信达雅什么是心肌缺血现代影像学应如何

什么是心肌缺血？现代影像学应如何界定心肌缺血？（三）

（BoberRM.,JahangirE.WhatIsIschemiaandHowShouldThisBeDefinedBasedonModernImaging?ProgressinCardiovascularDiseases,;57(6):-）.

PET生理学评估

常规PET显像（相对灌注显像）

具备空间分辨率高和衰减校正的PET无创性心肌灌注显像，是评估静息及负荷充血状态下绝对心肌血流量（MBF）的金标准[-]。在心肌灌注显像（MPI）和MBF绝对定量中，目前经过广泛认可的有下列三中放射性显像剂：氧-15水（O-15），氮13-氨水（N13），和铷-82(Rb-82)。前两种需要可在附近回旋加速器生产，而Rb-82的由于半衰期（75s）极短，需要从发生器获取后直接注入病人体内使用。PET的常规静态显像（不做MBF绝对定量）除了可以行衰减矫正去除软组织伪影外，其他均与SPECT-MPI类似。由于PET显像剂核素半衰期较短，因此和Tc-99mSPECT心肌灌注一样，静息及负荷充血PET显像需要两次注射显像剂。并且，由于PET显像具有较高计数和统计率，其图像质量、冠心病解读确定性均优于SPECT[19]。在心肌“缺血”和/或“梗死”的图像解读和诊断方面，PET显像和SPECT一样，使用标准术语“可逆性”和“固定性”。此外，PET心肌灌注显像在预测心脏事件的价值方面，也类似于SPECT显像，即心脏不良事件的发生率随灌注缺损的范围增加而增加。

PET显像的MBF绝对定量

年Gould等人全面综述了PET定量测定MBF的重复性和变异性。综述显示尽管PET测定血流量会出现一点点误差，而这种误差的范围与其他常用的心脏相关测量方法相似，如：冠脉血管显像中的狭窄百分比、超声心动图检查中的射血分数等[18]。这篇综述中引用的绝对定量MBF数据采用的是2D模式的PET扫描和从有经验用户应用自行研发的软件获得的。但是当代，大多数制造商只提供3D采集的PET扫描仪。这就带来一个问题，即PET绝对血流的量化是否能够在3DPET系统上可靠地运行，而对于经验较少和不那么了解技术细节的用户将依赖于商业提供的“即插即用”软件。RUBY-10研究把同一3D扫描仪上采集的绝对心肌血流数据用10种不同的软件包进行测量和对比[]，结果显示，虽然用相同动力学模型的软件都给出了一致的结果，而采用不同动力学模型的软件包处理的结果则存在显著差异。此外，这些结果都没有与侵入性检查的金标准进行比较，因此任何一种软件包的准确性都没有得到确认。因此，有必要与有创性检查数据进行对比评估，对各种软件包、动力学模型和PET扫描仪类型的准确性做进一步的研究。

过去将近25年的时间里，已报道了各种条件下的绝对MBF和CFR值。正常人体在静息和负荷下，整体（全心）绝对血流量通常分别约1.1cc/min/g和≥3.0cc/min/g[18,]（译者注：文中75-1.1的数据在引用文献18的综述中没有发现，而引文表格中正常人数据范围实际分别是0.82±0.06、2.86±1.29cc/min/g）,而正常的全心CFR往往3.0cc/min/g。在无心肌存活、透壁心梗的区域的基底部静息血流量约为0.25cc/min/g，而“边界区”或非透壁心梗区的血流量约为0.4-0.6cc/min/g[]。随着病变区CAD和/或微血管功能障碍情况的恶化,静息心肌血流量保持相对稳定，但该病灶在心肌负荷充血状态下的局部绝对血流量则减低,从而导致局部病灶和整体CFR降低[–]。此外,大量研究证明，与如静息左心室射血分数和相对灌注分数等传统指标比较，绝对血流量评估患者预后的增益价值更大[14,15,,]。这些研究的综合结果表明，重大不良心脏事件（MACE）的发生频率与负荷绝对血流量和CFR成反比。此外，在负荷绝对血流量或CFR尚正常的情况下，“可逆”缺损患者的预后仍然良好。换句话说，就长期预后而言，血流量化分析优先于相对灌注法。因此，问题关键是心肌负荷充血的绝对血流量和/或CFR低至何时会认为“缺血”?

迄今为止，绝大部分研究是以不同的“金标准”作为参考，试图找到绝对MBF的缺血“阈值”。首次报道的是Johnson和Gould的研究，他们在次PET显像中使用了“我见即我知”的方法。他们以如下标准确定心肌缺血的低血流阈值:1)相应心肌区域出现负荷下的灌注缺损，伴同时出现如下一种或两种情况，2)运动中ST段下降，3)运动出现严重心绞痛，而不确定性缺血为至少满足其中3个条件中的一条[]。他们得出结论，是否发生明确缺血的最佳阈值是：当负荷充血心肌血流量（译者注：指负荷使冠脉处于充血的状态）低于0.91cc/min/gm且伴CFR1.74时。不确定性或无心肌缺血的阈值是：当负荷充血心肌血流量低于1.12cc/min/gm和CFR2.03时[]。第二个报道的是Danad等人的前瞻性研究，他们纳入了名患者进行PET负荷试验和血管造影，将PET获得的绝对心肌血流量(MBF)与侵入性检查获得的FFR进行比较，把血流动力学的“显著狭窄”定为冠脉90%狭窄或FFR≤0.80[]。这项研究的主要成果表明,“显著狭窄”区域的平均负荷MBF和CFR分别约为1.73cc/min/g和1.99（译者注：综述原文为冠脉血流储备（CFR）,而所引用的文献为MFR，即心肌血流储备）。他们也得出结论，排除血流动力学显著狭窄的MBF最优阈值为2.3cc/min/g，其具有较高的阴性预测值（每支冠脉96%）[]。虽然这两项研究的“心肌缺血”或“显著狭窄”的数值表面上似乎相当不同，但我们可通过多种方法调整确定“缺血边界”，以缩小这些差异。Johnson和Gould发现的低血流阈值与临床缺血相关，而Danad等找到的则是血流动力学显著狭窄区域的平均血流阈值，以及“正常”血流下限，即在此范围很不可能出现血流动力学意义狭窄。虽然关于“缺血边界”的上下限范围仍有一些争论，但基于这两项研究的共识越来越多。后有可能用区域低血流量与脂肪酸（FA）代谢转换的研究将这些数值加以细化，所用的（示踪剂）可能是I-BMIPP或FCPHA。

相对摄取法和绝对MBF法的联合应用

如上所述，相对血流影像方法有所局限，因为其缺乏心肌灌注的标准化测定单位、低估多血管性病变、过度估计轻度单血管病变。这些局限性除了影响个体水平上的血运重建决定外，无论在过去和对今后的研究都会严重影响所得结论的正确性。另一方面，大多数临床工作者都认识到了这些局限性，并找到了其与传统方法中定义和报告缺血的临床相关关系。随着绝对MBF的引入，上述局限性得到改善。然而，新的问题出现了，主要是如何对这些没有统一的阈值和新术语的结果进行报告？

目前，没有任何正式组织规定标准方法或术语命名法。但是，Johnson和Gould[]已经发表了一种较新且说服力的观点，并被其他学者采纳[]。他们提出一个框图，将绝对血流量和CFR集成到一个二维散点图上，把他们早期发表的“缺血”低血流阈值用在这个图里(图4)。散点图上的彩色编码数据点依照解剖空间排列，并用于创建具有解剖信息的综合血流图，根据血流量从正常到严重减少，将血流图分成了6个不同的区块。绝对血流图与相对灌注图像的结合产生了丰富的生理学综合视图，这超越传统的概念定义，也需要用新的术语。相对灌注图像不一定能反映心肌血流量，我们可以看到可逆性缺损却没有缺血，也可看到不可逆性缺损而有缺血(见图5)。

图4CFR与绝对负荷血流的散点图--获得《美国心脏病学会杂志:心脏病学影像》的许可[]。CFR、负荷血流量、静息血流量及缺血阈值的临床范围在文献里已有报道[18,,,,,,]。在Johnson和Gould提出的框架中，将CFR和负荷血流量在坐标中标记绘制形成不同的血流量“区域”。静息血流量是CFR和负荷血流量的依变量关系也反映在图中。图中不同斜度的虚点线代表生理性的静息血流量。

图5.来源于美国心脏病学会杂志:心脏病学影像中的图2，并获得用图许可[]。图5展示了不同阶段血流容量变化的典型例子。每个子图包含上排的负荷相对摄取图(第1、3、5、7行)和下排的综合血流图(第2、4、6、8行)。静息相对摄取图没有展示，但均表现正常和/或轻微异常（特作说明），不影响临床分析。图A1和A2：A1是一老年男性的正常相对显像，血流容量轻微减低（左心整体平均负荷心肌血流量为1.71cc/min/gm，CFR为2.87）。A2是一做过机械性血运重建中年男性的灌注图像，负荷后诱发出间壁和前壁的相对灌注缺损，但是，血流容量却显示充足(间壁平均CFR为2.99)。四分之一的侧壁及下壁的CFR是3.71，这可解释相对灌注图中间壁和前壁的相对缺损。这例病人结果诠释了无缺血心肌的可逆性改变。图B1和B2：B1是一冠脉致密型钙化的老年男性的灌注图，负荷相对灌注图可见轻度异常（不均匀）。左心整体静息血流量平均为0.62cc/min/gm，负荷血流量为2.55cc/min/gm，CFR为4.11。尽管冠脉钙化积分增加，冠脉血流容量却是正常的。B2为27岁正常志愿者灌注图，负荷相对灌注图可见轻度异常，但冠脉血流容量正常。不均匀的摄取被认为与尼古丁有关。图C1和C2：C1为严重心绞痛中年男性的灌注图，负荷后出现大片的前壁和间壁相对缺损。静息显像中前壁表现为与非透壁心梗一致的摄取减低。最小负荷血流量和CFR分别为0.9cc/min/gm和1，提示血流容量明显严重减低和心肌缺血。这些发现经冠脉造影确认。C2是在扩血管药物负荷试验中出现严重缺血和低血压的中年男性的灌注图。负荷诱发出下侧壁和前壁的相对缺损（静息相对图中下侧壁基底部可见一小范围相对缺损）。血流容量不均匀严重减低，经冠脉造成证实，与冠脉造影结果一致——具有左主干病变的三支冠脉病变。值得注意的是，尽管间壁和侧壁远端的血流容量明显减低，但相对摄取“正常”。这些改变阐释了该病例严重缺血但相对灌注图像正常这种的情况。图D1和D2：D1为一名负荷诱导出现侧壁大范围相对缺损的老年女性的灌注图，然而，血流容量仅可见轻度减低，说明该例显示的缺损不存在心肌缺血。注意在第1间隔支供血区域的的正常血流容量是相对于左旋支供血区域的请予减少的血流容量和小范围的中度减低血流容量（绿色区域）。区域间的血流容量差异有一术语来描述，即相对CFR，是与有创FFR相关的一个无创指标。这例病人结果解释了轻微或极轻缺血的可逆性。D2为一名中年男性负荷后诱发出~50%左室心肌大面积相对缺损图。心肌血流图显示大部分心肌轻度减低的血流容量，但仅见少许散在的小范围的中度血流容量减低或确定的缺血。这例病例也展示了轻微或极轻缺血的可逆性（译者注：可逆性，是心肌灌注显像的术语，指心肌缺血）。

这种解决方案有许多优点。首先，它使缺血的面积和严重程度标准化为绝对数值。尽管不同的中心在“低血流量”的定义、缺血的界限、血运重建的阈值上认识不同，但心肌血流量和CFR值都将使用绝对数值。其次，血运重建的决策及其成功与否的衡量，可以基于绝对数值，而不仅仅是相对心肌血流图像的改变或冠脉造影狭窄百分比的改善[]。病例1说明了这一点，并进一步证明了上述先前研究的局限性和结论[49]。最后，随着CMR和CCTA等其他模态成像也能够量化心肌血流，绝对血流值将可以把不同模态影像进行标准化。

结论

定义“心肌缺血”一直具有挑战性，而且不像以前想的那么简单。在这个多模态影像时代，根据使用解剖、代谢或生理方法不同，形成了有不同的心肌缺血定义。不同模态影像之间的差异，本质上源于这样一个事实，即每种方式都是借助各自成像中的间接指标评价缺血，而不是真正地在组织水平上定量测定氧气的输送（oxygenation）。此外，最常用的探测和治疗心肌缺血的方法（Tc-99SPECT-MPI和侵入性血管造影）均受各自的局限性的影响。随着与冠脉血流相关的检测技术（FFR和PET测定绝对血流量）的发展，心肌缺血的定义将更加明确，并具有高度可重复性和可标准化。无创性PET显像除了可以提供整个心肌的CFR以外，还能提供无衰减的相对灌注图像所带来的好处，以及静息、负荷状态心肌血流量的测量。虽然没有关于PET绝对血流的标准化报告指南，但是已有了确定血流量及其与对应血流灌注关系的框架文献。根据已有的以解剖为基础的血运重建研究结果[41,,]、为数有限的MPI指导的血运重建的研究结果[4,9]、以及有创性血流量检测指导的血运重建所带来的好处[7,8]，未来有必要作进一步研究以明确应用PET(或其他具有血流探测能力的成像模式)这种无创“血流量”检测来指导血运重建的策略是否一个对临床有用的、优秀的、性价比高的方法。毕竟，只有知道了问题的真正所在，才能着手解决问题。

病例分析

一名65岁男性，呼吸短促加重数月，15年前有冠状动脉搭桥病史，血管解剖结构如下:从LIMA到LAD,SVG到OM2,SVG到PDA。他进行了心脏PET负荷显像，并进行了绝对心肌血流定量分析。见图1和图2.

病例图1.MPI心肌灌注图像可见负荷诱发的前壁及前侧壁轻度灌注缺损(黄色，负荷时，前/侧壁)。异常总评分为12分，预示具有发生重大心脏不良事件的高风险。

病例图2.绝对心肌血流图(上排图像)和融合的血流图(下排图像)，显示图1中负荷诱发所见的轻度缺损区仅表现为轻度减低的血流量，该区域通常由对角支和旋支近端动脉供血。在这个区域，MBF降低到了一些患者可能会出现心绞痛的程度(即1.19g/cc/min)[]。值得注意的是，MBF最高的区域位于OM2、PDA和间隔区域，符合这些区域存在旁路移植。

患者随后转做血管造影，在SVG-PDA和SVG-OM2中发现严重血管病变，但未进行FFR检测。根据血管造影表现，给予带药物缓释的支架治疗，PCI术后残余0%狭窄。同时在血管造影中也发现了左旋支开口处的一个严重血管病变，但没有介入治疗处理。三个月后随访，患者心绞痛症状无改善，因此复查心脏PET。患者复查了SPECT负荷心肌灌注显像（图3）及PET心肌灌注显像（图4）

病例图3.MPI心肌灌注负荷显像图.

病例图4.PET心肌灌注显像图像.

以上图3显示负荷诱发的前壁和前侧壁缺损消失了，负荷心肌的总评分较前有改善。据此，有可能得出干预成功的结论，对PDA和OM2区域血管的PCI治疗在某种程度上有助于消除病灶远端的前壁缺血。

然而，对PET显像的绝对心肌定量数据的分析，却发现了不同的情况。如图4所示，在OM2和PDA区域心肌，治疗后的绝对心肌血流实际上是较前降低了，左心MBF由1.82cc/min/gm降至1.53cc/min/gm，最小值由1.19cc/min/gm降至0.97cc/min/gm。由于在负荷状态时绝大多数心肌的绝对血流量均匀减少，导致相对灌注图像得到“改善”的感觉(图3)，从而使负荷心肌总评分转为正常。因此，仅使用相对心肌灌注显像进行图像分析，整体心肌灌注不良可导致假阴性的判断，而加用PET获取的绝对心肌血流数据则可以揭示真正的心肌灌注异常。

（参考文献略）

中国医师协会核医学医师分会科普与信息化工作委员会科普与翻译组

组长：程木华

顾问：马寄晓

终审：李春林

校译：李沂，程木华，吉爱兵，岳殿超，陆克义

翻译：武萍，张茜，赵敏。

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