趙 英 王 蒨

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人均壽命的延長，糖尿病，特別是Ⅱ型糖尿病的患病率逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)全球已有超過 2億的Ⅱ型糖尿病患者。研究顯示：糖尿病患者與非糖尿病患者相比, 冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ê喎Q冠心?。┑陌l(fā)病率和病死率提高了2～4倍[1]。融合影像技術(shù)對(duì)2型糖尿病患者早期診斷冠心病的研究成為熱點(diǎn)。

1 評(píng)價(jià)2型糖尿病冠脈功能改變的臨床意義

有報(bào)道，2型糖尿病合并冠心病時(shí)，病變冠脈支數(shù)、冠脈病變彌漫程度、重度冠脈狹窄、左主干病變及微血管病變等的發(fā)生率均明顯高于非糖尿病者[2]。已成共識(shí)的是，冠心病的發(fā)生是 2型糖尿病大血管病變的重要標(biāo)志，冠狀動(dòng)脈彌漫性病變（簡稱冠脈病變）是2型糖尿病致死的首要原因。同時(shí)，微血管病變引發(fā)自主神經(jīng)損傷，對(duì)心肌缺血引發(fā)的心絞痛痛覺閾值明顯增高，致 2型糖尿病患者更易發(fā)生無痛性心肌缺血或心肌梗死，因此，2型糖尿病合并冠心病常起病隱匿, 病情進(jìn)展較快, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)時(shí)冠脈病變所導(dǎo)致的心肌缺血已相當(dāng)嚴(yán)重[3，4]。早期對(duì) 2型糖尿病進(jìn)行冠脈病變和心肌血供的功能評(píng)價(jià)，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和治療 2型糖尿病合并冠心病，降低心臟事件的發(fā)生具有重要的臨床意義。

2 臨床常用的檢查和評(píng)價(jià)冠脈病變和功能的方法及局限性

準(zhǔn)確診斷冠心病應(yīng)涵蓋了對(duì)冠脈病變和心肌血流灌注兩方面的評(píng)價(jià)。目前，臨床用于評(píng)價(jià)冠脈病變的解剖影像方法有：CT 冠狀動(dòng)脈成像（computed tomography coronary angiogra- phy，CTCA）和冠狀動(dòng)脈造影（coronaryangiography，CAG）。用于評(píng)價(jià)心肌血流灌注和心肌細(xì)胞活性的功能影像方法有：利用單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層（SPECT）或正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層（PET）完成的心肌灌注成像（myocardial perfusion imaging，MPI）?？梢粤私夤诿}解剖和功能的有磁共振冠狀動(dòng)脈成像（coronary magnetic resonance angiography，CMRA）。

2.1 CTCA CTCA可直觀顯示冠脈及其分支血管內(nèi)病變情況，包括：冠脈斑塊（鈣化斑塊或脂質(zhì)斑塊）及管腔狹窄的部位與程度等解剖形態(tài)學(xué)信息。國外研究報(bào)道CTCA檢測冠脈管腔狹窄的敏感性和特異性可達(dá) 95%，但包括遠(yuǎn)段細(xì)小血管及側(cè)枝血管時(shí)，敏感性和特異性分別下降至81%和82%。CTCA可檢測出80% 2型糖尿病合并的無臨床癥狀的冠脈病變（其中阻塞性病變?yōu)?6%，非阻塞性病變?yōu)?4%）[5，6]。因此，CTCA用于2型糖尿病患者群冠脈病變的篩選有較大價(jià)值，但不能評(píng)價(jià)冠脈病變的功能改變，即冠脈病變是否引起心肌血供異常，同時(shí)對(duì)冠脈“臨界”病變、三級(jí)以下冠脈微血管病變及嚴(yán)重鈣化斑塊等評(píng)價(jià)均存在局限性。

2.2 CAG CAG是診斷冠心病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，可直觀評(píng)價(jià)冠脈及分支狹窄性病變及嚴(yán)重程度。隨著對(duì)冠脈血流動(dòng)力學(xué)及病理生理學(xué)的深入研究,單純 CAG已不能滿足臨床對(duì)冠脈狹窄性病變解剖特征和生理功能評(píng)價(jià)的需要。CAG的TIM I心肌灌注分級(jí)（TIM I myocardial perfusion grades，TMPG）已用于臨床，該技術(shù)以染料為對(duì)比劑，觀察其在心肌的灌注與清除，被稱為“心肌血管造影術(shù)”，用于識(shí)別冠脈病變嚴(yán)重程度，可對(duì)急性胸痛患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層等。心肌血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（myocardial fractional flow reserve, FFRmyo）是評(píng)價(jià)冠脈血流的新指標(biāo)，其通過計(jì)算壓力導(dǎo)絲測得的冠脈狹窄遠(yuǎn)端壓力與由指引導(dǎo)管同步測定的主動(dòng)脈壓力比值獲得，可檢測單個(gè)血管狹窄性病變。Sahinarslan等[7]將FFRmyo用于糖尿病合并冠心病評(píng)價(jià)的臨床應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)其局限性是糖尿病血管病變限制冠脈獲得最大血流，從而低估了FFRmyo的測定值。同時(shí)，CAG是有創(chuàng)性診斷手段，患者依從性較差，限制其廣泛臨床應(yīng)用。

2.3 MPI MPI直觀顯示冠脈病變導(dǎo)致的心肌血流灌注異常和心肌細(xì)胞功能改變，是診斷冠心病重要的無創(chuàng)性評(píng)價(jià)手段。Giri等[8]的多中心研究，對(duì)4755名研究對(duì)象（其中20%為糖尿病患者）行負(fù)荷MPI后隨訪2.5年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：負(fù)荷MPI異常在 2型糖尿病和非糖尿病患者群均為嚴(yán)重心臟事件的獨(dú)立預(yù)測因素；如果負(fù)荷MPI正常，無論有無糖尿病，未來不良事件的發(fā)生率都較低，但 2型糖尿病的這一低危期要短于非糖尿病患者群。Kang等[9]對(duì)1271名可疑或確診冠心病的糖尿病患者的研究，證實(shí)負(fù)荷MPI在糖尿病患者群中對(duì)心肌梗死和心臟性死亡事件具有增量的預(yù)后判斷價(jià)值。 MPI的局限性在于無法顯示導(dǎo)致心肌血供異常的病變冠脈的解剖形態(tài)學(xué)改變[10]。

2.4 CMRA 該技術(shù)具有無創(chuàng)性、無電離輻射、可識(shí)別急性心肌梗死冠脈再灌注后的微血管阻塞，定量測定心肌瘢痕和存活心肌等優(yōu)點(diǎn)。但文獻(xiàn)報(bào)道，CMRA 在顯示冠脈狹窄性病變與多排螺旋 CT 相比存在明顯差距, 對(duì)各主干遠(yuǎn)段管腔狹窄的判斷受觀察者主觀影響使準(zhǔn)確性較低[11,12]。同時(shí)，價(jià)格昂貴、脈沖序列、活動(dòng)補(bǔ)償以及新型對(duì)比劑的應(yīng)用等方面的限制，目前仍沒有一種CMRA技術(shù)可廣泛推廣應(yīng)用。

臨床實(shí)踐證實(shí)：CTCA、CAG、MPI、CMRA等技術(shù)從不同層面評(píng)價(jià)冠心病的成因和結(jié)果，是診斷冠心病不可或缺的元素，但單獨(dú)應(yīng)用任一影像技術(shù)用于冠心病的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)均存在該技術(shù)本身不可避免的局限性。

3 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的“革命”，即融合影像技術(shù)問世

隨著臨床對(duì)疾病研究的深入，促使醫(yī)學(xué)影像技術(shù)進(jìn)行再次“革命”，融合影像技術(shù)問世。融合影像技術(shù)是多種影像（如SPECT與CT，PET與CT，PET與MRI等）的集合體，彌補(bǔ)單一影像應(yīng)用的局限性。融合影像技術(shù)分 2類：一類為異機(jī)圖像融合，是基于軟件平臺(tái)的融合，即通過計(jì)算機(jī)融合軟件將不同設(shè)備采集到的臟器影像（例如CTCA和MPI）整合成三維一體圖像；另一類為同機(jī)圖像融合，是基于硬件平臺(tái)的融合，即將 2種設(shè)備整合在同一機(jī)架內(nèi)，同機(jī)采集的臟器影像（例如CTCA和MPI），經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件整合成三維一體圖像。目前，這 2類設(shè)備均已在臨床工作中發(fā)揮著重要作用[13]。

融合影像技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢：可同時(shí)“捕獲”病變的功能信息和解剖信息，利于在疾病發(fā)展的不同階段發(fā)現(xiàn)更多異常信息，利于早期診斷疾病。融合影像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一站式診斷，意義在于：打破以往各學(xué)科之間、多種影像技術(shù)之間的界限，實(shí)現(xiàn)多影像技術(shù)“優(yōu)勢互補(bǔ)”，提高對(duì)疾病診斷的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

4 融合技術(shù)在冠心病診斷中的應(yīng)用

4.1 PET/CT 利用PET設(shè)備獲得的心肌灌注顯像（MPI）或心肌代謝顯像（MM I）與CT 冠脈成像（CTCA）融合，是一種評(píng)估CAD患者局部心肌血流灌注和細(xì)胞代謝以及冠脈病變的有效方法，與其他評(píng)價(jià)方法相比，明顯提高圖像質(zhì)量和診斷能力，有利于對(duì)冠脈分支血管和微血管導(dǎo)致的心肌缺血進(jìn)行評(píng)價(jià)。Sampson等[14]對(duì)64名患者行Rb-82 PET/CT顯像診斷冠心病的研究顯示：敏感性和特異性分別為93%和83%。對(duì)無癥狀糖尿病合并冠心病者可利用 PET/CT分子技術(shù)識(shí)別冠脈鈣化斑塊，利于冠心病的檢出[15]。但是 PET/CT設(shè)備和檢查費(fèi)用昂貴，顯像劑需有回旋加速器生產(chǎn)，操作復(fù)雜，且半衰期短等限制臨床的廣泛應(yīng)用。

4.2 PET/MRI PET/MRI可獲得較PET/CT更高軟組織分辨率的圖像，提供PET和MRI融合圖像，是國外近年研究的熱點(diǎn)。MRI提供的功能數(shù)據(jù)（DWI、PWI、MRS等）能與PET提供的代謝數(shù)據(jù)結(jié)合，為分子影像的科研和臨床應(yīng)用提供了更強(qiáng)大的工具[16]。目前PET/MRI在腦神經(jīng)受體、軟組織腫瘤等方面的研究取得一定進(jìn)展，但在冠脈和冠心病診斷的報(bào)道較少，有待于進(jìn)一步研究。

4.3 SPECT/CT 利用SPECT獲得MPI已有近40年的臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，與冠脈CTCA圖像融合，可為冠心病診斷提供更多信息。Gaemperli等[17]和 Schenker等[18]報(bào)道了 SPECT/CT融合影像在冠心病，特別在微血管病變引發(fā)心肌缺血的診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)1/3患者的SPECT/CT融合圖像比單獨(dú)應(yīng)用MPI和CTCA可提供更多的診斷信息。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國每年有超過1 000萬人，而歐洲每年每百萬人中大約761人接受MPI SPECT檢查[19]。MPI SPECT廣泛應(yīng)用使SPECT/CT融合影像技術(shù)前景廣闊；SPECT/CT融合顯像與前2種融合影像技術(shù)相比，技術(shù)最成熟、操作最簡便、價(jià)格最低廉，應(yīng)用最廣泛。因此，以下主要介紹SPECT/CT融合影像的臨床應(yīng)用。

5 融合影像技術(shù)診斷2型糖尿病合并冠心病的臨床價(jià)值

在Ⅱ型糖尿病合并冠心病診斷中關(guān)鍵是確定“功能相關(guān)冠脈病變”?！肮δ芟嚓P(guān)冠脈病變（functionally relevant coronary artery lesions, FRCAL）”[20]，是近年提出的概念，即指引起相應(yīng)供血區(qū)域心肌血供異常（心肌缺血或心肌梗死）、功能改變的冠脈病變，真正揭示了冠脈病變與缺血心肌之間的關(guān)系（圖1）。

2型糖尿病冠脈血管病變彌漫，既有大血管病變，亦有微血管病變，冠脈斑塊類型亦既有鈣化斑塊，亦有脂質(zhì)斑塊，且不是所有冠脈病變均引起心肌血流灌注異常；針對(duì)Ⅱ型糖尿病合并冠心病在成因和結(jié)果上的復(fù)雜性，單一的解剖或功能影像技術(shù)均不能滿足同時(shí)獲得冠脈血管病變和心肌血供異常之間的相關(guān)關(guān)系，即無法準(zhǔn)確判斷FRCAL。

融合影像技術(shù)對(duì)“FRCAL”的檢測能力，可滿足診斷 2型糖尿病合并冠心病既要評(píng)價(jià)冠脈病變也要評(píng)價(jià)心肌血供的要求。近年研究顯示：MPI/CTCA融合影像在評(píng)價(jià)2型糖尿病微血管病變引起心肌缺血和冠脈病變關(guān)系方面具有獨(dú)特診斷價(jià)值，同時(shí)，作為制訂 2型糖尿病治療方案的重要依據(jù)，及冠脈血管重建術(shù)療效評(píng)估的重要手段[21，22]。

一項(xiàng)前瞻性研究顯示[23]，將MPI結(jié)合CAG作為參考標(biāo)準(zhǔn)，MPI/CTCA融合顯像診斷心肌血流灌注異常的敏感性和特異性為100%；更重要的是，發(fā)現(xiàn)76%施行了冠脈血管重建術(shù)后的冠脈供血區(qū)域與心肌缺血無關(guān)，提示心肌缺血并非都是冠脈大血管病變所致。2型糖尿病合并冠心病通過MPI/CTCA融合顯像準(zhǔn)確判斷冠脈病變部位、嚴(yán)重程度和心肌血流分布異常之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可授益于冠脈血管重建術(shù)的2型糖尿病患者，降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)和醫(yī)療費(fèi)用。另一方面，2型糖尿病在冠脈血管重建術(shù)，特別是冠脈內(nèi)支架術(shù)后，仍有較高的再次血運(yùn)重建率和其他嚴(yán)重心血管事件發(fā)生率。因此，融合影像技術(shù)可有效的評(píng)價(jià)冠脈血管重建術(shù)療效及對(duì)術(shù)后發(fā)生胸痛進(jìn)行鑒別診斷。

圖1 同機(jī)SPECT/CT獲得的MPI/CTCA融合圖像患者，男性，52歲，8年前因“心絞痛”發(fā)作，于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院就診，既往有糖尿病史1年余；冠脈造影示左前降支近中段狹窄性病變，行冠脈支架術(shù)（前降支內(nèi)放置1枚支架）。4年前因心前區(qū)不適再行冠脈支架術(shù)（前降支內(nèi)放置1枚支架）；近1年多次發(fā)生活動(dòng)后心前區(qū)不適、疼痛等癥狀，又行冠脈支架術(shù)（前降支內(nèi)放3枚支架）。術(shù)后10d來患者癥狀無明顯改善，臨床無法解釋原因，為進(jìn)一步明確診斷申請(qǐng)行MPI/CTCA融合顯像。A～D. CTCA示：左前降支分支—間隔支，管腔通暢，無明顯狹窄和斑塊（黃箭頭示）；左前降支主干自近段連續(xù)5個(gè)支架，支架內(nèi)通暢（粉箭頭示）；E.圖MPI：左心室前壁偏前間隔部位心肌內(nèi)呈“可逆性”放射性缺損（紅箭頭示），提示該部位心肌明顯缺血；F～G.圖為MPI/CTCA融合示：左心室前壁偏前間隔心肌缺血區(qū)，與左前降支分支—間隔支密切相關(guān)（綠箭頭示）；黃色箭頭所示為間隔支。提示：左心室前壁偏前間隔心肌缺血為間隔支異常所致，經(jīng)MPI/CTCA融合顯像確定左前降支的分支—間隔支病變?yōu)椤肮δ芟嚓P(guān)冠脈病變”，而非左前降支病變。

當(dāng)今，心血管疾病的診療越來越依賴于解剖和功能影像的融合圖像[24，25]。盡管融合影像技術(shù)給醫(yī)學(xué)界帶來一抹曙光，但SPECT/CT診斷冠心病的研究尚在起步階段，其軟件應(yīng)用存在一定局限性，例如自動(dòng)化程度較低，后期三維處理技術(shù)有待提高，融合圖像的失真等；同機(jī)融合與異機(jī)融合之間診斷的準(zhǔn)確性是否存在差異，還需要進(jìn)一步的探討。同時(shí)，針對(duì)SPECT/CT融合顯像帶來的放射劑量增大的問題，提出對(duì)患者制定個(gè)性化方案[26，27]。

總之，相信隨著影像技術(shù)的不斷改進(jìn)，SPECT/CT功能與影像的完美融合，必將開啟心血管核醫(yī)學(xué)影像的新時(shí)代，成為心臟核醫(yī)學(xué)和其他功能影像的新起點(diǎn)。由于融合影像檢查的無創(chuàng)性和相對(duì)較低費(fèi)用，有望成為評(píng)價(jià)Ⅱ型糖尿病合并冠心病的冠脈病變與心肌血供關(guān)系最重要的診斷手段。

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