低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在缺血性心臟病中的應(yīng)用研究

宋林聲　綜述　陸地　趙新湘　審校

(1.昆明醫(yī)科大學(xué)研究生院 昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院放射科，云南 昆明650000； 2. 昆明醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程中心，云南 昆明650500)

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低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在缺血性心臟病中的應(yīng)用研究

宋林聲1綜述陸地2趙新湘1審校

(1.昆明醫(yī)科大學(xué)研究生院 昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院放射科，云南 昆明650000； 2. 昆明醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程中心，云南 昆明650500)

【摘要】準(zhǔn)確有效地評(píng)價(jià)心肌活性對(duì)于缺血性心臟病具有實(shí)際的臨床意義。隨著心臟磁共振成像技術(shù)的快速發(fā)展，磁共振成像在檢測(cè)心肌活性方面表現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)，提供了多種心肌活性的評(píng)估技術(shù)，其中低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像對(duì)活性心肌的判斷具有高度的特異性，并能了解心肌收縮儲(chǔ)備?，F(xiàn)就低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在缺血性心臟病應(yīng)用及研究進(jìn)展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】缺血性心臟??；心肌活性；低劑量多巴酚丁胺；磁共振成像

缺血性心臟病(ischemic heart disease,IHD)是嚴(yán)重威脅人類健康安全的一種疾病[1]，血運(yùn)重建術(shù)的應(yīng)用，已最大程度地減輕了IHD患者心肌缺血的損害，如何在血運(yùn)重建術(shù)前識(shí)別存活心肌和判斷心肌儲(chǔ)備能力，對(duì)血運(yùn)重建術(shù)適應(yīng)證的選擇和療效評(píng)價(jià)均有著重要的價(jià)值。

目前國(guó)內(nèi)外臨床上評(píng)價(jià)心肌梗死后心肌活性的影像檢查技術(shù)主要包括正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)、單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(SPECT)、多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動(dòng)圖等。近年來(lái)磁共振成像技術(shù)的飛速發(fā)展，評(píng)價(jià)心肌活性方面可以提供類似PET一樣的精確度[2]，且無(wú)PET的核輻射。目前臨床應(yīng)用的心臟磁共振成像技術(shù)主要有心臟電影、負(fù)荷磁共振成像、延遲期增強(qiáng)、T1映射等，其中低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在評(píng)估心肌缺血、心肌收縮儲(chǔ)備方面有明確的優(yōu)勢(shì)，并有望成為IHD的一線檢查手段[3]。

1存活心肌病理生理

存活心肌是指具有完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)，正常功能代謝以及收縮功能或收縮潛力的心肌，存活心肌包括正常心肌、頓抑心肌和冬眠心?。活D抑心肌是指短時(shí)間心肌缺血后，當(dāng)血流灌注恢復(fù)正?；蚪咏r(shí)，心肌收縮功能出現(xiàn)一過(guò)性異常，但心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)仍是完整的；冬眠心肌是指由于長(zhǎng)時(shí)間的血流低灌注，心肌細(xì)胞出現(xiàn)代謝障礙，心肌收縮力降低，即使冠狀動(dòng)脈恢復(fù)正常血流后，心肌細(xì)胞也需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。頓抑心肌和冬眠心肌均表現(xiàn)為可逆性損傷，都具有收縮儲(chǔ)備和完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只是心肌功能出現(xiàn)異常；壞死心肌為不可逆性損傷，不僅失去完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，心肌的代謝活動(dòng)也是停止的。臨床上進(jìn)行血運(yùn)重建治療的目的主要也就是為了挽救以存活心肌為主的室壁段，即缺血心肌組織中存在頓抑心肌、冬眠心肌[4]，因此如何準(zhǔn)確地識(shí)別存活心肌及其收縮儲(chǔ)備十分重要。

2低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像機(jī)制

多巴酚丁胺為異丙腎上腺素衍生物，是α、β受體的興奮劑，可以通過(guò)興奮α、β受體來(lái)增加心肌收縮力，低劑量時(shí)，多巴酚丁胺選擇性激動(dòng)β1受體，除了增強(qiáng)心肌收縮力外，還促進(jìn)冠狀動(dòng)脈血管擴(kuò)張，對(duì)心率和血壓影響較小。大劑量多巴酚丁胺時(shí)，同時(shí)興奮β1、β2和α受體，升高心率、血壓，心肌耗氧量明顯增加，加重心肌缺血，心肌運(yùn)動(dòng)反而下降，且不良反應(yīng)增加，故臨床上多采用低劑量多巴酚丁胺。注射低劑量多巴酚丁胺后，存活心肌收縮力增加，收縮期室壁增厚，而壞死心肌和瘢痕組織對(duì)藥物沒有反應(yīng)，因此可以通過(guò)觀察注射低劑量多巴酚丁胺前后磁共振成像心臟電影了解心肌節(jié)段收縮的活動(dòng)度變化，從而辨別出存活心肌和壞死心肌[5]，并能通過(guò)負(fù)荷和靜息磁共振成像心肌灌注較好的評(píng)價(jià)心肌的灌注儲(chǔ)備，從而預(yù)測(cè)心肌梗死后心肌的恢復(fù)程度。

3低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像的臨床應(yīng)用

3.1評(píng)價(jià)心肌缺血損傷后心肌的收縮儲(chǔ)備

心肌收縮儲(chǔ)備是心肌活性的重要標(biāo)志之一，并與心肌缺血損傷后心肌功能的恢復(fù)程度直接相關(guān)。無(wú)論是急性還是慢性心肌缺血損傷，其損傷的心肌節(jié)段仍有部分心肌具有收縮儲(chǔ)備，一旦冠狀動(dòng)脈恢復(fù)灌注后，這部分心肌收縮力便可恢復(fù)或接近正常，整個(gè)心肌節(jié)段收縮功能可能會(huì)有很大的改善。臨床上低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷多結(jié)合電影磁共振成像技術(shù)來(lái)客觀準(zhǔn)確地評(píng)估心肌節(jié)段室壁的運(yùn)動(dòng)變化[6]。檢查需要全程心電監(jiān)護(hù)，靜息期采用屏氣Truefisp電影序列采集心臟電影，負(fù)荷期用防磁輸液泵從肘靜脈注入多巴酚丁胺，常用檢查劑量為5～10 μg/(kg·min)，正常情況下使用多巴酚丁胺后收縮期室壁增厚≥2 mm。Wellnhofer等[7]根據(jù)每個(gè)心肌節(jié)段室壁的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分級(jí)，正常運(yùn)動(dòng)(0級(jí))，室壁輕至中度運(yùn)動(dòng)障礙(1級(jí))，室壁嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)障礙(2級(jí))，室壁無(wú)運(yùn)動(dòng)(3級(jí))，室壁反向運(yùn)動(dòng)(4級(jí))。結(jié)果表明隨著級(jí)數(shù)的增加，心肌收縮儲(chǔ)備越低，血運(yùn)重建術(shù)后心肌收縮功能恢復(fù)率也就越低。據(jù)國(guó)外多項(xiàng)臨床研究結(jié)果表明，低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像檢測(cè)心肌活性的敏感度、特異性和準(zhǔn)確度分別為76.5%、90.9%、81.7%[8-10]。賀毅等臨床研究表明，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像檢查結(jié)果的敏感度和特異性可達(dá)到89%和94%。Karamitsos等[11]將低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像評(píng)估心肌活性所獲得結(jié)果與測(cè)量舒張期室壁厚度所獲得結(jié)果相比較后，得出前者評(píng)估心肌活性的準(zhǔn)確性更高，認(rèn)為低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像是一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)指標(biāo)。大量臨床實(shí)驗(yàn)研究表明，接受低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的患者無(wú)一例不適反應(yīng)，均可順利完成檢查,因此該方法在臨床上應(yīng)用安全可靠，具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

3.2在血運(yùn)重建中的應(yīng)用

血運(yùn)重建術(shù)最大程度地減輕心肌缺血對(duì)心肌的損害，接受治療的患者也越來(lái)越多。目前血運(yùn)重建治療主要包括：冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)、溶栓治療、經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)，近年還出現(xiàn)一些新的治療手段，如干細(xì)胞移植治療和激光血運(yùn)重建術(shù)。無(wú)論何種治療手段其目的都是為了避免持續(xù)缺血所導(dǎo)致的心肌細(xì)胞不斷病理演變，最大程度使存活心肌收縮功能恢復(fù)正常狀態(tài)。因此心肌活性判斷、缺血后心肌是否存活是血運(yùn)重建前后需要參考的重要因素。低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像可根據(jù)每個(gè)心肌節(jié)段室壁的運(yùn)動(dòng)變化情況判斷出存活心肌與壞死心肌，并能夠有效地評(píng)價(jià)存活心肌的收縮儲(chǔ)備，如果和延遲增強(qiáng)磁共振成像有效結(jié)合可以為臨床上血運(yùn)重建適應(yīng)證的選擇和療效評(píng)價(jià)提供更準(zhǔn)確有效的參考信息[12]。比如檢查后顯示狹窄冠狀動(dòng)脈支配區(qū)的心肌為存活心肌，則應(yīng)首選動(dòng)脈橋，待血流得到恢復(fù)后，存活心肌收縮功能便可逐漸得到改善。

4與其他檢查技術(shù)的對(duì)比研究

4.1低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像與負(fù)荷超聲心動(dòng)圖的對(duì)比研究

低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動(dòng)圖是目前臨床上評(píng)價(jià)心肌活性應(yīng)用最普遍的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，對(duì)低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像的關(guān)注度越來(lái)越大，關(guān)于這兩種技術(shù)的對(duì)比已經(jīng)做了一些研究，Baer等[13]就對(duì)43例心肌梗死(梗死時(shí)間≥4個(gè)月)并有節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)異常的患者分別進(jìn)行低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像和負(fù)荷超聲心動(dòng)圖檢查，并以18F-FDG PET為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像的敏感度和特異性分別為81%和100%，負(fù)荷超聲心動(dòng)圖的敏感度和特異性分別為77%和94%，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像的敏感度和特異性均高于負(fù)荷超聲心動(dòng)圖，從而證明低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在評(píng)價(jià)心肌活性方面更具優(yōu)勢(shì)[14]。賀毅等[15]對(duì)30例陳舊性心肌梗死患者(急性心肌梗死≥3個(gè)月)也分別進(jìn)行低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像和負(fù)荷超聲心動(dòng)圖檢查，結(jié)果得出兩種檢查技術(shù)診斷能力相當(dāng)，但多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像的敏感度和準(zhǔn)確度要略高。負(fù)荷超聲心動(dòng)圖雖然具有方便簡(jiǎn)單，安全無(wú)創(chuàng)，經(jīng)濟(jì)及易普及的特點(diǎn)，但是可重復(fù)性差，過(guò)于依賴操作者，且圖像質(zhì)量常受肺部氣體等因素影響而較差，此外因超聲心動(dòng)圖觀察面為平面，在收縮和舒張過(guò)程中看到的可能是不同的心肌節(jié)段，因此導(dǎo)致診斷準(zhǔn)確性的降低。

4.2低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像心肌灌注與延遲增強(qiáng)磁共振成像的對(duì)比研究

多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像和延遲增強(qiáng)磁共振成像都屬于心臟磁共振成像技術(shù)，延遲增強(qiáng)磁共振成像在臨床上應(yīng)用更廣泛。兩者為不同技術(shù)，負(fù)荷磁共振成像側(cè)重于存活心肌和心肌收縮儲(chǔ)備，延遲增強(qiáng)側(cè)重的是不可逆心肌，兩者均可用于心肌活性的評(píng)價(jià)。國(guó)外相關(guān)研究表明，延遲增強(qiáng)磁共振成像對(duì)不可逆心肌的判斷有著較高的敏感度，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像對(duì)存活心肌判斷有著較高的特異性[16-17]，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在評(píng)價(jià)心肌活性方面整體上要優(yōu)于延遲增強(qiáng)磁共振成像[18]。Kaandorp等[19]將心肌延遲強(qiáng)化透壁度分為4級(jí)，1級(jí)(0～25%)，2級(jí)(25%～50%)，3級(jí)(50%～75%)，4級(jí)(75%～100%)。其中延遲強(qiáng)化程度<50%的心肌節(jié)段，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像檢查后大部分都有收縮儲(chǔ)備，而延遲強(qiáng)化程度>75%的心肌節(jié)段，幾乎都沒有收縮儲(chǔ)備，說(shuō)明在這三段透壁范圍內(nèi)延遲增強(qiáng)磁共振成像所提供的信息足以預(yù)測(cè)心肌收縮功能的恢復(fù)情況；但延遲增強(qiáng)程度為50%～75%的心肌節(jié)段中，61%具有收縮儲(chǔ)備，39%沒有收縮儲(chǔ)備，在這種情況下低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像能更好地鑒別存活心肌。因此當(dāng)延遲強(qiáng)化為心內(nèi)膜下強(qiáng)化和透壁強(qiáng)化時(shí)，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像與延遲增強(qiáng)磁共振成像評(píng)價(jià)心肌活性一致性較好，當(dāng)延遲強(qiáng)化透壁程度在50%～75%之間時(shí)，需要進(jìn)一步進(jìn)行多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像檢查才能更好預(yù)測(cè)心肌活性[15]。負(fù)荷磁共振成像更多心肌功能的信息，而延遲增強(qiáng)磁共振成像反映的是心肌形態(tài)學(xué)的變化，因此負(fù)荷磁共振成像在判斷活性心肌方面優(yōu)于延遲增強(qiáng)磁共振成像。如果將兩種方法有效結(jié)合，可以為存活心肌的評(píng)估提供功能和形態(tài)上更全面準(zhǔn)確的信息[20]；但是對(duì)于是否可以提高預(yù)測(cè)心肌功能恢復(fù)的準(zhǔn)確度方面，目前仍然存在爭(zhēng)議[21]。同18F-FDG PET相比較，多種技術(shù)結(jié)合的心臟磁共振成像在評(píng)估心肌活性方面有著更高的精確性。

4.3與腺苷負(fù)荷的比較

臨床上常用的負(fù)荷藥物有腺苷、潘生丁、多巴酚丁胺等，其中腺苷和多巴酚丁胺負(fù)荷試驗(yàn)更接近運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，比潘生丁等其他負(fù)荷藥物更具優(yōu)越性和安全性，因此兩者均為鑒別心肌活性的最常用負(fù)荷藥。

相關(guān)研究表明，腺苷及多巴酚丁胺負(fù)荷對(duì)于缺血性心臟病的診斷具有同等程度可靠性，其中腺苷負(fù)荷具有較高特異性，而多巴酚丁胺負(fù)荷具有較高敏感性，但腺苷負(fù)荷可減少心臟的運(yùn)動(dòng)及扭動(dòng)，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于多巴酚丁胺負(fù)荷，因此國(guó)外腺苷負(fù)荷磁共振臨床研究相對(duì)更多。

5低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像存在的問(wèn)題及展望

盡管目前低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在臨床中的作用及價(jià)值已被多數(shù)人認(rèn)可，但是無(wú)論在臨床還是實(shí)驗(yàn)室研究中，我們發(fā)現(xiàn)仍然還存在一些問(wèn)題亟待解決。比如，對(duì)射血分?jǐn)?shù)明顯下降(<35%)和多處室壁運(yùn)動(dòng)缺失的病人，用低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像心肌灌注預(yù)測(cè)心肌活性，其敏感度和特異性都有所下降。此外，檢查耗時(shí)長(zhǎng)，不利于急診患者；診斷目前還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；負(fù)荷陰性時(shí)影響放入支架等，這些都限制了多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像在臨床上的推廣。但是由于心臟磁共振成像具有高信噪比，無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)[22]，以及負(fù)荷磁共振成像對(duì)活性心肌判斷的高度特異性，我們可以大膽的相信，隨著更快更高分辨率的掃描序列的開發(fā)應(yīng)用，多巴酚丁胺負(fù)荷磁共振成像可以在IHD領(lǐng)域扮演更加出彩的角色。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(81260213);云南省科技廳-昆明醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合專項(xiàng)基金(2012FB054);云南省教育廳科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(2014Z057);云南省中青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)項(xiàng)目(2015HB068);

作者簡(jiǎn)介：宋林聲 (1992—),在讀碩士。主要從事磁共振診斷研究。Email：18208737382@163.com 通信作者：趙新湘 (1972—),副主任醫(yī)師，碩士導(dǎo)師，主要從事磁共振成像心肌活性研究。Email：zhaoxinxiang2006@126.com

【中圖分類號(hào)】R445.2；R541.4

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2016.03.018

收稿日期：2015-11-20修回日期：2016-01-21

Low-dose Dobutamine Stress MRI Myocardial Perfusion and Assessment of Myocardial Viability

SONG Linsheng1, LU Di2, ZHAO Xinxiang1

【Abstract】Accurately and effectively evaluating myocardial viability for ischemic heart disease has practical clinical significance. With the rapid development of cardiac magnetic resonance imaging technology, the detection of myocardial viability provides many advantages and ways to assess myocardial viability and low-dose dobutamine stresses. Magnetic resonance imaging is quickly becoming a prominent effective inspection method.The purpose of this article is to review the assessment of myocardial viability by low-dose dobutamine stress magnetic resonance imaging and its advancements in treating ischemic heart disease.

【Key words】Ischemic heart disease;Myocardial viability;Low-dose dobutamine;Magnetic resonance imaging