存活心肌成像的臨床應(yīng)用與爭議
——美國心臟協(xié)會專家共識解讀

董志翔，趙世華

缺血性心臟病，即冠心病，是指由于冠狀動脈粥樣硬化，使得管腔狹窄或閉塞，導(dǎo)致心肌缺血、壞死的一類心臟病。全球有超過1.1億人患有缺血性心臟病[1]。既往研究認(rèn)為，對心肌瘢痕及冬眠心肌的無創(chuàng)性成像可以預(yù)測心源性猝死風(fēng)險，因此，存活心肌成像作為一種重要評估方法對臨床治療策略及患者的預(yù)后理應(yīng)有重要意義。然而，近期大規(guī)模臨床試驗表明，是否有存活心肌并不能為血運重建治療提供有效指導(dǎo)。基于此，美國心臟協(xié)會(Amer ican Hear t Associat ion)在2020年發(fā)布的共識聲明中對存活心肌成像方法進(jìn)行了系統(tǒng)回顧，并進(jìn)一步對存活心肌成像的臨床價值及近期臨床試驗結(jié)果進(jìn)行了深入的討論與分析[2]。筆者就該專家共識進(jìn)行以下解讀。

1 常用存活心肌評估方法

隨著缺血加重及持續(xù)時間延長，正常心肌細(xì)胞可發(fā)生從缺血心肌到頓抑心肌，再到冬眠心肌，最后轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ佬募〉倪B續(xù)性病理變化過程，其中頓抑心肌及冬眠心肌在灌注恢復(fù)后可恢復(fù)功能，因而被稱為存活心肌。利用影像學(xué)方法可以從心臟形態(tài)、功能及組織3個層面識別這一病理變化，從而達(dá)到檢測存活心肌的目的。

1.1 形態(tài)學(xué)評估

早期研究認(rèn)為在超聲心動圖檢查中，可將左室舒張末期室壁厚度(end diast ol ic wal l t hickness，EDWT)小于6 mm作為心肌存活的排除標(biāo)準(zhǔn)，但單獨測量室壁厚度對血運重建后心肌功能恢復(fù)的預(yù)測價值是有限的，原因在于EDWT作為一種結(jié)構(gòu)變量并不能充分反映心肌的病理改變，并且其在不同個體甚至是同一個體不同心肌節(jié)段間均存在廣泛變異。Shah等[3]的研究表明，在由缺血性心肌病引起的變薄心肌節(jié)段中，若無釓對比劑延遲強(qiáng)化(l ate-gadol inium enhancement，LGE)證據(jù)，約有1/5的節(jié)段在血運重建后室壁變薄逆轉(zhuǎn)，同時左室功能改善。

1.2 功能學(xué)評估

存活心肌具有一定的肌力收縮儲備，低劑量多巴酚丁胺可有效激發(fā)這一特性，因此可通過多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動圖或心臟磁共振(car diac magnet ic r esonance，CMR)檢測存活心肌。若存活心肌在靜息超聲心動圖中表現(xiàn)為局部室壁運動異常，可輸注低劑量多巴酚丁胺使存活心肌收縮力增強(qiáng)，繼續(xù)輸注則反之導(dǎo)致室壁運動減弱，這種現(xiàn)象被稱為多巴酚丁胺的雙相反應(yīng)。這一現(xiàn)象可用于預(yù)測血運重建后心肌功能的恢復(fù)，敏感度和特異度分別為76%和81%。多巴酚丁胺負(fù)荷CMR在識別存活心肌方面也表現(xiàn)出很高的評估效能，Schmidt等[4]研究認(rèn)為，以多巴酚丁胺誘導(dǎo)室壁增厚不低于2 mm作為心肌存活的判斷標(biāo)準(zhǔn)，敏感度和特異度分別為96%及87%，診斷準(zhǔn)確度為93%。

1.3 組織學(xué)評估

心肌核素顯像可利用對心肌血流量及心肌代謝強(qiáng)度的測量來識別存活心肌。在SPECT中，靜息再分布顯像指南要求靜息顯像4 h后進(jìn)行再分布顯像，若靜息無示蹤劑攝取區(qū)在再分布顯像中攝取提高不低于10%，則提示該節(jié)段心肌存活，這種方法檢測存活心肌的陽性預(yù)測值為69%，陰性預(yù)測值為89%[5]。99mTc標(biāo)顯像劑在201TI使用數(shù)10年后被引入，盡管兩者都是Ⅰ級核素顯像劑且具有相似檢測精度，但锝標(biāo)顯像劑光子能量更高且輻射更低，因而具有更好的成像特性。PET成像檢測存活心肌需結(jié)合靜息心肌灌注成像及18F-FDG代謝成像進(jìn)行比較[6]，存活心肌表現(xiàn)為靜息灌注減低或缺損，但仍存在18F-FDG攝取。在對靜息核素心肌灌注顯像及18F-FDG PET圖像進(jìn)行評估時，需識別三類心肌：(1)冬眠心肌，表現(xiàn)為心肌灌注減低但保留18F-FDG攝取；(2)透壁瘢痕，表現(xiàn)為心肌無灌注且18F-FDG無攝取；(3)非透壁瘢痕，心肌灌注部分減低并伴有18F-FDG同步低攝取。盡管PARR-2試驗的回顧性分析表明不匹配區(qū)域(即存活心肌范圍)越大，血運重建對臨床結(jié)局的潛在益處越大，但這種觀點還需要更多的證據(jù)支撐。目前，放射性核素顯像仍是臨床評估存活心肌的金標(biāo)準(zhǔn)。

LGE成像在識別纖維化方面與核素顯像及病理檢查高度吻合。正常情況下，釓對比劑(gadol inium-based cont r ast agent s，GBCAs)能進(jìn)入細(xì)胞外間隙但并不能跨過正常心肌細(xì)胞的細(xì)胞膜，當(dāng)心肌細(xì)胞膜被破壞(如急性心梗)或心肌細(xì)胞外間隙增寬(如急性間質(zhì)水腫或慢性纖維化或心肌梗死)時，GBCA會在細(xì)胞外間隙堆積且排空時間會延遲，因此，異常心肌區(qū)域(如梗死、纖維化、炎癥浸潤心肌)在T1加權(quán)圖像上表現(xiàn)為亮信號。在對伴有左室功能不良的慢性冠心病患者進(jìn)行血運重建療效評估時，隨著LGE圖像中梗死透壁程度的提高，血運重建后心肌節(jié)段收縮功能改善的可能性會逐漸下降[7]。對不伴或只伴有最低限度心內(nèi)膜下梗死的功能障礙節(jié)段，血運重建成功后收縮功能恢復(fù)的可能性大于90%；對梗死透壁程度超過50%的節(jié)段，血運重建成功后收縮功能恢復(fù)的可能性小于10%；而對于梗死透壁程度低于50%的節(jié)段，僅憑借LGE并不能很好地預(yù)測收縮功能的恢復(fù)，需進(jìn)一步評估肌力收縮儲備。另外，常規(guī)亮血序列在檢測心內(nèi)膜下心梗及梗死范圍時有時效果并不理想，因而越來越多經(jīng)驗豐富的中心使用T2加權(quán)或其他方法進(jìn)行黑血成像，以提高心內(nèi)膜下心肌梗死的可視化程度[8]。

最后，多排螺旋CT的發(fā)展使得CT延遲增強(qiáng)掃描也可顯示心肌的纖維化，進(jìn)而探測存活心肌，但需要更廣泛的驗證。

1.4 成像方法的比較研究

不同成像方法針對頓抑和冬眠心肌的不同特征進(jìn)行評估，從而預(yù)測血運重建后局部節(jié)段功能的改善。因研究設(shè)計的差異及診治方案的進(jìn)步，各項研究結(jié)果間存在不同程度的差異。來自150項研究共3034例患者的整合數(shù)據(jù)顯示，SPECT、PET及多巴酚丁胺超聲心動圖檢查具有相似的診斷準(zhǔn)確度，其中PET18F-FDG及201TI靜息再分布成像敏感度較高，而多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動圖檢查特異度相對較高。在CMR中，與SPECT、PET和多巴酚丁胺超聲心動圖相比，若以強(qiáng)化透壁程度高于50%作為心肌存活的排除標(biāo)準(zhǔn)，LGE在預(yù)測節(jié)段功能恢復(fù)時有更高的陰性預(yù)測值，且陽性預(yù)測值與放射性核素成像相當(dāng)，多巴酚丁胺負(fù)荷心臟磁共振的陽性預(yù)測值最高，但陰性預(yù)測值最低。鑒于目前缺乏較為直接的前瞻性研究證據(jù)，因此在識別與評估存活心肌時常需根據(jù)特定臨床環(huán)境聯(lián)合應(yīng)用各種成像方法，目前在研究中多考慮聯(lián)合使用CMR和FDG-PET的多模態(tài)成像[9]。

2 存活心肌成像的臨床應(yīng)用策略

根據(jù)對以上常用存活心肌成像方法的總結(jié)及比較，結(jié)合臨床實際，美國心臟協(xié)會提出了存活心肌成像在非急性缺血性左室功能障礙患者中的應(yīng)用策略。

對于慢性缺血性左室功能障礙患者，若無急性缺血表現(xiàn)且適合行手術(shù)治療，推薦先行CMR成像檢測瘢痕透壁程度。若透壁程度大于50%，優(yōu)先考慮單純藥物治療；小于25%則考慮藥物聯(lián)合血運重建治療；若透壁在25%～50%，應(yīng)進(jìn)一步行代謝成像或收縮儲備檢測，如果提示心肌存活可能性大，綜合評估手術(shù)獲益高于手術(shù)風(fēng)險(包括手術(shù)成功率、圍術(shù)期并發(fā)癥等)，則考慮藥物聯(lián)合血運重建治療，否則優(yōu)先考慮單獨藥物治療。

對于亞急性缺血性左室功能障礙患者，若存在室壁運動障礙且無急性心肌缺血證據(jù)，則進(jìn)一步行代謝成像或收縮儲備檢測，若提示心肌存活，則認(rèn)為手術(shù)收益高于手術(shù)風(fēng)險，優(yōu)先考慮藥物聯(lián)合血運重建治療。

3 兩項大型臨床研究引發(fā)的爭議

存活心肌與血運重建的效果究竟是否相關(guān)，血運重建之前是否需要評估存活心肌，近年來這一疑問已引起越來越廣泛的關(guān)注。

STICH試驗的10年隨訪結(jié)果表明[10]，與單純接受規(guī)范藥物治療相比，血運重建聯(lián)合藥物治療更能降低缺血性心衰(左室射血分?jǐn)?shù)不高于35%)患者的長期全因死亡率和心血管死亡率，但30 d內(nèi)短期死亡率相對較高，因此在術(shù)前必須認(rèn)真評估血運重建的收益及風(fēng)險。為驗證存活心肌檢測是否有助于識別出可能在血運重建中獲益的患者，STICH研究通過SPECT或多巴酚丁胺超聲心動圖對招募的618例患者的心肌存活情況進(jìn)行了評估，與之前的薈萃分析及系統(tǒng)性綜述結(jié)論相反。研究發(fā)現(xiàn)，存活心肌存在與否并不能顯著影響冠狀動脈旁路移植術(shù)(cor onar y ar t er y bypass gr af t ing，CABG)的手術(shù)效果，這一結(jié)論可能與單純接受藥物治療患者的治療方案更加符合指南要求有關(guān)，尤其是β受體阻滯劑的使用，其被認(rèn)為可改善具有冬眠心肌患者的心功能及預(yù)后。另一方面，缺血性心力衰竭患者的臨床決策是結(jié)合了多種臨床因素[如心肌缺血程度、瘢痕心肌、左室射血分?jǐn)?shù)(l ef t ventr icul ar ej ect ion f r act ion，LVEF)等]的綜合判斷，單一存活檢測并不能完全預(yù)測血運重建治療的潛在收益。另外，研究還發(fā)現(xiàn)，盡管只能在有存活心肌的患者中觀察到治療后LVEF的升高，但其升高程度與治療方式并不相關(guān)，且無論LVEF是否改善，患者全因死亡率及心血管死亡率均無顯著差異，這一結(jié)論削弱了LVEF在缺血性心肌病患者預(yù)后評估中的決定性地位，說明左室收縮功能障礙的減輕或逆轉(zhuǎn)并不是衡量血運重建治療收益的關(guān)鍵因素。

PARR-2試驗[11]將430例LVEF減低患者隨機(jī)分入PET指導(dǎo)治療組(218例)和標(biāo)準(zhǔn)化治療組(212例)，隨訪1年比較心血管不良事件發(fā)生率，結(jié)果表明，與術(shù)前未行PET存活心肌評估的標(biāo)準(zhǔn)化治療組相比，PET指導(dǎo)治療組1年內(nèi)心血管事件發(fā)生率并未顯著下降。Or l andini等[12]的薈萃分析也表明，PET對術(shù)后生存率的評估效能也并不優(yōu)于SPECT或多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動圖，術(shù)前的存活心肌評估并不能顯著影響血運重建治療預(yù)后。

在研究存活心肌成像對缺血性心衰患者臨床決策的作用這一問題上，STICH和PARR-2代表了迄今為止最有價值的前瞻性試驗，仍均未能綜合考慮所有決定患者生存率的關(guān)鍵因素。試驗結(jié)果進(jìn)一步說明，對于患有嚴(yán)重冠心病伴左室功能障礙且考慮行血運重建治療的患者，其預(yù)后受多種臨床風(fēng)險因素及臨床醫(yī)生實際判斷的影響，不能根據(jù)單一的存活心肌檢測結(jié)果來推測血運重建治療的潛在收益，因此不能單憑這兩項臨床試驗結(jié)果就對存活心肌成像的臨床價值予以否定。另外，現(xiàn)代藥物治療也已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，縮小了與血運重建相比在提高患者生存率方面的差距，未來的研究設(shè)計應(yīng)充分考慮這一因素。

4 未來研究方向

盡管目前缺乏支持證據(jù)，美國心臟協(xié)會仍認(rèn)為存活心肌成像在臨床決策中起重要作用，原因在于：(1)缺血性心肌病伴左室功能障礙的患者是心血管事件的高危人群，心肌活性檢測的重要性值得關(guān)注；(2)無論采用何種檢測方法，有存活心肌的患者心肌功能恢復(fù)的可能性更高，整體死亡率更低；(3)選擇性實施心肌血運重建術(shù)可為多支冠脈病變及左室功能不全的高危患者帶來收益，應(yīng)繼續(xù)探討單模態(tài)成像方案及多模態(tài)成像方案對指導(dǎo)治療、改善患者預(yù)后的臨床影響。

為進(jìn)一步明確存活心肌成像在缺血性心肌病患者的臨床治療策略中的指導(dǎo)價值，未來的臨床試驗應(yīng)重點關(guān)注以下方面：(1)采用具有足夠研究能力的創(chuàng)新設(shè)計來調(diào)整多重交互的臨床因素，利用不同的方法對存活心肌進(jìn)行精確的定量測量；(2)研究對象應(yīng)重點關(guān)注因年齡、并發(fā)癥及其他因素導(dǎo)致CABG決策困難的患者，充分評估心肌活性檢測的意義。此外，STICH研究表明，雖然左室射血分?jǐn)?shù)已被用作反映左室局部或整體收縮功能的臨床金標(biāo)準(zhǔn)，但其并不能充分反映血運重建手術(shù)的潛在收益，需要對反映術(shù)后功能恢復(fù)的指標(biāo)做進(jìn)一步的研究。最后，恰當(dāng)?shù)墓跔顒用}血運重建術(shù)在改善心衰癥狀、降低心律失常風(fēng)險、減輕藥物負(fù)擔(dān)等方面的額外臨床收益也需要在臨床試驗中驗證。

5 總結(jié)

臨床評估存活心肌的影像學(xué)方法多種多樣，各類存活心肌成像方法均存在其優(yōu)點和局限性，臨床應(yīng)用需進(jìn)行優(yōu)選評價，聯(lián)合應(yīng)用各種影像學(xué)方法來輔助臨床治療策略的制定。存活心肌成像的最大臨床意義在于篩選出血運重建后心肌功能能夠明顯改善的患者，進(jìn)而指導(dǎo)患者的臨床治療策略，雖然近期的大規(guī)模前瞻性臨床試驗并未能證明存活心肌與血運重建治療收益間存在明顯關(guān)聯(lián)，使得存活心肌成像的臨床應(yīng)用面臨新的挑戰(zhàn)，但存活心肌成像的臨床意義目前仍存在爭議，需要進(jìn)一步的臨床試驗驗證。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。