核醫(yī)學新技術(shù)助力心血管疾病的精準診療

方緯 李劍明

(1.中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院核醫(yī)學科，北京 100037；2.泰達國際心血管病醫(yī)院核醫(yī)學科，天津 120000)

核醫(yī)學的核素顯像技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學影像學的重要組成部分，也是在不斷發(fā)展和創(chuàng)新中，被稱為“分子影像學”的前沿技術(shù)。本期刊載的六篇主題綜述文章，分別概述了用于心血管疾病診斷的主要核素顯像技術(shù)，包括：基本原理、技術(shù)特點、臨床應(yīng)用和研究進展，全面反映了核素顯像新技術(shù)在心血管疾病的診療過程中所發(fā)揮的重要作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，核素顯像技術(shù)不斷創(chuàng)新，正在由定性診斷逐步發(fā)展為絕對定量診斷，從而更加充分地發(fā)揮了功能診斷的技術(shù)優(yōu)勢。

在慢性穩(wěn)定性冠心病的診療路徑中，以往再血管化治療僅依靠冠狀動脈造影的“解剖學”證據(jù)，而今普遍認為心肌血流的“功能學”證據(jù)是再血管化治療必不可少的決策依據(jù)。在多數(shù)診療指南中，核素心肌灌注顯像、超聲心動圖和心臟磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)等多種無創(chuàng)性功能影像學檢查獲得廣泛推薦，成為再血管化治療的“守門人”[1]。但上述功能影像學技術(shù)也存在局限性，以往僅能對心肌血流進行定性評價，難以提供量化指標，而量化指標對于精準的個體化治療決策極為關(guān)鍵[2]。冠狀動脈CT、心臟MRI和超聲心動圖等都在進行冠狀動脈血流定量方面的探索，但目前最成熟的還是基于核素心肌灌注顯像的心肌血流定量技術(shù)。核素心肌血流定量的關(guān)鍵技術(shù)是實時的動態(tài)斷層采集和精準的物理校正，以往只有正電子發(fā)射斷層成像(positron emission tomography，PET)能實現(xiàn)，但價格過于昂貴，難以普及。隨著單光子發(fā)射計算機斷層成像(single photon emission computed tomography，SPECT)高效探測器和物理校正技術(shù)的創(chuàng)新，SPECT已完全能實現(xiàn)心肌血流的絕對定量，這一新技術(shù)的可行性和準確性已得到普遍認可，未來將會推廣應(yīng)用[3]。另一方面，核素心肌血流定量技術(shù)測定的冠狀動脈血流儲備在冠狀動脈微血管病變方面的應(yīng)用也充分體現(xiàn)了功能診斷的技術(shù)優(yōu)勢[4]，有效地解決了診斷技術(shù)缺乏的臨床難題。

再者，核素顯像的分子影像技術(shù)特征在心血管疾病的精準診斷中發(fā)揮了獨特的作用。

分子影像的基本特征是選擇對功能評價和疾病診斷具有重要意義的分子靶點，構(gòu)建高度特異性結(jié)合的分子顯像藥物，以分子成像的手段準確地評價靶器官的功能變化，為疾病的診斷和治療決策提供依據(jù)[5]。目前臨床應(yīng)用的心肌代謝顯像和心臟交感神經(jīng)顯像都具有分子影像的獨特優(yōu)勢。心肌代謝顯像利用葡萄糖類似物作為顯像藥物，通過心肌細胞葡萄糖代謝機制評價心肌活力，從而評估治療后心功能的恢復，為冠狀動脈血運重建提供重要的決策依據(jù)。由于其精確的分子成像機制，因此被認為是檢測存活心肌的“金標準”。心臟交感神經(jīng)顯像以神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素類似物作為顯像藥物，通過神經(jīng)遞質(zhì)的生物分布和代謝機制評價心肌的交感神經(jīng)支配功能狀態(tài)，是目前唯一能進行心臟神經(jīng)支配功能評價的影像學技術(shù)。由于心臟交感神經(jīng)支配的改變往往早于結(jié)構(gòu)和其他功能的改變，更有利于心力衰竭等疾病的早期診斷、治療選擇和預后評估。

新型分子顯像藥物的不斷創(chuàng)新使核素顯像方法更加多樣化[6]。近年來，隨著心血管疾病中重要分子靶點和分子機制的不斷揭示，為核素分子顯像的發(fā)展提供了廣闊的空間。這一領(lǐng)域的研究極為活躍，近期報道了不少具有臨床應(yīng)用前景的分子顯像藥物，如：以線粒體外膜轉(zhuǎn)運蛋白為顯像靶點的18F-FEDAC，用于評價心肌細胞線粒體功能的變化；以趨化因子受體4為顯像靶點的68Ga-pentixafor，用于心肌炎癥損傷的檢測；以成纖維細胞活化蛋白為顯像靶點的68Ga-FAPI，用以早期發(fā)現(xiàn)心肌纖維化過程；以心肌淀粉樣變性中的微鈣化為靶點的99mTc-PYP，用于鑒別甲狀腺素蛋白相關(guān)心臟淀粉樣變性等，分子顯像技術(shù)的優(yōu)勢使心血管疾病的診斷能進一步深入到分子機制水平，診斷信息將更為豐富細致，同時未來也能為心血管疾病的分子靶向治療提供有針對性的療效評價技術(shù)。

再者，核素顯像與其他影像學技術(shù)的融合進一步提升了精準診斷的能力。

近年來，新型核素顯像設(shè)備的進展，如：SPECT-CT、PET-CT和PET-MRI等，充分體現(xiàn)了多模態(tài)影像學的發(fā)展趨勢，并且已付諸于臨床實踐，更為高效的“一站式”影像學診斷是目前臨床的實際需求。結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合以及功能與功能相結(jié)合都將使影像學診斷技術(shù)發(fā)揮出倍增效應(yīng)[7]。如：在冠狀動脈血流的功能學評價中，冠狀動脈CT測定的血流儲備分數(shù)與核素顯像測定的冠狀動脈血流儲備相結(jié)合，可全面地評價冠狀動脈大血管和微血管病變；在心肌活性的評價中，核素顯像鑒別的冬眠心肌與心臟MRI鑒別的梗死心肌相結(jié)合，有助于更加準確地預測血運重建后心功能的恢復和預后的改善；核素顯像顯示的心肌纖維化形成的活躍程度與心臟MRI發(fā)現(xiàn)的已形成的纖維化瘢痕相結(jié)合，可更加全面地評估心肌纖維化的嚴重程度和發(fā)展趨勢。多種影像學的融合將為心血管疾病的精準診療開辟更為廣闊的發(fā)展空間。

綜上所述，核素顯像具有獨特的技術(shù)特點和技術(shù)優(yōu)勢，在心血管疾病的精準診斷和治療中發(fā)揮著不可替代的作用，同時也擁有巨大的發(fā)展?jié)摿椭档闷诖陌l(fā)展前景。但目前國內(nèi)心臟核素顯像的臨床應(yīng)用與歐美國家相比還存在較大的差距。美國每年心臟核素顯像的檢查數(shù)量在800萬例以上，而中國為10萬例左右。近年來，核醫(yī)學學科發(fā)展越來越受到重視，放射性藥物供應(yīng)、核醫(yī)學科基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及從業(yè)人員培訓等客觀的制約因素正在得到較快的改善。另一方面，核醫(yī)學與心內(nèi)科、心外科及其他影像專業(yè)的多學科交流與合作不斷加強，也是推動核醫(yī)學技術(shù)發(fā)展和拓展臨床應(yīng)用所必不可少的。目前，核醫(yī)學技術(shù)已進入不斷創(chuàng)新和快速發(fā)展的全新階段，相信未來將會在心血管疾病的精準診療中發(fā)揮出越來越重要的作用。