賈崇富綜述，王照謙審校

負荷心肌計算機斷層攝影術灌注成像研究進展及前景

賈崇富綜述，王照謙審校

負荷心肌計算機斷層攝影術(CT)灌注成像作為一種新興的技術可同時評價冠狀動脈形態(tài)學和心肌微循環(huán)功能，對冠心病的早期診斷、治療和預后有重要價值。本文就此新技術的研究進展及前景做一綜述。

斷層攝影術，X線計算機;負荷;心肌灌注

隨著計算機斷層攝影術(CT)技術的進展，CT已成功實現(xiàn)了無創(chuàng)冠狀動脈(冠脈)評價，但僅能提供解剖學信息，對冠脈狹窄是否導致功能學異常無能為力。另外，冠脈CT血管造影術(CTA)易受廣泛鈣化和支架的影響。針對以上不足，很多研究聯(lián)合冠脈CTA和核素心肌灌注顯像評價冠脈的解剖和功能，顯示兩種方法具有較好的互補性。缺點是檢查流程復雜和輻射劑量較高。

最近，研究顯示負荷心肌CT灌注成像(CTP)從解剖學及功能學兩個方面為冠心病無創(chuàng)診斷提供了全面、準確的信息［1-5］?？朔藗鹘y(tǒng)冠脈CTA的缺點，方便、快捷，具有廣闊的臨床應用前景。本文就此新技術的研究進展及前景做一綜述。

1 成像方法

與核素心肌灌注顯像一樣，負荷心肌CTP包括負荷相和靜息相兩次心肌灌注掃描;同時利用靜息相評價冠脈解剖，而不增加檢查成本和輻射劑量。除此之外，可行延遲掃描，評價有無延遲強化的梗死心肌。

負荷藥物選擇:研究顯示藥物和運動負荷心肌灌注顯像診斷冠心病的準確性無明顯差別［6］。藥物負荷有以下優(yōu)點:①藥物所致的冠脈擴張強于運動試驗;②可以統(tǒng)一標準化;③不受抗心絞痛藥物的影響。所有已發(fā)表的關于負荷心肌CTP的研究均采用藥物負荷。所以，本文重點討論藥物負荷心肌CTP。

目前腺苷和雙嘧達莫的可行性已得到證實并應用于臨床［2，3］。它們通過“冠脈竊血”機制(正常冠脈較病變部分明顯擴張)暴露潛在的心肌缺血。腺苷直接作用于腺苷受體，起作用極快，半衰期在10 s以內，掃描過程需連續(xù)注射［7］。雙嘧達莫間接抑制跨細胞膜的腺苷再攝取，從而增加內源性腺苷在受體部位的濃度，起作用慢，半衰期較長，常需氨茶堿拮抗［8］。兩種藥物具有相似的副作用和禁忌癥，多數(shù)副作用是輕微、短暫的，相比較而言，腺苷的安全性更高。禁忌癥包括支氣管哮喘、嚴重慢性阻塞性肺病、病態(tài)竇房結綜合征及Ⅱ度以上房室傳導阻滯者等。其他負荷藥物如Regadenoson在負荷心肌CTP中的有效性還未得到充分的證實。與腺苷不同的是，它對A2A受體具有更高的選擇性，從而引起冠脈擴張而減少副作用的發(fā)生率。Regadenoson無需專門的注射泵，不同體重無需調整劑量且藥效持續(xù)時間長。但也可引起心動過速等副作用甚至多于腺苷。

掃描方法:開始注射負荷藥物(腺苷注射速率為140 μg/(kg·min)，時間 3 ～4 min;雙嘧達莫注射 560 μg/kg，時間 4～6 min)，負荷藥物達到峰值時，以4～5 ml/s的速率注入60～70 ml造影劑，根據(jù)小劑量團注實驗法測定最佳延遲時間或采用人工智能觸發(fā)掃描行負荷CTP。負荷相CTP結束，立即停止注射負荷藥物(雙嘧達莫結束后注入氨茶堿拮抗)。負荷相CTP掃描方式有前瞻性門控觸發(fā)軸掃、回顧性門控螺旋掃描或動態(tài)掃描。前瞻性門控觸發(fā)軸掃的優(yōu)點是輻射劑量低，負荷—靜息相 CTP 共約4 ～8 mSv［9］，F(xiàn)euchtner等［10］采用新一代雙源CT的flash掃描模式行負荷心肌CTP成像，輻射劑量低至2.5 mSv。缺點是不能多相位評價心肌?；仡櫺蚤T控螺旋掃描的優(yōu)點是可以選擇最佳相位圖像評價心肌，并可利用多相位鑒別灌注缺損真?zhèn)巍討B(tài)灌注的優(yōu)點是記錄了對比劑進入到大部分離開心肌全過程，可根據(jù)不同的數(shù)學模型計算出血容量、流量等參數(shù)定量評價心肌灌注。后兩者的缺點是輻射劑量相對較高，分別為(11.8±4.5)mSv和(12.8±2.4)mSv，與單光子發(fā)射計算機斷層成像術(SPECT)相似［11，12］。靜息相CTP一般采用前瞻性門控觸發(fā)軸掃。

圖像后處理及分析:采用平滑濾波將上述2或3個期相(負荷、靜息和延遲)的原始數(shù)據(jù)重建為0.7 mm層厚的軸面圖像。通過多平面重組獲得8～10 mm層厚的左心室短軸、兩腔和四腔心重組圖像，最小密度投影法有助于檢出微小缺血灶，缺點是易受噪聲影響導致假陽性［13］。最大密度投影法價值不大。窗寬一般為100～200 Hu，窗位為100 Hu。CTP鑒別存活和梗死心肌的方法與核素心肌顯像相似，存活心肌表現(xiàn)為負荷相灌注缺損，靜息相正常，延遲無強化。梗死心肌在負荷和靜息相上均為灌注缺損，延遲強化。延遲強化的機制可能是梗死心肌或瘢痕細胞外間隙明顯增大，殘留在壞死區(qū)的對比劑由于梗死細胞功能喪失，無法及時排空，導致延遲增強［14］。

2 文獻回顧

1978年，Siemers等［15］首先應用增強CT檢測到心肌灌注缺損，并未投入臨床應用，原因可能是早期CT軟、硬件的限制。隨著CT技術的進展，2005年，Kurata等［16］首次嘗試使用16層螺旋CT行腺苷負荷心肌CTP成像，結果顯示CTP和鉈-201心肌灌注顯像相關性較好，但負荷導致心率加快而使冠脈可評價性明顯下降(僅48%的冠脈段可評價)。George等［3］最先對狗的心肌缺血模型行腺苷負荷64層螺旋CTP成像，結果顯示心肌CT值與左室血池CT值之比與微球法測定的心肌血流速度有較好的相關性。進一步研究顯示，微球法和CTP測定豬心肌梗死模型的冠脈血流儲備亦有較好的相關性［4］。隨后的多組臨床研究也證實了動物實驗研究的結果［1，2，5，17，18］。需要指出的是，這些初步的臨床研究并沒有采用統(tǒng)一的CT掃描參數(shù)。George等［5］采用64層和256層螺旋CT行腺苷負荷CTP，以冠脈造影聯(lián)合SPECT作為參考標準，把每支冠脈供應區(qū)的CTA聯(lián)合CTP與之分析比較得到敏感性、特異性、陽性和陰性預測值分別是75%、87%、60%和93%。Blankstein等［1］采用具有更高時間分辨率的雙源CT，對所有病人行“一站式”CTP成像(腺苷負荷相+靜息相+延遲)。結果顯示CTP診斷心肌缺血的敏感性、特異性和陰性預測值分別為96%、73%和98%。盡管負荷導致心率加快，但仍可獲得中等質量負荷CTA圖像。隨后的多個研究進一步證實了CTP的可行性和價值。Okada等［19］和發(fā)現(xiàn)CTP與SPETC在負荷和靜息狀態(tài)下評價心肌灌注缺損大小和嚴重程度方面均具有較好的一致性。Cury等［2］使用另一種負荷藥物——雙嘧達莫，結果也顯示心肌CTP診斷冠脈狹窄的價值至少不低于SPECT。

近幾年來，有學者嘗試行雙能量和動態(tài) CTP 成像［17，18，20，21］。雙能量掃描模式是利用物質對X線的吸收特性不同能夠加以區(qū)分，得到碘在心肌血池中的分布從而顯示心肌缺血。Ruzsics等［20］的初步研究結果顯示，與SPECT相比，雙能量CTP檢測心肌固定性缺損和可逆性缺損的敏感性和特異性分別為96%、95%和88%、89%。但雙能量掃描模式的時間分辨率相對低，能否用于負荷心肌CTP存在較大的爭議。最近，Ko等［17］以負荷MR心肌灌注成像為參考標準，研究顯示腺苷負荷雙能量CTP檢測心肌灌注缺損的敏感性、特異性和準確性分別為89%、78%和82%。

動物模型和人體心肌動態(tài)CTP成像初步研究結果顯示具有較好的價值。Ho等［18］使用新一代雙源CT對35例病人行負荷和靜息相動態(tài)灌注成像，與SPECT相比，CTP具有較高的準確性(每個心肌段的敏感性、特異性、陽性和陰性預測值分別為83%、78%、79%和82%)，并可計算出血流量參數(shù)定量評價心肌灌注，但該研究的輻射劑量高達20 mSv。

3 局限性

輻射劑量和對比劑:關于負荷心肌CTP成像方面爭論比較大的是輻射劑量和對比劑用量問題。采用64層或雙源CT的造影劑用量約150 ml，采用寬探測器如320層CT用量為100～140 ml［1，21］。不管采用何種掃描系統(tǒng)，對于腎功能不全的患者應避免此檢查。盡管動態(tài)掃描可以對灌注血流進行量化，但相應帶來輻射劑量的增加。負荷心肌CTP的總輻射量約12～14 mSv，與SPECT相似［21］。隨著 CT技術的進展，我們相信負荷心肌CTP的輻射劑量和對比劑用量會逐步減少。

偽影:負荷藥物暴露潛在心肌缺血的同時引起心率加快(平均心率＞75次/分)，導致運動偽影而影響診斷。隨著CT時間分辨率的提高，運動偽影的影響正逐步減少。射線硬化束偽影也類似灌注缺損，導致假陽性。CTP圖像上，心室下側壁較易見到低密度區(qū)域的射線硬化束偽影，可能是對比劑充盈的降主動脈和高密度的椎體所致。當前使用射線硬化的校正算法及多方面努力減少此偽影的發(fā)生。兩種偽影可結合多相位、階段性室壁運動和相應的冠脈情況來鑒別灌注缺損真?zhèn)巍?/p>

4 展望

負荷心肌CTP成像動物實驗和前瞻性單中心臨床的初步研究獲得了令人振奮的結果，研究顯示CTP在診斷心肌缺損方面與SPECT具有相似的診斷價值。而且，負荷心肌CTP成像可同時評價冠脈形態(tài)學和心肌灌注，明顯優(yōu)于單獨CTA或SPECT。負荷心肌CTP的最高輻射劑量與SPECT相似，而且，隨著CT技術的發(fā)展，輻射劑量會逐步減少。但是，負荷心肌CTP仍處在臨床研究的較早期階段。以往研究結果均為單中心的初步經(jīng)驗總結，研究對象局限在具有中高度危險因素的冠心病患者。而且，掃描參數(shù)不統(tǒng)一。需要進一步研究尤其是大宗病人的多中心研究來驗證CTP的有效性。相信隨著負荷心肌CTP技術的不斷完善，它會成為一種極有前途的功能成像模式，將在冠心病的診斷、治療和預后判斷中發(fā)揮重要作用。

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116011 遼寧省，大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院心血管檢查中心

賈崇富 主治醫(yī)師 碩士 研究方向:心血管影像Email:jiadayi@yahoo.com.cn 通訊作者:王照謙 Email:wangzq2000@hotmail.com

R541

A

1000-3614(2012)06-0477-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2012.06.023

2012-03-19)

(編輯:漆利萍)