单光子发射计算机断层显像左心室舒张功能参数评估冠心病患者左心室舒张功能的临床价值研究

刘杰，刘巧志，肖圣珏，潘德锋

心血管疾病逐渐成为公共卫生医疗问题之一［1］。China-HF研究显示，目前我国心力衰竭的主要合并症中冠心病约占49.6%［2］。绝大多数冠心病患者常在出现左心室收缩功能障碍前，就已经存在左心室舒张功能障碍［3-4］。因此，早期发现和准确评估左心室舒张功能障碍，对患者的早期诊断及治疗具有重要意义。

目前指南推荐超声心动图作为常用的评价左心室舒张功能的方法［5］，因为其可以在床边轻松、无创地进行，但其评估左心室舒张功能的指标需要在较多的信息背景下进行解读，目前仍没有单一的超声心动图参数可以直接测量左心室舒张功能［6］，同时其受操作者经验和水平影响较大。相比之下，单光子发射计算机断层显像（SPECT）作为临床上独特的检查手段，可以通过1次检查同时评估心肌灌注、局部室壁运动异常和左心室功能，且SPECT自动提供功能参数，因此可以最小化个体差异［7］。但是，SPECT在评价左心室舒张功能方面的研究目前较少，尤其是对左心室收缩功能正常患者的舒张功能评估更少，因此，本研究以左心导管检查的左心室舒张末压（LVEDP）作为评估左心室舒张功能的金标准，应用SPECT计算的舒张期参数与左心导管检查所测得的指标相比较，分析SPECT参数与左心导管检查所得指标的相关性，以及SPECT参数预测左心室舒张功能不全的灵敏度和特异度，有益于冠心病患者左心室舒张功能障碍的诊断和治疗，从而改善患者预后。

1 对象与方法

1.1 研究对象 前瞻性选择2021年9月至2022年1月于徐州医科大学附属医院心内科就诊，因可疑或已知冠心病行冠状动脉造影（CAG）检查并同时行左心导管检查的患者97例为研究对象。纳入标准：（1）可疑冠心病患者均在入院后1～3 d完成超声心动图、SPECT检查，后行CAG检查发现心外膜下冠状动脉直径狭窄超过50%，确诊为冠心病［8］；（2）窦性心律；（3）血流动力学稳定；（4）左心室射血分数（LVEF）（根据左心室造影检查结果）≥50%。排除标准：肺源性心脏病、先天性心脏病、风湿性心脏病、心肌病及心包疾病、甲状腺功能亢进、心律失常、严重贫血、严重肝肾功能障碍、SPECT测得的左心室收缩末期容积（LVESV'）＜20 ml（因为在非常小容量的患者中，左心室容量和功能的评估不准确［9-10］）。本研究经过徐州医科大学附属医院医学伦理委员会通过（伦理委员会受理号：XYFY2021-KL164-01）并且征得患者及其家属同意。

1.2 分组方法 将LVEDP≥16 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）定义为左心室充盈压增高［11-12］。根据LVEDP测量结果，将患者分为左心室舒张功能正常组（LVEDP＜16 mm Hg，50例）和左心室舒张功能不全组（LVEDP≥16 mm Hg，47例）。

1.3 临床资料收集

1.3.1 一般资料及实验室指标 收集所有入组患者的一般资料，包括姓名、性别、年龄、身高、体质量、糖尿病病史、高血压病史、吸烟情况（吸烟≥1支/d且持续6个月以上）、饮酒情况（饮用白酒、啤酒或葡萄酒≥1次/周且持续6个月以上）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、心率（HR）等。所有患者入院次日清晨8点采取上肢肘静脉血样标本，检测血常规、生化、血脂等。

1.3.2 门控心功能显像 先给患者静脉注射亚锡焦磷酸盐（PYP）1～2支（按20 µg/kg计算），20 min后静脉注射99TcmO4洗脱液 740～925 MBq（20～25 mCi），20～30 min后开始检查。患者取仰卧位，连接心电电极，连接门控装置，观察心电信号显示良好。探头常规采用前后位、30°～45°左前斜位（以分清左、右血池为准）、70°左前斜位采集，必要时加用其他体位。采用低能高分辨率准直器，矩阵64×64。每心动周期预置采集16帧图像，预置采集400～600个心动周期，预置采集总计数3 000 k。应用Xeleris程序对图像进行全自动定量分析，得到心功能参数：LVESV'、左心室舒张末期容积（LVEDV'）、LVEF'、高峰充盈率（PFR）、前1/3充盈分数（1/3FF）、前1/3充盈率（1/3FR）、平均充盈率（MFR）、高峰充盈时间（TPF）。

1.3.3 CAG检查及心导管检查 术前常规消毒、铺巾、局部麻醉，以桡动脉入路为首选，备选股动脉入路。采用Judkins法依次行左冠状动脉和右冠状动脉造影。然后置入6 F猪尾导管于左心室，连接充液换能器，常规调0，待获取满意的压力曲线后，以迈瑞监护仪同步记录Ⅱ导联心电图，左心室压力曲线记录速度为25 mm/s，心电图QRS波群起始点所对应的左心室压力点为LVEDP（取5个连续心动周期测量取均值）。在完成上述操作后进行左心室造影，采用6 F猪尾导管，使用高压注射器，按15 ml/s注入造影剂30～40 ml。选择无期前收缩干扰的同一窦性心动周期，测量LVESV及LVEDV，计算LVEF=（LVEDV-LVESV）／LVEDV，容积的计算根据Simpson法。

1.4 统计学方法 采用SPSS 25.0软件对数据进行处理。计量资料经正态性检验，符合正态分布的资料以（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料的分析采用χ2检验。符合正态分布的变量相关分析采用Pearson相关分析；不符合正态分布的变量相关分析采用Spearman秩相关分析。以左心导管检查的LVEDP为金标准，应用受试者工作特征（ROC）曲线评价SPECT参数对LVEDP增高的预测价值，计算ROC曲线下面积（AUC），AUC＜0.7表示有较低准确性，0.7～0.9表示有一定准确性，＞0.9表示有较高准确性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 左心室舒张功能不全组与左心室舒张功能正常组一般资料比较 两组患者体质指数（BMI）、吸烟者所占比例、饮酒者所占比例、SBP、DBP、HR、肾小球滤过率（GFR）、空腹血糖、血红蛋白、白细胞计数、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、脂蛋白a、C反应蛋白、N末端脑钠肽前体（NT-ProBNP）、超敏肌钙蛋白T（hsTnT）比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；左心室舒张功能不全组患者男性所占比例低于左心室舒张功能正常组，年龄、糖尿病病史所占比例、高血压病史所占比例均高于左心室舒张功能正常组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.2 两组患者SPECT及心导管检查所得心功能指标比较 两组患者SPECT参数LVESV'、LVEDV'和心导管检查LVESV、LVEDV、LVEF比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；左心室舒张功能不全组SPECT参数LVEF'、PFR、1/3FF、1/3FR、MFR低于左心室舒张功能正常组，TPF高于左心室舒张功能正常组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者SPECT及心导管检查所得心功能指标比较Table 2 Comparison of cardiac function parameters obtained by SPECT and cardiac catheterization between the two groups

2.3 SPECT及左心导管检查所得心功能指标之间相关性分析 相关性分析结果显示，LVESV'与LVESV、LVEDV'与 LVEDV、LVEF'与 LVEF之 间 呈 正 相 关（rs=0.726，P＜0.001；rs=0.651，P＜0.001；r=0.450，P＜0.001），见图 1～3。

图1 LVESV'-LVESV关系的散点图Figure 1 Scatter plot of relationship between LVESV' and LVESV

图2 LVEDV'-LVEDV关系的散点图Figure 2 Scatter plot of relationship between LVEDV' and LVEDV

图3 LVEF'-LVEF关系的散点图Figure 3 Scatter plot of relationship between LVEF' and LVEF

2.4 SPECT所得舒张功能指标与LVEDP之间相关性分析 相关性分析结果显示，PFR、1/3FF、1/3FR、MFR与LVEDP呈负相关（rs=-0.481、rs=-0.212、r=-0.354、rs=-0.305，P＜0.05）；TPF与LVEDP呈正相关（r=0.442，P＜0.001）。

2.5 SPECT参数预测LVEDP增高的ROC曲线分析

SPECT参数预测LVEDP增高的ROC曲线分析显示，PFR、1/3FF、1/3FR、MFR和TPF的AUC分别为0.778、0.662、0.653、0.663和0.755，最佳截断值分别为2.12 EDC/s、37.5%、1.75 EDC/s、1.28 EDC/s和 185.50 ms，见表3、图4。

图4 SPECT参数预测LVEDP增高的ROC曲线Figure 4 ROC curves of elevated LVEDP estimated by SPECT parameters

表3 SPECT参数预测LVEDP增高的ROC曲线分析Table 3 ROC curve analysis of SPECT parameters predicting elevated LVEDP

3 讨论

冠心病是常见的心血管疾病之一，其终末阶段结局常发展为心力衰竭。有研究表明冠心病患者，特别是在发生急性冠脉综合征（ACS）后，左心室舒张功能不全的发病率显著升高，且远期存活率较左心室舒张功能正常患者显著降低［3，13］。目前评价左心室舒张功能的金标准为左心导管检查［14-15］，指标包括舒张期最大压力变化速率（-dp/dtmax）、等容舒张压力衰减时间常数、室腔僵硬度常数、LVEDP。本研究因为仪器设备、技术等限制仅以LVEDP作为评估左心室舒张功能的金标准。因为LVEDP会受到多种因素的影响，如容量负荷过重、左心室收缩功能减低等，但是本研究排除了左心室收缩功能异常的病例，排除了容量负荷过重的相关病例，如严重瓣膜疾病、未得到良好控制的高血压患者等，所以相对减少了各种混杂因素影响。

SPECT作为一项无创的影像检查，可用于评估心肌灌注、局部室壁运动异常、存活心肌的范围，以及心脏的收缩和舒张功能。目前SPECT评估左心室功能的参数有：LVESV、LVEDV、LVEF、PFR、1/3FF、1/3FR、MFR和TPF等。其中LVESV、LVEDV、LVEF是临床上常用的评估心功能的参数，其对于心血管疾病的诊断、疗效评估以及预后判断有重要的指导价值；PFR，即心室舒张期容积的最大变化速率，该值的变化与心脏负荷（主动脉压和左心房流入的容积）情况、心率、LVEF和年龄有密切关系，通常每分钟心率增加10次，PFR增高0.4，是最常用的评价心室舒张功能指标；1/3FF，即前1/3充盈期的充盈分数，反映心室舒张早期的功能；1/3FR，即前1/3充盈期的平均充盈率，反映心室舒张早期的功能，因其避免了舒张期内可能出现的心房代偿性收缩的干扰，可能比PFR更可靠、灵敏；MFR，即从收缩末期开始到快速充盈期末的平均充盈率，与左心室松弛的程度和心动周期的长短有关；TPF，即心室开始充盈到高峰充盈的时间，有研究表明［16］，因其与任何临床或收缩功能参数无关，是一个更稳定的参数。

在SPECT评估左心室功能的有关研究中，NAKAE等［17］通过SPECT测得1/3FF、PFR、TPF等指标，显示在＞60岁的老年人中，有关左心室舒张功能的指标TPF是升高的，1/3FF、PFR是下降的，可以评价左心室舒张功能障碍。SHOJAEIFARD等［18］研究证实在严重心力衰竭患者中，SPECT所测得的LVEF、LVEDV、LVESV与超声心动图所测得的值呈良好的相关性（r=0.67、0.78、0.80，P＜0.001）；赵慧兰［19］研究显示SPECT所测得的LVEF、LVEDV、LVESV值与左心室造影所测得值呈良好相关性（r=0.863、0.811、0.968，P＜0.001）。本研究结果显示，在LVEF≥50%的冠心病患者中，左心室舒张功能不全患者通过SPECT测得的PFR、1/3FR、1/3FF、MFR、TPF比左心室舒张功能正常患者所测得的值低（P＜0.05），而TPF值比左心室舒张功能正常患者测得的值高（P＜0.05），与既往研究结果一致。且SPECT测得的LVESV'、LVEDV'、LVEF'与左心导管检查所测得的值呈显著相关性（rs=0.726，P＜0.001；rs=0.651，P＜0.001；r=0.450，P＜0.001）， 与既往研究结论相一致。

ZHANG等［20］研究显示超声心动图所得E/A比值、e'间隔侧、E/e'间隔侧与LVEDP的相关性很低（r=0.283～0.281）；LAVI、TR峰值流速、e'侧壁侧、E/e'侧壁侧、平均E/e'与LVEDP相关性弱（r=0.330～0.478）。YAMANO等［21］将SPECT所测得的左心室舒张功能参数与彩色多普勒超声比较，提示PFR与E峰呈中度相关，与E/e'比值存在显著相关性，且PFR随舒张功能障碍加重而降低。MALEK等［22］研究显示，与超声心动图相比，SPECT可作为检测左心室舒张功能不全的一种高度特异的手段。然而，目前很少有研究SPECT参数与LVEDP之间的相关性如何，预测LVEDP增高的准确性如何。因此，本研究应用SPECT参数与LVEDP之间做了相关性分析，结果显示PFR、1/3FF、1/3FR、MFR、TPF与LVEDP均呈一定相关性；其中PFR、TPF与LVEDP之间的相关性较好（r=±0.4～±0.5，P＜0.001）。本研究中SPECT参数预测LVEDP增高的ROC曲线分析示1/3FF、1/3FR、MFR预测LVEDP增高的准确性较低（AUC为0.6～0.7），而PFR、TPF预测LVEDP增高的准确性有所提高（AUC为0.7～0.8），综上所述，对于LVEF≥50%的冠心病患者，SPECT检查所得的舒张功能参数可以识别LVEDP增高，在这些参数中，PFR和TPF指标有较好的可行性和更高的准确性。

SPECT检查可以识别LVEF≥50%冠心病患者的LVEDP增高，具有较好的可行性和准确性。但本研究有较多不足之处：（1）本研究对象均为LVEF≥50%的冠心病患者，所以该研究结果并不适用于LVEF＜50%（左心室收缩功能减低）的患者；（2）由于仪器设备、技术等限制，左心导管检查所测得的指标相对单一。

作者贡献：刘杰提出研究命题，负责设计研究方案及确定研究方法，进行数据统计及撰写论文初稿；刘巧志参与数据收集及数据整理；肖圣珏参与数据的统计学处理；潘德锋进行论文最终稿的修订，对论文整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。