心脏影像学新进展

来源：丁香园编辑：蓝天

医院的OliverGaemperli博士等对心脏影像学进展做了汇总，文章发表在《欧洲心脏杂志》（EuropeanHeartJournal，EHJ）上。

一、楔子

非侵入性的心脏成像对心血管疾病患者诊断和决策至关重要。最近的创新，主要体现在超声心动图、核成像、计算机断层扫描和心脏磁共振，这些诊断技术提供了新的病理生理见解，可能影响患者的临床管理。本文精心总结了各非侵入性心脏成像手段在技术创新和新兴临床方面的应用。

为了方便大家全方位阅读本文，小编摘选了左室十七段分法的“牛眼图”及其命名方式。

图1.AHA左室十七节段命名：1.基底部前壁；2.基底部近前壁间隔壁；3.基底部近下壁间隔壁；4.基底部下；5.基底部近下壁侧壁；6.基底部近前壁侧壁；7.中部前壁；8.中部近前壁间隔壁；9.中部近下壁间隔壁10.中部下壁；11.中部近下壁侧壁；12.中部近前壁侧壁；13.心尖部前壁；14.心尖部间隔壁；15.心尖部下壁；16.心尖部侧壁；17.心尖帽。

二、超声心动图

研究数据已经证明，斑点追踪超声心动图(STE)在各种心脏疾病患者中左心室(LV)力学和危险分层的作用。基因突变的肥厚型心肌病(HCM)患者更有可能形成反向曲线形态的室间隔(59%)，而无突变患者有更多的S形隔曲(49%)。

有趣的是，与基因突变型患者相比，尽管整个LV应力(GLS)在组间没有明显不同，区域应力分析揭示突变型的HCM患者纵向应力显著受损，集中在左室中部近下壁间隔壁，基底部近下壁间隔壁，基底近前壁间隔壁区域。当患者根据基因型和LV室间隔形态划分，与无突变的HCM患者S形间隔形态相比，左室GLS明显受损在突变型的HCM患者为反向间隔曲线(图2)。

图2.肥厚型心肌病患者的斑点追踪超声心动图。A在表现为反向间隔曲线的基因突变型的肥厚型心肌病患者中，左心室心尖部4腔、2腔和3腔切面的时间-纵向应变曲线及局部纵向应变的极坐标靶心图。基底部和中部间隔壁，间隔前壁和左心室前壁的纵向应变受损最为显著。B表现为S型曲线的无基因突变患者中，左心室的时间-纵向应变曲线及局部纵向应变的极坐标靶心图。与A相比，左心室的局部纵向应变未见明显改变。

间隔壁厚度与应变呈负相关

Quarta等在例心脏淀粉样变患者中，观察到LV室间隔厚度和GLS之间呈现出负相关。尽管显示相对保存LV射血分数，左室GLS受损明显增加，LV室间隔的厚度增加了近1/3。在局部水平，只有基底部和中部心室段随着LV室间隔的厚度增加而显著恶化，顶端部分却显示依旧保存着纵向应变值。

舒张期左室应变率参数优于收缩期

左心室GLS被提出作为心肌梗死大小指标和ST段抬高心肌梗死(STEMI)后LV扩张的一个重要决定因素。

此外Ersboll等研究显示，在例心肌梗死患者中STE派生的心脏舒张指数与长期预后有关。使用STE应变率，即舒张早期峰值应变率(esr)，并且测量脉冲波多普勒峰值速度(E)和esr的比值（E/esr），可作为左室充盈压指标。增加E/esr的四分位数区间，可伴有梗死面积明显增大(基于肌钙蛋白浓度)，LVEF降低，以及左室GLS更多受损。

左室收缩储备可更好预测预后

在无症状的二尖瓣中、重度返流患者并且保留LVEF的患者中，在峰值负荷时的左室收缩功能储备与更好的预后有关。

迷你超声设备的迷人前景

Gianstefani等指出，这些设备的使用可缩短扫描和报告时间，同时能够保持对左室收缩功能、室壁运动异常、严重心包积液和心脏瓣膜病上诊断上良好的评估精度。此外与高端超声系统的扫描相比，迷你超声波设备每次扫描节可节约76%成本。

三、核素成像

非侵入成像安全性有保证

与血管造影相比，随机分配到CMR组的病人死亡率风险比是2.6，SPECT为1.0和负荷超声心动图为1.6。考虑在过去的十年中成像技术的最新进展，这项研究表明，相对于血管造影而言，使用非侵入性成像作为初步诊断CAD的安全性有保证，且对病人的预后没有负面影响以及增加成本。

走在前沿的伽马相机

最新的先进的成像技术来自于最近引入的伽玛相机，使用多准直和心脏镉锌碲合物（CZT）探测器来达到超快的心肌灌注成像。

PET和PET-CT大放异彩

先进的成像技术，如正电子发射断层扫描(PET)和PET-CT等越来越多地用于临床研究。Blankstein等基于PET上分别使用18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)和铷-8，评估例结节性心脏病患者病(没有冠状动脉疾病病史)是否存在心脏炎症或病灶灌注不足。研究结果表明，PET可以识别结节病病人高风险的VT或死亡。

PET中RVEF和梗死面积不能预测SCD

Fallavolita等报道使用PET预测心律失常事件的结果研究显示，在名接受了植入式心律转变器除颤器(ICD)来一级预防心脏性猝死(SCD)缺血性心肌病患者(LVEF27±9%)，PET(11C-间羟基麻黄素)评估了心脏交感神经支配，并结合灌注-FDG成像评估瘢痕。

在平均4.1年随访，16.2%的患者经历了一次SCD的事件(心律失常死亡、由于ICD误放电致心室颤动或VT＞次/分钟)。在PET上，左心室射血分数或梗死大小不能预测SCD，但心肌去神经的程度和范围是可以预测的，这表明交感神经支配成像可能支持选择哪些可能受益于ICD缺血性心肌病患者。

PET-CT可跟踪外周感染栓子

Asmaretal等评估使用18F-FDG造影剂在PET-CT的价值。在72例感染性心内膜炎中检测心脏外病变。PET-CT成像探测到处病变(64是真阳性，其中25个新发现在17个病人中)。在11例病人中这些病变是临床相关性的，包括7例骨髓炎、髂腰肌脓肿1例、胃肠道病变2例和血管假体移植损伤1例(图3)。PET-CT允许跟踪外周感染性栓子，潜在的改善结果指导治疗。

图3.使用18F-FDG造影剂PET-CT评估心内膜炎患者心脏外病变成像。该患者为生物瓣心内膜炎患者，轴向可见2、3腰椎间盘和脊柱全段造影剂聚集，表明有感染（椎间盘炎和脊柱旁肌肉脓肿，箭头示）。结果均经CMR确认（STIR和T1加权像）

18F-氟化钠PET-CT临床价值有待发掘

在分别40例心肌梗死患者和稳定心绞痛患者中，PET-CT使用18F-氟化钠(18F-NaF)(活跃斑块内出血矿化标志)和FDG应用于确定破裂或高危险性冠状动脉粥样硬化性斑块。所有患者均使用侵入性血管造影，而稳定心绞痛患者还进行了血管内超声检查。

在37例心肌梗死患者中，冠状动脉18F-氟化钠摄取的最高水平在罪犯病变中观察到，而FDG摄取通常被心肌摄取掩盖，故而罪犯病变与否并无差异。此外，18例稳定性心绞痛患者(45%)有斑块病灶中可见18F-氟化钠摄取病灶，这些病变与在血管内超声检查观察到的正性重塑、微钙化物和坏死核心有关。虽说如此，前瞻性研究结果表明使用18F-氟化钠PET-CT的临床价值有待进一步发掘。

诊断淀粉样变性的潜在价值

最后，Hutt等使用-99m标记的3,3-双磷酸-1、2-二羧基丙醇酸和SPECT成像显示，名疑似心脏淀粉样变患者是否存在心脏内病变。作者表明这种技术检测TRR淀粉样变是高度敏感的，但对轻链和继发性淀粉样变性不敏感。他们进一步表明，必须结合临床来减少误诊。尽管如此，对于区分不确定类型的淀粉样变性，根据它们的特征性的摄取模式，SPECT可能有附加价值。

四、计算机断层扫描

他汀治疗应考虑CAC评分

冠状动脉钙化(CAC)成像在最近这些年持续发酵，作为一个更加个性化风险分层的方法，其超越了传统的风险因素和生物标志物。在一个关于大型多种族动脉粥样硬化亚组研究试验中，Martin等探索了CAC评分和脂质代谢异常之间的相互作用。

在CAC评分≥分，不管存在严重程度脂质异常与否，患者心血管疾病发生率高(22.7-29.5/0人每年)。相比之下，CAC得分为0的人群，即使存在脂质代谢异常，心血管疾病发生率仅为2.7-5.9/0人每年。个人没有脂质异常但CAC分数≥的心血管疾病发生率高于个人脂质代谢异常且CAC=0的人群，表明使用他汀类药物预防绝对的心血管风险时，CAC评分应强烈考虑。

经常出现的问题是否CAC成像应该辅以CT冠状动脉造影(CTCA)来筛选和风险分层。这个问题由包括不同人群的两项研究得到了解答：FACTOR-64随机临床试验和CONFIRM注册试验(冠状动脉CT血管造影评估临床预后：一项国际多中心注册研究)。

CCTA筛查不改善糖尿病人心血管预后

FACTOR-64试验中，随机纳入例没有CAD症状的1型和2型糖尿病患者，使用CTCA筛查CAD且根据指南进行糖尿病的标准化治疗。基于CTCA是否筛查，分为标准治疗组和强化治疗组(±入侵冠状动脉造影)。在例接受CTCA的患者中，46%，12%和11%分别显示轻度，中度和严重CAD。平均4±1.7年的随访后，主要终点事件率没有差异(包括全因死亡率，非致死性心肌梗死，因不稳定心绞痛需要住院治疗)。

CTCA是强有力的独立预测指标

此外，大型多国多民族CONFIRM注册实验中，有症状的患者接受CAC和CTCA平均25个月扫描研究显示：CTCA中有无斑块存在和严重程度(不管是非阻塞性还是阻塞性)的结果，在校正病人的临床变量和CAC评分后，对于心血管死亡和心肌梗死是一个强有力的独立预测指标。

数学建模预测CAC阈值

在Heinz-NixdorfRecall研究中，Erbel等探讨了5年中接受两次CAC扫描的名无症状的患者(45-74岁)。综合年龄、性别和基线可以得到可预测的冠状动脉钙化发生进展明确的的指数百分位数。心血管疾病的风险因素的控制和医疗干预(包括降低脂质，抗高血压治疗)对CAC进展都没有重大影响。这需要开发数学模型工具预测个人CAC进展，确定预期高风险CAC阈值的到达的年龄。

CTCA需减少辐射剂量

降低CTCA辐射剂量是很重要的。创新迭代图像重建算法是目前允许的有效的噪声抑制手段，其让扫描以非常低的管电流和电压进行。其中一个算法,基于模型的迭代重建，在最近36名随机挑选的患者接受CTCA和侵入性冠状动脉造影中被证明是有效的。使用低管电压(80–kV)和电流(-mA)在一个有效的平均剂量为0.29mSv(相当于10倍胸部X射线剂量)。CTCA图像质量很好，拥有97%可判读的血管节段，且与侵入性血管造影相比也具有高准确性诊断。

CTCA局限性

CTCA的一个局限是缺乏关于狭窄部位的血液动力学意义的信息。CORE是一个大型多中心试验研究，来评估CT灌注成像结合CTCA对于血流受限CAD的诊断准确性，使用一个全面的诊断金标准即侵入性冠状动脉造影联合SPECT心肌灌注成像(图4)。图像分析在独立核心实验室执行。CT灌注时联合CTCA，诊断精度(衡量分析接受者操作特性曲线)显著增加［曲线下面积AUC为0.87，单独使用CTCA时为0.84]。没有心肌梗死病史或CAD时效果更加明显(AUC分别为0.90和0.93)。图4.CTCA联合CT灌注成像应用于64岁男性可疑冠脉疾病患者。A图可见CTCA显示左前降支96%管径狭窄，回旋支87%狭窄，右冠脉60%狭窄；与此对应的（B图示）侵入性造影检查分别为85%、79%、77%狭窄。C图CT灌注成像分别显示远端房室隔前壁轻度缺损，基底部近前壁间隔壁及前壁远端、基底部和心尖间隔壁中度缺损（图左）；远端近下壁间隔壁和近下壁侧壁轻度缺损，远端近前壁间隔壁和远端前壁中度缺损（图中）；远端近下壁间隔壁轻度缺损（图右）。D图SPECT示前壁远端、远端房室隔前壁、基底部近前壁间隔壁和心尖间隔壁中度缺损（图左）；远端前壁中度缺损（图中）；未显示心肌灌注缺损（图右）。

两个新工具：FFRCT和TAG

CT派生的血流储备分数(FFRCT)继续受到







































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