周颖①屈婉莹
关键词:核素门控心肌灌注;断层影像
核素心脏检查主要是两方面的内容,一是心肌灌注显像反映心肌血流灌注情况,二是心室显像检查心脏功能。为了能缩短患者确诊时间,减少多次显像带来的辐射,提高价格效益比,广大核心脏病工作者渴望通过一次核素心脏检查来获取尽可能多的信息,为此自80年代中期以来作了大量研究,主要是利用门控(GSPECT)与非门控心肌灌注断层显像(NGSPECT)在提高评价心肌血流灌注灵敏度的同时,更多地了解心脏功能、室壁运动、心肌活性等,现将这方面多年来的研究状况及未来发展趋势作一综述。
1 心肌血流灌注
NGSPECT中,心脏搏动易造成伪影,使整个图像心室腔与心外缘模糊,另外心率快和高EF值时,心脏停留在收缩状态时间过长,心室腔变小,心室壁增厚,图像分辨率下降,微小病变易被正常组织所掩盖。而GSPECT是在SPECT采集技术的基础上,加用心电图R波触发装置,将NGSPECT采集的32个体位的每个体位图像(1帧图像)再按时间划分,即每一个心动周期内采集8~16帧图像,经计算机重建获得心肌舒张末期和收缩末期断层图像。由于舒张末期图像心腔较大,心室壁较薄,以及减少了运动的伪影,控制了心室容积变化的影响,能更真实地反映心肌血流灌注状况,有助于发现小心脏或小左室腔患者的心肌灌注异常,以及某些患者微细的心肌灌注异常,提高了诊断冠心病的灵敏度和冠状动脉病变的检出率。国内外研究结果见表1、表2。
表1NGSPECT和GSPECT诊断冠心病灵敏度和特异性比较(%)
表2NGSPECT和GSPECT对冠状动脉病变检出率的比较(%)
表3GSPECT测定LVEF与其它方法的相关性
表4NGSPECT测定左心功能参数的方法比较
GSPECT采集的图像可作连续动态电影显示,可鉴别不随心脏收缩而运动的肝脏、膈肌对下壁心肌所产生的干扰,又可鉴别运动正常的心肌节段由于软组织衰减导致的灌注缺损,与无运动或运动明显低下的梗死节段,从而提高了诊断特异性。Depuey等研究了78例无明确心肌梗死史的病人,其中77%的灌注缺损节段运动却正常,这些节段多见于女性的前壁和男性的下后壁,因此推论,可能是由于衰减所致。GSPECT提供了鉴别假阳性的有价值的方法,提高了诊断的特异性。
但是,也有文献报道门控心肌显像诊断冠心病并无明显优势,与非门控心肌断层显像有相同的灵敏度和特异性,准确性并没有增加,但冠脉病变检出率较高,其原因目前尚无法解释。
2 心脏功能
参数心脏功能的测定对于冠心病治疗方案选择、疗效及预后判断有十分重要的意义,平衡法门控核素心室造影(ER-NA)是最为经典和准确的方法之一,它是通过心室腔内放射性随心脏收缩与舒张涨落的变化计算LVEF,不受或较少受心室几何形态改变的影响,较为准确地估测LVEF,并经傅里叶变换获得振幅和位相图,还可从心脏电影来直观地观察左心室室壁运动,全面了解左心功能状况。由于既作心肌灌注显像又作门控核素心室造影,价格昂贵,注射示踪剂剂量大,间隔时间长,因此有些学者研究利用“弹丸”注射99mTcMIBI心肌显像剂行首次通过显像(FRNA),测定LVEF,1小时后行心肌灌注显像,同样可获得灌注和功能两方面的资料。Elliot等研究10例患者运动和静息态首次通过显像和心肌灌注显像的资料表明,通过静息首次通过显像测定的LVEF降低,则增加冠脉搭桥术的危险性,如明显降低应为手术禁忌,若静息LVEF正常,运动LVEF下降,则为手术指征。Larock等对11例冠心病患者首次通过显像测定的LVEF与平衡法门控核素心室造影所测的LVEF比较,认为二者相关性好(r=0.96)。然而首次通过显像测定心功能后,仍需再行心肌灌注显像,虽然仅注射一次放射性药物,但仍需两次显像,存在费时、繁琐,占用计算机内存大,弹丸注射要求技术高等缺点。近年来从门控心肌显像舒张期和收缩期的差别入手,利用单位体积心肌放射计数变化确定心室壁增厚率(WT%)或左心室各壁及整体轴缩短率,以及利用几何方法确定心室腔面积、容积等变化来计算心功能参数,反映运动和静息时的左心功能,日益受到关注。室壁增厚率即从心脏的中心点产生多条放射状线条切入左室壁,根据每条线上的计数确定室壁的平均位置。轴缩短率即心肌收缩末期心轴的向心性集中的比例。几何面积、容积法即勾画心内膜边界,利用几何模型公式计算心室面积或容积的改变,这些方法与平衡法或首次通过法及超声心动测得的LVEF相关性好,结果见表3。
左室功能减低或室壁瘤的患者在非门控201Tl心肌断层显像图上显示暗色心腔或心腔计数较低,因为围绕或覆盖左室腔的心肌节段的灌注状况,不同体型和组织衰减等均可影响左室腔放射性计数,心室腔内的放射性与心肌放射性相关,如果定量计算心腔与心肌计数(C/M)的比值,亦可反映左室功能信息,结果见表4。
C/M比值是一个较易获得的参数,依SPECT仪型号、所用核素种类、采集方式的不同而异,需建立各自实验室的正常值。
此外非门控心肌显像时早期肺摄取增加是左室功能失调和严重冠状动脉疾病的指标,肺摄取以肺心比值(LHR)表示,对于判断左室功能障碍具有一定的临床价值,与RNA所测LVEF相关性好。
C/M、LHR间接反映左心室功能状况,可从非门控心肌断层显像或平面显像获得,重复性高,可靠性好,方便快捷,易于操作,无需配备先进的软件和较大容量的计算机内存。
3 室壁运动
门控平面心肌显像图经图像平滑后及GSPECT重建后的三个断面图像,均可清晰地分辨心室壁的内外边缘,在各个断面按舒张末至收缩末顺序排列,电影显示观察心脏搏动过程中心室腔形态随心肌收缩舒张的规律性变化及心室壁的收缩幅度,并能通过心肌壁放射性计数的改变,计算心室壁厚度和轴缩短率,从而定性、定量分析室壁运动。
Sochor等研究36例患者利用99mTcMIBIGSPECT半定量分析室壁运动,并与超声心动图进行比较,二者相关性好(r=0.86),符合率为85%。Larock等也通过99mTcMIBIGSPECT分析42例患者的局部室壁运动,从舒张末至收缩末心肌节段内膜边界未移动或移动幅度小,心肌壁厚度未增加或增加程度小,表明该节段室壁运动功能受损,与ERNA位相振幅图比较,部位相应。Faber等利用一种GSPECT的定量方法和心脏灌注与运动功能的三维图像,与门电路MRI评价局部室壁运动比较,平均误差为0.32mm。
DSLee等对27例CHD患者在第一天作静息201TlSPECT及潘生丁负荷99mTcMIBIGSPECT,第二天作24小时延迟201TlSPECT和静息99mTcMIBIGSPECT,从负荷和静息二次GSPECT半定量观察室壁运动和心室壁厚度。负荷GSPECT发现94个节段室壁运动异常,而静息GSPECT仅见其中55个节段运动异常,39个节段不一致。室壁运动异常的21个节段在静息201TlSPECT有15个,24小时延迟201TlSPECT有6个节段有正常血流灌注。21个节段中15个负荷和静息GSPECT均见室壁运动异常,而6个节段负荷GSPECT运动异常,静息GSPECT时却正常。这6个节段中4个静息201TlSPECT灌注正常,2个节段在24小时延迟201TlSPECT灌注正常,因此负荷后GSPECT不能真正评价静息室壁运动,用运动或药物负荷后GSPECT显像测量静息左室功能可能受运动导致的灌注缺损或缺血后心肌挫抑出现的影响,静息门控可以提供一个对左室收缩功能测量更可行的方法。然而,有许多患者是在同一天,应用静息/运动一日法心肌SPECT来评价血流灌注的,此时静息显像注射放射性药物剂量低,显像计数低,LVEF测量或室壁运动观察的精确性就降低,这些情况都应引起注意。
4 傅里叶变换
在门控心肌灌注显像得到的心肌各节段的时间放射性曲线中,从舒张末期至收缩末期,再至舒张末期,放射性计数呈动态化,这种由于室壁运动造成的计数率变化,可以通过傅里叶变换,得到位相和振幅图加以分析,分别反映局部室壁收缩幅度、时相及同步性,这比电影显示更灵敏地确定不协调收缩,评价局部室壁运动功能,还可参照位相图划感兴趣区,计算LVEF,了解左心功能,并与首次通过法或平衡法核素门控心室造影所得相位和振幅图及射血分数符合率好,高度相关。
Camargo等对20例CAD患者和3例正常人行运动、静息99mTcMIBI平面门控心肌显像,经傅里叶变换得到位相、振幅图,分析判断局部室壁运动,指出静息时振幅正常或减弱,运动后减弱或进一步减弱为心肌缺血表现,如二者均较大程度地减弱为心肌瘢痕形成。如通过振幅图与冠状动脉造影或心肌灌注图像比,还可判断血流正常但功能异常的挫抑心肌,或急性梗死部位再血管化后状况,表明室壁运动较血流灌注恢复有一个更长的过程。
5 心肌活性
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