核素心肌灌注的定量及異質(zhì)性分析對病毒性心肌炎的診斷價值

鄧子龍，趙 敏，鄧豪余，李新輝

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，湖南 長沙 410008)

圖1 患者男，26歲，VMC A.節(jié)段靶心圖； B.室壁靶心圖

病毒性心肌炎(viral myocarditis， VMC)是指病毒感染所致心肌局限性或彌漫性的急性或慢性炎癥病變，其發(fā)病率呈逐年上升的趨勢[1]。VMC的臨床表現(xiàn)具有多樣性，如胸痛、心律失常、心力衰竭和心源性猝死等，易導(dǎo)致誤診和漏診[2]。心內(nèi)膜活檢作為診斷VMC的“金標(biāo)準(zhǔn)”，因其有創(chuàng)性且取材時難以準(zhǔn)確定位病灶[3]，在臨床應(yīng)用中受到限制。目前VMC的診斷主要依靠臨床病史以及心電圖、心臟彩色多普勒超聲、核素心肌灌注顯像(myocardial perfusion imaging， MPI)等輔助檢查[1,4]。目前利用MPI診斷VMC主要依靠醫(yī)師目測局灶性或多灶性放射性稀疏或缺損[5]，或評價病變節(jié)段數(shù)，缺乏定量指標(biāo)。本研究采用MPI靶心圖放射性計數(shù)百分比量化心肌灌注，探討心肌灌注異質(zhì)性分析(即放射性攝取的離散程度)診斷VMC的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年5月—2018年8月于我院心內(nèi)科住院的疑似VMC患者37例，其中經(jīng)臨床確診為VMC患者18例(VMC組)，均符合1999年全國會議制訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；排除的19例VMC患者作為非VMC組，包括冠狀動脈粥樣硬化4例、高血壓病4例、心律失常7例、神經(jīng)官能癥4例。所有患者均經(jīng)臨床檢查排除冠狀動脈狹窄、心肌病、各種原因所致心肌損傷等心血管疾病。所有患者均行MPI，并簽署知情同意書。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過。

1.2 儀器與方法 采用Philips Precedence 16 SPECT/CT顯像儀。顯像劑99mTc-MIBI由北京原子高科股份有限公司提供，放射化學(xué)純度>95%。經(jīng)受檢者肘靜脈注射99mTc-MIBI(925～1 110 MBq)后約30 min進食高脂餐，90 min后行MPI。圖像采集自右前斜45°至左后斜45°，1幀/3°，共64幀，采集矩陣64×64。

1.3 圖像分析 圖像傳至Philips圖像處理軟件，排除體位移動、乳腺、肝臟或胃腸道放射性濃聚等導(dǎo)致衰減的因素，獲取非CT衰減校正的心肌短軸、垂直長軸和水平長軸斷層圖像。

由2名具有10年以上診斷經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師觀察、分析圖像，意見不一致時另請1名具有10年以上診斷經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師參與討論，以支持者多的意見為準(zhǔn)。結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)[7]：斷層圖像中無明顯放射性分布減低或減低少于2幀為陰性；在2個不同軸向的斷層圖像中，連續(xù)2幀以上層面出現(xiàn)放射性分布減低為VMC陽性。通過QPS軟件(美國西德斯西奈醫(yī)學(xué)中心)獲得左心室按20節(jié)段分區(qū)的節(jié)段靶心圖和按室壁分區(qū)的室壁靶心圖(圖1)。以靶心圖內(nèi)最高放射性計數(shù)為100%，計算各室壁段的放射性計數(shù)百分比。使用QPS軟件獲得總灌注缺損(total perfusion deficit，TPD)值、靜息總積分(summed rest score， SRS)值，以及評分系統(tǒng)(正常為0分；為放射性輕度減低為1分；放射性中度減低為2分；放射性重度減低為3分；放射性缺損為4分)評估的異常節(jié)段數(shù)(評分≥1視為異常節(jié)段)。

計算靶心圖放射性計數(shù)百分比的變異系數(shù)(coefficient of variation， CV)，即標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值，獲得節(jié)段靶心圖CV(CVs)及室壁靶心圖CV(CVw)。鑒于前間壁基底段和后間壁基底段的生理性變異較多，因此計算CVs時將該2個節(jié)段剔除。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，2組比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。利用ROC曲線評估心肌灌注定量指標(biāo)對VMC的診斷效能，閾值采用約登指數(shù)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料比較 VMC組與非VMC組年齡、前驅(qū)病毒感染史、乏力、ST-T改變、肌鈣蛋白升高、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme-MB, CK-MB)升高及接受β受體阻滯劑治療的例數(shù)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；余指標(biāo)2組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；見表1。

表1 VMC組與非VMC組患者一般資料比較

2.2 心肌灌注分析 斷層圖像中，VMC組檢出陽性患者13例、灌注減低區(qū)28處，病灶分布以左室前壁及下壁居多；非VMC組檢出陽性患者7例，灌注減低區(qū)15處；2組心肌灌注減低區(qū)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05，表2)。

表2 VMC組與非VMC組患者心肌灌注減低區(qū)比較(處)

靶心圖定量分析中，VMC組節(jié)段靶心圖中前壁心尖段、中段、基底段，下壁心尖段、中段、基底段，放射性計數(shù)百分比平均值低于非VMC組(P均<0.05，表3)，室壁靶心圖中前壁及下壁VMC組放射性計數(shù)百分比較非VMC組減低(P均<0.05，表3)，與斷層圖像目測分析顯示的灌注減低部位一致。

2.3 靶心圖定量指標(biāo)及心肌灌注異質(zhì)性分析 與非VMC組比較，VMC組TPD、異常節(jié)段總數(shù)及1分節(jié)段異常數(shù)、CVs明顯增高(P均<0.05)，余指標(biāo)2組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表4。

2.4 ROC曲線分析 CVs、CVw、TPD、SRS診斷VMC的AUC分別為0.83(P=0.001)、0.60(P=0.288)、 0.72(P=0.019)、0.66(P=0.098)，其中以CVs對VMC的診斷效能最優(yōu)，以10.5%為CVs閾值時，其診斷VMC的靈敏度和特異度分別為94.4%和73.7%(圖2)。

圖2 心肌灌注參數(shù)診斷VMC的ROC曲線圖

3 討論

病毒感染心肌后會引起心肌細(xì)胞水腫、溶解等炎癥反應(yīng)，后期將導(dǎo)致心肌長期炎癥損傷、心肌纖維化及瘢痕形成，并逐漸出現(xiàn)心臟擴大、心力衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥[8]。據(jù)報道[1,9]，VMC發(fā)病率在年輕人中最高。歐陽海春等[10]發(fā)現(xiàn)VMC最常見的癥狀為疲乏。既往研究[1,11]表明VMC與前驅(qū)病毒感染史、肌鈣蛋白升高、CK-MB升高相關(guān)，本研究結(jié)果與其相符。

VMC中受損的心肌細(xì)胞攝取99mTc-MIBI與線粒體功能減低或喪失有關(guān)[11]，在MPI圖像上表現(xiàn)為放射性稀疏或缺損。憑肉眼觀察以該表現(xiàn)診斷VMC的靈敏度變化范圍較大(55%～85%)[12-13]，原因可能為：①受閱片者主觀判斷影響較大，缺乏客觀的定量指標(biāo)；②不典型或輕型VMC患者放射性分布減低不明顯，導(dǎo)致“假陰性”出現(xiàn)。本研究通過定量分析發(fā)現(xiàn)VMC患者病灶受累主要在左心室前壁和下壁，與既往研究[11-13]報道一致。

表3 2組心肌灌注放射性計數(shù)百分比(±s，%)

表3 2組心肌灌注放射性計數(shù)百分比(±s，%)

組別前壁前壁心尖段前壁中段前壁基底段前間壁前間壁心尖段前間壁中段前間壁基底段非VMC組(n=19)76.11±8.8781.16±8.5777.37±6.2876.63±6.3876.00±5.1557.68±6.96VMC組(n=18)68.56±7.6270.10±7.0669.39±7.2875.67±5.5577.11±7.2260.94±8.91t值2.784.313.560.49-0.52-1.22P值0.009<0.0010.0010.6260.5960.225組別下間壁下間壁心尖段下間壁中段下間壁基底段下壁下壁心尖段下壁中段下壁基底段非VMC組(n=19)82.63±6.3873.95±7.6658.74±8.0477.74±6.2375.26±8.2967.26±10.38VMC組(n=18)80.33±7.0769.22±5.0955.39±5.7071.50±7.8267.61±8.4559.22±7.96t值1.042.221.472.672.782.65P值0.3070.0340.1520.0120.0090.012組別下側(cè)壁下側(cè)壁心尖段下側(cè)壁中段下側(cè)壁基底段前側(cè)壁前側(cè)壁心尖段前側(cè)壁中段前側(cè)壁基底段非VMC組(n=19)81.21±4.7979.58±5.4167.26±6.8982.63±4.8288.47±3.5076.89±6.46VMC組(n=18)84.44±6.5376.11±6.5863.44±6.8284.72±6.1186.22±6.1572.72±9.87t值-1.711.751.69-1.151.381.51P值0.0970.0900.0990.2580.1860.141組別心尖心尖前段心尖后段室壁靶心圖前壁間壁下壁側(cè)壁心尖非VMC組(n=19)74.84±7.9879.16±6.3678.89±5.9969.05±5.4472.32±7.4877.21±4.1877.58±5.63VMC組(n=18)74.50±8.2780.39±10.0971.06±6.3969.44±5.0165.11±7.0476.06±6.2477.72±7.54t值0.13-0.443.84-0.213.020.66-0.05P值0.8990.662<0.0010.8210.0050.5160.948

表4 2組心肌灌注異質(zhì)性及靶心圖定量指標(biāo)比較

異質(zhì)性分析來源于對腫瘤結(jié)構(gòu)的影像學(xué)研究[14]。某些心肌病的病灶受累也存在異質(zhì)性特征：Sperry等[15]發(fā)現(xiàn)，心臟結(jié)節(jié)病患者在18F-FDG PET顯像中心肌代謝的異質(zhì)性與心血管不良事件的發(fā)生顯著相關(guān)。Lu等[16]研究發(fā)現(xiàn)，肥厚型心肌病患者13N-NH3PET顯像中負(fù)荷心肌血流量的異質(zhì)性增高，且可作為預(yù)測室性心律失常發(fā)生的指標(biāo)?；赩MC心肌受損病灶多為散在、多灶性分布，而與冠狀動脈分布無關(guān)的特征，本研究發(fā)現(xiàn)VMC患者在MPI中節(jié)段性心肌灌注異質(zhì)性(CVs)明顯高于非心肌炎組(P=0.001)。SRS和TPD是最常用的心肌灌注參數(shù)，其反映的是總灌注水平，不能反映局部灌注水平間的差異。本研究發(fā)現(xiàn)心肌灌注異質(zhì)性參數(shù)CVs對VMC的診斷效能優(yōu)于SRS和TPD，提示心肌灌注異質(zhì)性分析可有效反映左心室心肌局部灌注水平之間的差異，能對肉眼不易察覺的灌注減低進行量化和評估，對不典型或輕型VMC的診斷具有一定的價值，可作為目測分析的有效補充。

近年來，心臟MR因能較好地反映出VMC中受損心肌的病變特征而引起廣泛關(guān)注[17]。但本研究18例VMC患者僅5例接受心臟MR檢查。原因可能是心臟MRI需要受過專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)師進行閱片，且幽閉恐懼癥或裝有起搏器的患者無法接受檢查[10,18]，導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受到一定限制。

綜上所述，心肌灌注異質(zhì)性分析可為MPI診斷VMC提供有價值的定量指標(biāo)，亦可為不典型或輕型VMC患者的鑒別診斷提供可靠依據(jù)。VMC的確診還需結(jié)合患者病史等臨床資料綜合考慮。