性中度减低为2分；放射性重度减低为3分；放射性缺损为4分)评估的异常节段数(评分≥1视为异常节段)。

计算靶心图放射性计数百分比的变异系数(coefficient of variation， CV)，即标准差与平均数的比值，获得节段靶心图CV(CVs)及室壁靶心图CV(CVw)。鉴于前间壁基底段和后间壁基底段的生理性变异较多，因此计算CVs时将该2个节段剔除。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。计量资料以±s表示，2组比较采用独立样本t检验；计数资料比较采用χ2检验。利用ROC曲线评估心肌灌注定量指标对VMC的诊断效能，阈值采用约登指数。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料比较 VMC组与非VMC组年龄、前驱病毒感染史、乏力、ST-T改变、肌钙蛋白升高、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme-MB, CK-MB)升高及接受β受体阻滞剂治疗的例数差异均有统计学意义(P均<0.05)；余指标2组差异均无统计学意义(P均>0.05)；见表1。

表1 VMC组与非VMC组患者一般资料比较

2.2 心肌灌注分析 断层图像中，VMC组检出阳性患者13例、灌注减低区28处，病灶分布以左室前壁及下壁居多；非VMC组检出阳性患者7例，灌注减低区15处；2组心肌灌注减低区差异有统计学意义(P均<0.05，表2)。

表2 VMC组与非VMC组患者心肌灌注减低区比较(处)

靶心图定量分析中，VMC组节段靶心图中前壁心尖段、中段、基底段，下壁心尖段、中段、基底段，放射性计数百分比平均值低于非VMC组(P均<0.05，表3)，室壁靶心图中前壁及下壁VMC组放射性计数百分比较非VMC组减低(P均<0.05，表3)，与断层图像目测分析显示的灌注减低部位一致。

2.3 靶心图定量指标及心肌灌注异质性分析 与非VMC组比较，VMC组TPD、异常节段总数及1分节段异常数、CVs明显增高(P均<0.05)，余指标2组差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表4。

2.4 ROC曲线分析 CVs、CVw、TPD、SRS诊断VMC的AUC分别为0.83(P=0.001)、0.60(P=0.288)、 0.72(P=0.019)、0.66(P=0.098)，其中以CVs对VMC的诊断效能最优，以10.5%为CVs阈值时，其诊断VMC的灵敏度和特异度分别为94.4%和73.7%(图2)。

图2 心肌灌注参数诊断VMC的ROC曲线图

3 讨论

病毒感染心肌后会引起心肌细胞水肿、溶解等炎症反应，后期将导致心肌长期炎症损伤、心肌纤维化及瘢痕形成，并逐渐出现心脏扩大、心力衰竭等严重并发症[8]。据报道[1,9]，VMC发病率在年轻人中最高。欧阳海春等[10]发现VMC最常见的症状为疲乏。既往研究[1,11]表明VMC与前驱病毒感染史、肌钙蛋白升高、CK-MB升高相关，本研究结果与其相符。

VMC中受损的心肌细胞摄取99mTc-MIBI与线粒体功能减低或丧失有关[11]，在MPI图像上表现为放射性稀疏或缺损。凭肉眼观察以该表现诊断VMC的灵敏度变化范围较大(55%～85%)[12-13]，原因可能为：①受阅片者主观判断影响较大，缺乏客观的定量指标；②不典型或轻型VMC患者放射性分布减低不明显，导致“假阴性”出现。本研究通过定量分析发现VMC患者病灶受累主要在左心室前壁和下壁，与既往研究[11-13]报道一致。

表3 2组心肌灌注放射性计数百分比(±s，%)

表3 2组心肌灌注放射性计数百分比(±s，%)

组别前壁前壁心尖段前壁中段前壁基底段前间壁前间壁心尖段前间壁中段前间壁基底段非VMC组(n=19)76.11±8.8781.16±8.5777.37±6.2876.63±6.3876.00±5.1557.68±6.96VMC组(n=18)68.56±7.6270.10±7.0669.39±7.2875.67±5.5577.11±7.2260.94±8.91t值2.784.313.560.49-0.52-1.22P值0.009<0.0010.0010.6260.5960.225组别下间壁下间壁心尖段下间壁中段下间壁基底段下壁下壁心尖段下壁中段下壁基底段非VMC组(n=19)82.63±6.3873.95±7.6658.74±8.0477.74±6.2375.26±8.2967.26±10.38VMC组(n=18)80.33±7.0769.22±5.0955.39±5.7071.50±7.8267.61±8.4559.22±7.96t值1.042.221.472.672.782.65P值0.3070.0340.1520.0120.0090.012组别下侧壁下侧壁心尖段下侧壁中段下侧壁基底段前侧壁前侧壁心尖段前侧壁中段前侧壁基底段非VMC组(n=19)81.21±4.7979.58±5.4167.26±6.8982.63±4.8288.47±3.5076.89±6.46VMC组(n=18)84.44±6.5376.11±6.5863.44±6.8284.72±6.1186.22±6.1572.72±9.87t值-1.711.751.69-1.151.381.51P值0.0970.0900.0990.2580.1860.141组别心尖心尖前段心尖后段室壁靶心图前壁间壁下壁侧壁心尖非VMC组(n=19)74.84±7.9879.16±6.3678.89±5.9969.05±5.4472.32±7.4877.21±4.1877.58±5.63VMC组(n=18)74.50±8.2780.39±10.0971.06±6.3969.44±5.0165.11±7.0476.06±6.2477.72±7.54t值0.13-0.443.84-0.213.020.66-0.05P值0.8990.662<0.0010.8210.0050.5160.948

表4 2组心肌灌注异质性及靶心图定量指标比较

异质性分析来源于对肿瘤结构的影像学研究[14]。某些心肌病的病灶受累也存在异质性特征：Sperry等[15]发现，心脏结节病患者在18F-FDG PET显像中心肌代谢的异质性与心血管不良事件的发生显著相关。Lu等[16]研究发现，肥厚型心肌病患者13N-NH3PET显像中负荷心肌血流量的异质性增高，且可作为预测室性心律失常发生的指标。基于VMC心肌受损病灶多为散在、多灶性分布，而与冠状动脉分布无关的特征，本研究发现VMC患者在MPI中节段性心肌灌注异质性(CVs)明显高于非心肌炎组(P=0.001)。SRS和TPD是最常用的心肌灌注参数，其反映的是总灌注水平，不能反映局部灌注水平间的差异。本研究发现心肌灌注异质性参数CVs对VMC的诊断效能优于SRS和TPD，提示心肌灌注异质性分析可有效反映左心室心肌局部灌注水平之间的差异，能对肉眼不易察觉的灌注减低进行量化和评估，对不典型或轻型VMC的诊断具有一定的价值，可作为目测分析的有效补充。

近年来，心脏MR因能较好地反映出VMC中受损心肌的病变特征而引起广泛关注[17]。但本研究18例VMC患者仅5例接受心脏MR检查。原因可能是心脏MRI需要受过专业训练的医师进行阅片，且幽闭恐惧症或装有起搏器的患者无法接受检查[10,18]，导致其临床应用受到一定限制。

综上所述，心肌灌注异质性分析可为MPI诊断VMC提供有价值的定量指标，亦可为不典型或轻型VMC患者的鉴别诊断提供可靠依据。VMC的确诊还需结合患者病史等临床资料综合考虑。