單光子發射計算機斷層顯像左心室舒張功能參數評估冠心病患者左心室舒張功能的臨床價值研究

劉杰，劉巧志，肖圣玨，潘德鋒

心血管疾病逐漸成為公共衛生醫療問題之一［1］。China-HF研究顯示，目前我國心力衰竭的主要合并癥中冠心病約占49.6%［2］。絕大多數冠心病患者常在出現左心室收縮功能障礙前，就已經存在左心室舒張功能障礙［3-4］。因此，早期發現和準確評估左心室舒張功能障礙，對患者的早期診斷及治療具有重要意義。

目前指南推薦超聲心動圖作為常用的評價左心室舒張功能的方法［5］，因為其可以在床邊輕松、無創地進行，但其評估左心室舒張功能的指標需要在較多的信息背景下進行解讀，目前仍沒有單一的超聲心動圖參數可以直接測量左心室舒張功能［6］，同時其受操作者經驗和水平影響較大。相比之下，單光子發射計算機斷層顯像（SPECT）作為臨床上獨特的檢查手段，可以通過1次檢查同時評估心肌灌注、局部室壁運動異常和左心室功能，且SPECT自動提供功能參數，因此可以最小化個體差異［7］。但是，SPECT在評價左心室舒張功能方面的研究目前較少，尤其是對左心室收縮功能正常患者的舒張功能評估更少，因此，本研究以左心導管檢查的左心室舒張末壓（LVEDP）作為評估左心室舒張功能的金標準，應用SPECT計算的舒張期參數與左心導管檢查所測得的指標相比較，分析SPECT參數與左心導管檢查所得指標的相關性，以及SPECT參數預測左心室舒張功能不全的靈敏度和特異度，有益于冠心病患者左心室舒張功能障礙的診斷和治療，從而改善患者預后。

1 對象與方法

1.1 研究對象 前瞻性選擇2021年9月至2022年1月于徐州醫科大學附屬醫院心內科就診，因可疑或已知冠心病行冠狀動脈造影（CAG）檢查并同時行左心導管檢查的患者97例為研究對象。納入標準：（1）可疑冠心病患者均在入院后1～3 d完成超聲心動圖、SPECT檢查，后行CAG檢查發現心外膜下冠狀動脈直徑狹窄超過50%，確診為冠心病［8］；（2）竇性心律；（3）血流動力學穩定；（4）左心室射血分數（LVEF）（根據左心室造影檢查結果）≥50%。排除標準：肺源性心臟病、先天性心臟病、風濕性心臟病、心肌病及心包疾病、甲狀腺功能亢進、心律失常、嚴重貧血、嚴重肝腎功能障礙、SPECT測得的左心室收縮末期容積（LVESV'）＜20 ml（因為在非常小容量的患者中，左心室容量和功能的評估不準確［9-10］）。本研究經過徐州醫科大學附屬醫院醫學倫理委員會通過（倫理委員會受理號：XYFY2021-KL164-01）并且征得患者及其家屬同意。

1.2 分組方法 將LVEDP≥16 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）定義為左心室充盈壓增高［11-12］。根據LVEDP測量結果，將患者分為左心室舒張功能正常組（LVEDP＜16 mm Hg，50例）和左心室舒張功能不全組（LVEDP≥16 mm Hg，47例）。

1.3 臨床資料收集

1.3.1 一般資料及實驗室指標 收集所有入組患者的一般資料，包括姓名、性別、年齡、身高、體質量、糖尿病病史、高血壓病史、吸煙情況（吸煙≥1支/d且持續6個月以上）、飲酒情況（飲用白酒、啤酒或葡萄酒≥1次/周且持續6個月以上）、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、心率（HR）等。所有患者入院次日清晨8點采取上肢肘靜脈血樣標本，檢測血常規、生化、血脂等。

1.3.2 門控心功能顯像 先給患者靜脈注射亞錫焦磷酸鹽（PYP）1～2支（按20 μg/kg計算），20 min后靜脈注射99TcmO4洗脫液 740～925 MBq（20～25 mCi），20～30 min后開始檢查。患者取仰臥位，連接心電電極，連接門控裝置，觀察心電信號顯示良好。探頭常規采用前后位、30°～45°左前斜位（以分清左、右血池為準）、70°左前斜位采集，必要時加用其他體位。采用低能高分辨率準直器，矩陣64×64。每心動周期預置采集16幀圖像，預置采集400～600個心動周期，預置采集總計數3 000 k。應用Xeleris程序對圖像進行全自動定量分析，得到心功能參數：LVESV'、左心室舒張末期容積（LVEDV'）、LVEF'、高峰充盈率（PFR）、前1/3充盈分數（1/3FF）、前1/3充盈率（1/3FR）、平均充盈率（MFR）、高峰充盈時間（TPF）。

1.3.3 CAG檢查及心導管檢查 術前常規消毒、鋪巾、局部麻醉，以橈動脈入路為首選，備選股動脈入路。采用Judkins法依次行左冠狀動脈和右冠狀動脈造影。然后置入6 F豬尾導管于左心室，連接充液換能器，常規調0，待獲取滿意的壓力曲線后，以邁瑞監護儀同步記錄Ⅱ導聯心電圖，左心室壓力曲線記錄速度為25 mm/s，心電圖QRS波群起始點所對應的左心室壓力點為LVEDP（取5個連續心動周期測量取均值）。在完成上述操作后進行左心室造影，采用6 F豬尾導管，使用高壓注射器，按15 ml/s注入造影劑30～40 ml。選擇無期前收縮干擾的同一竇性心動周期，測量LVESV及LVEDV，計算LVEF=（LVEDV-LVESV）／LVEDV，容積的計算根據Simpson法。

1.4 統計學方法 采用SPSS 25.0軟件對數據進行處理。計量資料經正態性檢驗，符合正態分布的資料以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料的分析采用χ2檢驗。符合正態分布的變量相關分析采用Pearson相關分析；不符合正態分布的變量相關分析采用Spearman秩相關分析。以左心導管檢查的LVEDP為金標準，應用受試者工作特征（ROC）曲線評價SPECT參數對LVEDP增高的預測價值，計算ROC曲線下面積（AUC），AUC＜0.7表示有較低準確性，0.7～0.9表示有一定準確性，＞0.9表示有較高準確性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 左心室舒張功能不全組與左心室舒張功能正常組一般資料比較 兩組患者體質指數（BMI）、吸煙者所占比例、飲酒者所占比例、SBP、DBP、HR、腎小球濾過率（GFR）、空腹血糖、血紅蛋白、白細胞計數、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、脂蛋白a、C反應蛋白、N末端腦鈉肽前體（NT-ProBNP）、超敏肌鈣蛋白T（hsTnT）比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；左心室舒張功能不全組患者男性所占比例低于左心室舒張功能正常組，年齡、糖尿病病史所占比例、高血壓病史所占比例均高于左心室舒張功能正常組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

2.2 兩組患者SPECT及心導管檢查所得心功能指標比較 兩組患者SPECT參數LVESV'、LVEDV'和心導管檢查LVESV、LVEDV、LVEF比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；左心室舒張功能不全組SPECT參數LVEF'、PFR、1/3FF、1/3FR、MFR低于左心室舒張功能正常組，TPF高于左心室舒張功能正常組，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者SPECT及心導管檢查所得心功能指標比較Table 2 Comparison of cardiac function parameters obtained by SPECT and cardiac catheterization between the two groups

2.3 SPECT及左心導管檢查所得心功能指標之間相關性分析 相關性分析結果顯示，LVESV'與LVESV、LVEDV'與 LVEDV、LVEF'與 LVEF之 間 呈 正 相 關（rs=0.726，P＜0.001；rs=0.651，P＜0.001；r=0.450，P＜0.001），見圖 1～3。

圖1 LVESV'-LVESV關系的散點圖Figure 1 Scatter plot of relationship between LVESV' and LVESV

圖2 LVEDV'-LVEDV關系的散點圖Figure 2 Scatter plot of relationship between LVEDV' and LVEDV

圖3 LVEF'-LVEF關系的散點圖Figure 3 Scatter plot of relationship between LVEF' and LVEF

2.4 SPECT所得舒張功能指標與LVEDP之間相關性分析 相關性分析結果顯示，PFR、1/3FF、1/3FR、MFR與LVEDP呈負相關（rs=-0.481、rs=-0.212、r=-0.354、rs=-0.305，P＜0.05）；TPF與LVEDP呈正相關（r=0.442，P＜0.001）。

2.5 SPECT參數預測LVEDP增高的ROC曲線分析

SPECT參數預測LVEDP增高的ROC曲線分析顯示，PFR、1/3FF、1/3FR、MFR和TPF的AUC分別為0.778、0.662、0.653、0.663和0.755，最佳截斷值分別為2.12 EDC/s、37.5%、1.75 EDC/s、1.28 EDC/s和 185.50 ms，見表3、圖4。

圖4 SPECT參數預測LVEDP增高的ROC曲線Figure 4 ROC curves of elevated LVEDP estimated by SPECT parameters

表3 SPECT參數預測LVEDP增高的ROC曲線分析Table 3 ROC curve analysis of SPECT parameters predicting elevated LVEDP

3 討論

冠心病是常見的心血管疾病之一，其終末階段結局常發展為心力衰竭。有研究表明冠心病患者，特別是在發生急性冠脈綜合征（ACS）后，左心室舒張功能不全的發病率顯著升高，且遠期存活率較左心室舒張功能正常患者顯著降低［3，13］。目前評價左心室舒張功能的金標準為左心導管檢查［14-15］，指標包括舒張期最大壓力變化速率（-dp/dtmax）、等容舒張壓力衰減時間常數、室腔僵硬度常數、LVEDP。本研究因為儀器設備、技術等限制僅以LVEDP作為評估左心室舒張功能的金標準。因為LVEDP會受到多種因素的影響，如容量負荷過重、左心室收縮功能減低等，但是本研究排除了左心室收縮功能異常的病例，排除了容量負荷過重的相關病例，如嚴重瓣膜疾病、未得到良好控制的高血壓患者等，所以相對減少了各種混雜因素影響。

SPECT作為一項無創的影像檢查，可用于評估心肌灌注、局部室壁運動異常、存活心肌的范圍，以及心臟的收縮和舒張功能。目前SPECT評估左心室功能的參數有：LVESV、LVEDV、LVEF、PFR、1/3FF、1/3FR、MFR和TPF等。其中LVESV、LVEDV、LVEF是臨床上常用的評估心功能的參數，其對于心血管疾病的診斷、療效評估以及預后判斷有重要的指導價值；PFR，即心室舒張期容積的最大變化速率，該值的變化與心臟負荷（主動脈壓和左心房流入的容積）情況、心率、LVEF和年齡有密切關系，通常每分鐘心率增加10次，PFR增高0.4，是最常用的評價心室舒張功能指標；1/3FF，即前1/3充盈期的充盈分數，反映心室舒張早期的功能；1/3FR，即前1/3充盈期的平均充盈率，反映心室舒張早期的功能，因其避免了舒張期內可能出現的心房代償性收縮的干擾，可能比PFR更可靠、靈敏；MFR，即從收縮末期開始到快速充盈期末的平均充盈率，與左心室松弛的程度和心動周期的長短有關；TPF，即心室開始充盈到高峰充盈的時間，有研究表明［16］，因其與任何臨床或收縮功能參數無關，是一個更穩定的參數。

在SPECT評估左心室功能的有關研究中，NAKAE等［17］通過SPECT測得1/3FF、PFR、TPF等指標，顯示在＞60歲的老年人中，有關左心室舒張功能的指標TPF是升高的，1/3FF、PFR是下降的，可以評價左心室舒張功能障礙。SHOJAEIFARD等［18］研究證實在嚴重心力衰竭患者中，SPECT所測得的LVEF、LVEDV、LVESV與超聲心動圖所測得的值呈良好的相關性（r=0.67、0.78、0.80，P＜0.001）；趙慧蘭［19］研究顯示SPECT所測得的LVEF、LVEDV、LVESV值與左心室造影所測得值呈良好相關性（r=0.863、0.811、0.968，P＜0.001）。本研究結果顯示，在LVEF≥50%的冠心病患者中，左心室舒張功能不全患者通過SPECT測得的PFR、1/3FR、1/3FF、MFR、TPF比左心室舒張功能正常患者所測得的值低（P＜0.05），而TPF值比左心室舒張功能正常患者測得的值高（P＜0.05），與既往研究結果一致。且SPECT測得的LVESV'、LVEDV'、LVEF'與左心導管檢查所測得的值呈顯著相關性（rs=0.726，P＜0.001；rs=0.651，P＜0.001；r=0.450，P＜0.001）， 與既往研究結論相一致。

ZHANG等［20］研究顯示超聲心動圖所得E/A比值、e'間隔側、E/e'間隔側與LVEDP的相關性很低（r=0.283～0.281）；LAVI、TR峰值流速、e'側壁側、E/e'側壁側、平均E/e'與LVEDP相關性弱（r=0.330～0.478）。YAMANO等［21］將SPECT所測得的左心室舒張功能參數與彩色多普勒超聲比較，提示PFR與E峰呈中度相關，與E/e'比值存在顯著相關性，且PFR隨舒張功能障礙加重而降低。MALEK等［22］研究顯示，與超聲心動圖相比，SPECT可作為檢測左心室舒張功能不全的一種高度特異的手段。然而，目前很少有研究SPECT參數與LVEDP之間的相關性如何，預測LVEDP增高的準確性如何。因此，本研究應用SPECT參數與LVEDP之間做了相關性分析，結果顯示PFR、1/3FF、1/3FR、MFR、TPF與LVEDP均呈一定相關性；其中PFR、TPF與LVEDP之間的相關性較好（r=±0.4～±0.5，P＜0.001）。本研究中SPECT參數預測LVEDP增高的ROC曲線分析示1/3FF、1/3FR、MFR預測LVEDP增高的準確性較低（AUC為0.6～0.7），而PFR、TPF預測LVEDP增高的準確性有所提高（AUC為0.7～0.8），綜上所述，對于LVEF≥50%的冠心病患者，SPECT檢查所得的舒張功能參數可以識別LVEDP增高，在這些參數中，PFR和TPF指標有較好的可行性和更高的準確性。

SPECT檢查可以識別LVEF≥50%冠心病患者的LVEDP增高，具有較好的可行性和準確性。但本研究有較多不足之處：（1）本研究對象均為LVEF≥50%的冠心病患者，所以該研究結果并不適用于LVEF＜50%（左心室收縮功能減低）的患者；（2）由于儀器設備、技術等限制，左心導管檢查所測得的指標相對單一。

作者貢獻：劉杰提出研究命題，負責設計研究方案及確定研究方法，進行數據統計及撰寫論文初稿；劉巧志參與數據收集及數據整理；肖圣玨參與數據的統計學處理；潘德鋒進行論文最終稿的修訂，對論文整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。