心肌灌注成像与MRI在心肌梗死患者左心功能评估中的应用价值

吴东 牛忠锋

心肌梗死是临床常见的心血管疾病，致残率及病死率均较高[1]。世界每年约1 700万人死于心血管疾病，其中心肌梗死病死者约占50%。因此，找到及时、有效的心肌梗死诊断方法，对降低心肌梗死病死率及改善患者预后有重要意义[2-3]。超声心动图、心电图检查快速且无创，广泛应用于各类心血管疾病临床诊断，但单独诊断准确度较低[4-5]。MRI及心肌灌注成像（myocardial perfusion imaging，MPI）均为临床常用的影像学诊断手段，MRI能利用较高的空间分辨率对心功能参数指标进行测定，进而实现对心功能的评估，但MRI检查价格昂贵，限制了临床应用[6-7]。MPI多采取手动勾画非门控心肌灌注断层成像方式评估心功能，诊断准确度高，可有效获取左心室相关量化指标，加上门控技术应用普及，MPI应用价值显著提升[8]。本研究分析MPI与MRI在心肌梗死患者左心功能评估中的应用价值，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2017年6月至2019年6月在龙游县人民医院放射科检查的心肌梗死患者126例为观察组，男73例，女53例，年龄44～79（61.96±7.89）岁；高血压29例，糖尿病16例，高脂血症26例；吸烟38例，饮酒81例；纽约心脏病协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级Ⅰ级10例、Ⅱ级47例、Ⅲ级38例、Ⅳ级31例。另选取同期本院健康体检者126名为对照组，男77名，女49名，年龄41～80（62.33±8.01）岁；吸烟41名，饮酒76名。纳入标准：符合《急性冠脉综合征急诊快速诊疗指南》关于心肌梗死诊断标准[9]；NYHA心功能分级为Ⅰ～Ⅳ级；年龄＜80岁。排除标准：合并其他心脑血管疾病；既往行支架植入术及冠状动脉搭桥术；合并心包疾病、扩张型或肥厚型心肌病、严重心脏瓣膜疾病；存在MPI、MRI检查禁忌证；合并重度心力衰竭；合并恶性肿瘤；陈旧性心肌梗死；存在肾肝等脏器器质性病变；合并严重房室传导阻滞；过敏体质；存在言语沟通障碍、神经系统病变或认知障碍。两组对象一般资料比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经龙游县人民医院伦理委员会批准同意。患者及家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 MPI检查 采用德国西门子公司e.cam双探头单光子发射计算机断层成像仪（single photon emission computed tomography，SPECT），配备低能高分辨准直器，设定窗宽为40%、能峰为140 kev、矩阵64×64，静脉注入99Tcm-甲氧基异丁基异腈（methoxy isobutyl isonitrile，MIBI）740 MBq后1.5 h开始采集，探头旋转180°（从右前斜45°至左后斜45°），1帧/6°。监测心电图，于每个心室搏动频率间期中采集8帧；首先采用SPECT实施断层重建，随后采用图像反卷积去模糊软件进行心功能定量分析，采取缓冲区价值函数滤波反射投影法重建获取左心室短轴、垂直长轴图像，使用定量门控SPECT软件重建后门控心肌灌注图像进行分析，获取心功能参数，包括高峰充盈率（peak filling rate，PFR）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、前1/3充盈时间平均充盈率（average filling rate of the first third filling time，1/3MFR）、高峰充盈时间（time to peak filling，TTPF）、收缩末期容积（end systolic volume，ESV）、舒张末期容积（end diastolic volume，EDV）。比较两组对象MPI检查指标。

1.2.2 MRI检查 选取美国通用电气公司Signa 1.5T超导型磁共振扫描成像仪行MRI检查，梯度切换率为150 T/（m·s），梯度场强40 mT/m，采用通道阵列线圈，配套心电触发及呼吸监视装置、心功能软件包工作站，脉冲序列：采取快速稳态平衡进动采样序列及交互式实施成像模式，设定扫描参数。层厚8 mm，矩阵224×224，视野为35 cm×35 cm，激励次数为1次，反转角为45°，重复时间为1.3 ms，回波时间为3.4 ms；成像方式选取通道阵列线圈，实时定位明确四腔心切面，获取四腔心切面电影图像；于四腔心切面，垂直心尖及二尖瓣中点连线确定一层面覆盖左心室，自心底至心尖逐次作8～10次短轴位电影，成像面为心尖到房室瓣口；呼气末屏气扫描，实施多次扫描获取左心室多层多时相短轴位电影图像，所有数据输送至心功能软件分析，测得LVEF、每搏输出量（stroke volume，SV）、舒张末心肌质量（end diastolic myocardial mass，EMM）、射血率峰值（peak ejection rate，PER）、ESV、EDV。比较两组对象MRI检查指标。两位核医学医生独立分析心肌图像。两位经验丰富影像学医师双盲法进行图像分析，意见一致为评判断标准，意见不一致由第3位影像学医师分析确定。参照美国心脏病学会关于左心室17个节段分法[10]，通过软件自动分析得出血流灌注或代谢的缺损或减低区域，通过视觉或半定量分析，确定存活心肌及梗死心肌的范围。

1.3 统计学处理 采用SPSS 25.0统计软件。计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料组间比较采用χ2检验。MPI和MRI参数间的相关性分析采用Spearman秩相关。两种方法与NYHA心功能分级的一致性分析采取Kappa检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组对象MPI检查结果比较 观察组PFR、LVEF、1/3MFR均低于对照组，TTPF、ESV、EDV均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表1。

表1 两组对象MPI检查结果比较

2.2 两组对象MRI检查结果比较 观察组LVEF、PER均低于对照组，SV、EMM、ESV、EDV均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

表2 两组对象MRI检查结果比较

2.3 MPI和MRI参数的相关性分析MPI参数与MRI参数均呈正相关（均P＜0.05）。见表3。

表3 MPI和MRI参数的相关性分析

2.4 MPI及MRI诊断心肌梗死患者NYHA心功能分级准确率比较MPI、MRI对心肌梗死患者NYHA心功能分级诊断准确率分别为92.06%（116/126）和90.48%（114/126），MPI、MRI一致性检验Kappa值分别为0.887和0.865（P＜0.05）。MPI诊断准确率与MRI诊断准确率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4至表5。

表4 MPI诊断心肌梗死患者的NYHA心功能分级情况

表5 MRI诊断心肌梗死患者NYHA的心功能分级情况

3 讨论

心肌梗死发病率高、危害大，发病时患者多伴有持久且剧烈的胸骨后疼痛以及血清心肌酶活性增高及进行性心电图改变，部分可并发心律失常及心力衰竭等。因此，早期心肌梗死心功能评估，为治疗方案制定及调整提供客观依据成为研究焦点。

急性心肌梗死主要临床表现包括心电图ST段抬高、病理性Q波等。冠状动脉造影诊断准确率高，已成为心肌梗死临床诊断主要手段，但冠状动脉造影属于侵袭操作，不适用于机体状态较差及病情程度较严重的患者[11-12]。MRI具有分辨率高、无创性等优点，广泛应用于心肌梗死临床诊疗。此外，MRI能够形成三维图像，能实现多个时相的心动周期采集，可大幅度提高测量心腔容积的结果准确率[13]。此外，ESV和EDV作为心肌梗死患者左心室形态功能的临床评估重要指标，可准确反映患者心功能状态，其异常状态表明室壁厚度及张力增大，心肌耗氧量增加，心肌缺血的程度加重[14-16]。

MPI是心肌梗死常用诊断措施，MPI采取的99Tcm-MIBI属亲脂性一价阳离子化合物，利用被动扩散方式，进入心肌细胞线粒体，于心肌中分布和心肌血流量间呈正比，与心肌细胞膜完整性有密切关联性。因此，通过注射成像剂，可有效反映心肌血流动及心肌细胞情况，为临床疾病诊断提供依据[17-19]。同时，放射性核素99Tcm-MIBI门控SPECT心肌成像技术，可通过心电图R波触发图像采集程序，利用计算机的迭代重建法或滤波反投影法实施图像重建与断层，获取左心室垂直长轴和水平长轴以及短轴断层图像，从而实现心功能及心肌缺血室壁节段评估[20-22]。此外，MPI检查还可获取心肌灌注及心功能状态相关信息，清晰呈现左心室边界，有助于临床准确判断心肌梗死患者瘤样膨出及矛盾运动，同时MPI属于无创性检查，不会对心功能造成负面影响。另外，MPI检测的LVEF等相关指标也不会受到室壁运动、心室几何形态等影响，可弥补传统诊断方式的不足[23-24]。

古志明等[25]报道心血管病变患者通过MRI、SPECT检测的LVEF指标差异无统计学意义，但ESV及EDV差异明显。王慧峰等[26]报道通过MRI与MPI检测LVEF指标差异无统计学意义，但MPI相较于MRI可低估ESV、EDV，主要原因在于患者灌注成像缺损区在一定程度上影响心脏边界，心功能检测时需去除本底放射性，而且放射性核素成像空间分辨率相对较低。本研究结果显示，MPI与MRI检查的相关参数比较差异有统计学意义，提示MPI和MRI在心肌梗死患者左心室功能的评估有较高的应用价值，可为疾病诊断及心功能评估提供可靠的影像学证据，但本研究数据与上述研究结果存在一定差异，可能与病例选取及操作技术存在差异有关。此外，MPI与MRI在心肌梗死诊疗中均有较高价值，但两种诊断方式都存在一定优缺点。MRI具有无辐射性和无创性，且心功能评估准确率高，尤其在心力衰竭心腔扩大变形、心肌梗死中均可取得良好诊断结果，但MRI设备价格高，基层医院普及率低，限制临床广泛应用。MPI操作简单，可准确反映心肌血流灌注状况，有助于临床评估心肌有无缺血及缺血范围、程度以及最佳心室分割位评定心脏形态。同时，MPI能通过多个心动周期计算左右心室射血分数，进而实现全面评估左心室室壁运动状况[27]。但MPI属于放射性检查，诊断耗时长。因此，临床需要根据患者经济状况、病情等情况综合性评定，选用适合方法诊断心肌梗死及评估心功能。

综上所述，MPI和MRI在心肌梗死患者左心功能评估中均有较高应用价值，临床可根据患者实际情况，选取适宜的检查方式对心肌梗死进行诊断和心功能评估。