單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)后患者冠脈微循環(huán)障礙中的診斷性能研究

【摘要】 背景 經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)（PCI）后的患者仍存在典型心絞痛癥狀的原因可能與合并冠脈微循環(huán)障礙（CMD）有關(guān)，單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)（SPECT）作為可定量檢測(cè)CMD患者冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備（CFR）的一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)手段，在此類(lèi)人群中的診斷性能研究較少。目的 評(píng)估使用升級(jí)采集技術(shù)及新的心肌血流定量分析軟件后的SPECT在PCI后合并CMD患者的診斷性能。方法 納入2020年11月—2021年11月于陜西省人民醫(yī)院因冠心病行PCI后仍存在典型心絞痛癥狀的住院患者32例為研究對(duì)象。收集患者的一般資料。行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)，通過(guò)溫度/壓力導(dǎo)絲測(cè)算血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（FFR）和冠狀動(dòng)脈微循環(huán)阻力指數(shù)（IMR），篩選出FFRgt;0.8且術(shù)后無(wú)心外膜下血管梗阻性狹窄的患者共20例，共60條血管納入研究。采用Pearson相關(guān)性分析探究IMR與CFR的相關(guān)性。以IMR為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制CFR診斷CMD的受試者工作特征曲線（ROC曲線），計(jì)算ROC曲線下面積（AUC）。結(jié)果 20例CMD患者納入研究，男15例，女5例，患者平均年齡（64.2±9.3）歲。納入的60條血管中有21條為左前降支，17條為左冠狀動(dòng)脈回旋支，22條為右冠狀動(dòng)脈。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，IMR與CFR呈負(fù)相關(guān)（r=-0.526，Plt;0.001）。CFR診斷CMD的AUC為0.840（95%CI=0.716～0.964），截?cái)嘀禐?.985。結(jié)論 SPECT在PCI后患者中表現(xiàn)出良好的診斷性能，使用升級(jí)采集技術(shù)及新的心肌血流定量分析軟件后的SPECT可作為診斷PCI后無(wú)心外膜下血管梗阻性狹窄患者是否存在CMD的有效工具。

【關(guān)鍵詞】 冠心病；冠脈微循環(huán)障礙；經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀動(dòng)脈成形術(shù)；單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)；臨床診斷價(jià)值

【中圖分類(lèi)號(hào)】 R 541.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0536

Diagnostic Performance of SPECT in Patients with Coronary Microcirculation Disturbance after PCI

JIA Shuo1，CHENG Gong2，GUAN Lei3，F(xiàn)ENG Panpan4，XU Bailing5，F(xiàn)ANG Wei6，ZHANG Ji1*

1.Department of Emergency Internal Medicine，Shaanxi Provincial People's Hospital，Xi'an 710068，China

2.Department of Cardiology，Shaanxi Provincial People's Hospital，Xi'an 710068，China

3.Department of Ultrasound，Shaanxi Provincial People's Hospital，Xi'an 710068，China

4.Department of General Practice，Shaanxi Provincial People's Hospital，Xi'an 710068，China

5.Nuclear Science and Engineering Ins.，University of Missouri-Columbia，Columbia 65211，USA

6.Fuwai Hospital Chinese Academy of Medical Sciences，Beijing 100037，China

*Corresponding author：ZHANG Ji，Attending physician；E-mail：565494805@qq.com

【Abstract】 Background Patients after percutaneous coronary intervention（PCI）may still experience typical angina，potentially due to concomitant coronary microcirculation disturbance（CMD）. Single-photon emission computed tomography（SPECT）serves as a non-invasive method for quantitatively assessing coronary flow reserve（CFR）in CMD patients. However，research on its diagnostic performance in this population is limited. Objective To evaluate the diagnostic performance of SPECT in patients with CMD after PCI by using upgraded acquisition techniques and novel myocardial blood flow quantitative analysis software. Methods A total of 32 patients who still had typical angina symptoms after PCI for coronary artery disease in Shaanxi Provincial People's Hospital between November 2020 and November 2021 were included in the study. General data of the patients were collected. Coronary angiography was performed，the fractional flow reserve（FFR）and index of microcirculatory resistance（IMR）were measured using a temperature/pressure guidewire，and patients with FFRgt;0.8 and no pericardial subvascular obstructive stenosis postoperatively were selected，encompassing 60 vessels in total. Pearson's test was used to explore the correlation between IMR and CFR. With IMR as the gold standard，a receiver operating characteristic（ROC）curve was plotted for CFR in diagnosing CMD，and the area under the ROC curve（AUC）was calculated. Results Twenty CMD patients were included in the study，comprising 15 males and 5 females，with an average age of（64.2±9.3）years. Of the 60 vessels included，21 were left anterior descending，17 were left circumflex，and 22 were right coronary arteries. Pearson's test showed a negative correlation between IMR and CFR（r=-0.526，Plt;0.001）. The AUC for CFR in diagnosing CMD was 0.840（95%CI=0.716-0.964），the truncation value is 1.985. Conclusion SPECT has demonstrated good diagnostic performance in patients after PCI. Upgraded acquisition techniques and novel myocardial blood flow quantitative analysis software make SPECT an effective tool for diagnosing the presence of CMD in patients without pericardial subvascular obstructive stenosis after PCI.

【Key words】 Coronary disease；Coronary microcirculation disturbance；Percutaneous transluminal coronary angioplasty；Single photon emission computed tomography；Clinical diagnostic value

冠脈微循環(huán)障礙（coronary microcirculation disease，CMD）在冠心病患者中普遍存在，無(wú)阻塞性斑塊的患者可能仍伴有明顯的非阻塞性冠狀動(dòng)脈粥樣硬化和微血管缺血，這與很多心血管危險(xiǎn)因素有關(guān)，并且可增加主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［1］。在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)（percutaneous coronary intervention，PCI）后患有復(fù)發(fā)性心絞痛且不需要血運(yùn)重建的患者中，CMD的患病率可能相對(duì)較高［2］。目前，診斷冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能的金標(biāo)準(zhǔn)為行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)（coronary angiography，CAG）中通過(guò)溫度/壓力導(dǎo)絲測(cè)算冠狀動(dòng)脈微循環(huán)阻力指數(shù)（index of microvascular resistance，IMR）［3］，其不受心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄的限制，可以直接反映冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能，IMR的截?cái)嘀禐?5［3］，即IMRgt;25提示存在CMD，IMR≤25提示不存在CMD。但因?qū)Ыz價(jià)格昂貴、技術(shù)要求高而未能大規(guī)模開(kāi)展，故無(wú)創(chuàng)方法更利于臨床推廣。近年單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)（single photon emission computed tomography，SPECT）隨著全物理校正方法（包括衰減校正、散射校正、同位素衰變、準(zhǔn)直器模糊及圖像噪聲）的完善及后處理軟件的優(yōu)化，目前可實(shí)現(xiàn)定量測(cè)算冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備（coronary flow reserve，CFR），其反映的是整個(gè)冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)（心外膜下冠狀動(dòng)脈+冠狀動(dòng)脈微循環(huán)系統(tǒng)）的功能，在心外膜下冠狀動(dòng)脈無(wú)梗阻性病變時(shí)即反映冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能［4］。目前針對(duì)PCI后仍存在典型心絞痛癥狀的患者中的診斷性能研究較少，本研究旨在通過(guò)對(duì)比溫度/壓力導(dǎo)絲測(cè)算的IMR來(lái)證明在此類(lèi)患者中SPECT對(duì)CMD的診斷效能，并為SPECT在PCI后CMD患者的廣泛臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

納入2020年11月—2021年11月于陜西省人民醫(yī)院因冠心病行PCI后仍存在典型心絞痛癥狀的住院患者32例為研究對(duì)象，復(fù)查CAG，通過(guò)溫度/壓力導(dǎo)絲測(cè)算血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（fractional flow reserve，F(xiàn)FR）和IMR，篩選出FFRgt;0.8且術(shù)后無(wú)心外膜下血管梗阻性狹窄的患者共20例，共60條血管納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～85歲，性別不限；（2）明確診斷冠心病并成功行PCI開(kāi)通心外膜下冠狀動(dòng)脈；（3）PCI后按時(shí)口服藥物治療，仍有心絞痛、勞力性胸悶、氣促或其他不典型心肌缺血相關(guān)癥狀；（4）FFRgt;0.8；（5）簽署知情同意書(shū)，自愿參加本次研究；（6）順利完成SPECT測(cè)定CFR。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患慢性肺源性心臟病、擴(kuò)張型心肌病、肥厚型心肌病；（2）合并上呼吸道感染等對(duì)炎癥相關(guān)指標(biāo)影響較大的疾病；（3）嚴(yán)重肝、腎功能不全；（4）心臟超聲檢查提示左心室射血分?jǐn)?shù)lt;50%；（5）可能引起血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的嚴(yán)重心律失常；（6）有腺苷注射液靜脈注射禁忌證或?qū)ζ溥^(guò)敏；（7）合并惡性腫瘤等疾病，預(yù)期壽命lt;1年。本研究經(jīng)陜西省人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)［倫理審查批件號(hào)：（2021）倫審第（R002）］，所有患者對(duì)本研究知情并簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1.2.1 收集患者的一般資料，包括年齡、性別、BMI、既往病史、實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)等。

1.2.2 溫度-壓力導(dǎo)絲測(cè)算FFR及IMR：患者每根血管均使用溫度-壓力導(dǎo)絲進(jìn)行FFR測(cè)評(píng)，測(cè)定前先在主動(dòng)脈開(kāi)口處行壓力測(cè)定，通過(guò)肘正中靜脈使用微量泵按140 g·kg-1·min-1泵入腺苷注射液誘導(dǎo)冠狀動(dòng)脈產(chǎn)生最大血流。當(dāng)冠狀動(dòng)脈達(dá)到最大血流并趨于穩(wěn)態(tài)，再通過(guò)溫度-壓力導(dǎo)絲行FFR值測(cè)量，測(cè)定完成后再次校正壓力讀數(shù)，確保測(cè)量的精準(zhǔn)性。IMR=充血時(shí)冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端壓力×充血平均通過(guò)時(shí)間。

1.2.3 SPECT測(cè)算CFR：（1）一日法顯像方案。患者檢查前停用β受體阻滯劑、硝酸酯類(lèi)、鈣拮抗劑等藥物24 h以上，檢查前飲用300～500 mL溫水，檢查時(shí)患者均行仰臥位，手臂置于頭頂。使用SPECT-CT儀（SIEMENSE.CAMduet SPECT）進(jìn)行掃描。靜息顯像時(shí)，先啟動(dòng)列表模式數(shù)據(jù)采集，10 s后通過(guò)一側(cè)靜脈通路注射10 mCi 99Tcm-MIBI 并持續(xù)采集10 min，靜息圖像采集完成后進(jìn)行負(fù)荷顯像，通過(guò)一側(cè)靜脈通路以140 μg·kg-1·min-1的注射速度持續(xù)泵入腺苷注射液

6 min，于腺苷泵入170 s時(shí)啟動(dòng)列表模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在3 min時(shí)通過(guò)另一靜脈通路“彈丸式”注射30 mCi 99Tcm-MIBI，持續(xù)采集圖像10 min。（2）數(shù)據(jù)分析心肌灌注成像（myocardial perfusion imaging，MPI）圖像分析。利用QPS軟件獲得17節(jié)段靶心圖，每一節(jié)段根據(jù)灌注缺損情況進(jìn)行評(píng)分，負(fù)荷總分≥4分或負(fù)荷-靜息差異總分≥2分則判定存在心肌缺血［5］。MPI圖像見(jiàn)圖1。（3）心肌血流定量分析。利用MyoFlowQ軟件進(jìn)行完整物理校正（99Tmc物理衰變校正、移動(dòng)位移校正、散射校正、組織衰減校正、圖像空間分辨率恢復(fù)、噪聲去除），并與單組織雙腔室模型進(jìn)行曲線擬合。單組織雙腔室模型為Cmyo（t）=FBV×Ca（t）+（1-FBV）×K1×e-K2×t×Ca（t），動(dòng)力學(xué)參數(shù)K1和K2經(jīng)由心臟顯像藥物的攝取分?jǐn)?shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終得到靜息及負(fù)荷狀態(tài)下心肌血流量并計(jì)算出CFR，CFR=負(fù)荷心肌血流量/靜息心肌血流量。心肌血流定量分析圖見(jiàn)圖2。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用 SPSS 27.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（x-±s）表示，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，兩組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示。采用Pearson相關(guān)性分析探究IMR與CFR的相關(guān)性。繪制CFR診斷CMD的受試者工作特征曲線（ROC曲線），ROC曲線下面積（AUC）gt;0.70定義為有診斷價(jià)值，并根據(jù)約登指數(shù)計(jì)算截?cái)嘀导皩?duì)應(yīng)的靈敏度、特異度。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料

最終篩選出FFRgt;0.8且術(shù)后無(wú)心外膜下血管梗阻性狹窄的患者20例納入研究，男15例，女5例，患者平均年齡（64.2±9.3）歲。患者的一般資料見(jiàn)表1。

2.2 患者血管特征

最終60條目標(biāo)血管納入研究，納入血管特征見(jiàn)表2。

2.3 IMR與CFR的相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，IMR與CFR呈負(fù)相關(guān)（r=-0.526，Plt;0.001）。

2.4 CFR診斷CMD的ROC曲線

以有創(chuàng)的溫度/壓力導(dǎo)絲得出的IMR為參考標(biāo)準(zhǔn)，繪制CFR診斷CMD的ROC曲線，AUC值為0.840（95%CI=0.716～0.964），截?cái)嘀禐?.985，靈敏度為0.902，特異度為0.842，CFR對(duì)CMD具有診斷價(jià)值，見(jiàn)圖3。

3 討論

CMD是指在多種致病因素的作用下，冠狀前小動(dòng)脈和小動(dòng)脈的結(jié)構(gòu)和/或功能異常所致的勞力性心絞痛或心肌缺血客觀證據(jù)的臨床綜合征［6］。在2014年8月和2015年8月舉行的年度冠狀動(dòng)脈血管運(yùn)動(dòng)障礙國(guó)際研究小組（COVADIS）峰會(huì)上，就CMD的調(diào)查性診斷標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成了以下一致：（1）存在心肌缺血癥狀；（2）按現(xiàn)有技術(shù)評(píng)估，客觀記錄心肌缺血；（3）沒(méi)有梗阻性冠狀動(dòng)脈疾病（coronary artery disease，CAD）（冠狀動(dòng)脈直徑減小lt;50%和/或FFRgt;0.80）；（4）證實(shí)CFR減少和/或誘發(fā)微血管痙攣［7］。目前已有研究表明，在PCI后患有復(fù)發(fā)性心絞痛且不需要血運(yùn)重建的患者中，CMD的患病率可能相對(duì)較高［2］。

CFR反映冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的血管擴(kuò)張能力，是通過(guò)計(jì)算最大充血血流量與靜息血流量的比率來(lái)評(píng)估的。CFR提供了通過(guò)心外膜冠狀動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的流量的測(cè)量。在沒(méi)有梗阻性心外膜疾病的情況下，CFR可以作為CMD的一個(gè)診斷指標(biāo)［3］。SPECT心肌血流定量的基本要求取決于三個(gè)技術(shù)組成部分：快速動(dòng)態(tài)SPECT采集、合適的SPECT心肌血流示蹤器和專(zhuān)用軟件［8］。2012年就已有指南指出，SPECT是診斷和管理CAD可靠的無(wú)創(chuàng)檢查之一，可用于準(zhǔn)確有效地評(píng)估心肌灌注的損傷［9］，2013年的歐洲心臟病學(xué)會(huì)穩(wěn)定冠狀動(dòng)脈疾病管理指南也提到了這一點(diǎn)［10］。而對(duì)于CFR的測(cè)量技術(shù)，傳統(tǒng)心肌灌注顯像本質(zhì)上屬于定性診斷技術(shù)，肥胖患者以及乳房較大的女性和男性均可影響圖像質(zhì)量，且發(fā)現(xiàn)心肌缺血主要依賴(lài)于相對(duì)的心肌放射性分布不均勻，即發(fā)現(xiàn)的是“相對(duì)缺血”。而對(duì)于多支病變導(dǎo)致的心肌缺血，例如在左主干或三支冠狀動(dòng)脈病變的情況下，可能導(dǎo)致平衡減少和低估缺血負(fù)荷，以至于難以準(zhǔn)確把握心肌缺血的程度和范圍，從而造成結(jié)果“假陰性”，本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于應(yīng)用了既往研究對(duì)于快速動(dòng)態(tài)SPECT采集技術(shù)的升級(jí)，使用CZT SPECT相機(jī)的動(dòng)態(tài)SPECT采集程序，結(jié)合完整的物理校正，同時(shí)保證了SPECT心肌血流定量的絕對(duì)血流與血流儲(chǔ)備準(zhǔn)確性，單一血流儲(chǔ)備或負(fù)荷血流指標(biāo)可錯(cuò)估冠心病的病情，但升級(jí)后的采集技術(shù)，可通過(guò)評(píng)估靜息血流、負(fù)荷血流與血流儲(chǔ)備，完整地評(píng)估患者的整體情況，從而定量地評(píng)估患者微循環(huán)障礙的情況［11-13］。

在過(guò)去的二十年中，無(wú)論是否存在心外膜CAD，SPECT MPI 對(duì)臨床特征、心臟危險(xiǎn)因素和負(fù)荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)心肌梗死和心源性死亡的預(yù)后價(jià)值已得到充分證明［11］。已有案例分析表明，在無(wú)梗阻性冠心病FFR正常的情況下出現(xiàn)缺血，并伴有IMR升高和CFR降低。結(jié)果表明，SPECT心肌灌注成像提示了非梗阻性CAD患者微血管功能障礙的結(jié)果，同時(shí)CMD也被認(rèn)為是冠心病不良事件的預(yù)后因素［11］。

本研究以有創(chuàng)的溫度/壓力導(dǎo)絲得出的IMR為參考標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)升級(jí)采集技術(shù)及新的心肌血流定量分析軟件后的SPECT在PCI后仍存在復(fù)發(fā)性心絞痛且不需要血運(yùn)重建的患者的診斷價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn)IMR與CFR呈負(fù)相關(guān)（Plt;0.001）。繪制CFR診斷AUC值為0.84，表示與IMR相比，CFR同樣具有很好的診斷準(zhǔn)確性，靈敏度為0.85，特異度為0.92，特異度較靈敏度更高，提示SPECT具有更高的陰性預(yù)測(cè)價(jià)值；CFR的截?cái)嘀禐?.985，即CFRlt;1.985提示存在CMD，CFR≥1.985提示沒(méi)有CMD，這與大多數(shù)研究結(jié)果CFR截?cái)嘀?.0相近［14］。

相較于CMD的“金標(biāo)準(zhǔn)”診斷手段溫度/壓力導(dǎo)絲［15］，SPECT具有無(wú)創(chuàng)、易操作、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，且不需要造影劑，也就表示不會(huì)增加急性腎損傷的風(fēng)險(xiǎn)［16］。所以可以認(rèn)為，對(duì)于PCI后仍存在復(fù)發(fā)性心絞痛且不需要血運(yùn)重建的患者，可以使用升級(jí)采集技術(shù)及新的心肌血流定量分析軟件后的SPECT定量評(píng)估PCI后無(wú)心外膜下血管梗阻性狹窄患者是否存在CMD。

本研究也存在以下局限性：首先，溫度/壓力導(dǎo)絲價(jià)格高昂，試驗(yàn)成本大，難以進(jìn)行大樣本研究。其次，對(duì)SPECT獲得的CFR的預(yù)后價(jià)值沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)一步的研究，特別是在SPECT和IMR結(jié)果不一致的患者中，需要行進(jìn)一步研究和長(zhǎng)期隨訪。

作者貢獻(xiàn)：賈碩負(fù)責(zé)文獻(xiàn)檢索、論文撰寫(xiě)；程功負(fù)責(zé)文章構(gòu)思；關(guān)蕾負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集；馮盼盼負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；許百靈、方偉負(fù)責(zé)技術(shù)支持；張?bào)K負(fù)責(zé)文章質(zhì)量控制并對(duì)文章整體負(fù)責(zé)。所有作者確認(rèn)了論文的最終稿。

本文無(wú)利益沖突。

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（收稿日期：2023-05-04；修回日期：2023-12-07）

（本文編輯：鄒琳）