門控心肌灌注顯像定量分析評(píng)價(jià)心肌梗死后左心室重構(gòu)及其對(duì)心功能的影響

王建鋒 WANG Jianfeng

王躍濤 WANG Yuetao

牛 榮 NIU Rong

邵曉梁 SHAO Xiaoliang

張 云 ZHANG Yun

陳海龍 CHEN Hailong

儲(chǔ) 懿 CHU Yi

陸培奇 LU Peiqi

門控心肌灌注顯像定量分析評(píng)價(jià)心肌梗死后左心室重構(gòu)及其對(duì)心功能的影響

王建鋒 WANG Jianfeng

王躍濤 WANG Yuetao

牛 榮 NIU Rong

邵曉梁 SHAO Xiaoliang

張 云 ZHANG Yun

陳海龍 CHEN Hailong

儲(chǔ) 懿 CHU Yi

陸培奇 LU Peiqi

目的探討門控心肌灌注顯像（GMPI）定量分析技術(shù)評(píng)價(jià)心肌梗死（MI）患者左心室重構(gòu)的臨床價(jià)值及其對(duì)左心功能的影響。資料與方法回顧性分析76例MI患者，包括左前降支（LAD）病變組21例、左旋支（LCX）或右冠支（RCA）病變組23例、多支病變組32例，選擇74例健康人為對(duì)照組。所有受檢者均進(jìn)行GMPI。應(yīng)用QGS 2009軟件對(duì)重建后的圖像進(jìn)行自動(dòng)分析，獲得左心室重構(gòu)指標(biāo)：舒張末期球形指數(shù)（SIED）和收縮末期球形指數(shù)（SIES）；并獲得心功能參數(shù)：舒張末期容積（EDV）、收縮末期容積（ESV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、高峰充盈率（PFR）。比較MI組與對(duì)照組左心室重構(gòu)指標(biāo)和心功能參數(shù)，分析心肌梗死后左心室重構(gòu)與冠狀動(dòng)脈病變的關(guān)系。結(jié)果MI組SIED、SIES、EDV、ESV較對(duì)照組均明顯升高（P＜0.01），LVEF、PFR較對(duì)照組明顯降低（P＜0.01）。LAD病變組及多支病變組之間SIED、SIES無(wú)顯著差異（P＞0.05），但均較LCX/RCA病變組明顯升高（P＜0.05）；LAD病變組與多支病變組發(fā)生左心室重構(gòu)的概率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.105，P＞0.05），但兩組發(fā)生左心室重構(gòu)的概率明顯高于LCX/RCA病變組（χ2=6.502、10.166, P＜0.05）。線性回歸分析顯示隨SIED值增高，LVEF、PFR呈下降趨勢(shì)（F=43.231、15.642, P＜0.01）。 左 心 室 重 構(gòu) 定 量 指 標(biāo)SIED和SIES在 同一操作者及兩名操作者之間的處理分析結(jié)果均呈高度相關(guān)（r=0.881～0.926, P＜0.01）。結(jié)論GMPI定量分析技術(shù)可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心肌梗死后左心室重構(gòu)，LAD病變及多支冠狀動(dòng)脈病變所致心肌梗死患者更易發(fā)生左心室重構(gòu)且程度重，左心室重構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響心肌的收縮和舒張功能，從而導(dǎo)致整個(gè)左心功能受損。

心肌梗死；門控血池顯像；心肌再灌注；灌注成像；心室功能，左

心肌梗死（myocardial infarction, MI）后發(fā)生的左心室（包括梗死區(qū)和非梗死區(qū)）形態(tài)、大小以及室壁厚度的改變稱為左心室重構(gòu)（left ventricular remodeling, LVRM）。準(zhǔn)確客觀地評(píng)價(jià)MI后是否發(fā)生重構(gòu)對(duì)指導(dǎo)臨床治療及評(píng)價(jià)預(yù)后十分必要且意義重大[1,2]。既往有學(xué)者[3]應(yīng)用手動(dòng)勾畫非門控心肌灌注斷層顯像左心室短軸與長(zhǎng)軸最大尺寸的比值以判斷左心室MI后球形化指標(biāo)，但該方法手動(dòng)操作導(dǎo)致結(jié)果可變性大、重復(fù)性差，因此其臨床應(yīng)用價(jià)值受限。門控心肌灌注顯像（gated myocardial perfusion imaging, GMPI）不僅可以準(zhǔn)確地判斷MI的程度及范圍，同時(shí)可以自動(dòng)獲得評(píng)估左心室球形化的定量指標(biāo)，是評(píng)價(jià)MI后左心室重構(gòu)的有效方法之一，但目前該技術(shù)的臨床應(yīng)用罕有報(bào)道。本研究應(yīng)用GMPI定量分析技術(shù)對(duì)MI患者左心室重構(gòu)進(jìn)行定量分析，并探討其對(duì)左心功能的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2010-10～2013-09在江蘇省常州市第一人民醫(yī)院臨床確診的76例MI患者，其中，男63例，女13例；平均年齡（61.64±10.58）歲。MI診斷參考中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)等制訂的標(biāo)準(zhǔn)[4]。排除經(jīng)冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)或支架植入術(shù)、合并嚴(yán)重瓣膜疾病、肥厚型或擴(kuò)張型心肌病、心包疾病者。根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果進(jìn)行冠狀動(dòng)脈病變血管分組，以冠狀動(dòng)脈造影顯示冠狀動(dòng)脈主要分支內(nèi)徑狹窄≥50%作為冠狀動(dòng)脈狹窄具有臨床意義的標(biāo)準(zhǔn)，將研究對(duì)象分為單純左前降支（left anterior descending artery, LAD）病變組21例，男16例，女5例，平均年齡（53.5±13.4）歲；左旋支（left circumfex artery, LCX）或右冠支（right coronary artery, RCA）病變組23例，男17例，女6例，平均年齡（54.2±11.5）歲；多支（雙支或多支冠狀動(dòng)脈）病變組32例，男20例，女12例，平均年齡（56.2±14.3）歲。同期另選取經(jīng)病史、體檢、心電圖、心臟多普勒超聲、GMPI及冠狀動(dòng)脈造影均正常的74名健康人為對(duì)照組，其中，男41例，女33例；平均年齡（60.0±13.0）歲。所有受檢者均進(jìn)行了99Tcm-MIBI靜息門控心肌灌注斷層顯像，并于1個(gè)月內(nèi)行冠狀動(dòng)脈造影。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Symbia T16型雙探頭SPECT/CT儀。顯像劑為上海欣科醫(yī)藥公司提供的99Tcm-MIBI，放化純＞95%，注射劑量為740～1110 MBq。檢查前停用β受體阻滯劑、硝酸酯類等影響心率或擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈的藥物。靜息門控SPECT心肌灌注顯像采集條件：平行孔低能高分辨準(zhǔn)直器，矩陣128×128，放大倍數(shù)1.2，雙探頭成90°，各旋轉(zhuǎn)90°，共180°采集，6°/幀，每幀采集35 s，門控采集將每個(gè)心動(dòng)周期分為8幀。采用Butterworth函數(shù)濾波反投影法重建后得到左心室短軸、水平長(zhǎng)軸、垂直長(zhǎng)軸圖像。

1.3 左心室重構(gòu)的定量分析 選取靜息99Tcm-MIBI心肌灌注斷層圖像，應(yīng)用QGS 2009軟件獲得左心室重構(gòu)指標(biāo)球形指數(shù)。球形指數(shù)[5]是左心室短軸與長(zhǎng)軸最大尺寸之間的比例。如圖1所示，計(jì)算機(jī)軟件可通過(guò)測(cè)量舒張末期前壁至下壁或后壁心肌內(nèi)側(cè)心內(nèi)膜表面的最長(zhǎng)垂直距離（AED）以及左心室心尖部心內(nèi)膜表面至基底部連線中點(diǎn)的最長(zhǎng)垂直距離（BED），即可得到舒張末期球形指數(shù)（sphericity index of end-diastolic, SIED），SIED=AED/BED，同理可得收縮末期球形指數(shù)（sphericity index of end-systolic, SIES），SIES=AES/ BES。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[6]應(yīng)用超聲技術(shù)選取舒張末期評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)的方法，選擇對(duì)照組中SIED值的 ±2s作為異常臨界閾值，即大于該閾值定義為發(fā)生左心室重構(gòu)，反之則為非左心室重構(gòu)。

圖1 GMPI QGS軟件計(jì)算左心室球形指數(shù)。A.舒張末期前壁至下壁或后壁心肌內(nèi)側(cè)心內(nèi)膜表面的最長(zhǎng)垂直距離；B.左心室心尖部心內(nèi)膜表面至基底部連線中點(diǎn)的最長(zhǎng)垂直距離；SIED=A/B

1.4 心功能指標(biāo)的獲得 選取靜息99Tcm-MIBI心肌灌注斷層圖像，應(yīng)用QGS 2009軟件對(duì)重建后的門控心肌圖像進(jìn)行自動(dòng)分析，分析結(jié)果中可得到心功能參數(shù)左心室舒張末期容積（end-diastolic volume, EDV）、收縮末期容積（end-systolic volume, ESV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction, LVEF）和高峰充盈率（peak flling rate, PFR），PFR以EDV/S表示。

1.5 重復(fù)性檢驗(yàn) 隨機(jī)選擇40例正常受檢者，由同一操作人員采用盲法在1周內(nèi)進(jìn)行2次圖像重建和QGS定量分析左心室重構(gòu)，另一操作者亦采用盲法再次進(jìn)行圖像重建并獲得QGS分析結(jié)果，以評(píng)價(jià)GMPI定量分析技術(shù)在同一操作者和不同操作者之間評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)的重復(fù)性。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，兩組間比較根據(jù)方差齊性與否行t檢驗(yàn)或t′檢驗(yàn)，多組間比較根據(jù)方差齊性與否行q檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)，多組間定量資料的兩兩比較采用LSD法，率的比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法，采用線性回歸分析評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED對(duì)心功能參數(shù)的影響，采用Pearson線性相關(guān)分析進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MI組與對(duì)照組左心室重構(gòu)指標(biāo)及心功能參數(shù)比較 MI組的左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED、SIES均較對(duì)照組明顯升高，心功能參數(shù)中EDV、ESV較對(duì)照組均明顯升高，LVEF、PFR較對(duì)照組明顯減低，兩組各指標(biāo)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.443～11.976, P＜0.01）。見(jiàn)表1。

表1 MI組與對(duì)照組左心室定量指標(biāo)比較

2.2 MI后左心室重構(gòu)與冠狀動(dòng)脈病變血管的關(guān)系 LAD病變組、多支病變組及LCX/RCA病變組的左心室重構(gòu)定量指標(biāo)SIED、SIES較對(duì)照組均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.599～6.679, P＜0.01）；LAD病變組、多支病變組的SIED、SIES較LCX/RCA病變組均明顯升高（t=2.443～3.374, P＜0.01）；LAD病變組與多支病變組的SIED、SIES無(wú)明顯差異（t=0.163、0.192, P＞0.05），見(jiàn)表2。根據(jù)正常組所得的SIED值的 ±2s作為異常臨界閾值，即SIED≥0.64定義為發(fā)生左心室重構(gòu)，SIED＜0.64定義為無(wú)左心室重構(gòu)。其中，LCX/RCA病變組發(fā)生左心室重構(gòu)10例（52.17%，10/23），LAD病變組發(fā)生左心室重構(gòu)17例（71.43%，17/21），多支病變組發(fā)生左心室重構(gòu)27例（78.12%，27/32），3組間發(fā)生左心室重構(gòu)的概率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=12.265, P＜0.05），LAD病變病變組、多支病變組發(fā)生左心室重構(gòu)的概率均明顯高于LCX/RCA病變組（χ2=6.502、10.166, P＜0.05），而LAD病變組與多支病變組發(fā)生左心室重構(gòu)的概率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.105, P＞0.05）。

表2 不同冠狀動(dòng)脈病變血管組間左心室重構(gòu)定量指標(biāo)比較

2.3 MI后左心室重構(gòu)對(duì)心功能的影響 線性回歸分析顯示，左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED對(duì)心功能參數(shù)LVEF、PFR均有影響，表現(xiàn)為隨SIED值增高，LVEF、PFR呈下降趨勢(shì)（圖2），即左心室重構(gòu)越明顯，左心室心功能受損越嚴(yán)重（F=43.231、15.642, P＜0.01）。

2.4 GMPI定量分析技術(shù)評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)的重復(fù)性左心室重構(gòu)定量指標(biāo)SIED和SIES在同一操作者先后兩次處理分析結(jié)果相關(guān)系數(shù)為：rSIED=0.881、rSIES=0.924，P＜0.01；兩名操作者之間的處理分析結(jié)果相關(guān)系數(shù)為：rSIED=0.888、rSIES=0.926，P＜0.01。見(jiàn)圖3、4。

圖2 左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED與左心功能參數(shù)LVEF（A）、PFR（B）的線性回歸分析

圖3 第一操作者兩次處理SIED（A）、SIES（B）的相關(guān)性

圖4 兩名操作者處理SIED（A）、SIES（B）的相關(guān)性

3 討論

MI后左心室重構(gòu)是臨床上常見(jiàn)的慢性進(jìn)行性發(fā)展的病理生理過(guò)程，MI后由于局部心肌缺血及心肌工作負(fù)荷的重新分配，導(dǎo)致非梗死區(qū)心肌的負(fù)荷相對(duì)增加，梗死區(qū)和非梗死區(qū)形態(tài)和大小均發(fā)生改變，從而引起左心室重構(gòu)[7]。超聲研究發(fā)現(xiàn)MI后心室心尖部與中央部的縱徑比和橫徑比明顯增高[6]。GMPI QGS軟件可自動(dòng)勾畫左心室短軸與長(zhǎng)軸最大尺寸的比值以判斷左心室MI后球形化指標(biāo)[8]，相對(duì)于先前國(guó)內(nèi)學(xué)者手動(dòng)勾畫法[3]具有更高的可重復(fù)性。本研究是采用GMPI QGS自動(dòng)定量分析技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)心肌梗死組左心室重構(gòu)定量指標(biāo)SIED、SIES均較對(duì)照組有顯著性差異，并且MI組EDV、ESV均明顯高于對(duì)照組，而LVEF以及PFR均明顯低于對(duì)照組，表明MI患者存在著不同程度的左心室重構(gòu)，且左心室收縮及舒張功能受損，該結(jié)論與文獻(xiàn)報(bào)道[6,9]相一致。

冠心病早期即可出現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)的改變，并隨著冠狀動(dòng)脈病變的加重和累及血管的增多而日趨嚴(yán)重，當(dāng)發(fā)生MI時(shí)，受梗死部位和面積、側(cè)支循環(huán)的建立等解剖因素以及腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)等神經(jīng)體液活動(dòng)的影響，心臟結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步發(fā)生改變，即發(fā)生左心室重構(gòu)，其中梗死的部位和面積是左心室重構(gòu)的主要影響因素[10,11]。本研究中LAD病變組以及多支病變組的左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED、SIES均高于LCX/RCA病變組，與以往的研究結(jié)果[10,12]相似，同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)LAD病變組以及多支病變組發(fā)生左心室重構(gòu)的概率明顯高于LCX/RCA病變組，進(jìn)一步證實(shí)LAD或者多支冠狀動(dòng)脈發(fā)生狹窄或阻塞時(shí)更容易發(fā)生左心室重構(gòu)。分析其原因可能為：通常左心室血液供應(yīng)約50%來(lái)自LAD，主要供應(yīng)左心室前壁、心尖及室間隔前2/3，約占全部MI的50%，并且前壁心尖區(qū)是整個(gè)左心室腔最薄且曲度最大的區(qū)域，對(duì)變形力作用的反應(yīng)最顯著以及供應(yīng)前壁的左前降支動(dòng)脈硬化往往較重，血供較差，因而梗死面積較大，梗死后易發(fā)生左心室擴(kuò)大；下壁梗死面積較小，且下壁緊鄰膈肌，運(yùn)動(dòng)幅度較小，相對(duì)不易發(fā)生梗死膨展和左心室擴(kuò)大，故LAD病變易發(fā)生左心室重構(gòu)[13]。而多支冠狀動(dòng)脈病變由于累及的血管多，梗死范圍往往較單支血管病變更廣泛，因此同樣容易發(fā)生左心室重構(gòu)。

MI后發(fā)生左心室重構(gòu)患者其心力衰竭發(fā)生率及死亡率明顯高于未發(fā)生重構(gòu)的患者，左心室重構(gòu)發(fā)展到一定程度會(huì)嚴(yán)重影響心肌的收縮和舒張功能，從而導(dǎo)致整個(gè)左心功能受損[14]。本研究發(fā)現(xiàn)隨SIED值增高，LVEF、PFR呈下降趨勢(shì)，表明左心室重構(gòu)越明顯左心室心功能受損越嚴(yán)重。陳明等[15]應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)冠心病患者左心室重構(gòu)指數(shù)與收縮功能的研究發(fā)現(xiàn)：在LAD組、LCA/RCA組、多支組的左心室重構(gòu)指數(shù)與LVEF均呈顯著相關(guān)性（r=0.83、0.86、0.77, P＜0.01），而在正常對(duì)照組無(wú)顯著相關(guān)性（r=0.100, P＞0.05），與本研究結(jié)果相類似。因此，左心室重構(gòu)與左心功能受損的作用是相互的，表現(xiàn)為心肌缺血進(jìn)一步發(fā)展，心肌收縮力降低，心臟排出量減少，射血分?jǐn)?shù)減低，左心室舒張末壓升高及容量增加，前后負(fù)荷加重，進(jìn)而促進(jìn)了左心室的重構(gòu)。

本研究對(duì)GMPI QGS定量評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同一操作者先后兩次獲得的左心室重構(gòu)指標(biāo)SIED、SIES均呈高度相關(guān)（r=0.881、0.924, P＜0.01），且由另一操作者再次重建圖像并獲取的SIED、SIES與第一操作者之間的分析結(jié)果亦呈高度相關(guān)（r=0.888、0.926, P＜0.01），表明GMPI QGS定量分析技術(shù)評(píng)價(jià)MI后左心室重構(gòu)操作簡(jiǎn)便，可重復(fù)性強(qiáng)。

總之，GMPI定量分析技術(shù)可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)MI后左心室重構(gòu)，LAD病變及多支冠狀動(dòng)脈血管病變所致MI患者更易發(fā)生左心室重構(gòu)且程度重，左心室重構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響心肌的收縮和舒張功能，從而導(dǎo)致整個(gè)左心功能受損。目前本研究領(lǐng)域仍存在以下不足：①GMPI評(píng)價(jià)左心室重構(gòu)尚無(wú)統(tǒng)一的診斷界值標(biāo)準(zhǔn)，本研究樣本量較小，尚需要大樣本的臨床試驗(yàn)予以總結(jié)；②目前尚無(wú)GMPI與其他影像技術(shù)如超聲心動(dòng)圖、CT、MRI等關(guān)于評(píng)價(jià)MI后左心室重構(gòu)的相關(guān)性分析，有待進(jìn)一步研究予以證實(shí)。

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（本文編輯 馮 婕）

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（本文編輯 張春輝）

Gated Myocardial Perfusion Imaging Quantitative Analysis Technique in Evaluation of Left Ventricular Remodeling and Its Effect on Cardiac Function After Myocardial Infarction

PurposeTo investigate the clinical value of gated myocardial perfusion imaging (GMPI) quantitative analysis technique in evaluating left ventricular remodeling and its effects on left ventricular function in patients with myocardial infarction (MI).Materials and MethodsSeventysix cases of MI patients were retrospectively analyzed, including pure left anterior descending artery (LAD) disease in 21 cases , left circumfex artery (LCX) or right coronary branch (RCA) disease in 23 patients and multivessel disease in 32 cases. Seventy-four healthy people were additionally selected as control group. GMPI was performed on all subjects. Reconstruction images were automatically analyzed by using cardiac software QGS 2009 to obtain left ventricular remodeling index, including diastolic sphericity index (SIED) and end-systolic sphericity index (SIES). Cardiac function parameters were also obtained, including left ventricular end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), left ventricular ejection fraction (LVEF), and peak flling rate (PFR). Differences of the left ventricular remodeling index and cardiac function parameters between the MI group and the control group were compared to analyze the relationship between left ventricular remodeling after myocardial infarction and coronary artery lesions.ResultsSIED, SIES and EDV, ESV in MI group were signifcantly higher than those in the normal group (P＜0.01). The cardiac function parameters of LVEF and PFR were significantly lower than those of the normal group (P＜0.01). SIED and SIES in the group of LAD lesions and multi-vessel disease were signifcantly higher than those in the LCX/RCA lesion group (P＜0.05). The left ventricular remodeling was occurred more often in LAD lesion group and multi-vessel disease group than in the LCX/RCA lesion group (χ2=6.502 and 10.166, P＜0.05). There was no significant difference between the LAD lesions group and multi-vessel disease group (χ2=0.105, P＞0.05). Linear regression analysis showed that LVEF and PFR in group of left ventricular remodeling was signifcantly lower with the increase of SIED (F=43.231 and 15.642, P＜0.01). SIED and SIES analysis resulted in high correlation for both intra-observer and inter-observer (r=0.881-0.926, P＜0.01).ConclusionLeft ventricular remodeling after myocardial infarction can be accurately evaluated by GMPI. Patients with myocardial infarction due to LAD or multi-vessel coronary artery diseases may have left ventricular remodeling easier and more severe. Left ventricular remodeling will seriously affect the myocardial contraction and diastolic function, resulting in the entire left ventricular dysfunction.

Myocardial infarction; Gated blood-pool imaging; Myocardial reperfusion; Perfusion imaging; Ventricular function, left

江蘇省常州市第一人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科江蘇常州 213003

王躍濤

Department of Nuclear Medicine, the First People's Hospital of Changzhou, Changzhou 213003, China

Address Correspondence to: WANG Yuetao

E-mail: yuetao-w@163.com

江蘇省衛(wèi)生廳科技項(xiàng)目（H201349）；

江蘇省常州市科技項(xiàng)目（CJ20112007）。

R542.2+2；R814.43

2014-06-12

修回日期：2014-09-15

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第10期：749-753

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(10): 749-753

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.10.007