存活心肌的識別

1.核素檢測存活心肌

1. 1 　正電子發(fā)射計算機斷層顯像( PET) : PET 是一種、定量或半定量估價靜態(tài)和負荷狀態(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檢查方法, 是檢測存活心肌的準確的方法。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胞存活可靠的標志,因而PET 心肌代謝顯像是診斷心肌存活靈敏的方法,此方法被認為是檢測存活心肌的“金標準”。目前應用多的是糖代謝顯像—18 F - FDG心肌PET 顯像(示蹤劑是18 F 標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,結果顯示18 F - FDGPET評價PCI 術后局部室壁運動改善的陽性預測值是88 % ,陰性預測值是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不能提供有關節(jié)段性室壁運動的信息; ④ PET 顯像價格昂貴,技術復雜,暫不能推廣應用。

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,負荷常用藥物有潘生丁、腺苷、多巴酚丁胺。該技術可定量對每分鐘內(nèi)流經(jīng)每克心肌的血流量進行測量,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(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)射計算機斷層顯像( SPECT) : SPECT

結合18 F - FDG、201 Tl 、99mTc - MIBI(锝- 甲氧基異丁基乙腈)進行心肌代謝、灌注顯像,通過心肌細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) 準直器的研制,實現(xiàn)了價格相對較低的SPECT 裝置來進行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 ] ,因而倍受關注。

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

1. 2. 3 　99mTc - MIBI 結合SPECT 法:99mTc - MIBI 為目前臨床為常用的99m Tc 標記的心肌顯像劑,其主要通過細胞膜內(nèi)外電位差被動擴散進入心肌細胞,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關系,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 ] ?，F(xiàn)多采用NTG介入法[ 7 ] (含服或靜滴) ,可達到與201 Tl 負荷試驗再注射顯像相似的結果,且方法簡便實用,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。近年有研究進一步證實門控SPECT 技術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: ①可以進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 顯像劑的缺點是沒有再分布,在檢測存活心肌時需要分別在靜息和運動試驗時兩次注射。

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)為室壁運動異常(WMA) ,因此常規(guī)2 - DE 不能識別存活心肌。采用增強心肌收縮力的藥物負荷后,通過觀察心內(nèi)膜運動和收縮期室壁增厚率對室壁運動進行半定量記分,一般把靜息時表現(xiàn)為WMA 節(jié)段在藥物負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。藥物負荷超聲心動圖和彩色室壁運動技術、聲學定量技術均利用此原理來判斷存活心肌。近年發(fā)展起來的心肌聲學造影、超聲組織定量、多普勒組織成像等技術,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、準確。

2. 1 　藥物負荷超聲心動圖: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)為原室壁運動異常節(jié)段的心肌收縮運動得以改善,而壞死心肌無此反應,從而能從中檢測出存活心肌。Baer[ 10 ]及同事研究結果顯示,以18 F - FDG- PET 為標準,LDDSE 識別存活心肌的陽性預測值是67 %、陰性預測值是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,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- 硝酸酯負荷超聲心動圖:硝酸酯類藥物是動靜脈擴張劑,能增加缺血心肌的血供,從而能增強室壁運動異常心肌節(jié)段的收縮功能。利用小劑量Dob 合用硝酸酯的負荷超聲心動圖試驗,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 彩色室壁運動技術和聲學定量技術:彩色室壁運動技術(colour kinesis ,CK) 是聲學定量技術(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時記錄心內(nèi)膜運動軌跡,從而能在收縮末期的單幀圖像上展現(xiàn)整個收縮期內(nèi)膜運動。而AQ 技術能快速準確地測量心動周期中每一心搏的左心室腔面積、容積及其射血分數(shù)的變化。兩項技術與多巴酚丁胺負荷超聲心動圖(Dobutamine Stress Echocardiography ,DSE) 相結合對心肌缺血及心功能的判斷更客觀準確[ 13 ] 。與常規(guī)2 - DE 相比,較少經(jīng)驗依賴性和主觀性。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運動、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,重復性好,其它切面室壁測量誤差較大,重復性差,從而使其在評價存活心肌的應用中受到限制。

2. 3 　心肌聲學造影(Myocardial Cont rast Echocar2diography ,MCE) :通過注射聲學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。MCE 對心肌存活性評價是通過冠脈側支循環(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有密切相關性(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、高振幅的心肌運動信號,將心肌運動狀態(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 ]以血運重建術后二維超聲心動圖室壁運動積分減少一分以上作為存活標準,其判斷血管重建術后室壁運動恢復的敏感性和特異性分別為89 %和86 %。DTI 技術的局限性:超聲束與心肌運動方向之間的夾角、心臟的水平移動和旋轉運動、呼吸運動及儀器增益條件等均可影響DTI 觀測結果。

3.核磁共振成像(MRI)

常用的技術有MRI 心肌灌注成像、藥物或運動負荷核磁共振電影(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) 或快速成像結合順磁性對比劑的應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:Cine MR 成像可評價左室功能,測定心室容積、射血分數(shù)、室壁增厚度及觀察室壁運動等,具有重復性好、觀察室壁運動精確等優(yōu)點。負荷Cine MR 通過判斷心肌節(jié)段的運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,認為多巴酚丁胺- MRI 判斷存活心肌的敏感性、特異性和準確性分別為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,使其應用受到限制。近年來,隨著核醫(yī)學儀器和檢測技術的發(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,有待進一步研究和考證。同樣,超聲心動圖、磁共振成像技術近十余年來在心肌存活性方面的研究也有了長足的進步和發(fā)展,超聲在檢測存活心肌方面以其方便、易行、準確性較高、可重復進行等諸多優(yōu)點倍受人們關注,能床旁實時觀測是其無可取代的、勝過其它檢查設備的優(yōu)越之處。究竟采用哪種方法更準確、經(jīng)濟、實用,是今后研究的主要方向。