核素顯像評估不同階段冠心病患者心臟收縮同步性的研究

李 婷，李劍明，汪 嬌，陳 越，盧如明，梁 鈺

（泰達國際心血管病醫院，天津 300457）

冠心病進展至缺血性心肌病心功能不全是一個逐漸發展的過程，因此，對于冠心病的早期識別及治療一直是心內科的研究重點[1-3]。目前認為，是否對冠狀動脈病變部位進行再血管化干預，僅依靠血管狹窄程度是不客觀的，對冠心病患者的治療決策擬定，越來越重視血流動力學改變的意義，心肌缺血的嚴重程度才是危險度分級和指導治療的有力依據。因此，在冠心病早期，尋找能夠準確評估與心肌缺血及冠心病進展密切相關的定量指標至關重要。

正常心臟左右心室運動幾乎同步，但是一旦心臟傳導系統出現異常將會導致心臟收縮不同步，其并非只是有或無的現象，而是一個嚴重程度逐步發展的變量。當其發展到一定程度將會顯著降低心室泵血效率，最終導致心臟重塑、心功能衰竭。研究表明，收縮不同步在冠心病至慢性心衰的發生發展中扮演著十分重要的角色，該指標是冠心病患者發生臨床事件及生存率下降的獨立預測因子[4]。因此，在冠心病進展過程中，早期識別心臟收縮失同步，了解其隨冠心病進展的變化規律，并及時采取有效干預措施，對于冠心病早期診治、延緩心衰進展具有極其重要的意義。

本研究旨在應用核素門控心肌灌注顯像（Gated SPECT myocardial perfusion imaging，GSMPI） 評估不同階段的冠心病患者心臟收縮同步性的變化規律，探討收縮失同步與冠心病進展的相關性；評價心臟收縮同步性參數用于篩選早期冠心病患者的可行性，以指導冠心病早期診治，阻止或延緩病情進展。

1 材料與方法

1.1 病例分組

入選行GSMPI的檢查者94例，分為4組：正常對照組：40例，均經體格檢查、心電圖及心臟超聲檢查，除外心臟疾病，并排除高血壓、糖尿病及肥胖、代謝綜合征，且行GSMPI后負荷顯像總積分（Summed stress scores，SSS）≤3。冠心病輕度心肌缺血組：20例，SSS 為＞3～7 且總積分差（Summed difference scores，SDS）為 2～5；冠心病中度心肌缺血組，16 例：SSS為＞7～13且SDS為6，7；冠心病重度心肌缺血組：18 例，SSS＞13 且 SDS＞7。其中冠心病輕度、中度和重度心肌缺血組患者均經冠狀動脈CT造影或介入插管造影證實存在一支或多支冠狀動脈狹窄。

1.2 顯像方案

4組患者均先行負荷+靜息門控心肌灌注顯像，分兩日法完成，先動后靜。負荷顯像：采用次極量腳踏車運動試驗方案。運動前、運動中和恢復期持續監測患者ECG、血壓和心率，運動終止指標：達到目標心率（（220-年齡）×85%）；心電圖 ST 段水平或下斜型壓低≥1 mm、持續時間≥2 min；典型心絞痛發作；明顯胸悶、呼吸困難；收縮壓下降超過10 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；極度疲勞。達到運動終止指標時經預置靜脈通道推注顯像劑，并用5 mL生理鹽水沖洗，繼續運動30～60 s。靜息顯像：安靜狀態下注射顯像劑。所用顯像劑為99mTc-MIBI，劑量為740～925 MBq（放化純度＞95%，由原子高科股份有限公司提供）。負荷顯像后30～60 min采集圖像；靜息顯像后40～60 min采集圖像。圖像采集應用美國GE Millennium VG-5 SPECT雙探頭掃描儀。采用門控采集技術，以心電圖R波作為觸發電位，在每個心動周期內即R-R間期內采集，探頭旋轉180°，自右前斜位旋轉至左后斜位，每隔6°采集1幀，每幀采集25s。

1.3 數據處理

應用美國GE公司Xeleris 3工作站中ECToolbox軟件處理原始數據。按照統一標準進行操作，在原始數據的投影圖上對左室感興趣區進行半自動勾畫、調整，要求感興趣區僅包括整個左心室，定位點位于左室短軸中心位置（通過半徑值確定）、垂直長軸及水平長軸確定的心尖部為實心圓形，基底部為“反C”形。然后經計算機自動處理獲得左室短軸、水平長軸及垂直長軸心肌灌注斷層顯像，顯示心肌血流灌注減低部位及范圍，同時以左室短軸的投影獲得17節段靶心圖；由2名有經驗的核醫學技師獨立對數據進行處理。

1.4 圖像評價與分析

由2位有經驗的核醫學醫師共同對圖像質量進行盲法評估，意見不一致的病例共同協商確定。評價標準為：①患者于整個顯像過程中無移動；②門控采集中未觸發心電圖R波、被拒絕的放射性計數＜總計數的1/3；③肝左葉及結腸左曲對左室下壁無干擾；④圖像信噪比高。以上幾點均滿足者被入組，否則不被入組，直至收集足夠病例。

心臟收縮同步性分析應用核素相位分析技術，根據每個像素在不同時刻的時間-放射性計數曲線，經傅立葉分析，獲得心臟各個位點的收縮起始相位及整體的相位分布，以相位圖及相位分布直方圖顯示出來；軟件自動計算相位直方圖帶寬（Phase histrogram bandwidth，PHB）、相位標準差（Phase standard deviation，PSD）。因負荷顯像較靜息顯像更能反映心肌缺血的嚴重程度，因此，所有PHB及PSD的獲得均應用負荷顯像數據進行處理。

心肌缺血程度采用美國心臟病協會（American heart association，AHA）17節段 5分法分析，顯像劑分布按5點評分判定：0分：顯像劑分布正常；1分：顯像劑分布輕度減低；2分：顯像劑分布中度減低；3分：顯像劑分布重度減低；4分：顯像劑分布缺損。由軟件定量分析心肌血流灌注參數和心功能參數：SSS、 靜息顯像總積分（Summed rest scores，SRS）、SDS和左心室射血分數（Left ventricular ejection fraction，LVEF）。

1.5 統計學分析

應用SPSS 19.0軟件對所有數據進行統計學分析。分別比較3組心肌缺血患者與正常對照組的PHB、PSD；再比較輕、中、重度3組心肌缺血組患者間的PHB、PSD，單樣本計量資料以均數±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義；對PHB、PSD分別與SSS、SDS進行Pearson雙變量相關分析，相關系數r的絕對值越接近于1，表明二者相關性越好。

2 結果

2.1 正常對照組與不同程度心肌缺血患者的心臟收縮同步性差異比較

見表1。對照組與輕度心肌缺血組PHB、PSD無統計學差異（t=0.345，P＞0.05）；對照組與中度心肌缺血組的PHB、PSD 有統計學差異（t=-8.041，P＜0.05）；對照組與重度心肌缺血組的PHB、PSD有統計學差異（t=-17.175，P＜0.05）。

2.2 不同程度心肌缺血患者的心臟收縮同步性差異比較

輕、中、重度心肌缺血患者，任意兩組間PHB及PSD 均有顯著統計學差異（F=27.290 和 21.455，均P＜0.05）。輕、中、重度心肌缺血患者的典型病例圖像見圖 1～3。

2.3 心臟收縮失同步程度與心肌缺血程度的相關性分析

收縮失同步程度與心肌缺血嚴重程度呈明顯正相關（均 P＜0.05）（表 2）。

圖1 輕度心肌缺血患者。圖1a：99mTc-MIBI負荷及靜息門控心肌灌注顯像靶心圖，SSS為4，SRS為0，SDS為4。圖1b：時相分析位相圖、時相電影截圖及同步性參數，PHB=51°，PSD=14°。Figure 1. Mild myocardial ischemia.Figure 1a:The Bull’s eye map of stress and rest GSMPI of the patient with mild myocardial ischemia,SSS=4,SRS=0,SDS=4.Figure 1b:The phase map,the phase movie screenshot and synchronization parameters of the same patient,PHB=51°,PSD=14°.

圖2 中度心肌缺血患者。圖2a：99mTc-MIBI負荷及靜息門控心肌灌注顯像靶心圖，SSS為8，SRS為2，SDS為6。圖2b：時相分析位相圖、時相電影截圖及同步性參數，PHB=99°，PSD=38°。Figure 2. Moderate myocardial ischemia.Figure 2a:The Bull’s eye map of stress and rest GSMPI of the patient with moderate myocardial ischemia,SSS=8,SRS=2,SDS=6.Figure 2b:The phase map,the phase movie screenshot and synchronization parameters of the same patient,PHB=99°,PSD=38°.

圖3 重度心肌缺血患者。圖3a：99mTc-MIBI負荷及靜息門控心肌灌注顯像靶心圖，SSS為20，SRS為6，SDS為14。圖3b：時相分析位相圖、時相電影截圖及同步性參數，PHB=193°，PSD=58°。Figure 3. Severe myocardial ischemia.Figure 3a:The Bull’s eye map of stress and rest GSMPI of the patient with severe myocardial ischemia,SSS=20,SRS=6,SDS=14.Figure 3b:The phase map,the phase movie screenshot and synchronization parameters of the same patient,PHB=193°,PSD=58°.

表1 正常對照組與不同程度心肌缺血患者的心臟收縮同步性

表2 同步性參數與心肌缺血參數相關分析結果

3 討論

冠心病被認為是目前最常見的重大慢性疾病之一，近年來，冠心病發病率及心血管病死亡率持續上升。因此，對冠心病的早期識別及診斷至關重要，及時、有效的臨床干預可延緩冠心病的進展，從而改善患者預后。而在冠心病的診治過程中，是否存在血流動力學灌注減低即是否發生心肌缺血對于治療方案的擬定尤為關鍵，因此，如何早期有效的識別心肌缺血、并探求與心肌缺血相關的定量指標，對于冠心病患者的早期篩選有很大的指導意義。

多項研究表明，心室收縮不同步常見于冠心病心肌缺血患者，當進展至收縮性心力衰竭后，這種不同步更為常見[5]。左室收縮不同步影響心臟收縮的協調性，從而降低心臟做功效率，加重心功能損傷及病程進展[6-7]。研究認為，左室失同步存在于冠心病逐漸進展的過程中，是冠心病發病率及死亡率增高的一個重要因素[8]。在冠心病心肌梗死的早期階段，左室已經出現機械收縮不同步[9]。而心臟收縮失同步并非一個全或無的現象，當心臟傳導系統異常發展至一定程度將會導致心室做功障礙，從而顯著降低泵血效率，最終導致心臟重塑、心力衰竭。因此，倘若能在冠心病的較早期階段識別心臟收縮失同步，并及時充分應用藥物或其他治療，很有可能會延緩疾病進展，從而改善預后，使患者最大程度獲益。

近年來評價心臟收縮失同步的常用方法有心電圖及心臟超聲。心電圖QRS時限延長（>120 ms）作為判斷心臟收縮失同步的指標，盡管方法簡便，但準確性欠佳，原因可能為心電圖所反映的電不同步無法完全替代機械不同步[10]。超聲組織多普勒成像是目前臨床最常用于評價左室運動同步性的方法，但是最近發表的目前最大的多中心研究—“再同步治療應答預測因子試驗（PROSPECT）”提示：任何單一的心臟超聲參數均不能評估心臟同步性，不同操作者獲得的數據差異較大，方法的可重復性差[11]，最可能的原因為該方法缺乏統一的標準，且對操作者的技術要求較高、測量時具有角度及幀頻的依賴性等[12]。

GSMPI是利用正常心肌細胞對放射性藥物的攝取量與冠狀動脈血流量成正比的原理，通過觀察放射性藥物的分布評價心肌血流灌注狀況。采用門控采集技術，通過心電圖做為門控信號，按照每個心動周期采集。因此，可同時獲得心臟收縮功能參數。最重要的是，無需任何附加采集僅通過計算機軟件自動處理即可進行心臟時相分析，定量心臟機械收縮同步性。應用GSMPI法評價心臟收縮同步性是近期國內外的熱點研究。由于采用全自動軟件進行數據后處理，GSMPI法獲得的參數受人為因素的影響大大降低。研究表明，采用GSMPI法全自動處理所得心臟收縮失同步指標與有經驗操作者手動計算的結果相關性很好[13-14]。Lalonde等[15]多家學者研究證實，此種方法在檢測心臟收縮不同步上有很高的靈敏度及特異度，且不同觀察者間的重復性很好。近年來，GSMPI法還被應用于心臟再同步化治療療效判斷及患者預后的評估[16]。

本文應用GSMPI將冠心病按照心肌缺血的程度進行分組，動態評估了不同發展階段的冠心病患者心臟收縮同步性的變化規律，探討了收縮不同步與冠心病進展的相關性，以及同步性相關參數作為冠心病診治參考指標的可行性。結果表明，冠心病輕度心肌缺血患者的收縮同步性參數與正常對照組無明顯差異，即基本不發生心臟收縮失同步。而在中度心肌缺血至缺血性心肌病的進展過程中，心臟收縮失同步的發生率明顯增加，而缺血性心肌病患者普遍存在心臟收縮失同步。因此，冠心病中度心肌缺血至缺血性心肌病的進展過程中很可能是臨床進行干預的一個關鍵點，若在此階段對心臟收縮失同步參數進行定量分析，采取有效治療手段，很可能會延緩冠心病進展。

此外，心肌血流受損的程度、范圍與心臟收縮失同步程度呈正相關。分析原因為冠狀動脈狹窄至一定程度后所導致的心肌缺血，將會使受累心肌節段的室壁運動發生障礙，包括運動減弱，運動消失或反向運動，從而破壞心室整體運動的協調性，造成心臟機械收縮失同步，而心肌缺血范圍擴大、程度增加無疑會加劇心臟收縮失同步[17]。

綜上，GSMPI同時能夠準確定量心肌缺血的范圍、程度及心臟收縮同步性的程度，門控采集亦能同時觀察室壁運動情況、獲得心功能參數，因此，具有“一站式”獲得多項信息的獨特優勢。本研究應用GSMPI法，探討了冠心病不同階段心臟收縮同步性的變化規律，以期將同步性參數作為評估冠心病進展的功能指標，從而指導疾病早期診治，阻止或延緩病情進展。