方緯 李劍明
(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,北京 100037;2.泰達(dá)國(guó)際心血管病醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,天津 120000)
核醫(yī)學(xué)的核素顯像技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的重要組成部分,也是在不斷發(fā)展和創(chuàng)新中,被稱(chēng)為“分子影像學(xué)”的前沿技術(shù)。本期刊載的六篇主題綜述文章,分別概述了用于心血管疾病診斷的主要核素顯像技術(shù),包括:基本原理、技術(shù)特點(diǎn)、臨床應(yīng)用和研究進(jìn)展,全面反映了核素顯像新技術(shù)在心血管疾病的診療過(guò)程中所發(fā)揮的重要作用,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
首先,核素顯像技術(shù)不斷創(chuàng)新,正在由定性診斷逐步發(fā)展為絕對(duì)定量診斷,從而更加充分地發(fā)揮了功能診斷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在慢性穩(wěn)定性冠心病的診療路徑中,以往再血管化治療僅依靠冠狀動(dòng)脈造影的“解剖學(xué)”證據(jù),而今普遍認(rèn)為心肌血流的“功能學(xué)”證據(jù)是再血管化治療必不可少的決策依據(jù)。在多數(shù)診療指南中,核素心肌灌注顯像、超聲心動(dòng)圖和心臟磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等多種無(wú)創(chuàng)性功能影像學(xué)檢查獲得廣泛推薦,成為再血管化治療的“守門(mén)人”[1]。但上述功能影像學(xué)技術(shù)也存在局限性,以往僅能對(duì)心肌血流進(jìn)行定性評(píng)價(jià),難以提供量化指標(biāo),而量化指標(biāo)對(duì)于精準(zhǔn)的個(gè)體化治療決策極為關(guān)鍵[2]。冠狀動(dòng)脈CT、心臟MRI和超聲心動(dòng)圖等都在進(jìn)行冠狀動(dòng)脈血流定量方面的探索,但目前最成熟的還是基于核素心肌灌注顯像的心肌血流定量技術(shù)。核素心肌血流定量的關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)斷層采集和精準(zhǔn)的物理校正,以往只有正電子發(fā)射斷層成像(positron emission tomography,PET)能實(shí)現(xiàn),但價(jià)格過(guò)于昂貴,難以普及。隨著單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(single photon emission computed tomography,SPECT)高效探測(cè)器和物理校正技術(shù)的創(chuàng)新,SPECT已完全能實(shí)現(xiàn)心肌血流的絕對(duì)定量,這一新技術(shù)的可行性和準(zhǔn)確性已得到普遍認(rèn)可,未來(lái)將會(huì)推廣應(yīng)用[3]。另一方面,核素心肌血流定量技術(shù)測(cè)定的冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備在冠狀動(dòng)脈微血管病變方面的應(yīng)用也充分體現(xiàn)了功能診斷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[4],有效地解決了診斷技術(shù)缺乏的臨床難題。
再者,核素顯像的分子影像技術(shù)特征在心血管疾病的精準(zhǔn)診斷中發(fā)揮了獨(dú)特的作用。
分子影像的基本特征是選擇對(duì)功能評(píng)價(jià)和疾病診斷具有重要意義的分子靶點(diǎn),構(gòu)建高度特異性結(jié)合的分子顯像藥物,以分子成像的手段準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)靶器官的功能變化,為疾病的診斷和治療決策提供依據(jù)[5]。目前臨床應(yīng)用的心肌代謝顯像和心臟交感神經(jīng)顯像都具有分子影像的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。心肌代謝顯像利用葡萄糖類(lèi)似物作為顯像藥物,通過(guò)心肌細(xì)胞葡萄糖代謝機(jī)制評(píng)價(jià)心肌活力,從而評(píng)估治療后心功能的恢復(fù),為冠狀動(dòng)脈血運(yùn)重建提供重要的決策依據(jù)。由于其精確的分子成像機(jī)制,因此被認(rèn)為是檢測(cè)存活心肌的“金標(biāo)準(zhǔn)”。心臟交感神經(jīng)顯像以神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素類(lèi)似物作為顯像藥物,通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)的生物分布和代謝機(jī)制評(píng)價(jià)心肌的交感神經(jīng)支配功能狀態(tài),是目前唯一能進(jìn)行心臟神經(jīng)支配功能評(píng)價(jià)的影像學(xué)技術(shù)。由于心臟交感神經(jīng)支配的改變往往早于結(jié)構(gòu)和其他功能的改變,更有利于心力衰竭等疾病的早期診斷、治療選擇和預(yù)后評(píng)估。
新型分子顯像藥物的不斷創(chuàng)新使核素顯像方法更加多樣化[6]。近年來(lái),隨著心血管疾病中重要分子靶點(diǎn)和分子機(jī)制的不斷揭示,為核素分子顯像的發(fā)展提供了廣闊的空間。這一領(lǐng)域的研究極為活躍,近期報(bào)道了不少具有臨床應(yīng)用前景的分子顯像藥物,如:以線(xiàn)粒體外膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白為顯像靶點(diǎn)的18F-FEDAC,用于評(píng)價(jià)心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體功能的變化;以趨化因子受體4為顯像靶點(diǎn)的68Ga-pentixafor,用于心肌炎癥損傷的檢測(cè);以成纖維細(xì)胞活化蛋白為顯像靶點(diǎn)的68Ga-FAPI,用以早期發(fā)現(xiàn)心肌纖維化過(guò)程;以心肌淀粉樣變性中的微鈣化為靶點(diǎn)的99mTc-PYP,用于鑒別甲狀腺素蛋白相關(guān)心臟淀粉樣變性等,分子顯像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使心血管疾病的診斷能進(jìn)一步深入到分子機(jī)制水平,診斷信息將更為豐富細(xì)致,同時(shí)未來(lái)也能為心血管疾病的分子靶向治療提供有針對(duì)性的療效評(píng)價(jià)技術(shù)。
再者,核素顯像與其他影像學(xué)技術(shù)的融合進(jìn)一步提升了精準(zhǔn)診斷的能力。
近年來(lái),新型核素顯像設(shè)備的進(jìn)展,如:SPECT-CT、PET-CT和PET-MRI等,充分體現(xiàn)了多模態(tài)影像學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),并且已付諸于臨床實(shí)踐,更為高效的“一站式”影像學(xué)診斷是目前臨床的實(shí)際需求。結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合以及功能與功能相結(jié)合都將使影像學(xué)診斷技術(shù)發(fā)揮出倍增效應(yīng)[7]。如:在冠狀動(dòng)脈血流的功能學(xué)評(píng)價(jià)中,冠狀動(dòng)脈CT測(cè)定的血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)與核素顯像測(cè)定的冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備相結(jié)合,可全面地評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈大血管和微血管病變;在心肌活性的評(píng)價(jià)中,核素顯像鑒別的冬眠心肌與心臟MRI鑒別的梗死心肌相結(jié)合,有助于更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)血運(yùn)重建后心功能的恢復(fù)和預(yù)后的改善;核素顯像顯示的心肌纖維化形成的活躍程度與心臟MRI發(fā)現(xiàn)的已形成的纖維化瘢痕相結(jié)合,可更加全面地評(píng)估心肌纖維化的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì)。多種影像學(xué)的融合將為心血管疾病的精準(zhǔn)診療開(kāi)辟更為廣闊的發(fā)展空間。
綜上所述,核素顯像具有獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),在心血管疾病的精準(zhǔn)診斷和治療中發(fā)揮著不可替代的作用,同時(shí)也擁有巨大的發(fā)展?jié)摿椭档闷诖陌l(fā)展前景。但目前國(guó)內(nèi)心臟核素顯像的臨床應(yīng)用與歐美國(guó)家相比還存在較大的差距。美國(guó)每年心臟核素顯像的檢查數(shù)量在800萬(wàn)例以上,而中國(guó)為10萬(wàn)例左右。近年來(lái),核醫(yī)學(xué)學(xué)科發(fā)展越來(lái)越受到重視,放射性藥物供應(yīng)、核醫(yī)學(xué)科基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及從業(yè)人員培訓(xùn)等客觀的制約因素正在得到較快的改善。另一方面,核醫(yī)學(xué)與心內(nèi)科、心外科及其他影像專(zhuān)業(yè)的多學(xué)科交流與合作不斷加強(qiáng),也是推動(dòng)核醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展和拓展臨床應(yīng)用所必不可少的。目前,核醫(yī)學(xué)技術(shù)已進(jìn)入不斷創(chuàng)新和快速發(fā)展的全新階段,相信未來(lái)將會(huì)在心血管疾病的精準(zhǔn)診療中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。