冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變中側支循環與心肌存活的心肌放射性核素顯像研究

李樹恒，方緯，孫曉昕，田月琴，沈銳，郭風，王琦，何作祥

冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變中側支循環與心肌存活的心肌放射性核素顯像研究

李樹恒，方緯，孫曉昕，田月琴，沈銳，郭風，王琦，何作祥

目的：評價冠狀動脈側支循環與心肌存活在冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變中的作用。

方法：研究納入101例于我院臨床確診為冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變患者，其中男性86例，女性15例，平均年齡（59.92±11.43）歲。所有患者均行99mTc-甲氧基異丁基異腈（MIBI）心肌灌注顯像和門控18F-氟代脫氧葡萄糖（FDG）心肌代謝顯像，且在前后3個月內接受過冠狀動脈造影。將心肌灌注圖像與心肌代謝顯像進行同機重建，使用QPS軟件分別得到靜息灌注總積分（SRS）、總灌注缺損面積（TPD）、心肌灌注/代謝不匹配（存活心肌）面積、心肌灌注/代謝匹配（無存活心肌）面積，利用QGS軟件對心肌代謝圖像進行分析，得到左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）、左心室射血分數（LVEF）。根據冠狀動脈造影結果分為有側支循環組（n=39）、無側支循環組（n=62），比較兩組之間SRS、TPD、心肌灌注/代謝不匹配面積、心肌灌注/代謝匹配面積、門控心功能參數（LVEDV、LVESV、LVEF）之間的差異；進一步根據患者有無陳舊性心肌梗死、左前降支慢性完全閉塞部位各分為4個亞組，比較上述各項參數的差異，從而探討側支循環在其中的作用。

結果：患者中有側支循環組39例（38.61%），無側支循環組62例（61.39%）；兩組靜息灌注總積分[（21.23±9.68）vs（28.56±8.76）]、灌注異常面積（30.03±13.69）% vs（40.37±12.50）%相比，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。有側支循環組心肌灌注/代謝不匹配面積（21.77±13.12）%、心肌灌注/代謝匹配面積（8.28±8.58）%，與無側支循環組灌注/代謝不匹配面積（13.66±9.23）%、灌注/代謝匹配面積（27.40±12.97）%相比，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。兩組LVEDV [（109.82±30.01）ml vs （173.71±57.69）ml]、LVESV[（62.82±22.39）ml vs（122.53±51.66）ml]、LVEF[（43.85±8.46）% vs（31.03±8.30）%]相比，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。

結論：本研究初步發現，對于冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變的患者，冠狀動脈側支循環可以維持左心室靜息心肌血流灌注、維持心肌存活、保護左心室心功能。

冠狀動脈疾病；側支循環；心肌灌注顯像；心肌代謝顯像

冠狀動脈慢性完全閉塞是冠心病的常見病變類型。據研究報道，慢性完全閉塞病變約占冠狀動脈造影確診冠心病患者的30%[1]。而冠狀動脈嚴重狹窄所致反復的、嚴重的心肌缺血是冠狀動脈側支循環建立的重要因素[2]。良好的側支循環可以提供血流、保護缺血心肌的作用[3]。然而，冠狀動脈側支循環的作用仍然存有爭議。既往研究通過心肌灌注顯像證實，冠狀動脈側支循環不能避免心肌缺血的發生，但可以維持心肌存活[4]。然而評價心肌存活的“金標準”為18F-氟代脫氧葡萄糖（FDG）心肌代謝顯像，靜息心肌灌注顯像結合心肌代謝顯像在臨床上可以很好的評估心肌存活情況。到目前為止，通過靜息心肌灌注顯像和門控心肌代謝顯像評價慢性完全閉塞病變患者冠狀動脈側支循環價值的研究相對較少。

本研究通過靜息心肌灌注顯像結合門控心肌代謝顯像影像學方法，選取冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變患者，評價冠狀動脈側支循環與心肌存活之間的相關性。

1 資料與方法

1.1研究對象

本研究為回顧性研究，選取2013-01至2016-05，于我院經冠狀動脈造影確診為冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變的患者，且在冠狀動脈造影前后3個月內，所有患者均行99mTc-甲氧基異丁基異腈（MIBI）心肌灌注顯像和門控18F- FDG心肌代謝顯像。排除標準包括：（1）冠狀動脈旁路移植術；（2）經皮冠狀動脈介入治療；（3）兩支或三支冠狀動脈病變；（4）冠狀動脈造影與核素檢查時間間隔＞3個月。共101例患者入選本研究，其中男性86例，女性15例，平均年齡（60.00±11.43）歲。根據冠狀動脈造影術結果分為有側支循環組（n=39）、無側支循環組（n=62）；比較兩組之間靜息灌注總積分（SRS）、總灌注缺損面積（TPD）、心肌灌注/代謝不匹配（存活心肌）面積、心肌灌注/代謝匹配（無存活心肌）面積、左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）和左心室射血分數（LVEF）之間的差異；進一步根據患者有無陳舊性心肌梗死、左前降支慢性完全閉塞部位各分為4個亞組，比較上述各項參數的差異，從而探討側支循環在其中的作用。

1.2研究方法

圖像采集99mTc-MIBI靜息心肌灌注顯像：靜脈注射99mTc-MIBI（原子高科股份有限公司提供），劑量為740 MBq（20 mCi），30 min后進食脂餐，以促進膽囊排空，1.5～2 h后行靜息心肌灌注顯像。采用德國西門子e.cam雙探頭單光子發射計算機斷層成像術（SPECT）儀，配低能高分辨平行孔準直器，矩陣64×64，能峰為140 kev，窗寬為20%，放大倍數為1.4。兩個探頭呈90°排列，自右前斜 45°至左后斜45°，共旋轉180°，采集32個角度圖像，每個角度采集30 s。

門控18F-FDG心肌代謝PET顯像：于99mTc-MIBI心肌灌注顯像次日進行。采用德國西門子Truepoint Biography 64型PET-CT儀。患者在禁食狀態下口服25～50 g葡萄糖，根據血糖水平靜脈注射胰島素，調節血糖至所需范圍之后（8～9 mmol/L）,靜脈注射111～185MBq18F-FDG（中國原子能科學研究院同位素研究所提供，北京），1 h后進行顯像。先進行計算機斷層攝影術透射掃描（120 mV，35 mA）用于衰減校正，然后進行心電門控PET顯像，每個心動周期采集8幀圖像。

圖像重建 SPECT圖像重建采用濾波反投影法（Butter-worth濾波），截止頻率為0.45，陡度因子為5。PET圖像經過衰減校正后，重建采用迭代法（有序子集-最大期望值法），4次迭代，8個子集。

圖像分析 所有圖像資料均由兩位核醫學醫師在不了解臨床資料的情況下獨立進行，心肌血流灌注和局部心肌室壁運動情況采用美國心臟協會17節段5分評分法分析。利用QPS軟件（版本3.1，西德斯西奈醫學中心，美國）對心肌血流灌注/代謝圖像的匹配程度進行定量分析，得到SRS、TPD、灌注/代謝匹配面積、灌注/代謝不匹配面積。利用QGS軟件（版本3.1，西德斯西奈醫學中心，美國）對門控18F-FDG心肌代謝PET圖像分析得到心功能參數：LVEDV、LVESV和LVEF。

1.3統計學分析

所有資料應用SPSS17.0軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差（）表示，采用獨立樣本t檢驗進行比較，多組資料比較采用單因素ANOVA分析；計數資料以百分比（%）表示，采用χ2檢驗進行比較；P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組患者臨床基本資料比較（表1）

兩組患者臨床基本資料比較差異無統計學意義（P＞0.05）,具有可比性。

表1 兩組患者臨床資料比較[例（%）]

2.2冠狀動脈造影結果比較

101例冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變患者中39例（38.61%）患者有側支循環建立，62例（61.39%）患者無側支循環建立；其中61例（60.39%）患者右冠狀動脈存在50%～90%狹窄，37例（36.63%）左回旋支存在50%～90%狹窄。冠狀動脈左前降支近段閉塞患者72例（71.29%），中段及遠段患者分別為27例（26.73%）、2例（1.98%）。

2.3兩組患者顯像結果及心功能參數比較（表2）

兩組SPECT心肌灌注顯像結果比較，101例患者全部存在心肌灌注圖像異常（放射性分布稀疏或缺損）；SRS、TPD在有側支循環組均低于無側支循環組，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。

靜息心肌灌注結合門控心肌代謝顯像，有側支循環組灌注/代謝不匹配面積明顯大于無側支循環組；有側支循環組灌注/代謝匹配面積明顯小于無側支循環組，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。

此外，有側支循環組的LVED、LVESV和LVEF與無側支循環組相比，差異均具有統計學意義（P均＜0.05）。

表2 兩組患者顯像結果及心功能參數比較（）

表2 兩組患者顯像結果及心功能參數比較（）

注：與有側支循環組比P＜0.05

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2.4有無陳舊性心肌梗死患者顯像結果及心功能參數比較（表3）

101例患者按照有無陳舊性心肌梗死與有無側支循環分為4個亞組：有陳舊性心肌梗死+有側支循環亞組；有陳舊性心肌梗死+無側支循環亞組；無陳舊性心肌梗死+有側支循環亞組；無陳舊性心肌梗死+無側支循環亞組。

4個亞組比較，年齡差異無統計學意義（P＞0.05）；SRS與TPD、灌注/代謝不匹配面積與灌注/代謝匹配面積、LEDV、LESV、LVEF差異均有統計學意義（P均＜0.01）。

SRS、TPD在有陳舊性心肌梗死+有側支循環亞組低于無側支循環亞組，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；有陳舊性心肌梗死+有側支循環亞組灌注/代謝匹配面積明顯大于無側支循環亞組，而灌注/代謝不匹配面積[（8.39±9.11）%]則明顯小于無側支循環亞組[（34.00±16.40）%]，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；此外，有陳舊性心肌梗死+有側支循環亞組的LEDV、LESV、LVEF與無側支循環亞組相比差異均有統計學意義（P均＜0.05）。

表3 有無陳舊性心肌梗死患者顯像結果及心功能參數比較（

表3 有無陳舊性心肌梗死患者顯像結果及心功能參數比較（

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2.5左前降支慢性閉塞部位顯像結果比較（表4）

101例患者按照左前降支慢性閉塞部位分為：左前降支近段[72例(71.29%)]、左前降支中遠段[29例28.71%)]，結合有無側支循環分為4個亞組：左前降支近段有側支循環亞組（n=31）；左前降支近段無側支循環亞組（n=41）；左前降支中遠段有側支循環亞組（n=8）；左前降支中遠段無側支循環亞組（n=21）。

4個亞組中， SRS與TPD、灌注/代謝不匹配面積與灌注/代謝匹配面積、LEDV、LESV、LVEF組間比較差異均有統計學意義（P均＜0.05），而左前降支近段有側支循環亞組與左前降支中遠段有側支循環亞組、左前降支近段無側支循環亞組與左前降支中遠段無側支循環亞組間比較差異均無統計學意義（P均＞0.05）。

表4 左前降支慢性閉塞部位顯像結果比較

表4 左前降支慢性閉塞部位顯像結果比較

左前降支近段年齡 (歲) 64.45±7.95 57.56±13.33 0.011 58.50±11.07 58.38±10.62 0.980 0.065靜息灌注總積分 (分) 22.35±9.42 28.54±9.25 0.005 16.88±10.06 28.62±7.95 0.003 0.001總灌注缺損面積 (%) 30.61±12.87 40.15±12.75 0.003 27.75±17.35 40.81±12.31 0.018 0.003灌注/代謝匹配面積 (%) 7.84±8.41 26.41±11.61 0.000 10.00±9.61 29.33±15.42 0.000 0.002灌注/代謝不匹配面積 (%) 22.81±12.84 14.61±9.08 0.002 17.75±14.31 11.81±9.46 0.192 0.000左心室舒張末期容積 (ml) 105.77±29.84 178.98±49.01 0.000 125.50±26.83 163.43±71.96 0.065 0.000左心室收縮末期容積 (ml) 60.55±21.89 125.27±44.31 0.000 71.63±23.58 117.19±64.56 0.013 0.000左心室射血分數 (%) 43.65±8.13 31.12±7.41 0.000 44.63±10.21 30.86±10.01 0.000 0.000

3 討論

動脈慢性閉塞性疾病是臨床上的常見疾病，冠狀動脈慢性完全閉塞病變是指冠狀動脈100%閉塞且閉塞超過3個月的病變。本研究通過心肌灌注顯像結合門控心肌代謝顯像的方法評價側支循環與心肌存活之間的關系。

冠狀動脈側支循環是同一冠狀動脈血管或不同血管之間細小的解剖上存在的微循環血管[5,6]，當原來血管存在狹窄或者閉塞時，心臟側支循環的存在為冠狀動脈血流的供應提供了另外一種選擇，可以起到自然橋血管的作用，防止心絞痛、甚至心肌梗死的發生[6]。冠狀動脈側支循環對冠狀動脈狹窄或閉塞導致缺血的心肌起著代償性保護機制，而反復、嚴重的心肌缺血可以刺激冠狀動脈側支循環的開放[7,8]，側支通路能夠全部、部分或者較小程度代償。一項無對照實驗顯示，由于側支循環的存在，即使是左主干閉塞患者也能幸免，并能通過側支灌注保護左心室功能[9]。

對于冠狀動脈慢性完全閉塞患者，側支循環發生時間足夠長，形成的冠狀動脈側支直徑足夠大，數量也足夠多，因此可以提供充分冠狀動脈血供。研究發現，對完全閉塞的患者，良好的側支循環可以起到預測患者存在存活心肌的能力，如果以多巴酚丁胺超聲心動圖檢測的結果作為標準的話，其陽性預測值和陰性預測值分別是75%和79%[10]。

既往通過心肌灌注顯像（運動負荷+靜息），研究冠狀動脈側支循環的作用，大部分研究證實冠狀動脈側支不能避免運動負荷狀態下引起的心肌缺血，但是可以維持靜息狀態下的心肌血流。Iskandrian等[11]通過201TI顯像，對冠狀動脈左前降支狹窄的患者研究發現，心肌灌注缺損范圍有側支循環組較無側支循環組明顯減小。He等[4]對單支冠狀動脈慢性完全閉塞病變患者研究發現，在靜息狀態下，有側支循環組灌注缺損的范圍及程度與無側支循環組相比無明顯差異。然而Aboul-Enein等[12]對單支冠狀動脈慢性完全閉塞病變、無陳舊性心肌梗死患者研究發現，冠狀動脈側支循環可以維持靜息狀態下血流灌注，但是不能避免運動負荷引起的心肌缺血。

一些研究分析冠狀動脈側支循環與心肌存活的關系，Akutsu等[13]選取19例陳舊性心肌梗死患者，對有側支循環的心肌梗死區心肌血流進行評價，結果推測冠狀動脈側支循環在心肌梗死區具有一定維持心肌存活的作用。本研究結果也證實，側支循環具有維持心肌存活，減小心肌梗死面積的作用。在另一個試驗中，研究者發現有側支循環的患者，心肌梗死面積小于無側支循環患者[14]。Ripley等[15]證實，側支循環開放越充分的患者，心肌存活越多。本研究結果與上述研究結論相符，有側支循環組心肌存活面積明顯高于無側支循環組，而心肌梗死面積明顯低于無側支循環組。同時，冠狀動脈側支循環可以維持左心室舒縮功能，有側支循環組LVEF要高于無側支循環組，其差異具有統計學意義。

同時，冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞發生的部位是影響我們研究的關鍵因素。冠狀動脈閉塞部位的不同，其引發心肌梗死的范圍也可不同，即冠狀動脈遠段閉塞導致的心肌梗死范圍會比冠狀動脈近段閉塞導致的心肌梗死范圍小。而本研究分析發現，冠狀動脈左前降支閉塞部位的不同，并不影響整體結論。有無側支循環是影響各項參數的因素，而與左前降支慢性閉塞部位關系不大，差異無統計學意義。這可能與本研究入組患者中大部分（71.29%）冠狀動脈閉塞位于左前降支近段，僅少部分（28.71%）患者位于中、遠段有關。這需要我們在日后工作中繼續增加樣本量，進行更深入的研究。

本研究的初步結果表明，對于冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變患者，冠狀動脈側支循環可以維持靜息狀態下冠狀動脈血流灌注，相比無側支循環冠狀動脈左前降支慢性完全閉塞病變患者，有側支循環患者有更多存活心肌，心功能也更好的得到保護。然而慢性完全閉塞病變患者病變相對復雜，通過心肌灌注顯像結合門控心肌代謝顯像，對左心室心肌灌注與心肌存活情況進行評價，可以為臨床治療決策提供更多信息[16]。

本研究的局限在于：（1）本研究缺乏運動負荷心肌灌注顯像，無法評價側支循環與心肌缺血的關系；（2）對于冠狀動脈側支無Rentrop分級；（3）本研究為回顧性研究，一些更為詳細的患者信息無法掌握；（4） 樣本量不足；（5） 缺乏預后方面研究。

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Radio-nuclear Imaging Study on Coronary Collateral Circulation and Myocardial Viability in Patients With Chronic Total Occlusion of Left Anterior Descending Artery

LI Shu-heng, FANG Wei, SUN Xiao-xin,TIAN Yue-qin, SHEN Rui, GUO Feng, WANG Qi, HE Zuo-xiang.
Department of Nuclear Medicine, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China Co-corresponding Authors: HE Zuo-Xiang, Email: zuoxianghe@hotmail.com and SUN Xiao-Xin, Email: sunxiaoxindoc@
sina.com

Objective: To assess the effect of coronary collateral circulation (CCC) on myocardial viabilityin patients with chronic total occlusion of left anterior descending (LAD) artery.

Methods: A total of 101 consecutive patients with confirmed diagnosis of total LAD occlusion in our hospital were enrolled. Rest99mTc-MIBISPECT myocardial perfusion and18F-FDG PET were performed, in addition all patientsreceived coronary angiography (CAG) at 3 months front and back. Both images were reconstructed in the same machine and QPS software was used to obtain the summed rest score (SRS), abnormal resting total perfusion defect (TPD), viable and non-viable myocardium, LVEDV, LVESV and LVEF in relevant patients. Based on CAG result, the patients were divided into 2 groups: CCC group, n=39 and No CCC group, n=62; according to existing old myocardial infarctionand location of LAD occlusion, the patients were further divided into 4 subgroups. The above parameters were compared among different groups.

Results: There were 86 male and 15 female patients with the mean age at (59.92±11.43) years. Relevant parameters in CCC group and No CCC groupwere as in SRS: (21.23±9.68) vs (28.56±8.76), TPD: (30.03±13.69) % vs (40.37±12.50) %, viable myocardium: (21.77±13.12) % vs (13.66±9.23) %, non-viable myocardium (8.28±8.58) % vs (27.40±12.97) %, all P＜0.05; in LVEDV: (109.82±30.01) ml vs (173.71±57.69) ml, LVESV: (62.82±22.39) ml vs (122.53±51.66) ml, LVEF: (43.85±8.46) % vs (31.03±8.30) %, all P＜0.05.

Conclusion: Our preliminary study found that CCC could maintain left ventricular rest perfusion, myocardial viability and protect cardiac function in patients with chronic total LAD occlusion.

Coronary artery disease; Collateral circulation; Myocardial perfusion imaging; Myocardial metabolism imaging

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:343.)

2016-09-20）

（編輯：漆利萍）

國家自然科學基金(81320108014)；十二五國家科技支撐計劃 (2011BAI11B02）

100037 北京市，北京協和醫學院 中國醫學科學院 國家心血管病中心 阜外醫院 核醫學科

李樹恒 碩士研究生 主要研究方向為心臟核醫學 Email：lishuheng11@163.com 共同通訊作者：何作祥 Email: zuoxianghe@hotmail.com孫曉昕 Email: sunxiaoxindoc@sina.com

R54

A

1000-3614（2017）04-0343-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.04.009