存活心肌的識別

1.核素檢測存活心肌

1. 1 　正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像( PET) : PET 是一種、定量或半定量估價靜態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)下的局部心肌灌注、生理和病理狀態(tài)下的心肌代謝及心臟受體分布的影像學(xué)檢查方法, 是檢測存活心肌的準(zhǔn)確的方法。1983 年Marshell 等首先用PET 來評估心肌活力。臨床上常用的是PET 心肌代謝顯像和藥物負(fù)荷PET 心肌灌注顯像。

1. 1. 1 　PET 心肌代謝顯像:代謝活動的存在是心肌細(xì)胞存活可靠的標(biāo)志,因而PET 心肌代謝顯像是診斷心肌存活靈敏的方法,此方法被認(rèn)為是檢測存活心肌的“金標(biāo)準(zhǔn)”。目前應(yīng)用多的是糖代謝顯像—18 F - FDG心肌PET 顯像(示蹤劑是18 F 標(biāo)記的氟代脫氧葡萄糖) 。18 F - FDG- PET 心肌代謝顯像主要是通過比較心肌血流與代謝之間的匹配狀態(tài)對心肌存活進(jìn)行估價。1999 年張等[ 2 ]評價了18 F - FDG- PET 心肌代謝顯像檢測存活心肌的臨床價值,結(jié)果顯示18 F - FDGPET評價PCI 術(shù)后局部室壁運(yùn)動改善的陽性預(yù)測值是88 % ,陰性預(yù)測值是72. 6 %。18 F - FDG - PET 心肌代謝顯像存在幾個局限性: ①心肌對18 F - FDG的攝取取決于飲食狀態(tài); ②它只反映了葡萄糖代謝的首始過程, 對糖尿病和AMI 早期患者,18 F - FDG不適合于鑒別壞死與存活心肌。③不能提供有關(guān)節(jié)段性室壁運(yùn)動的信息; ④ PET 顯像價格昂貴,技術(shù)復(fù)雜,暫不能推廣應(yīng)用。

1. 1. 2 　PET 心肌灌注顯像:常用的放射性示蹤劑有82Rb、13N- 胺、15O - 水、11C - 乙酸,負(fù)荷常用藥物有潘生丁、腺苷、多巴酚丁胺。該技術(shù)可定量對每分鐘內(nèi)流經(jīng)每克心肌的血流量進(jìn)行測量,根據(jù)血流情況判斷心肌存活性。Gould[ 3 ] 等在對比了43 例陳舊性心肌梗死(Old Myocardial Infarction ,OMI)壞死心肌、存活心肌對82Rb 和18 F - FDG的攝取后發(fā)現(xiàn),心肌對18 F - FDG的攝取與對82Rb 的洗脫(washout) 之間存在著很好的相關(guān)(r = 0. 82) ,這表明,心肌82 Rb - PET 灌注顯像和心肌18 F - FDG - PET 代謝顯像估測心肌活力是可比的。其不足之處是: ①82Rb - PET 易低估存活心肌的范圍; ②由于PET 心肌灌注顯像劑半衰期短,需就地加速器生產(chǎn),因此價格昂貴。
　
1. 2 　單光子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像( SPECT) : SPECT

結(jié)合18 F - FDG、201 Tl 、99mTc - MIBI(锝- 甲氧基異丁基乙腈)進(jìn)行心肌代謝、灌注顯像,通過心肌細(xì)胞對它們的攝取來判斷心肌的存活性。

1. 2. 1 　18 F - FDG- SPECT 心肌代謝顯像:近年來功能多樣的SPECT 儀器及511kev(千電子伏) 準(zhǔn)直器的研制,實(shí)現(xiàn)了價格相對較低的SPECT 裝置來進(jìn)行18 F - FDG正電子顯像,通常稱為FDG- SPECT。FDG- SPECT 顯像又分為超高能準(zhǔn)直器SPECT 顯像和符合線路SPECT 像兩種。盡管FDG- SPECT 和FDG- PET 的顯像步驟和方法不完全相同,但對二者檢測存活心肌的對比研究表明,兩種方法對有無存活心肌以及存活心肌的部位、大小、數(shù)目的檢測上無明顯差異[ 4 ] ,因而倍受關(guān)注。

1. 2. 2 　201 Tl 結(jié)合SPECT 法:201 Tl 是K+ 的模擬物,通過細(xì)胞膜上的Na + - K+ - ATP 酶系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)運(yùn)至心肌,201 Tl 的攝取量與心肌血流量成正相關(guān)。201 Tl 結(jié)合SPECT 的方法有負(fù)荷試驗(yàn)—3 - 4h 再分布顯像、負(fù)荷試驗(yàn)- 延遲再分布顯像、負(fù)荷試驗(yàn)- 再注射201 Tl 顯像、負(fù)荷試驗(yàn)- 靜態(tài)顯像、硝酸甘油類介入(NTG) 顯像等。其中負(fù)荷試驗(yàn)- 再注射201 Tl 顯像及硝酸甘油介入201 Tl 心肌顯像是目前較的準(zhǔn)確估價存活心肌的方法,其二者對存活心肌的檢測結(jié)果與18 F - FDG -PET 顯像相比,符合率達(dá)88 %[ 5 ] 。201 Tl SPECT 法主要的缺點(diǎn)是只有60 - 80kev 的光子能量和相對長的半衰期,且201 Tl 顯像劑的供應(yīng)也不方便。

1. 2. 3 　99mTc - MIBI 結(jié)合SPECT 法:99mTc - MIBI 為目前臨床為常用的99m Tc 標(biāo)記的心肌顯像劑,其主要通過細(xì)胞膜內(nèi)外電位差被動擴(kuò)散進(jìn)入心肌細(xì)胞,并聚集在線粒體內(nèi), 心肌對99mTc - MIBI 的攝取量只占靜息血流的1 % ,加之心肌血流灌注與心肌存活性之間并無確切的對應(yīng)關(guān)系,因此99m Tc -MIBI 靜息心肌顯像明顯低估了心肌灌注和心肌存活[ 6 ] 。現(xiàn)多采用NTG介入法[ 7 ] (含服或靜滴) ,可達(dá)到與201 Tl 負(fù)荷試驗(yàn)再注射顯像相似的結(jié)果,且方法簡便實(shí)用,易于臨床推廣。有研究報道[ 8 ]改良NTG法介入99m Tc - MIBI - SPECT(利用大劑量硝酸甘油加小劑量多巴酚丁胺同時介入) 較普通NTG介入法可提高對存活心肌檢測的靈敏度和特異度,且副作用少。近年有研究進(jìn)一步證實(shí)門控SPECT 技術(shù)在評估存活心肌方面的重要作用[ 9 ] 。與201 Tl - SPECT 相比,99m Tc - MIBI- SPECT 有兩個重要優(yōu)點(diǎn): ①可以進(jìn)行通過法放射性核素心血管造影; ②99mTc - MIBI 具有良好的物理特性,顯像時可給予較大劑量,門控心肌顯像時常用。99m Tc - MIBI 顯像劑的缺點(diǎn)是沒有再分布,在檢測存活心肌時需要分別在靜息和運(yùn)動試驗(yàn)時兩次注射。

2.超聲心動圖

靜息狀態(tài)下,壞死心肌和無功能但存活的心肌在常規(guī)二維超聲心動圖(2 - Dimention Echocardiography ,2DE) 上均表現(xiàn)為室壁運(yùn)動異常(WMA) ,因此常規(guī)2 - DE 不能識別存活心肌。采用增強(qiáng)心肌收縮力的藥物負(fù)荷后,通過觀察心內(nèi)膜運(yùn)動和收縮期室壁增厚率對室壁運(yùn)動進(jìn)行半定量記分,一般把靜息時表現(xiàn)為WMA 節(jié)段在藥物負(fù)荷時記分減少一分或一分以上者定為該節(jié)段有存活心肌。藥物負(fù)荷超聲心動圖和彩色室壁運(yùn)動技術(shù)、聲學(xué)定量技術(shù)均利用此原理來判斷存活心肌。近年發(fā)展起來的心肌聲學(xué)造影、超聲組織定量、多普勒組織成像等技術(shù),優(yōu)于2 - DE 的原因是能夠定量檢測存活心肌,從而使超聲心動圖對存活心肌的檢測更加客觀、準(zhǔn)確。

2. 1 　藥物負(fù)荷超聲心動圖:是目前常用的方法,該法中常用藥物有多巴酚丁胺(Dob) 、硝酸甘油、潘生丁等,其中小劑量多巴酚丁胺評價常用。

2. 1. 1 　小劑量多巴酚丁胺超聲心動圖(Low Dose DobutamineStress Echocardiography ,LDDSE) :Dob 是一種選擇性β1 受體興奮劑,小劑量Dob〔< 10μg/ ( kin·min) 〕使正常心肌、頓抑心肌、冬眠心肌血流量增加,心肌處于被激發(fā)狀態(tài)下,表現(xiàn)為原室壁運(yùn)動異常節(jié)段的心肌收縮運(yùn)動得以改善,而壞死心肌無此反應(yīng),從而能從中檢測出存活心肌。Baer[ 10 ]及同事研究結(jié)果顯示,以18 F - FDG- PET 為標(biāo)準(zhǔn),LDDSE 識別存活心肌的陽性預(yù)測值是67 %、陰性預(yù)測值是78 % , LDDSE 和18 F -FDG估測存活心肌的敏感性相似(分別為86 %和92 %) ,特異性較高(88 %和69 %) 。與心肌SPECT 顯像相比,LDDSE對左前降支供血區(qū)域尤其對前壁存活心肌評估能力強(qiáng),對左旋支和右冠脈支評定存在較大差異,敏感性較低[ 11 ] 。

2. 1. 2 　小劑量多巴酚丁胺- 硝酸酯負(fù)荷超聲心動圖:硝酸酯類藥物是動靜脈擴(kuò)張劑,能增加缺血心肌的血供,從而能增強(qiáng)室壁運(yùn)動異常心肌節(jié)段的收縮功能。利用小劑量Dob 合用硝酸酯的負(fù)荷超聲心動圖試驗(yàn),對存活心肌的檢測更敏感、[ 12 ] ,且又無Dob 誘發(fā)心肌缺血的副作用,是識別存活心肌較為理想的方法。

2. 1. 3 彩色室壁運(yùn)動技術(shù)和聲學(xué)定量技術(shù):彩色室壁運(yùn)動技術(shù)(colour kinesis ,CK) 是聲學(xué)定量技術(shù)(acoustic quantifica2tion ,AQ) 的延伸,能自動區(qū)分心肌組織和血液的回聲信號,在每一心動周期的不同時期不同彩色層次實(shí)時記錄心內(nèi)膜運(yùn)動軌跡,從而能在收縮末期的單幀圖像上展現(xiàn)整個收縮期內(nèi)膜運(yùn)動。而AQ 技術(shù)能快速準(zhǔn)確地測量心動周期中每一心搏的左心室腔面積、容積及其射血分?jǐn)?shù)的變化。兩項技術(shù)與多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動圖(Dobutamine Stress Echocardiography ,DSE) 相結(jié)合對心肌缺血及心功能的判斷更客觀準(zhǔn)確[ 13 ] 。與常規(guī)2 - DE 相比,較少經(jīng)驗(yàn)依賴性和主觀性。影響CK 的因素包括:心內(nèi)膜顯示范圍及清晰程度、心臟水平移動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、超聲束的入射角度等。

2. 2 　心肌背向散射積分(Myocardial IntegratedBackscatter , IBS) :是超聲組織定量的一種方式。超聲波在組織中傳播,如遇到直徑小于入射波長的界面時會產(chǎn)生散射,將指向探頭180?范圍內(nèi)的背向散射波進(jìn)行整合,形成背向散射積分,可通過測量IBS 參數(shù),并根據(jù)參數(shù)大小變化來評價與分析心肌組織病理變化的類型及程度。研究表明[ 14 ] IBS 可用來評價局部心肌存活性,而且此法不依賴于室壁運(yùn)動情況。局限性:背向散射積分各測量參數(shù)依賴于心肌纖維方向與超聲束之間的夾角,在各個切面中,以左室長軸切面室間隔和左室后壁的測值穩(wěn)定,重復(fù)性好,其它切面室壁測量誤差較大,重復(fù)性差,從而使其在評價存活心肌的應(yīng)用中受到限制。

2. 3 　心肌聲學(xué)造影(Myocardial Cont rast Echocar2diography ,MCE) :通過注射聲學(xué)造影劑使之灌注到冠脈微血管中,從而使含血心肌的超聲心動圖顯像增強(qiáng)。MCE 對心肌存活性評價是通過冠脈側(cè)支循環(huán)來評價的。MCE 時某一區(qū)域心肌視頻密度代表了該區(qū)域即時造影劑微泡濃度,也就是反映心肌血流容積。文獻(xiàn)報道[ 15 ] ,MCE 造影劑的密度與AMI 再灌注治療后3 月左室局部及整體功能的恢復(fù)有密切相關(guān)性(r = - 0. 91 , P < 0. 001) 。

2. 4 　多普勒組織成像(Doppler Tissue Imaging ,DTI) :DTI 是在彩色血流多普勒顯像的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它去除高速、低振幅的血流信號,保留低速度、高振幅的心肌運(yùn)動信號,將心肌運(yùn)動狀態(tài)用彩色編碼顯示。DTI中用于檢測存活心肌的是脈沖顯示模式和M型顯示模式。Altinmakas等[ 16 ]以血運(yùn)重建術(shù)后二維超聲心動圖室壁運(yùn)動積分減少一分以上作為存活標(biāo)準(zhǔn),其判斷血管重建術(shù)后室壁運(yùn)動恢復(fù)的敏感性和特異性分別為89 %和86 %。DTI 技術(shù)的局限性:超聲束與心肌運(yùn)動方向之間的夾角、心臟的水平移動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、呼吸運(yùn)動及儀器增益條件等均可影響DTI 觀測結(jié)果。

3.核磁共振成像(MRI)

常用的技術(shù)有MRI 心肌灌注成像、藥物或運(yùn)動負(fù)荷核磁共振電影(Cine MRI) 、心肌波譜分析等。通過對心肌灌注、心肌室壁運(yùn)動及心肌代謝的檢測來判斷有無存活心肌。

3. 1 　MRI 心肌灌注成像:采用自旋磁共振(MR) 回波成像(SE) 或快速成像結(jié)合順磁性對比劑的應(yīng)用可用來評價心肌灌注成像。在MRI 心肌灌注成像中,對比劑起到指示劑的作用,它在心肌中的分布與血流成正比,分析其團(tuán)注后在心肌的沖入、分布以及排出的過程,可以得到心肌血供的一些參數(shù),從而間接推斷心肌的血供。ceMRI (contrast - enhancedMRI) 檢測存活心肌與FDG- PET 相比,敏感性96 %、特異性84 %[ 17 ] 。對心內(nèi)膜下心梗顯像方面,ceMRI 優(yōu)于SPECT[ 18 ] 。

3. 2 Cine MR 成像技術(shù):Cine MR 成像可評價左室功能,測定心室容積、射血分?jǐn)?shù)、室壁增厚度及觀察室壁運(yùn)動等,具有重復(fù)性好、觀察室壁運(yùn)動精確等優(yōu)點(diǎn)。負(fù)荷Cine MR 通過判斷心肌節(jié)段的運(yùn)動和增厚來評價存活心肌。Bare 等[ 19 ] 采用多巴酚丁胺- MRI 檢測存活心肌與18 F - FDG - PET 對照,認(rèn)為多巴酚丁胺- MRI 判斷存活心肌的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為88 %、87 %和92 %。

3. 3 　磁共振波譜分析(MRS) :波譜分析是一種較成熟的評價心肌缺血的方法。研究較多的是31磷磁共振波譜(31 P- MRS) ,波譜能提供磷酸肌酸( Pcr) 、無機(jī)磷( Pi) 和三磷酸腺苷(ATP) 信息,Pcr、ATP 波譜的曲線下面積代表這些代謝物濃度的相對比。在心肌缺血時氧供減少使ATP 過量消耗,為了維持ATP 水平, 過量的Pcr 被用來合成ATP , 導(dǎo)致Pcr/ ATP下降。壞死心肌理論上無Pcr或ATP,但其中如有存活心肌則可含有Pcr 或ATP[ 24 ] 。雖然31 P - MRS 能無創(chuàng)評價存活心肌,卻因該技術(shù)需專門軟件,且評估僅限于前壁心肌,同時也受心肌病等其他疾病因素的干擾,使其應(yīng)用受到限制。近年來,隨著核醫(yī)學(xué)儀器和檢測技術(shù)的發(fā)展,放射性核素檢測存活心肌的臨床意義日顯重要。究竟哪一種方法成為方便、易行、價效比合理、滿足臨床需要的佳方法,有待進(jìn)一步研究和考證。同樣,超聲心動圖、磁共振成像技術(shù)近十余年來在心肌存活性方面的研究也有了長足的進(jìn)步和發(fā)展,超聲在檢測存活心肌方面以其方便、易行、準(zhǔn)確性較高、可重復(fù)進(jìn)行等諸多優(yōu)點(diǎn)倍受人們關(guān)注,能床旁實(shí)時觀測是其無可取代的、勝過其它檢查設(shè)備的優(yōu)越之處。究竟采用哪種方法更準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,是今后研究的主要方向。