1.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院心內(nèi)科(天津 300052)

2.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科(天津 300052)

陳 俊1 張 璋2

CT心肌灌注成像臨床應(yīng)用進展＊

1.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院心內(nèi)科(天津 300052)

2.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科(天津 300052)

陳 俊1張 璋2

CT；心肌灌注；冠心病

最早關(guān)于CT心肌灌注顯像(myocardial perfusion imaging, MPI)的探索始于70年代，但只有在最近由于CT技術(shù)的發(fā)展，特別多排CT出現(xiàn)，CT在空間、時間分辨率和z軸覆蓋范圍上得到大幅提高才使MPI臨床應(yīng)用成為可能，近期已有不少MPI臨床研究發(fā)表，本文綜述這方面的進展。

1 靜態(tài)CT灌注顯像

靜態(tài)CT-MPI和核素心肌灌注顯像原理相似[1]，在造影劑達峰值時分別在休息和負荷狀態(tài)下掃描，通過在首過階段隨血流而來的造影劑在心肌分布特點判斷血流灌注情況。系列研究已經(jīng)證明靜態(tài)CT-MPI的價值。Kurata等[2]首先運用16排CT探索了腺苷負荷下CT-MPI的可行性，與單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)比較有較好的一致性(83%)，但研究提示在較快心率時該CT掃描圖像質(zhì)量受到影響。Rocha-Filho JA等比較了CT冠脈造影(CT coronary angiography,CTA)和CTA+CT-MPI對于狹窄的診斷價值，35位病人以定量冠脈造影(quantitative coronary angiography, QCA)為標準，在血管水平CTA+CT-MPI明顯優(yōu)于CTA，其敏感性、特異性分別為91% vs 83%和91% vs 71%。Kim SM等以MRI-MPI為參照評價第二代64排雙源CT-MPI診斷價值，在50位病人中，CT-MPI診斷灌注缺損的敏感性、特異性分別為：77%和94%。CT-MPI和MRI-MPI陽性相關(guān)(r=0.602,P＜0.001)。作者認為CT-MPI可以探測心肌灌注缺損，敏感性尚待提高。新近Ko BS等[3]運用FFR為標準評價320排CT-MPI診斷效果，在42個病人中，CT-MPI在血管水平診斷敏感性、特異性分別為76% 和84%。雖然CT-MPI+CTA特異性達到98%，但其總體的準確性只有80%。作者認為CT-MPI只有中等程度的準確性，結(jié)合CTA在探測和除外缺血方面有較高的準確性。Nasis A等在20個病人中比較了QCA+SPECT(single photon emission computed tomography)和CTA+CT-MPI對缺血心肌的診斷價值，相對于前者CTA+CTP診斷敏感性、特異性分別為94%和98%。ROC曲線下面積為0.96(P＜0.001)，作者認為CTA+CTP能很好診斷冠脈功能缺血，效果與QCA+SPECT相近。國內(nèi)一些研究[4]運用雙源CT首過及延遲MPI評價心肌活性與SPECT對比結(jié)果一致性良好，作者認為CT-MPI可較為準確地定位心梗并對心肌活性作出評估。最近Habis M等[5]提出了心肌CT值比(CT-MER)的概念試圖量化靜態(tài)CT診斷，該研究在32個病人中評價了CT-MER的價值，以FFR≤0.8為標準，得出CT-MER 0.8為功能缺血的最佳閾值，以此判斷缺血的敏感性、特異性分別為95%和90%，準確性為94%。作者認為負荷CT-MER判斷缺血準確而可行。首個評價靜態(tài)CT-MPI的多中心臨床試驗CORE320研究[6]一共在全球16個中心入選了381位病人，血流限制冠脈狹窄定義為QCA≥50%+核素心肌負荷試驗灌注缺損，結(jié)果顯示在總體患者ROC曲線下面積為0.87，無既往心?；颊邽?.91，無既往冠心病患者為0.93。CTA≥50%狹窄+CT-MPI診斷的敏感性、特異性、陽性預(yù)測價值和陰性預(yù)測價值分別為80%、74%、65%和86%，文章認為CTA+CT-MPI能顯著增加診斷功能狹窄的準確性。同以CORE320研究資料為背景，另一篇文章[7]以QCA≥50%為標準分析了CT-MPI和SPECT對解剖狹窄的診斷價值，CT-MPI和SPECT診斷的敏感性和特異性分別為88% vs 62%和55% vs 67%；研究顯示CT-MPI在診斷解剖狹窄方面優(yōu)于SPECT。2015年Cury RC等[8]發(fā)表了一個對比CT-MPI和SPECT的隨機多中心研究，該研究一共收入124位病人，同時行CT-MPI和SPECT檢查。兩檢查一致率在0.87(95%[CI]，0.77-0.97)，CT-MPI的敏感性和特異性在90%和84%。作者認為CTMPI對可逆性缺血診斷價值不次于SPECT。

除了傳統(tǒng)直觀評價方法，George RT等[9]還提出跨壁灌注比(Transmural Perfusion Ratio，TPR)即內(nèi)層和外層心肌平均CT值之比的概念。正常心肌灌注內(nèi)膜高于外膜層，但當冠脈有明顯狹窄時這個比值會明顯降低，TPR以此變化進行評估。研究中對比QCA+SPECT發(fā)現(xiàn)CTA+TPR診斷的敏感性、特異性、陽性預(yù)測價值和陰性預(yù)測價值在血管水平為79%，91%，75%和92%，作者認為TPR結(jié)合CTA能提高CT診斷能力。隨后，George RT等在50個病人中用320 排CT求得休息和腺苷負荷下TPR，以狹窄≥50%+核素心肌灌注缺損為標準，得出其診斷缺血敏感性、特異性分別為72%和91%。ROC曲線下面積為0.81。作者認為320 排CT-MPI測休息和負荷TPR可更準確探測心肌缺血。

一些研究比較了不同冠脈功能評價方法的不同。Ko BS等對比CTA、CTA+TPR、CTA+CT-MPI三種方法，以有創(chuàng)FFR為標準發(fā)現(xiàn)CTA+TPR和CTA+CT-MPI較CTA有更好的診斷準確性(92% vs 95% vs 83%)，TPR較CT-MPI有更多的假陰性率，推測與廣泛或嚴重缺血致灌注全層減少相關(guān)。2015年Yang DH等[10]在75個病人中，以FFR為標準再次評定CTA、CT-MPI和TPR的價值，CT-MPI在血管水平總體敏感性和特異性為80%和95%，在嚴重鈣化血管為85%和100%。嚴重鈣化者CTA+CT-MPI較CTA明顯提高診斷準確性(綜合改善指數(shù)0.38)。而TPR較CT-MPI診斷價值稍低(ROC曲線下面積：0.759 vs 0.877)。在另一研究中，Wong DT 等[11]以有創(chuàng)FFR為標準在75個病人中比較了CAT+CT-MPI、腔內(nèi)造影劑密度衰減梯度320(TAG320) 和CTA+TAG320+CT-MPI的診斷價值，三者ROC曲線下面積分別為0.845、0.844和0.91。在無明顯鈣化和圖像偽差的條件下CAT+CTMPI和CTA+TAG320診斷價值相似，CTA+TAG320+CT-MPI能提供更好的診斷準確性。最近Gonzalez JA 等[12]對18個臨床研究一共1535個病人進行薈萃分析以FFR為標準評價CTA、CT-MPI和CT血流儲備分數(shù)(CT-FFR)的診斷價值。CTA對功能缺血的敏感性、特異性、陽性預(yù)測價值和陰性能夠預(yù)測價值分別為0.92、0.43、0.56和0.87。CT-FFR和CT-MPI可增加特異性到0.72和0.77，但對敏感性增加不多。在CT-MPI組有較大射線量(CTA∶3.5mSv vsCT-MPI∶9.6mSv)和較多的造影劑用量(145ml)。

在靜態(tài)CT-MPI還有一些其他探索，Magalhaes等研究提示CTA+CT-MPI能克服支架偽像，提高支架內(nèi)再狹窄診斷的準確性。Feuchtner等證明采用高螺距螺旋掃描能降低了輻射劑量。Carrascosa PM等比較了雙能和單能CT在MPI中的價值，兩者ROC曲線下面積0.90 vs 0.80(P=0.0004)，作者認為雙能CT能更好的減少偽差可能更適合MPI分析?，F(xiàn)報道雙能CT-MPI對比MRI、SPECT及冠脈造影診斷的敏感性和特異性在84-96%和74-99%之間。最近，一個旨在評價雙能CT-MPI診斷效果的前瞻性多中心臨床研究已經(jīng)啟動[13]。

總體而言，CT-MPI和SPECT診斷心肌缺血效能相似，與CTA結(jié)合可提高診斷準確性。TPR診斷準確性不如CT-MPI。

2 動態(tài)CT灌注顯像

動態(tài)CT-MPI是通過連續(xù)掃描獲得造影劑-時間衰減曲線后通過數(shù)學模型計算心肌血流(myocardial blood flow,MBF)值。動態(tài)CT掃描理論上最好具備一次掃描覆蓋心臟、掃描在100ms內(nèi)完成、每次心跳獲得數(shù)據(jù)并連續(xù)掃描等條件。當前，已有如最大增強法、最大斜率法、Gamma變量曲線契合法、去卷積法和去卷積+最大斜率雜交法等很多方法求算MBF。簡單計算原理可理解為：造影劑-時間衰減曲線的上升斜率和血流量相關(guān)，而曲線下面積和血液體積相關(guān)。通過心肌造影劑時間曲線上升斜率和動脈輸出上升斜率函數(shù)之比或曲線下面積之比/曲線契合計算出MBF值。

動態(tài)CT-MPI早期研究在動物實驗中取得，近年臨床應(yīng)用也有報道。一些較早研究運用動態(tài)CTMPI測量冠脈血流儲備(coronary flow reserve,CFR)正常值在1.5-2.3之間，冠脈狹窄區(qū)明顯降低。Bastarrika G等應(yīng)用第二代64排雙源CT-MPI在10個病人中對比MRI-MPI定量分析，其敏感性、特異性分別為86%和98%。Greif M等以FFR為標準對比動態(tài)CT-MPI，在67個病人中敏感性、特異性分別為95%和74%。Bamberg F等[14]以FFR≤0.8為標準，得出動態(tài)CTMPI功能缺血閾值為75ml/100ml/ min，將此閾值結(jié)合CTA可將診斷的陽性預(yù)測值從49%提高到78%。在類似的研究中，Rossi A等在80個穩(wěn)定心絞痛病人中對比FFR發(fā)現(xiàn)動態(tài)CT-MPI診斷敏感性、特異性分別為88%和90%。得出MBF血流閾值為78ml/100ml/min。作者還發(fā)現(xiàn)特別在中等狹窄病人，CTA+動態(tài)CT-MPI能顯著提高診斷的特異性。Huber AM等[15]應(yīng)用256排CT 以FFR為參照得出動態(tài)CT-MPI診斷的敏感性、特異性分別為76% 和100%，該研究還與動態(tài)CT-MPI半定量指標如造影劑上升最大峰值、上升斜率、達峰時間等進行比較，發(fā)現(xiàn)CT測MBF和上升斜率診斷準確性較高。

Funama Y等比較了不同CT對于測量的準確性，認為320排CT一次掃描全覆蓋成像更適合用于灌注的定量計算。Bamberg F等[16]在38個病人中以MRI測定MBF為標準評價CT-MBF的準確性，在閾值88ml/mg/min時敏感性、特異性分別為77.8%和75.4%；心肌血流容積在梗死組明顯降低。作者認為動態(tài)CT-MPI有較好的診斷準確性，可以區(qū)分缺血和梗死。Kikuchi Y等[17]應(yīng)用320排CT計算MBF和CFR并與正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission tomography, PET)進行比較。32個病人分別進行休息和負荷掃描，結(jié)果顯示CT和PET所測得MBF有強的相關(guān)性(r=0.95，P ＜0.0001)，CFR兩者有好的相關(guān)性(r=0.67，P=0.0126)。

近年Kono AK等[18]在CT測MBF基礎(chǔ)上提出相對心肌血流比(relative myocardial blood flow ratio, RMBFR)即狹窄和正常區(qū)域MBF之比的概念。在42個病人中，作者對比RMBFR和MBF，以有創(chuàng)FFR為標準，結(jié)果RMBFR相關(guān)性更好(0.76 vs 0.52，P ＜0.01)，ROC曲線下面積RMBFR 和MBF分別為0.85vs0.75。作者認為RMBFR由于較少受計算方法技術(shù)等因素影響，可能是反映心肌功能缺血的更好指標。之后，Wichmann JL等[19]在137位病人中比較了動態(tài)CT測MBF和RMBFR對冠脈狹窄(≥50%)的診斷價值，ROC曲線下面積在MBF和RMBFR組分別為0.882 vs 0.925，兩者敏感性和特異性分別為90.7%vs82.4%和93.1%vs80.5%。RMBFR和MBF的閾值點分別為0.71和103 mL/100mL/ min。結(jié)果支持RMBFR提供一個更好的診斷價值。近期Pelgrim GJ 等[20]對一共32篇CT-MPI文章做Meta分析，共1507個病人，作者比較了分別以核素、冠脈造影和MRI等為標準評價靜態(tài)及動態(tài)CT掃描的結(jié)果認為：各研究間存在較大變異，但總體而言，CT-MPI評價有功能意義的冠脈狹窄是敏感和特異的。各研究的樣本量多數(shù)都不大，CT掃描方案也不盡相同，指出以后標準化CT操作技術(shù)是必要的。

目前，動態(tài)CT-MPI最佳模式方法還未建立，掃描中高射線量問題也待解決。理論上，動態(tài)CTMPI可以測定MBF更具優(yōu)勢，但已發(fā)表的研究間CT-MBF數(shù)值一致性尚不強，目前研究提示絕對MBF并不優(yōu)于相對MBF，也尚沒有研究證明動態(tài)CT-MPI明顯優(yōu)于靜態(tài)CTMPI。對于動態(tài)CT-MPI尚需進一步研究，其意義還需更多大規(guī)模臨床試驗證實。

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(本文編輯: 張嘉瑜)

R445.3

A

國家青年自然基金(81301217)

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.07.044

陳 俊

2016-05-23