CT負(fù)荷心肌灌注中心率反應(yīng)與灌注異常的相關(guān)性

朱萌萌，徐怡*，朱曉梅，施海彬，祝因蘇，李新立

1.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇南京 210029；2.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科，江蘇南京 210029；*通訊作者 徐怡 yixu@njmu.edu.cn

CT 心肌灌注（computed tomographic myocardial perfusion imaging，CT-MPI）是新興的評(píng)估冠心病的檢查方法，對(duì)評(píng)估心肌血流量及判斷預(yù)后有重要臨床意義[1]。負(fù)荷灌注指在掃描前使用三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）[2]，正常冠狀動(dòng)脈舒張，而病變冠狀動(dòng)脈不能相應(yīng)地?cái)U(kuò)張，對(duì)應(yīng)供血區(qū)域內(nèi)心肌供血相對(duì)減少。在CT-MPI 上表現(xiàn)為碘對(duì)比劑的區(qū)域差異，進(jìn)而提高診斷心肌缺血的特異性和敏感性[3]，為冠心病患者的預(yù)后評(píng)估提供更多信息[4]。

ATP 能夠引起交感神經(jīng)興奮，增加心率[5]。Gebhard 等[6]研究表明對(duì)ATP 的心率反應(yīng)與心肌缺血及冠心病預(yù)后相關(guān)。然而，心率反應(yīng)的定義并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，包括相對(duì)值[7]和絕對(duì)值[8]等。本研究擬探討負(fù)荷CT-MPI 過(guò)程中，ATP 負(fù)荷下心率增加與心肌灌注異常之間的相關(guān)性，并比較心率增加相對(duì)值和絕對(duì)值在預(yù)測(cè)心肌缺血中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2018年6月—2019年7月因已知穩(wěn)定性冠心病或胸悶、胸痛等懷疑冠心病，于江蘇省人民醫(yī)院行負(fù)荷CT-MPI檢查的81例患者，排除腎損害史、對(duì)比劑不良反應(yīng)史、無(wú)法耐受ATP、呼吸配合不佳無(wú)法計(jì)算心肌灌注參數(shù)者，最終納入76例患者，其中男51例，女25例；年齡28～85歲，平均（59±13）歲?；A(chǔ)疾?。禾悄虿?1例（14%），高血壓40例（52%），高血脂31例（40%）；有吸煙史16例（21%），飲酒史15例（20%）。本研究經(jīng)本院臨床試驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（2020-SR-054），所有受檢者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法

1.2.1 CT-MPI檢查 采用第三代雙源CT（Somatom，Siemens），檢查當(dāng)天停用美托洛爾，禁飲濃茶、咖啡。首先掃描鈣化積分圖像以確定CT-MPI 掃描范圍（全部左心室心?。?，經(jīng)前臂靜脈持續(xù)慢速注入ATP 160 μg/（kg·min），3 min后在持續(xù)泵入ATP 的同時(shí)，以6 ml/s 經(jīng)雙筒高壓注入對(duì)比劑碘普羅胺（Ultravist，拜耳）50 ml，最后注入40 ml 生理鹽水。開(kāi)始注射對(duì)比劑4 s后啟動(dòng)前瞻性門(mén)控（R 波后250 ms）結(jié)合搖籃床技術(shù)的全心動(dòng)態(tài)CT-MPI 掃描，掃描時(shí)間30 s。負(fù)荷前靜息時(shí)的平均心率計(jì)為靜息心率，負(fù)荷狀態(tài)下平均心率計(jì)為負(fù)荷心率。心率增加絕對(duì)值=負(fù)荷心率－靜息心率，心率增加相對(duì)值=（負(fù)荷心率－靜息心率）/靜息心率。檢查全程行心電監(jiān)護(hù)，在注射ATP 前后各測(cè)量1次血壓。

1.2.2 圖像分析 心肌灌注圖像分析采用專(zhuān)業(yè)的灌注軟件包，為了定量心肌血流量（myocardial blood flow，MBF），從降主動(dòng)脈取樣計(jì)算動(dòng)脈輸入函數(shù)（arterial input function，AIF），使用混合反卷積模型擬合時(shí)間-密度曲線（time-attenuation curve，TAC）與AIF，然后根據(jù)擬合曲線確定每個(gè)體素的最大斜率，MBF=TAC 最大斜率/AIF 最大值[9]。通過(guò)在灌注圖像上勾畫(huà)感興趣區(qū)（ROI），能夠計(jì)算總體和局部范圍內(nèi)的MBF。所有圖像均由心血管影像組1名主任醫(yī)師和1名副主任醫(yī)師行雙盲法分析，如存在差異，共同討論并取得一致結(jié)果。根據(jù)2002年美國(guó)心臟協(xié)會(huì)制訂的17 節(jié)段模型進(jìn)行分段并勾畫(huà)ROI，ROI 勾畫(huà)盡可能包括節(jié)段中的全部缺損區(qū)域，如無(wú)灌注缺損，則盡可能包括整個(gè)節(jié)段[10]。

患者任一節(jié)段MBF＜120 ml/（min·100 ml）判斷為灌注異常[11]。76例患者中，灌注異常組33例，灌注正常組43例。以負(fù)荷后心率增加絕對(duì)值的中位數(shù)15次/min為界，分為絕對(duì)值變化較小組34例和絕對(duì)值變化較大組42例；以負(fù)荷后心率增加相對(duì)值的中位數(shù)20%為界，分為相對(duì)值變化較小組45例和相對(duì)值變化較大組31例。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 24.0 軟件，正態(tài)分布的定量資料以±s表示，兩組間定量參數(shù)比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，分類(lèi)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。通過(guò)受試者工作特征（ROC）曲線計(jì)算心率增加預(yù)測(cè)心肌灌注異常的診斷效能，心率增加的臨界值由約登指數(shù)確定，即敏感度和特異度和的最大值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者基本信息 檢查前，患者基礎(chǔ)心率為（74±11）次/min，靜脈注入ATP后的負(fù)荷心率為（92±14）次/min。

2.2 灌注正常與異常組間臨床信息和心率反應(yīng)比較76例患者中，灌注正常43例，灌注異常33例，心肌灌注正常和異常見(jiàn)圖1、2。與灌注正常組相比，灌注異常組患者年齡較大，患糖尿病、高脂血癥及吸煙的比例更高（P均＜0.05，表1）。灌注異常組MBF 與心肌血容量（myocardial perfusion volume，MBV）均低于灌注正常組，兩組靜息心率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），灌注異常組的負(fù)荷心率較低（P=0.004，表1）。灌注正常組和異常組ATP 負(fù)荷后心率均較靜息心率增加，但灌注異常組的心率增加絕對(duì)值較低（P=0.013），兩組心率增加相對(duì)值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.086）。

2.3 心率增加絕對(duì)值與心率增加相對(duì)值對(duì)心肌缺血的診斷效能比較 與絕對(duì)值變化較大組比較，變化較小組的MBF 更小[（151.4±26.3）ml/（min·100 ml）比（165.6±28.7）ml/（min·100 ml），t=2.224，P=0.03]，灌注異常的比例更高[59%（20/34）比31%（13/42），χ2=5.941，P=0.02）。相對(duì)值變化較小組MBF 與變化較大組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（164.1±28.6 比152.1±26.9，t=-1.837，P=0.07）。兩組間灌注異常的比例差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[35%（16/45）比55%（17/31），χ2=2.778，P=0.107）。

圖1 男，43歲，心肌灌注正常。因陣發(fā)性胸痛行CT-MPI檢查。曲面重組圖像顯示左前降支近段非鈣化斑塊，管腔最狹窄率約為83%（A）；CT-MPI：灌注圖像牛眼圖（B）、短軸位（C）、二腔心（D）和四腔心（E）顯示左心室心肌灌注未見(jiàn)明顯減低

圖2 男，36歲，心肌灌注異常。冠狀動(dòng)脈支架置入術(shù)后，曲面重組圖像示左前降支近段支架置入后，支架通暢（A）；CT-MPI：灌注圖像牛眼圖（B）、短軸位（C）、二腔心（D）和四腔心（E）示左心室前壁及室間隔灌注顯著低于120 ml/（min·100 ml）

表1 灌注正常與異常組患者臨床特征、心率及灌注參數(shù)比較

ROC曲線顯示，心率增加＜12次/min是判斷灌注異常的臨界值，其敏感度為48.5%，特異度為88.4%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為76.2%，陰性預(yù)測(cè)值為69.1%，準(zhǔn)確率為71.1%。

3 討論

CT-MPI 作為評(píng)估心肌缺血的新的檢查方法，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于臨床[12]。冠心病可能會(huì)引起自主神經(jīng)反應(yīng)異常，通過(guò)監(jiān)測(cè)ATP 引起的心率反應(yīng)能夠?yàn)楣谛牟〉脑u(píng)估提供更多的判斷信息[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，灌注異常組負(fù)荷心率較低，心率增加絕對(duì)值較小，心率反應(yīng)遲鈍。同時(shí)，心率反應(yīng)較鈍者發(fā)生灌注異常的比例也更高。

ATP 注射后引起心率增加的具體原因尚無(wú)定論，但目前主要認(rèn)為與交感神經(jīng)張力增加有關(guān)[5]。正常人輸注ATP后，血清中去甲腎上腺素和腎上腺素增加2倍以上，ATP 引起的心率增加主要由交感神經(jīng)介導(dǎo)。冠心病患者腎上腺素能受體長(zhǎng)期受代償刺激以維持心肌收縮，敏感性逐漸下降，受體逐漸下調(diào)，導(dǎo)致交感神經(jīng)功能障礙[14]。本研究提示灌注異常組患者的心率反應(yīng)變鈍，與既往研究結(jié)果相符[13]，但由于樣本量較少，未進(jìn)行匹配試驗(yàn)，灌注異常組患者平均年齡高，且糖尿病和吸煙的比例也較高[15]，因而推測(cè)灌注異常組心率增加較少也可能部分與此有關(guān)，糖尿病和吸煙患者常伴有自主神經(jīng)病變，且年齡增長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致自主神經(jīng)反應(yīng)減弱。

目前有關(guān)心率反應(yīng)與心肌灌注關(guān)系的研究中，對(duì)心率反應(yīng)的定義并不一致，正常與異常的界限也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前有多種參數(shù)描述血管擴(kuò)張劑引起的心率反應(yīng)，如心率比率（負(fù)荷心率/靜息心率）、心率增加絕對(duì)值、心率增加相對(duì)值等[16]。AlJaroudi 等[7]以心率增加相對(duì)值的中位數(shù)分組，結(jié)果表明終末期腎病心率增加值少者，灌注異常更多，且心率反應(yīng)是全因死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Bellam 等[8]利用心率增加絕對(duì)值研究心率反應(yīng)與灌注結(jié)果和心源性死亡的相關(guān)性。以心率增加絕對(duì)值的三分位數(shù)分組，發(fā)現(xiàn)心率反應(yīng)最低組（心率增加絕對(duì)值＜4次/min）更易出現(xiàn)灌注異常；灌注缺損程度相似的患者，心源性死亡的風(fēng)險(xiǎn)比隨心率增加絕對(duì)值的降低而逐級(jí)升高，心率反應(yīng)降低是心源性死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。本研究比較了心率增加絕對(duì)值和心率增加相對(duì)值與灌注圖像的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)灌注異常組的心率增加絕對(duì)值明顯較低，而相對(duì)值無(wú)顯著差異，但灌注異常組有較低的趨勢(shì)（P=0.08），若增加樣本量，可能發(fā)現(xiàn)其差異。根據(jù)心率增加絕對(duì)值的中位數(shù)分組，絕對(duì)值變化較小組的患者心肌負(fù)荷灌注異常的比例較高。根據(jù)ROC 曲線，心率增加＜12次/min為判斷灌注異常的臨界值，其準(zhǔn)確性為71.1%，表明負(fù)荷態(tài)下心率反應(yīng)對(duì)心肌缺血有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。

本研究的局限性：①單中心小樣本量研究，所得結(jié)果可能并不能外推到其他患者中；②本研究中心率增加相對(duì)值在灌注正常及異常組中無(wú)差異，可能與樣本量較小有關(guān)；③未進(jìn)行隨訪研究，未探究心率對(duì)ATP 的反應(yīng)差異與患者預(yù)后的關(guān)系。

總之，心肌缺血患者對(duì)ATP 的心率反應(yīng)變鈍；心率增加絕對(duì)值對(duì)心肌缺血有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。鑒于本研究樣本量較小，仍需積累更多病例進(jìn)一步證實(shí)本研究發(fā)現(xiàn)。