擴(kuò)張型心肌病合并左束支傳導(dǎo)阻滯患者室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性的相關(guān)性分析

馬興鴻，汪蕾，楊勇，郭風(fēng)，王道宇，張海龍，耿慶海, 郭琳，方緯

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擴(kuò)張型心肌病合并左束支傳導(dǎo)阻滯患者室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性的相關(guān)性分析

馬興鴻，汪蕾，楊勇，郭風(fēng)，王道宇，張海龍，耿慶海, 郭琳，方緯*

摘要

關(guān)鍵詞心肌病，擴(kuò)張型；左束支傳導(dǎo)阻滯；代謝顯像；相位分析

作者單位：100037 北京市，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)家心血管病中心 阜外醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科

Relationship Between Septal Myocardial Metabolism and Left Ventricular Mechanical Synchronization in Patients With Dilated Cardiomyopathy and Left Bundle Branch Block

MA Xing-hong, WANG Lei, YANG Yong, GUO Feng, WANG Dao-yu, ZHANG Hai-long, GENG Qing-hai, GUO Lin, FANG Wei.
Department of Nuclear Medicine, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
Co-corresponding Authors: WANG Lei, Email: wyleii@gmail.com and FANG Wei, Email: nuclearfw@126.com

Abstract

Objective: To explore the relationship between septal myocardial metabolism and left ventricular mechanical synchronization in patients with dilated cardiomyopathy (DCM) and left bundle branch block (LBBB) by gated18F-FDG myocardial metabolic imaging.

Methods: A total of 20 consecutive patients diagnosed for DCM with LBBB from 2010-10 to 2013-05 were enrolled, there were 11 male and 9 female at the mean age of (54±11) years. All patients received gated18F-FDG myocardial metabolic PET imaging. TrueD software was used to determine the maximal standardized18F-FDG uptake value (S-SUVmax) and the average standardized uptake value (S-SUVavg). QGS software was applied to conduct left ventricular phase analysis and to detect the cardiac function, left ventricular bandwidth (BW), standard deviation of bandwidth (SD), left ventricular enddiastolic volume (LVEDV), LVESV and LVEF. The relationship between18F-FDG uptake in septal myocardium with the indexes of phase analysis and the indexes of cardiac function was analyzed.

Results: S-SUVmax and S-SUVavg were respectively negatively related to BW (r=-0.44, P<0.05 and r=-0.48, P<0.05); they were also respectively negatively related to SD (r=-0.57, P<0.01 and r=-0.51, P<0.05). While S-SUVmax and S-SUVavg were not really related to LVEDV, LVESV and LVEF, all P>0.05.

Conclusion: In patients of DCM with LBBB, reduced septal myocardial metabolism was closely related to left ventricular mechanical synchronization, gated18F-FDG myocardial metabolic PET imaging may simultaneously detect both functions, which was important for prognostic evaluation and therapeutic monitoring in clinical practice; phase analysis.

Key words Cardiomyopathy, dilated; Left bundle branch block; Myocardial metabolic imaging; Phase analysis

(Chinese Circulation Journal, 2016,31:69.)

在擴(kuò)張型心肌病患者中，左束支傳導(dǎo)阻滯（LBBB）比較常見(jiàn)，常導(dǎo)致較高的死亡率[1]。LBBB存在時(shí)，左心室電激動(dòng)異常，使心肌局部產(chǎn)生延遲激動(dòng)，對(duì)左心室收縮的同步性產(chǎn)生影響[2]，從而引起收縮或舒張功能異常，導(dǎo)致左心室功能下降[3]，預(yù)后不良。近年來(lái)的研究表明，LBBB還與擴(kuò)張型心肌病的其他一些病理改變有關(guān)，如：局部心肌血流灌注和代謝的改變，以及進(jìn)一步導(dǎo)致的心室重構(gòu)等[4]。以往的研究已經(jīng)注意到擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者常常出現(xiàn)室間隔18F-FDG攝取減低的現(xiàn)象，表明心肌代謝程度降低[5]，但具體機(jī)制尚不明確。本研究將采用門(mén)電路（簡(jiǎn)稱(chēng)“門(mén)控”）控制18氟-脫氧葡萄糖（18F-FDG）心肌代謝顯像[6]，對(duì)擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者同時(shí)進(jìn)行室間隔18F-FDG攝取值和左心室收縮相位分析以及心功能參數(shù)的檢測(cè)，從而探討室間隔心肌代謝狀況與左心室收縮同步性及左心室功能之間的關(guān)系。

1　資料與方法

臨床資料：本研究為前瞻性研究。于2010-10 至2013-05期間阜外醫(yī)院診斷為擴(kuò)張型心肌病合并LBBB的連續(xù)病例20例，其中男性11例，女性9例，平均年齡（54±11）歲。所有患者冠狀動(dòng)脈造影均未見(jiàn)狹窄≥50%的病變。所有患者均經(jīng)心電圖證實(shí)同時(shí)存在LBBB。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：糖尿病或糖耐量異常、心房顫動(dòng)、急性心肌炎以及既往植入心臟起搏器者等。所有入選患者均于確診后7天內(nèi)進(jìn)行18F-FDG心肌代謝正電子發(fā)射斷層（PET）顯像。

18F-FDG心肌代謝PET顯像： 至少8 h禁食后，患者口服50 g葡萄糖，30 min后注射185 MBq（5mCi）18F-FDG，60 min后進(jìn)行正電子發(fā)射斷層—計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)（PET-CT）顯像。采用Truepoint Biograph 64型PET-CT儀（西門(mén)子醫(yī)療集團(tuán)，德國(guó)）。先進(jìn)行CT掃描，用于定位和衰減校正，然后進(jìn)行PET顯像，采集時(shí)間為10 min。門(mén)控采集每個(gè)心動(dòng)周期分為8幀圖像。采用迭代法進(jìn)行圖像重建（OSEM，4次迭代，8個(gè)子集），矩陣為128×128，放大倍數(shù)為2.0，短軸圖像層厚為3 mm。門(mén)控單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)（SPECT）心肌灌注顯像通過(guò)R波觸發(fā)采集得到的每幀心臟短軸圖像中，各區(qū)域心肌的放射性計(jì)數(shù)與局部室壁厚度成正比，利用室壁增厚率曲線進(jìn)行傅立葉分析，得到左心室各區(qū)域代表機(jī)械收縮起始時(shí)刻第一階傅立葉諧波相位，獲得左心室相位分布直方圖[7]。

圖像分析：（1）18F-FDG攝取值的測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUV）值用來(lái)測(cè)定心肌18F-FDG攝取，其值根據(jù)患者體重、注射劑量校正得來(lái)，具體計(jì)算方法如下[8]：

采用TrueD軟件勾畫(huà)整個(gè)室間隔范圍為“感興趣”區(qū)（ROI），調(diào)整感興趣區(qū)的大小，使其范圍正好包圍室間隔邊界。通過(guò)自動(dòng)計(jì)算得到ROI 范圍的18F-FDG的SUV，包括最大SUV（SUVmax）和平均SUV（SUVavg）兩項(xiàng)指標(biāo)。（2）相位分析和心功能測(cè)定。 利用門(mén)控顯像數(shù)據(jù)經(jīng)左心室傅立葉轉(zhuǎn)換進(jìn)行相位分析并測(cè)定左心室功能。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)重建后，利用QGS軟件自動(dòng)計(jì)算得到左心室收縮同步性參數(shù)，包括左心室相位帶寬和相位標(biāo)準(zhǔn)差，以及左心室功能參數(shù)，包括左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和左心室射血分?jǐn)?shù)，其中帶寬或相位標(biāo)準(zhǔn)差值越大，表示左心室收縮同步性越差。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均采用SPSS16.0軟件。連續(xù)性計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示，計(jì)數(shù)資料用百分比來(lái)表示。利用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)檢測(cè)兩組連續(xù)性數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

18F-FDG門(mén)控心肌代謝顯像結(jié)果：20例擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者，經(jīng)18F-FDG門(mén)控心肌代謝顯像測(cè)得的S-SUVmax和S-SUVavg分別為6.2±2.0 和3.9±1.2。 左心室相位分析測(cè)得的相位帶寬和相位標(biāo)準(zhǔn)差分別為（178.8±37.1）°和（51.8±13.6）°；左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和左心室射血分?jǐn)?shù)分別為（265.9±162.9）ml、（207.2±152.4）ml和（25.8±9.9）%；典型擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者的18F-FDG門(mén)控心肌代謝PET顯像圖及相位分析見(jiàn)圖1。

圖1　擴(kuò)張型心肌病合并左束支傳導(dǎo)阻滯患者的門(mén)控18F-FDG心肌代謝正電子發(fā)射斷層顯像相位分析圖

室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性的相關(guān)性分析：結(jié)果顯示，S-SUVmax和S-SUVavg分別與左心室相位寬帶呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（分別為r=-0.44，P=0.05和r=-0.48，P<0.05）；同時(shí)，S-SUVmax 和S-SUVavg也分別與左心室相位標(biāo)準(zhǔn)差呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（分別為r=-0.57，P< 0.01和r=-0.51，P<0.05）。

室間隔心肌代謝與左心室功能的相關(guān)性分析：結(jié)果顯示，S-SUVmax和S-SUVavg與左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和左心室射血分?jǐn)?shù)之間均無(wú)顯著的相關(guān)性（均為P>0.05）。

3　討論

近年來(lái)的多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者室間隔心肌代謝減低，存在著血流灌注/代謝“反向不匹配”的現(xiàn)象[9]，其原因還不完全清楚，認(rèn)為可能是由于LBBB使心室激動(dòng)異常，激動(dòng)較早的室間隔區(qū)域心肌工作負(fù)荷降低，而激動(dòng)較晚的側(cè)壁區(qū)域心肌工作負(fù)荷相對(duì)提高[10]，降低的工作負(fù)荷使室間隔心肌對(duì)能量物質(zhì)的需求減少，葡萄糖的攝取也相應(yīng)地下降，PET顯像可以表現(xiàn)為室間隔18F-FDG攝取降低[11]。這種觀點(diǎn)曾在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到支持，Depre等[12]把無(wú)負(fù)荷的大鼠心臟移植到腹主動(dòng)脈后發(fā)現(xiàn)，對(duì)胰島素敏感的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體GLUT-4表達(dá)在1天后降低，導(dǎo)致了心肌胰島素抵抗，表現(xiàn)為胰島素依賴的心肌葡萄糖氧化降低[13]，證明心肌的工作負(fù)荷影響著葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體GLUT-4的表達(dá)，繼而影響葡萄糖代謝水平。因此，LBBB引起的心肌工作負(fù)荷的不均勻分布可能導(dǎo)致室間隔18F-FDG攝取減低。

對(duì)于擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者，心臟再同步化治療有助于提高心室功能，改善預(yù)后[14]。Nowak等[15]的研究發(fā)現(xiàn)：擴(kuò)張型心肌病合并LBBB經(jīng)過(guò)CRT治療后，室間隔18F-FDG的攝取顯著增加，而側(cè)壁18F-FDG的攝取減少。有研究認(rèn)為：室間隔18F-FDG攝取增加是由于糾正了左心室收縮不同步和心肌工作負(fù)荷不均勻的狀態(tài)[16]。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體GLUT-4在心肌工作負(fù)荷恢復(fù)、能量需求增加時(shí)可在60 min內(nèi)重新表達(dá)[12]；而Nelson等[17]研究則認(rèn)為：心臟再同步化治療提高心功能是因其改善了由LBBB導(dǎo)致的心室運(yùn)動(dòng)不同步，使得心肌收縮的效率提高，而非提高了心肌細(xì)胞的內(nèi)在功能。Birnie等[18]認(rèn)為，室間隔灌注/代謝反向不匹配的范圍越大，患者對(duì)心臟再同步化治療的反應(yīng)性越好。上述研究提示：室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性之間存在著密切聯(lián)系，但目前對(duì)兩者進(jìn)行直接對(duì)比的臨床研究還較少。

有研究利用標(biāo)記心臟磁共振成像技術(shù)和PET顯像，分別對(duì)擴(kuò)張型心肌病合并LBBB組和非LBBB組的左心室收縮同步性和葡萄糖代謝率進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示LBBB組的同步性較差，且心肌葡萄糖代謝率在心肌各節(jié)段中分布更不均勻，室間隔的葡萄糖代謝率低于非LBBB組[19]。

本研究直接對(duì)比了室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性，結(jié)果顯示：室間隔心肌代謝減低的程度與左心室的收縮不同步性之間具有明顯相關(guān)性，表明兩者之間可能存在著密切聯(lián)系。由于已有文獻(xiàn)證實(shí)了經(jīng)過(guò)心臟再同步化治療后室間隔18F-FDG攝取的可逆性，因此，可以推斷室間隔心肌代謝減低并非是由于心肌損傷的結(jié)構(gòu)改變所致，而是功能性的可逆性變化，與心肌工作負(fù)荷狀態(tài)密切相關(guān)。因此，室間隔18F-FDG攝取減低可能與室間隔室壁運(yùn)動(dòng)減弱有關(guān)。本研究結(jié)果支持左心室收縮不同步是擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者常常出現(xiàn)室間隔18F-FDG攝取減低的重要原因。另外，本研究中室間隔18F-FDG攝取與左心室功能之間沒(méi)有顯著的相關(guān)性，可能是由于心室收縮不同步導(dǎo)致的心肌代謝變化要早于心室功能的變化，前者對(duì)于心室運(yùn)動(dòng)不同步可能更為敏感。

由于條件所限，本研究還存在一些不足之處。首先，病例數(shù)較少，結(jié)論還需要更大病例組研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。其次，本研究測(cè)定室間隔18F-FDG攝取值采用的是半定量的SUV值，而利用動(dòng)態(tài)PET顯像測(cè)定心肌葡萄糖代謝率的絕對(duì)定量可能更為準(zhǔn)確。

綜上所述，本研究認(rèn)為，對(duì)于擴(kuò)張型心肌病合并LBBB患者，室間隔心肌代謝降低與左心室收縮不同步之間具有顯著的聯(lián)系，應(yīng)用門(mén)控18F-FDG心肌代謝PET顯像可同時(shí)評(píng)價(jià)心肌代謝及心室收縮同步性，對(duì)于預(yù)后評(píng)價(jià)和療效監(jiān)測(cè)都具有重要的臨床意義。

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（編輯：梅平）

臨床研究

收稿日期：（2015-05-25）

中圖分類(lèi)號(hào)：R541

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3614（2016）01-0069-04

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.01.015

作者簡(jiǎn)介：馬興鴻 住院醫(yī)師 碩士 主要從事影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)研究 Email：maxiaoxinghong@163.com 通訊作者：汪蕾 Email：wyleii@gmail.com*共同通訊作者：方緯 Email：nuclearfw@126.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（81071176；81070194）

目的：采用門(mén)電路（簡(jiǎn)稱(chēng)“門(mén)控”）控制18氟-脫氧葡萄糖（18F-FDG）心肌代謝顯像，探討擴(kuò)張型心肌病合并左束支傳導(dǎo)阻滯（LBBB）患者室間隔心肌代謝與左心室收縮同步性的相關(guān)性。

方法： 2010-10至2013-05，診斷為擴(kuò)張型心肌病合并LBBB的連續(xù)病例20例（其中男性11例，女性9例），平均年齡（54±11）歲。所有入選患者均進(jìn)行門(mén)控18F-FDG心肌代謝正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）顯像。應(yīng)用TrueD軟件測(cè)定室間隔18F-FDG最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（S-SUVmax）、平均標(biāo)準(zhǔn)攝取值（S-SUVavg）。應(yīng)用QGS軟件進(jìn)行左心室相位分析、心功能的測(cè)定，獲得左心室相位帶寬、相位標(biāo)準(zhǔn)差、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和左心室射血分?jǐn)?shù)等參數(shù)。分析室間隔18F-FDG攝取值與相位分析參數(shù)和心功能參數(shù)之間的相關(guān)性。

結(jié)果：S-SUVmax和S-SUVavg分別與左心室相位帶寬呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.44，P=0.05和r=-0.48，P<0.05）；也分別與左心室相位標(biāo)準(zhǔn)差呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.57，P< 0.01和r=-0.51，P<0.05）；但與左心室功能參數(shù)左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和左心室射血分?jǐn)?shù)之間均無(wú)顯著的相關(guān)性（P均>0.05）。

結(jié)論：對(duì)于擴(kuò)張型心肌病合并LBBB的患者，室間隔心肌代謝降低與左心室收縮不同步之間具有明顯的關(guān)聯(lián)，應(yīng)用門(mén)控18F-FDG心肌代謝PET顯像可同時(shí)評(píng)價(jià)心肌代謝及左心室收縮同步性，對(duì)于預(yù)后評(píng)價(jià)和療效監(jiān)測(cè)都具有重要的臨床意義。