SPECT 和PET 評(píng)估冬眠心肌聯(lián)合心臟磁共振成像測(cè)定左心室室壁厚度對(duì)缺血性心肌病患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值

曹慧曉，孟晶晶，王輝，田晶，張穎，常智，唐立鈞，李天女，徐磊，李翔，張曉麗

長(zhǎng)期心肌缺血導(dǎo)致心肌局限性或彌漫性纖維化、心臟收縮和（或）舒張功能受損，是缺血性心肌病患者發(fā)生心力衰竭的重要原因。目前針對(duì)缺血性心肌病患者的常見治療方式包括藥物治療、血運(yùn)重建和心臟移植。心臟移植供體少，而積極的血運(yùn)重建可有效改善患者的癥狀和提高生存率，其中評(píng)估冬眠心肌和梗死組織對(duì)于治療方案的制定極其重要[1-2]。

18F-脫氧葡萄糖（FDG）正電子發(fā)射斷層成像（PET）心肌代謝顯像被認(rèn)為是評(píng)價(jià)存活心肌的“金標(biāo)準(zhǔn)”[3]，對(duì)缺血性心肌病患者的預(yù)后有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值[4]。心臟磁共振成像（CMR）具有較高的軟組織分辨率，可精確測(cè)量左心室室壁厚度及判斷心肌是否存活。既往認(rèn)為，CMR 測(cè)定的局部室壁厚度變?。ǎ?～6 mm）提示為疤痕組織[5]。然而，最近研究表明，室壁嚴(yán)重變薄的區(qū)域不一定完全由瘢痕組織組成，可能同時(shí)有冬眠心肌[6]。既往也有研究報(bào)道[7]，PET 聯(lián)合CMR 檢測(cè)存活心肌的準(zhǔn)確度高于單用PET或CMR，而且CMR 延遲強(qiáng)化可準(zhǔn)確評(píng)估心肌疤痕組織[8]。但是，CMR 延遲強(qiáng)化需要使用對(duì)比劑，且成像時(shí)長(zhǎng)、成像質(zhì)量等受諸多因素影響，該技術(shù)的普及和推廣在一定程度上受到限制。此外，冠心病心力衰竭患者常合并慢性腎臟病，靜脈注射釓對(duì)比劑有導(dǎo)致腎原性系統(tǒng)性硬化的風(fēng)險(xiǎn)[9]。在臨床實(shí)踐中，CMR 測(cè)定左心室室壁厚度簡(jiǎn)單、易行，推測(cè)PET 評(píng)估的冬眠心肌聯(lián)合CMR 測(cè)定的左心室室壁厚度可以改善對(duì)缺血性心肌病患者的危險(xiǎn)分層，但迄今為止鮮有相關(guān)研究報(bào)道。因此，本研究旨在探討門控99Tcm-甲氧基異丁基異腈（MIBI）單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像（SPECT）靜息心肌灌注顯像和18F-FDG PET 心肌代謝顯像評(píng)估冬眠心肌聯(lián)合CMR 測(cè)定左心室室壁厚度對(duì)缺血性心肌病患者的預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

研究對(duì)象：回顧性納入2017 年1 月至2020 年8 月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院行門控99Tcm-MIBI SPECT/CT 靜息心肌灌注顯像和18F-FDG PET/CT 心肌代謝顯像并在兩周內(nèi)行CMR 的缺血性心肌病患者75 例。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并其他心肌??；（2）嚴(yán)重心臟瓣膜疾病；（3）心肌代謝圖像質(zhì)量不理想。本研究符合國(guó)家制定的涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理標(biāo)準(zhǔn)和世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)最新修訂的《赫爾辛基宣言》的要求。全部患者及其家屬均對(duì)本次研究知情，并已簽署知情同意書。

圖像采集方法：（1）靜息心肌灌注顯像：顯像劑為99Tcm-MIBI，放化純度＞95%；顯像設(shè)備為德國(guó)西門子SYBMIA INTEVO 16 SPECT/CT 儀，配SMARTZOOM 準(zhǔn)直器。（2）心肌代謝顯像：顯像劑為18F-FDG（北京原子高科股份有限公司）；顯像設(shè)備為德國(guó)西門子PET/CT（Biograph mCT 型）儀?；颊咴? d 內(nèi)均行門控99Tcm-MIBI SPECT/CT 靜息心肌灌注顯像和門控18F-FDG PET/CT 心肌代謝顯像，具體方法參照本團(tuán)隊(duì)既往研究[10-11]。（3）采用德國(guó)西門子3.0T 磁共振儀器（MAGNETOM Verio,A Tim System）、32 通道表面相控陣線圈和心電門控技術(shù)進(jìn)行CMR檢查；心臟電影序列包括左心室短軸及兩腔心、三腔心及四腔心長(zhǎng)軸電影圖像；掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（TR）3.50 ms，回波時(shí)間（TE）1.51 ms，視野（FOV）340 mm×289 mm，像素1.3 mm×0.3 mm×8.0 mm，左心室短軸層厚8 mm，采集8～10 層。

心肌圖像處理與分析：（1）圖像分析由2 位有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師共同閱片，其中1 位為核醫(yī)學(xué)高級(jí)職稱醫(yī)師。門控SPECT 和門控PET 數(shù)據(jù)均采用迭代法進(jìn)行圖像重建，得到左心室短軸、垂直長(zhǎng)軸和水平長(zhǎng)軸斷層圖像。采用QGS 軟件分析門控SPECT 和門控PET 斷層圖像，獲得左心室整體功能參數(shù)，包括左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左心室收縮末期容積（LVESV）和左心室舒張末期容積（LVEDV）。采用QPS 軟件,按照美國(guó)心臟協(xié)會(huì)17 節(jié)段法和5 分法[12]評(píng)估心肌對(duì)99Tcm-MIBI 和18F-FDG 的攝取情況，分值越高代表心肌對(duì)99Tcm-MIBI 和18F-FDG 的攝取程度越低（0 分為正常，1 分為輕度減低，2 分為中度減低，3 分為重度減低，4 分為缺損），分別獲得心肌灌注和心肌代謝異常的總積分，并計(jì)算二者差值，灌注異常分-代謝異常分≥1 分,即心肌灌注-代謝“不匹配”，定義為冬眠心肌。每個(gè)心肌節(jié)段占左心室面積的6%，計(jì)算冬眠心肌節(jié)段占左心室面積的百分比，即冬眠心肌范圍[13]。QPS 軟件將左心室短軸斷層影像自心尖段展開所形成的二維同心圓圖像，并以不同顏色顯示左心室各室壁顯像劑分布的相對(duì)百分計(jì)數(shù)值，即18F-FDG 放射性攝取值（%）。（2）選取左心室舒張末期、收縮末期短軸位電影圖像，導(dǎo)入CMR 后處理軟件中，軟件自動(dòng)勾畫出心內(nèi)、外膜邊界并自動(dòng)計(jì)算心功能參數(shù)（LVEF、LVEDV 和LVESV）。由門控SPECT、門控PET 和CMR 得到的LVEDV 和LVESV 根據(jù)體表面積來(lái)矯正，獲得左心室收縮末期容積指數(shù)（LVESVI）和左心室舒張末期容積指數(shù)（LVEDVI）。左心室舒張末期室壁厚度（EDWT）的測(cè)定由高年資醫(yī)師完成，測(cè)量2 次后取平均值作為最終心肌厚度。根據(jù)既往研究，將左心室EDWT ≥6 mm 定義為左心室室壁厚度正常，而左心室EDWT＜6 mm 定義為左心室室壁厚度減小[5,14]。既往研究表明，在左心室EDWT ＜4 mm的心肌節(jié)段中，血運(yùn)重建后僅有20%的心肌節(jié)段局部室壁運(yùn)動(dòng)有所改善[15]。為此，本研究將左心室EDWT＜4 mm 的心肌節(jié)段定義為極薄心肌。根據(jù)冬眠心肌范圍和極薄心肌節(jié)段數(shù)，將患者分為四組：A組（冬眠心肌范圍≤10%、極薄心肌節(jié)段數(shù)＜2 個(gè)）；B 組（冬眠心肌范圍≤10%、極薄心肌節(jié)段數(shù)≥2個(gè)）；C 組（冬眠心肌范圍＞10%、極薄心肌節(jié)段數(shù)＜2 個(gè)）；D 組（冬眠心肌范圍＞10%、極薄心肌節(jié)段數(shù)≥2 個(gè)）。

隨訪方法：以全因死亡作為隨訪終點(diǎn)，采用查閱患者病案系統(tǒng)、與患者或其親屬電話聯(lián)系的方法進(jìn)行隨訪。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非正態(tài)分布的定量資料以中位數(shù)（P25，P75）表示。對(duì)CMR 測(cè)定左心室室壁厚度減小的心肌節(jié)段進(jìn)行分析，多組間定量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或Mann-Whitney U 檢驗(yàn)；采用Spearman 相關(guān)分析評(píng)估左心室不同類型心肌中EDWT 和18F-FDG 放射性攝取值的相關(guān)性。采用χ2檢驗(yàn)或Fisher 確切概率法分析四組間全因死亡率的差異；采用Cox 單因素和多因素分析評(píng)估全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；通過(guò)Kaplan-Meier 方法獲得生存曲線，采用log-rank 檢驗(yàn)法比較各組間生存率的差異。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 75 例患者的一般臨床資料

在本研究納入的75 例患者中，男性69 例（92.0%），平均年齡（57±10）歲，平均身高（170.1±7.3）cm，平均體重（74.1±10.8）kg；陳舊性心肌梗死35 例（46.7%），高血壓36 例（48.0%），糖尿病26 例（34.7%），高脂血癥17 例（22.7%），吸煙41 例（54.7%），飲酒22 例（29.3%）；47 例（62.7%）接受血運(yùn)重建治療，28 例（37.3%）接受藥物治療。

2.2 SPECT、PET 和CMR 檢查結(jié)果及不同類型心肌中EDWT 和18F-FDG 放射性攝取值的相關(guān)性

CMR 檢查結(jié)果顯示，共有546 個(gè)心肌節(jié)段EDWT＜6 mm，結(jié)合SPECT 靜息心肌灌注和18F-FDG PET 心肌代謝顯像，將這些心肌節(jié)段共分為三類：心肌灌注正常，共185 個(gè)節(jié)段（33.9%）；冬眠心?。ㄐ募」嘧⑴c心肌代謝“不匹配”），共161個(gè)節(jié)段（29.5%）；梗死心?。ㄐ募」嘧⑴c心肌代謝“匹配”），共200 個(gè)節(jié)段（36.6%）。這三類心肌節(jié)段間的EDWT 和18F-FDG 放射性攝取值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.01），其中心肌灌注正常節(jié)段的EDWT 最厚[5.0（4.1，5.5）mm]，而冬眠心肌節(jié)段的18F-FDG 放射性攝取值最大[69.0%（61.5%，75.0%）]，見圖1。

圖1 左心室三類心肌節(jié)段的EDWT 和18F-FDG 放射性攝取值比較

Spearman 分析結(jié)果顯示，心肌灌注正常節(jié)段和冬眠心肌節(jié)段的EDWT 和18F-FDG 放射性攝取值均無(wú)明顯相關(guān)性（P均＞0.05），僅梗死心肌節(jié)段的EDWT 與18F-FDG 放射性攝取值呈弱相關(guān)（r=0.247，P＜0.001）。在梗死心肌節(jié)段中，67.5%（135/200）的心肌節(jié)段18F-FDG 放射性攝取值＜50%[39.0%（29.0%，45.0%）]。在18F-FDG 放射性攝取值＜50%的心肌節(jié)段中，EDWT [3.8（2.8，4.8）mm]與18F-FDG 放射性攝取值呈弱相關(guān)（r=0.200，P=0.02）。但在18F-FDG 放射性攝取值≥50%的心肌節(jié)段中，EDWT [4.2（3.5，5.1）mm]與18F-FDG 放射性攝取值無(wú)明顯相關(guān)性（P=0.073）。

2.3 根據(jù)冬眠心肌范圍和極薄心肌節(jié)段數(shù)區(qū)分的四組患者及其左心室功能比較（表1）

根據(jù)冬眠心肌范圍聯(lián)合極薄心肌節(jié)段數(shù)，在75 例患者中，A 組（冬眠心肌范圍≤10%、極薄心肌節(jié)段＜2 個(gè)）13 例（17.3%），B 組（冬眠心肌范圍≤10%、極薄心肌節(jié)段≥2 個(gè)）14 例（18.7%），C組（冬眠心肌范圍＞10%、極薄心肌節(jié)段＜2 個(gè)）21例（28.0%），D 組（冬眠心肌范圍＞10%、極薄心肌節(jié)段≥2 個(gè)）27 例（36.0%）。四組間左心室功能各參數(shù)的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

2.4 四組患者的生存情況分析

中位隨訪31.0（22.9，37.1）個(gè)月，11 例（14.7%）患者死亡。A 組、B 組、C 組、D 組的全因死亡率分別為0%、0%、14.3%（3/21）和29.6%（8/27），組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.022）。Kaplan-Meier 生存曲線示，四組間的累積生存率差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（log-rank χ2=9.788，P=0.02，圖2）。

圖2 四組的累積生存率比較

2.5 缺血性心肌病患者全因死亡危險(xiǎn)因素的Cox 單因素及多因素回歸分析（表2）

表2 缺血性心肌病患者全因死亡危險(xiǎn)因素的Cox 單因素及多因素回歸分析

Cox 單因素回歸分析示，年齡（HR=1.068，95%CI：1.002～1.138，P=0.044）、冬眠心肌范圍（HR=1.044，95%CI：1.001～1.088，P=0.038）、極薄心肌節(jié)段數(shù)（HR=1.247，95%CI：1.044～1.490，P=0.015）、冬眠心肌范圍聯(lián)合極薄心肌節(jié)段數(shù)（HR=3.727，95%CI：1.320～10.521，P=0.013）均為缺血性心肌病患者全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。校正年齡和性別后，Cox 多因素回歸分析示，PET 評(píng)估的冬眠心肌范圍聯(lián)合CMR 測(cè)定的極薄心肌節(jié)段數(shù)是缺血性心肌病患者全因死亡的唯一獨(dú)立危險(xiǎn)因素（HR=3.578，95%CI：1.236～10.356，P=0.019）。

3 討論

本團(tuán)隊(duì)既往研究發(fā)現(xiàn)，有冬眠心肌的缺血性心肌病患者如果未接受血運(yùn)重建治療而僅采用藥物治療，預(yù)后較差，心原性死亡率較高[11,16]。STICH 亞組研究顯示，冬眠心肌與冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后是否獲益無(wú)明顯相關(guān)性[17]。但該研究的局限性在于采用SPECT 和多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動(dòng)圖評(píng)估冬眠心肌，并未采用評(píng)估冬眠心肌的“金標(biāo)準(zhǔn)”——PET心肌代謝顯像。既往研究報(bào)道，缺血性心肌病合并心力衰竭患者的5 年死亡率高達(dá)50%～84%[18]。因此，在臨床實(shí)踐中，對(duì)這類患者如何制定個(gè)體化治療策略，一直是國(guó)內(nèi)外心血管研究領(lǐng)域的難題。

本研究回顧性納入75 例缺血性心肌病患者，其心功能極差[CMR 檢查示，LVEDV 為183.0（141.2，244.3）ml，LVESV 為135.9（106.9，182.8）ml，LVEF 為25.1%（20.6%，33.0%）]，合并嚴(yán)重的心力衰竭，中位隨訪31 個(gè)月，總死亡率達(dá)14.7%。臨床治療方案的選擇對(duì)于改善這些高?；颊叩念A(yù)后極其重要，而如何精準(zhǔn)評(píng)估冬眠心肌和梗死心肌極其關(guān)鍵。因此，本研究采用SPECT 心肌灌注顯像和PET 心肌代謝顯像來(lái)評(píng)估冬眠心肌，結(jié)合CMR 評(píng)估極薄心肌，利用這些不同影像學(xué)手段各自的優(yōu)勢(shì)，改善對(duì)該類患者的危險(xiǎn)分層。

既往研究采用CMR 延遲強(qiáng)化評(píng)估心肌疤痕組織，發(fā)現(xiàn)這種方法具有重要的臨床價(jià)值[6]。但是，由于該檢查方法需要使用對(duì)比劑，腎功能受損患者禁忌使用，且成像時(shí)長(zhǎng)和成像質(zhì)量受諸多因素影響，一定程度上限制了其應(yīng)用。CMR 電影序列可精確測(cè)量各心肌節(jié)段的室壁厚度，在形態(tài)學(xué)上可判斷心肌是否存活。早期研究認(rèn)為，CMR 測(cè)定的左心室EDWT ＜5～6 mm，提示心肌為不可逆的梗死心肌，無(wú)需采用PET 評(píng)估冬眠心肌。但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，CMR 測(cè)定的左心室室壁厚度（EDWT ＜5 mm）對(duì)于預(yù)測(cè)梗死心肌有很高的靈敏度但特異度低，這些區(qū)域可能仍然有冬眠心肌[5,19]。

本研究發(fā)現(xiàn)，在缺血性心肌病患者中，42.8%（546/1 275）的心肌節(jié)段變?。‥DWT ＜6 mm)，但根據(jù)SPECT 心肌灌注顯像和PET 心肌代謝顯像結(jié)果，其中僅36.8%的心肌節(jié)段為梗死心肌，提示在CMR 發(fā)現(xiàn)變薄的心肌節(jié)段中依然有大部分心肌是存活的。此外，既往研究以18F-FDG 放射性攝取值大于50%作為診斷冬眠心肌的標(biāo)準(zhǔn)[20]，而本研究發(fā)現(xiàn)，在18F-FDG 放射性攝取值＜50%的心肌節(jié)段中，心肌對(duì)18F-FDG 的放射性攝取值和EDWT 之間存在弱相關(guān)性，即室壁越薄，心肌葡萄糖代謝活性越低，提示存活的心肌比例越少。這可以解釋為：在缺血性心肌病的進(jìn)展過(guò)程中，如果患者未及時(shí)接受血運(yùn)重建治療來(lái)改善心肌血供，那么存活的心肌細(xì)胞會(huì)逐步轉(zhuǎn)化為梗死的纖維組織，隨著纖維組織比例增加而冬眠心肌不斷減少，室壁逐步變薄，心肌組織對(duì)葡萄糖的代謝也逐步降低[21]。

既往有研究報(bào)道，在診斷冬眠心肌時(shí)，聯(lián)合PET 和CMR 兩種方法比單獨(dú)采用其中任何一種方法的準(zhǔn)確度更高[7]。在本研究中，多因素Cox 回歸分析結(jié)果表明，SPECT 和PET 評(píng)估的冬眠心肌范圍聯(lián)合CMR 測(cè)定的極薄心肌節(jié)段數(shù)是缺血性心肌病患者全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（HR=3.578，95%CI：1.236～10.356，P=0.019），提示SPECT 和PET 評(píng)估的冬眠心肌范圍聯(lián)合CMR 測(cè)定的極薄心肌節(jié)段數(shù)對(duì)缺血性心肌病患者的危險(xiǎn)分層有重要價(jià)值。冬眠心肌范圍大（＞10%）且極薄心肌節(jié)段多（≥2 個(gè)節(jié)段）的患者預(yù)后最差；而冬眠心肌范圍小（≤10%）的患者，無(wú)論是否合并極薄心肌，即便合并重度心力衰竭，均預(yù)后良好，這類患者可選擇藥物治療，可避免血運(yùn)重建的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)并減少醫(yī)療費(fèi)用。

然而，本研究存在明顯的局限性：本研究為單中心回顧性研究，入選對(duì)象為同時(shí)行SPECT 心肌灌注顯像、PET 心肌代謝顯像和CMR 的缺血性心肌病患者，在臨床實(shí)踐中通常是病情重、難以制定治療決策的患者，因此入選的時(shí)間跨度較大，不僅病例數(shù)量有限，隨訪時(shí)間差異也較大，存在研究對(duì)象選擇性偏倚。因此，需要進(jìn)一步增加樣本量，啟動(dòng)多中心合作研究，來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證本研究結(jié)果。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)，CMR 測(cè)定的變薄心?。‥DWT ＜6 mm）節(jié)段中仍然有較高比例的冬眠心肌。更重要的是，SPECT 和PET 評(píng)估冬眠心肌聯(lián)合CMR 測(cè)定左心室室壁厚度，可改善對(duì)缺血性心肌病患者的危險(xiǎn)分層，期望可指導(dǎo)個(gè)體化治療方案的制定，最終改善患者預(yù)后。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突