田丁　綜述　張俊峰　審校

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第三人民醫(yī)院心內(nèi)科，上海201999)

?

心肌缺血早期診斷的無創(chuàng)檢查方法進(jìn)展

田丁綜述張俊峰審校

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第三人民醫(yī)院心內(nèi)科，上海201999)

【摘要】心肌缺血的早期診斷能有效避免對(duì)冠心病患者的誤診、漏診，臨床上心肌缺血無創(chuàng)檢查方法仍具有較高的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)對(duì)心肌缺血傳統(tǒng)及相對(duì)新型無創(chuàng)檢查方法的優(yōu)勢、局限、近期新進(jìn)展和運(yùn)用前景進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】心肌缺血；無創(chuàng)檢查方法；冠心病

心肌缺血是由于心臟冠狀動(dòng)脈血液灌注減少，以及心臟供氧的不足，導(dǎo)致心肌能量代謝異常而出現(xiàn)的病理狀態(tài)。心肌缺血根據(jù)患者有無胸痛等臨床癥狀可分為有癥狀性心肌缺血和無癥狀性心肌缺血。有研究表明，冠心病患者若出現(xiàn)心肌缺血，其中約30%的情況是有癥狀的，而約70%無癥狀[1]，且多于一半的穩(wěn)定型心絞痛患者也存在無癥狀性心肌缺血[2]。這些缺乏典型臨床癥狀的患者在臨床上極易被漏診、誤診，因此加強(qiáng)心肌缺血的早期診斷尤為重要。目前國內(nèi)外診斷心肌缺血的方法有多種，可分為無創(chuàng)檢查方法(如平板運(yùn)動(dòng)心電圖、冠狀動(dòng)脈多排CT、心肌灌注成像等)以及被公認(rèn)為心肌缺血檢測金標(biāo)準(zhǔn)的冠狀動(dòng)脈造影，鑒于冠狀動(dòng)脈造影的有創(chuàng)性及價(jià)格昂貴，無創(chuàng)檢查方法對(duì)心肌缺血早期診斷的價(jià)值就凸顯了出來?，F(xiàn)針對(duì)近年來國內(nèi)外心肌缺血無創(chuàng)檢查方法的最新研究成果，梳理相關(guān)傳統(tǒng)檢查方法的近期新進(jìn)展，并對(duì)在此基礎(chǔ)上衍生出來相對(duì)新型無創(chuàng)檢查方法的優(yōu)勢、局限和運(yùn)用前景進(jìn)行綜述。

1運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)

1.1傳統(tǒng)心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)

心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)(electrocardiography exercise test)是通過人為的運(yùn)動(dòng)增加心臟負(fù)荷，在運(yùn)動(dòng)的過程中及運(yùn)動(dòng)結(jié)束后觀察受試者心電圖的改變，從而評(píng)估心肌缺血的情況[3-4]。其主要原理是在確定“靶心率”的基礎(chǔ)上，通過測定心率和收縮壓的增加，確定“極量心率”，以檢出心肌缺血。

運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)是衡量整體心血管功能的受限情況，若出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈病變程度較輕，或病變?yōu)閱沃?，由于病變部位供血區(qū)域較小，形成的側(cè)支循環(huán)代償能力強(qiáng)，或是病變部位產(chǎn)生的ST-T向量抵消等原因，該試驗(yàn)可不表現(xiàn)心肌缺血。同時(shí)，本試驗(yàn)主要以傳統(tǒng)心血管生理學(xué)中的壓力、阻力、血流等指標(biāo)為表征，以目標(biāo)心率、血壓等為終止試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。目前來說這些目標(biāo)的設(shè)定參照為正常人，并未針對(duì)患者的個(gè)體化差異情況，而通常情況下該種“亞極限”對(duì)一般患者而言常常超過了其最大極限。由此可見此方法仍需要對(duì)參加運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)的患者制定個(gè)體化的“亞極限”標(biāo)準(zhǔn)才可進(jìn)一步提高診斷準(zhǔn)確性。

1.2心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing, CPET)與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)相比增加了肺通氣指標(biāo)、攝氧量和二氧化碳排出量等代謝指標(biāo)的監(jiān)測[5]。CPET聯(lián)合測定的方式目前看來是一種更加客觀的心肌缺血臨床檢測方法，在冠心病及心肌缺血的早期診斷中有著良好的運(yùn)用前景。

CPET在觀測運(yùn)動(dòng)心電圖和血壓等變化的基礎(chǔ)上，同時(shí)還觀測氣體交換情況的改變，從而能更早地發(fā)現(xiàn)心肌缺血患者的異常情況[6]。心肌缺血患者在負(fù)荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心肌負(fù)荷增加，但心肌攝氧量并不能相應(yīng)增加，CPET即可在出現(xiàn)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)心肌缺血相應(yīng)表現(xiàn)之前便可發(fā)生攝氧量不增或下降、每瓦功率攝氧量和氧脈搏出現(xiàn)平臺(tái)等，理論上可更好地預(yù)測心肌缺血的發(fā)生。雖然目前攝氧量不增或下降、每瓦功率攝氧量和氧脈搏出現(xiàn)平臺(tái)這些表現(xiàn)并未應(yīng)用到心肌缺血的臨床診斷指導(dǎo)的指標(biāo)中，但仍可以看到CPET以整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系為基礎(chǔ)，在安全性、早期性、個(gè)體化標(biāo)準(zhǔn)和功能評(píng)估上對(duì)心肌缺血早期診斷的重要作用及運(yùn)用前景。

2冠狀動(dòng)脈CT血管成像檢查

2.1傳統(tǒng)多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像

多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像由于在空間和時(shí)間分辨率方面均存在明顯優(yōu)勢，目前仍為常用的心肌缺血早期診斷方法，其不僅可以清晰地顯示冠狀動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)，并且通過CT三維重建技術(shù)后還可多方位顯示冠狀動(dòng)脈血管，對(duì)冠狀動(dòng)脈管壁的鈣化程度、斑塊情況也能很好地檢測。在多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像的基礎(chǔ)上，雙源多層螺旋CT因其Z軸覆蓋范圍、低劑量的掃描模式及較好的時(shí)間分辨率對(duì)心肌缺血的診斷具有較高的敏感度和特異度，可進(jìn)一步提高對(duì)心肌缺血診斷的準(zhǔn)確性[7-8]。

但目前多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像檢查對(duì)于心肌缺血的診斷仍然受所檢測節(jié)段的直徑、鈣化與否等相關(guān)因素的影響，同時(shí)還存在患者呼吸、心率即可對(duì)檢測結(jié)果造成影響的局限性，且對(duì)遠(yuǎn)端血管顯示、血流的變化、側(cè)支情況的反映較差[9]。

2.2負(fù)荷CT心肌灌注

CT設(shè)備不斷發(fā)展，對(duì)心肌缺血的診斷價(jià)值也不斷得到驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上CT心肌灌注應(yīng)運(yùn)而生。通常心臟具有強(qiáng)大的代償功能和調(diào)節(jié)作用，致使冠狀動(dòng)脈存在明顯狹窄的情況下，不少患者靜息狀態(tài)下心肌灌注顯像也可為正常。負(fù)荷CT心肌灌注(stress-CT-MPI)即是在運(yùn)用運(yùn)動(dòng)負(fù)荷或藥物負(fù)荷的狀態(tài)下，利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)算相應(yīng)的心肌血流值、血容積等，可定量評(píng)價(jià)組織灌注，反映心肌血流動(dòng)力學(xué)。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷受限制因素較多，目前負(fù)荷CT心肌灌注多使用藥物負(fù)荷，國內(nèi)外應(yīng)用較多的藥物是腺苷。

腺苷藥物負(fù)荷CT心肌灌注有動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT心肌灌注成像和雙能量CT心肌灌注成像兩種方式。通過同時(shí)注入腺苷藥物與對(duì)比劑，然后采用回顧性心電門控管電流調(diào)節(jié)模式[10-11]，或者動(dòng)態(tài)穿梭模式[12-13]的方式獲取圖像，后期處理的圖像可較好地評(píng)價(jià)心肌血流量，也可很好地反映心肌血流動(dòng)力學(xué)的完整過程，進(jìn)而對(duì)心肌灌注進(jìn)行評(píng)價(jià)[14-15]，對(duì)臨床早期干預(yù)和減少心臟事件發(fā)生率有較大的臨床意義。有研究對(duì)負(fù)荷CT心肌灌注和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層心肌灌注顯像對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，兩者結(jié)果基本一致(83%)[16]。另一項(xiàng)研究表明，128 排雙源多層螺旋CT 動(dòng)態(tài)掃描的同時(shí)還進(jìn)行負(fù)荷雙能模式的回顧性心電門控的掃描，檢測缺血的敏感度和特異度達(dá)93%和99%[17]。另外，64 排雙源多層螺旋CT也進(jìn)行過雙能模式的負(fù)荷掃描，診斷心肌缺血的敏感度和特異度分別為89%和76%[18]。

隨著CT設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，負(fù)荷CT心肌灌注的臨床應(yīng)用也必將越來越多，CT冠狀動(dòng)脈成像與負(fù)荷CT心肌灌注的結(jié)合不僅能較全面地對(duì)心臟結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)也在時(shí)間上方便了患者，減少了二次檢查，對(duì)于實(shí)現(xiàn)患者“一站式”檢查有著重要的作用，在心肌缺血的早期診斷中將有著廣闊的應(yīng)用前景。

3核素心肌灌注顯像

3.1核素心肌灌注成像技術(shù)的運(yùn)用及發(fā)展

核素心肌灌注顯像是心肌灌注的經(jīng)典方法，其不僅對(duì)冠狀動(dòng)脈病變程度及范圍具有良好的判斷，還能夠?qū)π募』钚约皦乃狼闆r給予較準(zhǔn)確評(píng)估，從而有助于預(yù)測療效及遠(yuǎn)期預(yù)后。大量臨床觀察表明發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(ECT)對(duì)心肌缺血的早期診斷具有很高的實(shí)用價(jià)值，ECT主要包括正電子發(fā)射斷層成像術(shù)(PET)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)(SPECT)[19]。PET是在將具有正電子發(fā)射的同位素標(biāo)記物注入人體的基礎(chǔ)上，通過心肌缺血時(shí)能量代謝的不同從而判斷心肌存活性的方法[20]，PET檢查是公認(rèn)的檢測存活心肌的金標(biāo)準(zhǔn)[21]，但目前仍存在價(jià)格昂貴、藥源稀缺、技術(shù)復(fù)雜等局限性，臨床上應(yīng)用仍十分受限。SPECT檢查是利用注入心肌血流灌注示蹤劑，觀察示蹤劑在心肌的分布、攝取、分泌及清除的過程，根據(jù)心肌灌注的參數(shù)變化來評(píng)價(jià)心肌缺血情況[22]。對(duì)比PET檢查的局限性，其具有價(jià)格合理、安全無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)。已有豐富的文獻(xiàn)表明，SPECT檢查較之其他無創(chuàng)檢查，其在診斷陳舊性心肌梗死合并心肌缺血的靈敏度及特異性均有明顯優(yōu)勢，同時(shí)還能較好地預(yù)測和評(píng)估缺血性心肌病的預(yù)后，是推薦評(píng)價(jià)心肌缺血情況的無創(chuàng)檢查方法[23]。

有臨床研究表明，將SPECT與64排CT聯(lián)合應(yīng)用，觀察冠狀動(dòng)脈心肌缺血及狹窄程度，其結(jié)果與冠狀動(dòng)脈造影比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[24]。對(duì)于無癥狀心肌缺血，ECT還可通過分析冠狀動(dòng)脈高鈣分?jǐn)?shù)及動(dòng)脈缺血與阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病的相關(guān)性，達(dá)到對(duì)心肌缺血早期診斷的目的。

ECT對(duì)心肌缺血的檢查，在顯示冠狀血管血流動(dòng)力學(xué)變化及心肌局部血流分布的基礎(chǔ)上，還能夠提供準(zhǔn)確的缺血部位、范圍及程度，靈敏度及特異度均較高。隨著新的放射性核素的問世及新的ECT檢測方法的進(jìn)步，ECT檢查對(duì)心肌缺血的早期診斷仍有巨大潛力。

3.2負(fù)荷門控核素心肌灌注顯像

負(fù)荷門控核素心肌灌注顯像是由于心肌細(xì)胞能夠選擇性地?cái)z取某些放射性核素或被放射性核素標(biāo)記的功能，在體外應(yīng)用SPECT，采集相關(guān)信息并進(jìn)行核素心肌灌注顯像。而利用藥物負(fù)荷可引起冠狀動(dòng)脈進(jìn)一步缺血，分析正常與缺血心肌核素分布出現(xiàn)的明顯差異，對(duì)比靜息和負(fù)荷兩種狀態(tài)下核素的分布情況，同時(shí)觀察負(fù)荷情況下的核素分布缺損在靜息時(shí)是否可逆來判斷心肌缺血。

有研究表明，腺苷藥物負(fù)荷核素心肌灌注顯像診斷心肌缺血的靈敏度為91%，特異性為78%，準(zhǔn)確度為88%[25]。對(duì)于心肌缺血的診斷，負(fù)荷門控核素心肌灌注顯像不僅可以通過藥物負(fù)荷明確心肌缺血情況，同時(shí)通過核素分布的變化，還可觀察到左室大小、室壁運(yùn)動(dòng)及測定左室功能，為預(yù)后判斷提供重要的線索。

4小結(jié)

目前臨床上應(yīng)用到的無創(chuàng)檢查方法對(duì)于心肌缺血，尤其是無癥狀性心肌缺血的診斷及篩查有著十分重要的推廣價(jià)值。通過對(duì)近年來心肌缺血無創(chuàng)檢查方法研究成果的綜述發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)方面，CPET較之傳統(tǒng)心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)在早期性和功能評(píng)估上有著更好的運(yùn)用前景，對(duì)心肌缺血的早期診斷將會(huì)有廣闊的臨床潛力和實(shí)用價(jià)值；影像學(xué)檢查方面，隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及檢查方式的更新等，傳統(tǒng)CT冠狀動(dòng)脈成像與核素心肌顯像對(duì)心肌缺血的早期診斷仍有著不可替代的作用，同時(shí)在此基礎(chǔ)上發(fā)展出的負(fù)荷CT心肌灌注與負(fù)荷門控核素心肌灌注顯像在準(zhǔn)確性和心臟功能評(píng)估上也顯現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢，對(duì)于心肌缺血的早期診斷有著更好的應(yīng)用前景。但目前各種新技術(shù)、新方法的發(fā)展仍有待于進(jìn)一步臨床應(yīng)用的檢驗(yàn)和總結(jié)，具體應(yīng)用則需要根據(jù)患者的個(gè)體情況、費(fèi)用問題、技術(shù)支持及可靠程度制定相應(yīng)的檢查策略。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] Chen SY, Chan CC, Lin YL, et al. Fine particulate matter results in hemodynamic changes in subjects with blunted nocturnal blood pressure dipping[J].Environ Res,2014,131:1-5.

[2]Eslami V, Safi M, Taherkhani M, et al. Evaluation of QT, QT dispersion, and T-wave peak to end time changes after primary percutaneous coronary intervention in patients presenting with acute ST-elevation myocardial infarction[J]. J Invasive Cardiol,2013,25(5):232-234.

[3]Xie Z, Su W, Liu S, et al. Smooth-muscle BMAL1 participates in blood pressure circadian rhythm regulation[J].J Clin Invest,2015,125(1):324-336.

[4]Schillaci G, Battista F, Settimi L, et al.Antihypertensive drug treatment and circadian blood pressure rhythm:a review of the role of chronotherapy in hypertension[J]. Curr Pharm Des,2015,21(6):756-772.

[5]Wasserman K, Hansen J, Sue D, et al. Principies of exercise testing and interpretation[M].5th ed. Philadelphia: Lippincotl Williams&Wilkins,2011: 194-234.

[6]Chaudhry S, Arena RA, Hansen JE, et al. The utility of cardiopulmonary exercise testing to detect and track early-stage ischemic heart disease[J]. Mayo Clin Proc,2010,85(10):928-932.

[7]彭晉,張龍江,羅松,等.雙源雙能量CT 成像評(píng)估豬急性心肌缺血再灌注損傷的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華放射學(xué)雜志,2011,45:974-979.

[8]Bauer RW, Kerl JM, Fischer N, et al. Dual-energy CT for the assessment of chronic myocardial infarction in patients with chronic coronary artery disease: comparison with 3-T MRI[J]. Am J Roentgenol,2010,195(3):639-646.

[9]Sun Z, Jiang W. Diagnostic value of multislice computed tomography angiography in coronary artery disease: a meta-analysis[J]. Eur J Radiol,2006,60(2):279-286.

[10]Okada DR, Ghoshhajra BB, Blankstein R, et al. Direct comparison of rest and adenosine stress myocardial perfusion CT with rest and stress SPECT[J]. J Nucl Cardiol,2010,17(1):27-37.

[11]Blankstein R, Shturman LD, Rogers IS, et al. Adenosine-induced stress myocardial perfusion imaging using dual-source cardiac computed tomography[J]. J Am Coll Cardiol,2009,54(12):1072-1084.

[12]Ho KT, Chua KC, Klotz E, et al. Stress and rest dynamic myocardial perfusion imaging by evaluation of complete time-attenuation curves with dual-source CT[J]. JACC Cardiovasc Imaging,2010,3(8):811-820.

[13]Bamberg F, Becker A, Schwarz F, et al. Detection of hemodynamically significant coronary artery stenosis:incremental diagnostic value of dynamic CT-based myocardial perfusion imaging[J]. Radiology,2011,260(3):689-698.

[14]Schwarz F, Ruzsics B, Schoepf UJ, et al. Dual-energy CT of the heart—principles and protocols[J]. Eur J Radiol,2008,68(3):423-433.

[15]Kang DK, Schoepf UJ, Bastarrika G, et al. Dual-energy computed tomography for integrative imaging of coronary artery disease:principles and clinical applications[J]. Semin Ultrasound CT MR,2010,31(4):276-291.

[16]Kurata A, Mochizuki T, Koyama Y, et al. Myocardial perfusion imaging using adenosinetriphosphate stress multi-slice spiral computed tomography: alternative to stress myocardial perfusion scintigraphy[J]. Circ J,2005,69:550-557.

[17]Weininger M, Schoepf UJ, Ramachandra A, et al. Adenosine-stress dynamic real-time myocardial perfusion CT and adenosine-stress first-pass dual-energy myocardial perfusion CT for the assessment of acute chest pain: initial results[J]. Eur J Radiol,2012,81(12):3703-3710.

[18]Ko SM, Choi JW, Song MG, et al. Myocardial perfusion imaging using adenosine-induced stress dual-energy computed tomography of the heart: comparison with cardiac magnetic resonance imaging and conventional coronary angiography[J]. Eur Radiol,2011,21(1):26-35.

[19]劉文艷, 王晶, 沙飛, 等. PET設(shè)備的成像原理、現(xiàn)狀及展望[J]. 中國醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(10):53-54.

[20]Alexanderson E, Jacome R, Romero E, et al. The importance of multi-imaging diagnosis in cardiology[J]. Arch Cardiol Mex,2011,81(2):154-157.

[21]SobicSaranovic DP, Bojic L, Petrasinovic Z, et al. Diagnostic and prognostic value of gated SPECT MIBI early post-stress imaging in patients with intermediate duke teeadmill score[J].Clin Nucl Med,2013,38(10):784-789.

[22]Minamimoto R, Morooka M, Miyata Y, et al. Incidental focal FDG uptake in heart is a lighthouse for considering cardiac screening[J]. Ann Nucl Med,2013,27(6):572-580.

[23]Hacker M, Jakobs T, Hack N, et al. Combined use of 64-slice computed tomography angiography and gated myocardial perfusion SPECT for the detection of functionally relevant coronary artery stenoses. First results in a clinical setting concerning patients with stable angina[J]. Nuklearmedizin,2007,46(1):29-35.

[24]Mouden M, Otterbanger JP, Timmer JR, et al. Myocardial perfusion imaging in stable symptomatic patients with extensibe coronary atherosclerosis[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2014, 41(1):136-143.

[25]朱傳明, 楊淑貞, 邱進(jìn), 等. 三磷酸腺苷二鈉負(fù)荷心肌灌注顯像在冠心病診治中的臨床應(yīng)用[J]. 實(shí)用醫(yī)技雜志, 2013, 20(6):594-596.

Review of Noninvasive Screening Methods Development in Early Diagnosis of Myocardial Ischemia

TIAN Ding,ZHANG Junfeng

(DepartmentofCardiology,TheThirdPeople’sHospitalAffiliatedtoSchoolofMedicine,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai201999,China)

【Abstract】Early diagnosis of myocardial ischemia can effectively avoid misdiagnosis of coronary heart disease. Noninvasive screening methods of myocardial ischemia still have an important role and value in clinical practice. We will review the strengths, limitations, recent development and application prospect of traditions and a relatively new type of noninvasive of myocardial ischemia.

【Key words】Myocardial ischemia;Noninvasive screening methods; Coronary heart disease

收稿日期：2015-08-12修回日期：2015-10-20

【中圖分類號(hào)】R542.2

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2016.01.006

作者簡介：田丁(1987—)，在讀碩士，主要從事冠心病防治研究。Email: tianding@outlook.com通信作者：張俊峰(1974—)，主任醫(yī)師，博士，主要從事冠心病的綜合防治研究。Email: jfzhang_dr@163.com

基金項(xiàng)目：上海申康市級(jí)醫(yī)院適宜技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目(SHDC12012210)