存活心肌的识别

1.核素检测存活心肌

1. 1 　正电子发射计算机断层显像( PET) : PET 是一种、定量或半定量估价静态和负荷状态下的局部心肌灌注、生理和病理状态下的心肌代谢及心脏受体分布的影像学检查方法, 是检测存活心肌的准确的方法。1983 年Marshell 等首先用PET 来评估心肌活力。临床上常用的是PET 心肌代谢显像和药物负荷PET 心肌灌注显像。

1. 1. 1 　PET 心肌代谢显像:代谢活动的存在是心肌细胞存活可靠的标志,因而PET 心肌代谢显像是诊断心肌存活灵敏的方法,此方法被认为是检测存活心肌的“金标准”。目前应用多的是糖代谢显像—18 F - FDG心肌PET 显像(示踪剂是18 F 标记的氟代脱氧葡萄糖) 。18 F - FDG- PET 心肌代谢显像主要是通过比较心肌血流与代谢之间的匹配状态对心肌存活进行估价。1999 年张等[ 2 ]评价了18 F - FDG- PET 心肌代谢显像检测存活心肌的临床价值,结果显示18 F - FDGPET评价PCI 术后局部室壁运动改善的阳性预测值是88 % ,阴性预测值是72. 6 %。18 F - FDG - PET 心肌代谢显像存在几个局限性: ①心肌对18 F - FDG的摄取取决于饮食状态; ②它只反映了葡萄糖代谢的首始过程, 对糖尿病和AMI 早期患者,18 F - FDG不适合于鉴别坏死与存活心肌。③不能提供有关节段性室壁运动的信息; ④ PET 显像价格昂贵,技术复杂,暂不能推广应用。

1. 1. 2 　PET 心肌灌注显像:常用的放射性示踪剂有82Rb、13N- 胺、15O - 水、11C - 乙酸,负荷常用药物有潘生丁、腺苷、多巴酚丁胺。该技术可定量对每分钟内流经每克心肌的血流量进行测量,根据血流情况判断心肌存活性。Gould[ 3 ] 等在对比了43 例陈旧性心肌梗死(Old Myocardial Infarction ,OMI)坏死心肌、存活心肌对82Rb 和18 F - FDG的摄取后发现,心肌对18 F - FDG的摄取与对82Rb 的洗脱(washout) 之间存在着很好的相关(r = 0. 82) ,这表明,心肌82 Rb - PET 灌注显像和心肌18 F - FDG - PET 代谢显像估测心肌活力是可比的。其不足之处是: ①82Rb - PET 易低估存活心肌的范围; ②由于PET 心肌灌注显像剂半衰期短,需就地加速器生产,因此价格昂贵。
　
1. 2 　单光子发射计算机断层显像( SPECT) : SPECT

结合18 F - FDG、201 Tl 、99mTc - MIBI(锝- 甲氧基异丁基乙腈)进行心肌代谢、灌注显像,通过心肌细胞对它们的摄取来判断心肌的存活性。

1. 2. 1 　18 F - FDG- SPECT 心肌代谢显像:近年来功能多样的SPECT 仪器及511kev(千电子伏) 准直器的研制,实现了价格相对较低的SPECT 装置来进行18 F - FDG正电子显像,通常称为FDG- SPECT。FDG- SPECT 显像又分为超高能准直器SPECT 显像和符合线路SPECT 像两种。尽管FDG- SPECT 和FDG- PET 的显像步骤和方法不完全相同,但对二者检测存活心肌的对比研究表明,两种方法对有无存活心肌以及存活心肌的部位、大小、数目的检测上无明显差异[ 4 ] ,因而倍受关注。

1. 2. 2 　201 Tl 结合SPECT 法:201 Tl 是K+ 的模拟物,通过细胞膜上的Na + - K+ - ATP 酶系统主动转运至心肌,201 Tl 的摄取量与心肌血流量成正相关。201 Tl 结合SPECT 的方法有负荷试验—3 - 4h 再分布显像、负荷试验- 延迟再分布显像、负荷试验- 再注射201 Tl 显像、负荷试验- 静态显像、硝酸甘油类介入(NTG) 显像等。其中负荷试验- 再注射201 Tl 显像及硝酸甘油介入201 Tl 心肌显像是目前较的准确估价存活心肌的方法,其二者对存活心肌的检测结果与18 F - FDG -PET 显像相比,符合率达88 %[ 5 ] 。201 Tl SPECT 法主要的缺点是只有60 - 80kev 的光子能量和相对长的半衰期,且201 Tl 显像剂的供应也不方便。

1. 2. 3 　99mTc - MIBI 结合SPECT 法:99mTc - MIBI 为目前临床为常用的99m Tc 标记的心肌显像剂,其主要通过细胞膜内外电位差被动扩散进入心肌细胞,并聚集在线粒体内, 心肌对99mTc - MIBI 的摄取量只占静息血流的1 % ,加之心肌血流灌注与心肌存活性之间并无确切的对应关系,因此99m Tc -MIBI 静息心肌显像明显低估了心肌灌注和心肌存活[ 6 ] 。现多采用NTG介入法[ 7 ] (含服或静滴) ,可达到与201 Tl 负荷试验再注射显像相似的结果,且方法简便实用,易于临床推广。有研究报道[ 8 ]改良NTG法介入99m Tc - MIBI - SPECT(利用大剂量硝酸甘油加小剂量多巴酚丁胺同时介入) 较普通NTG介入法可提高对存活心肌检测的灵敏度和特异度,且副作用少。近年有研究进一步证实门控SPECT 技术在评估存活心肌方面的重要作用[ 9 ] 。与201 Tl - SPECT 相比,99m Tc - MIBI- SPECT 有两个重要优点: ①可以进行通过法放射性核素心血管造影; ②99mTc - MIBI 具有良好的物理特性,显像时可给予较大剂量,门控心肌显像时常用。99m Tc - MIBI 显像剂的缺点是没有再分布,在检测存活心肌时需要分别在静息和运动试验时两次注射。

2.超声心动图

静息状态下,坏死心肌和无功能但存活的心肌在常规二维超声心动图(2 - Dimention Echocardiography ,2DE) 上均表现为室壁运动异常(WMA) ,因此常规2 - DE 不能识别存活心肌。采用增强心肌收缩力的药物负荷后,通过观察心内膜运动和收缩期室壁增厚率对室壁运动进行半定量记分,一般把静息时表现为WMA 节段在药物负荷时记分减少一分或一分以上者定为该节段有存活心肌。药物负荷超声心动图和彩色室壁运动技术、声学定量技术均利用此原理来判断存活心肌。近年发展起来的心肌声学造影、超声组织定量、多普勒组织成像等技术,优于2 - DE 的原因是能够定量检测存活心肌,从而使超声心动图对存活心肌的检测更加客观、准确。

2. 1 　药物负荷超声心动图:是目前常用的方法,该法中常用药物有多巴酚丁胺(Dob) 、硝酸甘油、潘生丁等,其中小剂量多巴酚丁胺评价常用。

2. 1. 1 　小剂量多巴酚丁胺超声心动图(Low Dose DobutamineStress Echocardiography ,LDDSE) :Dob 是一种选择性β1 受体兴奋剂,小剂量Dob〔< 10μg/ ( kin·min) 〕使正常心肌、顿抑心肌、冬眠心肌血流量增加,心肌处于被激发状态下,表现为原室壁运动异常节段的心肌收缩运动得以改善,而坏死心肌无此反应,从而能从中检测出存活心肌。Baer[ 10 ]及同事研究结果显示,以18 F - FDG- PET 为标准,LDDSE 识别存活心肌的阳性预测值是67 %、阴性预测值是78 % , LDDSE 和18 F -FDG估测存活心肌的敏感性相似(分别为86 %和92 %) ,特异性较高(88 %和69 %) 。与心肌SPECT 显像相比,LDDSE对左前降支供血区域尤其对前壁存活心肌评估能力强,对左旋支和右冠脉支评定存在较大差异,敏感性较低[ 11 ] 。

2. 1. 2 　小剂量多巴酚丁胺- 硝酸酯负荷超声心动图:硝酸酯类药物是动静脉扩张剂,能增加缺血心肌的血供,从而能增强室壁运动异常心肌节段的收缩功能。利用小剂量Dob 合用硝酸酯的负荷超声心动图试验,对存活心肌的检测更敏感、[ 12 ] ,且又无Dob 诱发心肌缺血的副作用,是识别存活心肌较为理想的方法。

2. 1. 3 彩色室壁运动技术和声学定量技术:彩色室壁运动技术(colour kinesis ,CK) 是声学定量技术(acoustic quantifica2tion ,AQ) 的延伸,能自动区分心肌组织和血液的回声信号,在每一心动周期的不同时期不同彩色层次实时记录心内膜运动轨迹,从而能在收缩末期的单帧图像上展现整个收缩期内膜运动。而AQ 技术能快速准确地测量心动周期中每一心搏的左心室腔面积、容积及其射血分数的变化。两项技术与多巴酚丁胺负荷超声心动图(Dobutamine Stress Echocardiography ,DSE) 相结合对心肌缺血及心功能的判断更客观准确[ 13 ] 。与常规2 - DE 相比,较少经验依赖性和主观性。影响CK 的因素包括:心内膜显示范围及清晰程度、心脏水平移动和旋转运动、超声束的入射角度等。

2. 2 　心肌背向散射积分(Myocardial IntegratedBackscatter , IBS) :是超声组织定量的一种方式。超声波在组织中传播,如遇到直径小于入射波长的界面时会产生散射,将指向探头180?范围内的背向散射波进行整合,形成背向散射积分,可通过测量IBS 参数,并根据参数大小变化来评价与分析心肌组织病理变化的类型及程度。研究表明[ 14 ] IBS 可用来评价局部心肌存活性,而且此法不依赖于室壁运动情况。局限性:背向散射积分各测量参数依赖于心肌纤维方向与超声束之间的夹角,在各个切面中,以左室长轴切面室间隔和左室后壁的测值稳定,重复性好,其它切面室壁测量误差较大,重复性差,从而使其在评价存活心肌的应用中受到限制。

2. 3 　心肌声学造影(Myocardial Cont rast Echocar2diography ,MCE) :通过注射声学造影剂使之灌注到冠脉微血管中,从而使含血心肌的超声心动图显像增强。MCE 对心肌存活性评价是通过冠脉侧支循环来评价的。MCE 时某一区域心肌视频密度代表了该区域即时造影剂微泡浓度,也就是反映心肌血流容积。文献报道[ 15 ] ,MCE 造影剂的密度与AMI 再灌注治疗后3 月左室局部及整体功能的恢复有密切相关性(r = - 0. 91 , P < 0. 001) 。

2. 4 　多普勒组织成像(Doppler Tissue Imaging ,DTI) :DTI 是在彩色血流多普勒显像的基础上发展起来的,它去除高速、低振幅的血流信号,保留低速度、高振幅的心肌运动信号,将心肌运动状态用彩色编码显示。DTI中用于检测存活心肌的是脉冲显示模式和M型显示模式。Altinmakas等[ 16 ]以血运重建术后二维超声心动图室壁运动积分减少一分以上作为存活标准,其判断血管重建术后室壁运动恢复的敏感性和特异性分别为89 %和86 %。DTI 技术的局限性:超声束与心肌运动方向之间的夹角、心脏的水平移动和旋转运动、呼吸运动及仪器增益条件等均可影响DTI 观测结果。

3.核磁共振成像(MRI)

常用的技术有MRI 心肌灌注成像、药物或运动负荷核磁共振电影(Cine MRI) 、心肌波谱分析等。通过对心肌灌注、心肌室壁运动及心肌代谢的检测来判断有无存活心肌。

3. 1 　MRI 心肌灌注成像:采用自旋磁共振(MR) 回波成像(SE) 或快速成像结合顺磁性对比剂的应用可用来评价心肌灌注成像。在MRI 心肌灌注成像中,对比剂起到指示剂的作用,它在心肌中的分布与血流成正比,分析其团注后在心肌的冲入、分布以及排出的过程,可以得到心肌血供的一些参数,从而间接推断心肌的血供。ceMRI (contrast - enhancedMRI) 检测存活心肌与FDG- PET 相比,敏感性96 %、特异性84 %[ 17 ] 。对心内膜下心梗显像方面,ceMRI 优于SPECT[ 18 ] 。

3. 2 Cine MR 成像技术:Cine MR 成像可评价左室功能,测定心室容积、射血分数、室壁增厚度及观察室壁运动等,具有重复性好、观察室壁运动精确等优点。负荷Cine MR 通过判断心肌节段的运动和增厚来评价存活心肌。Bare 等[ 19 ] 采用多巴酚丁胺- MRI 检测存活心肌与18 F - FDG - PET 对照,认为多巴酚丁胺- MRI 判断存活心肌的敏感性、特异性和准确性分别为88 %、87 %和92 %。

3. 3 　磁共振波谱分析(MRS) :波谱分析是一种较成熟的评价心肌缺血的方法。研究较多的是31磷磁共振波谱(31 P- MRS) ,波谱能提供磷酸肌酸( Pcr) 、无机磷( Pi) 和三磷酸腺苷(ATP) 信息,Pcr、ATP 波谱的曲线下面积代表这些代谢物浓度的相对比。在心肌缺血时氧供减少使ATP 过量消耗,为了维持ATP 水平, 过量的Pcr 被用来合成ATP , 导致Pcr/ ATP下降。坏死心肌理论上无Pcr或ATP,但其中如有存活心肌则可含有Pcr 或ATP[ 24 ] 。虽然31 P - MRS 能无创评价存活心肌,却因该技术需专门软件,且评估仅限于前壁心肌,同时也受心肌病等其他疾病因素的干扰,使其应用受到限制。近年来,随着核医学仪器和检测技术的发展,放射性核素检测存活心肌的临床意义日显重要。究竟哪一种方法成为方便、易行、价效比合理、满足临床需要的佳方法,有待进一步研究和考证。同样,超声心动图、磁共振成像技术近十余年来在心肌存活性方面的研究也有了长足的进步和发展,超声在检测存活心肌方面以其方便、易行、准确性较高、可重复进行等诸多优点倍受人们关注,能床旁实时观测是其无可取代的、胜过其它检查设备的优越之处。究竟采用哪种方法更准确、经济、实用,是今后研究的主要方向。