心肌灌注顯像結合冠狀動脈CT血管造影在 冠心病診治中的應用價值

劉姝，劉艷陽，王雪梅，張國建

論著·臨床

心肌灌注顯像結合冠狀動脈CT血管造影在 冠心病診治中的應用價值

劉姝，劉艷陽，王雪梅，張國建

目的探討心肌灌注顯像(MPI)結合冠狀動脈CT血管造影(CTA)對冠心病診斷及準確定位“罪犯”血管的價值。方法收集2012年2月—2013年12月住院的冠心病患者33例，男25例，女8例，年齡35～75(55.2±20.2)歲，均行13N-NH3PET 腺苷負荷/靜息MPI及冠狀動脈CTA檢查，1個月內完成冠狀動脈造影(CAG)，分別對MPI、CTA及CAG結果進行分析，以CAG結果為金標準，分析冠狀動脈CTA、MPI及MPI聯合冠狀動脈CTA的診斷價值。結果(1)冠狀動脈CTA診斷冠心病的靈敏度為90.0%(36/40)、特異度為95.0%(302/318)、陽性預測值為69.2%(36/52)、陰性預測值為98.7% (302/306)。(2)MPI診斷冠心病的靈敏度為90.9%(20/22)、特異度為 90.9%(10/11)、陽性預測值為95.2%(20/21)、陰性預測值為83.3%(10/12)。(3)MPI聯合冠狀動脈CTA診斷冠心病的靈敏度為95.5%(20/21)、特異度為100%(11/11)、陽性預測值為100%(21/21)、陰性預測值為91.7% (11/12)。結論MPI結合冠狀動脈CTA可減少單純MPI或CTA造成的“假陽性”和“假陰性”，為冠心病的診治提供更高準確性，尤其是提高了對“罪犯血管”的檢出率。

冠心?。汗跔顒用}造影；腺苷負荷心肌灌注顯像；CT血管造影

據WHO報道，我國冠心病(CAD)發病率、病死率每年呈上升趨勢。我國歷年因冠心病死亡人數高達100多萬，平均每3個就有1個死于冠心病[1]。因此，冠心病的早期診斷和篩選尤為重要。冠狀動脈造影(coronary angiography，CAG)是診斷冠心病的“金標準”，然而大量的臨床事實證明，這一侵入性檢查存在1.5%的并發癥發生率及0.3%的病死率，且價格昂貴,并只反映冠狀動脈狹窄，并沒有反映與冠狀動脈相對應的心肌區域灌注情況，經常與臨床事實不符合。因此單憑冠狀動脈管腔狹窄來評價冠心病已嚴重不足,臨床需要更多的指標來評價冠心病。美國心臟病學院(ACC)經皮冠狀動脈介入治療指南指出[2]，CAG并不適合作為冠心病的篩查手段，在行CAG之前應進行無創的CTA和PET-MPI等缺血試驗，以便準確確定“犯罪”血管，增加臨床醫師診斷的準確性,同時避免不必要的CAG和冠狀動脈血管重建治療 。近年研究證明CTA有很高的陰性預測值(93%～100%)[3，4]，用于常規冠狀動脈造影術前評估參考標準。PET -MPI顯像目前被認為是冠心病的“看門人”。最新研究表明PET/CT[5，6]融合技術能同時提供心臟冠狀動脈血管解剖和心肌代謝效能信息，提高了確診CAD的準確性，為指導診斷治療和判斷預后提供幫助[7，8]。本研究旨在進一步研究心肌灌注顯像(MPI)結合CT冠狀動脈血管造影(冠狀動脈CTA)對冠心病診治及準確定位“罪犯”血管的價值。

1 資料與方法

1.1 患者的選擇 收集2012年2月—2013年12月我院疑診及確診CAD且1個月內行13N-NH3PET 腺苷負荷/靜息MPI及冠狀動脈CTA顯像、CAG等3種檢查的患者33例，其中男25例，女8例，年齡35～75(55.2±20.2)歲。入選標準：年齡≥18周歲，性別不限，竇性心律且心律齊，心率<70次/min。排除標準[9]:(1)心律失常;(2)肺功能差、支氣管高反應性及有哮喘病史;(3)急性冠狀動脈綜合征、急性心肌梗死病史;(4)嚴重心力衰竭;(5)血壓過低或過高(收縮壓<90 mm Hg或收縮壓>220 mm Hg;(6)氨茶堿類過敏者。

1.2 研究方法 心肌灌注顯像、CTA及冠狀動脈造影均由超過2位有經驗的核醫學、放射學和心臟病學成像醫師盲法定性進行評估判讀。

1.2.113N-NH3PET腺苷負荷/靜息心肌灌注顯像：使用美國GE公司Discovery DST16生產的PET/CT，美國GE公司回旋加速器MINItrace13N-NH3藥物，合成過程中合成器自動記錄。檢查前24 h內停服,影響心率及血管擴張與收縮的藥物檢查當天禁服咖啡類興奮性飲料及吸煙[10]，首先建立三通管靜脈通道，持續注射腺苷，劑量為140 μg·kg-1·min-1，時間持續6 min，在3 min末注射顯像劑13N-NH3740 mBq。待腺苷注射完畢后立即采集PET/CT圖像10s/幀，共18幀。采用2D掃描模式，共20 min[11]。

1.2.2 冠狀動脈CTA顯像：使用美國GE公司生產的 64排螺旋CT，碘普羅胺注射液造影(優維顯，370 mg I/ml)；心率控制在<65次/min[12]，采用回顧性心電門控。經肘靜脈注射優維顯15 ml，以3.5 ml/s的速度注射，5 s后在氣管隆突下1 cm至膈肌選降CT掃描主動脈層面15次，每次掃描時間間隔為1 s。選擇降主動脈管腔感興趣區域橫截面的CT圖像，并得到它的時間—密度曲線。判斷標準：CTA冠狀動脈管腔阻塞≥50%為有臨床意義[13]。

1.2.3 PET心肌灌注顯像及冠狀動脈CT圖像處理及分析。

1.2.3.1 圖像處理 PET心肌灌注顯像原始數據傳到AW圖像工作站或Xeleris工作站用ECT-TOOLBOX軟件進行處理。CTA圖像處理采用回顧性心電門控技術，單扇區或雙扇區重建算法。將被檢查的心臟CT原始數據(CTA圖像)導入相匹配的軟件，由回顧性心電門控技術處理，通常在心動周期R波的3/5、3/4、4/5橫切面CT圖像相位窗上的數據進行組建，獲取冠狀動脈CT原始數據行三維重建,并篩選出質量好的CT圖像用于評價冠狀動脈血管。利用專用心臟融合軟件CardIQ Fusion將PET心肌灌注圖像與冠狀動脈CTA圖像融合[14]。評價冠狀動脈血管段與其相對應心肌灌注供血區域的特定關系。

1.2.3.2 圖像分析 左室心肌按冠狀動脈供血區劃分:左前降支(LAD)供血區分別為心臟前壁、前間隔、心尖部、前外側壁;左回旋支(LCX)供血區：心臟后外側壁;右冠狀動脈(RCA)供血區：心臟后間隔、下后壁。影像異常的判斷標準是：放射性分布稀疏或缺損連續在超過2個層面且相應的層面存在判斷為陽性結果。負荷/靜息心肌灌注顯像顯示心肌/可逆性灌注缺損判斷為心肌缺血,顯示心肌/不可逆性缺損判斷為心肌梗死。采用肉眼分析4分法: 0分為攝取正常,1分為攝取減少，2分為攝取顯著減少，3分為無攝取[15]。冠狀動脈分段根據美國心臟學會CT冠狀動脈造影參考為標準， RCA分別以第1右室支和銳緣支開口為界分成近、中、遠3段；左冠狀動脈劃分以左主干(LM)為1段；LAD分別以第1間隔支和第2對角支開口為界分為3段；LCX以鈍緣支開口為界分為2段；鈍緣支單獨為1段。連續2層以上出現收縮期與舒張期重建斷面圖像增強異常定義為灌注異常。根據圖像清晰度分為優、不佳、良。主干近段或者2段以上顯示欠佳者，圖像質量判為差。單位進行評價冠狀動脈的節段,包括LM,LAD 的近、中、遠段和對角支, LCX 的近、遠段和鈍緣支(OM),RCA 的近、中、遠段和后降支(PDA),另有圓錐支(CA)、右室支( RVB)、銳緣支( AMB)、左室后支(PLVB)。主干—對角支相對應的分支屬前降支[16，17]。選擇圖像最好的時相進行多方位評估冠狀動脈血管斑塊的性質是否是真實的病變。MIP測量冠狀動脈直徑平面結構和尺寸，顯示冠狀動脈鈣化和血管壁的三維結構用VR圖像。

1.2.4 冠狀動脈血管造影方法：患者1個月內在內蒙古醫學院附屬醫院介入科行造影。采用Judkin’s法，分別顯示左、右冠狀動脈。造影評估由超過兩名心臟內科冠狀動脈介入醫師完成。冠狀動脈管腔阻塞≥50%為有臨床意義。

1.3 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件包進行統計分析。以CAG結果作為參照標準 計算CTA、PET心肌灌注顯像、CTA聯合PET心肌顯像與CAG的靈敏度、特異度、準確性、陽性陰性預測值及陰性預測值的。組間率的比較用McNemar檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

本研究33例患者行CAG共取得396條冠狀動脈節段，CAG可見22例的40個冠狀動脈節段狹窄≥50%，其中單支病變8例，共8個節段；雙支病變10例，共20個節段；三支病變4例，共12個節段。累及左前降支病變12例，共24個節段；左回旋支病變6例，共9個節段；右冠狀動脈病變4例，共7個節段。其結果與CAG不一致的CTA冠狀動脈狹窄部位及PET心肌灌注稀疏或缺損的部位視為假陽性。

2.1 CTA對各節段冠狀動脈的顯示及與CTA確診結果比較 64層螺旋CTA對396個冠狀動脈節段的總體顯示率達90.4%(358/396)，見表1。33例CAD患者358個節段顯示良好，以CTA冠狀動脈管腔狹窄≥50%作為診斷CAD的標準，與 “金指標”——CAG診斷結果比較見表2。

2.2 MPI、CTA+MPI檢查結果與CAG確診結果比較 以CAG為“金指標”， 33例CAD患者中MPI、CTA+MPI診斷結果與CAG確診結果比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

2.3 CTA、MPI及CTA+MPI確診CAD的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值比較 見表4。

注：McNemar檢驗，P<0.05

2.4 典型病例 患者，男，54歲，左前胸及左肩疼痛6個月，入院后行相關檢查，冠狀動脈CTA圖像見圖1、2，CAG圖像見圖3、4。MPI圖像、MPI與冠狀動脈CTA融合圖像、MPI與CT融合的斷層圖像見圖5～7(見封3)。

圖1 冠狀動脈CTA的CPR圖像示LAD中段軟斑塊形成,相應管腔中度狹窄 圖2 冠狀動脈CTA的CPR圖像示RCA混合性斑塊形成,相應管腔狹窄

3 討 論

3.1 CTA診斷CAD CTA對患者自身無創、簡單、方便，可以了解到冠狀動脈血管的走向、狹窄的程度、各種斑塊的性質[18，19]。本研究證實64層螺旋CT有很高的陰性預測值[20]。鑒于其較高的陰性預測值，英國臨床研究所研究得出[21]：CTA是公認的為疑似CAD患者提供冠狀動脈解剖診斷無創篩查的手段之一。本研究造成假陽性或假陰性的原因可能因為R-R間期不等造成圖像的偽影，或是因為管腔的斑塊鈣化程度影響評估冠狀動脈管腔狹窄所導致。

圖3 CAG圖像示LAD中段60%狹窄 圖4 CAG圖像示RCA局限輕度狹窄

多排螺旋CT(MSCT)能早期檢查出冠狀動脈斑塊的性質及程度，具有在血管阻塞之前給予相應的治療措施的發展優勢，為冠狀動脈病變的早期干預和治療提供了依據。因此， CT正成為無創篩查冠心病的手段之一[22，23]。 但是CT無法了解心肌的病理生理變化，例如心肌代謝功能、心肌缺血程度與范圍[24]。

3.2 PET/MPI診斷CAD PET/MPI是無創傷性檢測冠心病心肌缺血的準確方法，它可以從病理生理的角度客觀地反映出心肌的血流灌注情況。有研究證明：PET/MPI在對疑診冠心病的診斷、判斷預后方面有著十分重要的作用，被認為是CAD的最佳“看門人”。日本進行了歷時3年隨訪的大規模臨床研究[25]，PET/MPI無異常的患者，心臟事件的年發生率非常小，因此PET/MPI在患者選擇治療時可發揮重大作用。H?ilund等[26]研究臨床醫生在不知道患者PET/MPI結果的情況下行CAG和血管重建治療，用以探討PET/MPI對早期CAG和冠狀動脈血管病變重建治療的影響。研究結果表明：在這項研究中至少有48%的CAG和19%的冠狀動脈血管重建治療是可以避免的。而一些患者雖然行CAG檢查并沒有管腔的狹窄，但是仍有心絞痛的癥狀，而PET/MPI顯示患者心肌灌注缺損，學者考慮這是由于冠狀動脈痙攣或是冠狀微血管功能障礙即X綜合征造成。同時對于多血管病變診斷辨別不足，無法判定“犯罪”血管。

本研究結果表明，單獨MPI與CAG對CAD的診斷差異無統計學意義。分析可能由于小樣本的研究，樣本數不夠多，還需要進一步多收集樣本例數證實MPI診斷冠心病的臨床效能。

本研究出現2例假陰性，可能的原因是：(1)一些動脈的病變處于臨界值，沒有造成明顯的血流動力學改變，沒有造成心肌異常血流灌注。(2)雖然大動脈有狹窄病變，但由于側支循環建立比較豐富，使得心肌血流灌注較正常。出現1例假陽性，可能的原因為：(1)冠狀動脈血管解剖內結構正常，但是像各種類型的心肌病或心肌炎，MPI卻表現為陽性；(2)患者雖然大血管正常，但危害冠狀動脈微血管的病(高血壓、糖尿病、X-綜合征)等，使得MPI表現為陽性；(3)放射性核素示蹤劑可由于一些組織的衰減不同造成的射線衰減，造成假陽性；(4)冠狀動脈突然的痙攣，造成心肌細胞灌注異常，導致心肌細胞壞死。

3.3 CTA聯合PET-MPI診斷CAD 對疑似冠心病患者的治療策略是基于患者的臨床癥狀以及結合冠狀動脈和心肌缺血嚴重程度的診斷性評價。相對有創檢查CAG，CTA和PET-MPI作為無創、方便的診斷冠心病技術不僅可以準確評價冠狀動脈的解剖形態學等方面，同時也可以明確心肌病理生理方面變化，例如心肌缺血程度與范圍，將解剖與功能的信息進行完美整合。

Gaemperli等[27]對患者進行單純的PET及CTA，然后再進行PET-MPI心臟圖像融合，以融合圖像的結果為金標準進行比較，得出融合成像能為血流動力學相關性和病變解釋提供更多診斷信息。PET-MPI與CTA心臟融合被證明是一個功能強大的能與有創血管造影和血流儲備分數相媲美的診斷方法[3，28]。

本研究有1例患者冠狀動脈CTA以及CAG發現左回旋支病變狹窄達70%～80%，但是MPI心肌灌注顯像顯示無心肌缺血，考慮由于側支循環好。另有1例三支病變患者，CAG示三支病變達50%～60%，而冠狀動脈CTA示三支血管管腔輕度狹窄，MPI則顯示無心肌缺血，證實冠狀動脈CTA結果，考慮由于三支病變均衡病變導致心肌灌注無異常。本研究結果顯示CTA診斷CAD陽性預測值低，而PET/MPI的陰性預測值低，兩者相結合，可以互補各自缺陷，提高陽性及陰性預測值。

本研究結果表明，冠狀動脈CTA與PET心肌灌注顯像融合診斷冠心病的靈敏度、特異度、陽預測值都高于單獨冠狀動脈CTA及PET心肌灌注顯像。MPI與CTA診斷冠心病的效能比較無明顯差異，更能說明2種方法都可以給患者診治冠心病提供有效的手段，臨床醫生評估患者的具體病情選擇2種手段之一。單獨CTA與CTA聯合MPI診斷CAD比較，單獨MPI與CTA聯合MPI診斷CAD比較差異均有統計學意義。說明2種手段相結合，相輔相成聯合應用可以提高冠心病的檢出率。

PET/MPI與CTA融合無創檢查可以較準確地判斷心肌缺血的詳細狀態，并提供左室射血分數、室壁運動等信息;行藥物腺苷負荷過程安全、方便、可行;對疑診或確診冠心病患者的診斷有著較高的陰性預測值、敏感度及準確性;PET/CT可以使心臟通過一次掃描就可以獲得精確的心臟解剖—功能的融合圖像達到準確診斷冠心病的目的。心臟融合圖像不僅提高了臨床醫師診治疾病的信心和準確度。同時增進影像學科的合作和交流。為冠心病的診治提供更高準確性，尤其是提高了對“罪犯血管”的檢出率[29]，能提供冠狀動脈管腔內斑塊鈣化積分及評價冠狀動脈血管血流儲備，可為CAD的早期診斷提供可靠依據[30，31]。融合圖像技術不僅檢測心肌活性，而且對于心肌梗死的患者進行血管血運重建術及其預后有指導意義[32]，同時通過評價冠狀動脈血管內斑塊的性質及其發展過程對于心臟不良事件具有預測作用[33]。

總之，心肌灌注顯像結合CT冠狀動脈血管造影能減少單純PET 或CTA造成的假陽性和假陰性。為冠心病的診治提供更高準確性，尤其是提高了對“罪犯血管”的檢出率。

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Myocardialperfusionimagingcombinedwithcomputedtomographycoronaryangiographyinthediagnosisandtreatmentofcoronaryheartdisease

LIUShu*,LIUYanyang,WANGXuemei,ZHANGGuojian.

*DepartmentofInternalMedicine,OilfieldGeneralHospital,LiaoningProvince,Panjin124010,China

LIUYanyang,E-mail：lyyyanyang@163.com

ObjectiveTo investigate myocardial perfusion imaging (MPI) combined with coronary CT angiography (CTA) in diagnosis of "culprit" coronary artery.MethodsFrom 2012 February-2013 December, hospitalized patients with coronary heart disease (33 cases) were enrolled, male of 25 cases, female of 8 cases, age from 35 to 75 years old (55.2 ± 20.2), they were underwent13N-NH3PET adenosine / resting MPI and coronary artery CTA examination, within 1 months of coronary arteriography (CAG), respectively. The MPI, CTA and CAG were analyzed; using CAG as golden standard, the diagnostic value of coronary CTA, MPI and MPI combined coronary artery CTA were analyzed.Results(1) The sensitivity of CTA in diagnosis of coronary heart disease was 90.0% (36/40), the specificity was 95.0% (302/318), the positive predictive value was 69.2% (36/52), the negative predictive value was 98.7% (302/306).(2) The sensitivity of MPI in diagnosis of coronary heart disease was 90.9% (20/22), the specificity was 90.9% (10/11), the positive predictive value was 95.2% (20/21), the negative predictive value was 83.3% (10/12).(3) The sensitivity of MPI combined with CTA in diagnosis of coronary heart disease was 95.5% (20/21), the specificity was 100% (11/11), the positive predictive value was 100% (21/21), the negative predictive value was 91.7% (11/12).ConclusionMPI combined with coronary CTA can decrease the "false positive" and "false negative" results caused by MPI or CTA alone, provides higher accuracy for the diagnosis and treatment of coronary heart disease, especially to improve the detection rate of "culprit" vessel.

Coronary heart disease; Coronary angiography; Adenosine myocardial perfusion imaging; CT angiography

內蒙古科技廳應用技術與開發研究項目(No.09sfpet)

124010 遼寧省盤錦市，遼河油田總醫院循環內科(劉姝，為內蒙古醫科大學研究生)； 內蒙古醫科大學附屬醫院 心內科(劉艷陽)，核醫學科(王雪梅、張國建)

劉艷陽， E-mail：lyyyanyang@163.com

10.3969 / j.issn.1671-6450.2014.08.003

2014-03-20)