影像学技术在冠心病诊断中的应用

冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary heart disease，CHD，简称冠心病）已经成为严重危害人类生命健康的最常见疾病之一。早期、准确地诊断冠心病，优化冠心病治疗措施，在冠心病的二级预防中占有重要地位。本文简要综述影像学技术在冠心病诊断中的一些应用进展。

1、放射技术

1.1 X线平片

一般来说，胸部X线检查不能用于确定冠心病的有无，但可为冠心病的诊断提供辅助线索。如X线平片可以显示冠心病患者的左心室增大以及肺循环的改变，后者包括肺淤血、间质性和肺泡性肺水肿等，对于判断病情和评估预后均有重要价值。此外，X线平片检查对于心肌梗死后的一些并发症如室间隔破裂、室壁瘤等亦有一定的诊断价值。

1.2 放射性核素检查

放射性核素心肌显像是对冠心病进行诊断、危险分层和预后评估最有效、最重要的非侵入性诊断技术之一。包括核素心室造影、心肌灌注显像、心肌代谢显像等。其中目前应用最广泛的是心肌灌注显像和心肌代谢显像。

1.2.1 心肌灌注显像

心肌灌注显像的原理是源于心肌细胞对某些阳离子具有选择性摄取能力，通过放射性标记后使心肌显像，局部心肌聚集放射性药物的多少与该区域冠状动脉灌注的血流量呈正相关。1974年Gould首次阐明了应用运动方法通过核素心肌灌注显像诊断冠心病的病理生理机制［1］。在心肌缺血状态下，即使冠状动脉狭窄程度达到90％～95％左右，静息状态下心肌灌注显像仍可表现为正常；但在运动负荷或药物负荷状态下，狭窄冠状动脉的血流动力学可以出现明显变化，心肌灌注显像亦可发生明显异常。随着现代医学的发展，心肌灌注显像经历了从平面到断层再到门控断层，从主要应用放射性核素201Ti进行灌注显像到广泛使用99mTc标记心肌灌注显像剂和发射正电子显像药物的阶段，分析技术也从简单的视觉分析发展到局部心肌定量和门控分析的发展过程。这一系列的发展使现代心肌灌注显像不仅可以更精确地探测到特异性冠状动脉狭窄和心肌缺血的位置，还可以精确量化心肌缺血的范围和程度，捕获左室功能和心肌运动信息，大大提高了心肌灌注显像诊断冠心病、进而对其危险分层和预后评估的临床价值。

1.2.2 心肌代谢显像

生理条件下，心肌代谢主要通过脂肪酸氧化获取能量（占心脏所需能量的40％～60％）。当心肌缺血时，局部血氧含量减少，脂肪酸的氧化代谢相应降低，葡萄糖成为心肌组织代谢的主要底物。这一代谢模式的变化是能够应用正电子核素断层显像（PET）方法识别缺血心肌的重要依据［2］。心肌代谢显像常用的方法有葡萄糖代谢、心肌氧代谢和脂肪酸代谢等，可以用来评价心肌存活和心脏功能，估测预后，辅助确立治疗方案等。以18F-FDG（氟18-脱氧葡萄糖）为例，心肌血流灌注与FDG摄取不一致（失匹配现象），可从非存活心肌中区分出存活心肌；坏死心肌则主要表现为血流灌注与FDG摄取均减少，即血流-代谢匹配性减少；而冬眠心肌主要表现为FDG摄取相对性增加。

1.3 计算机断层扫描（CT）

早期人们应用影像增强透视或X线照片（含电影片）检测冠状动脉钙化。CT，尤其是电子束CT（EBCT）和螺旋CT的应用进一步提高了对冠状动脉钙化检测的效用和效率，特别是应用积分系统进行的定量分析。一项研究纳入了568例样本［3］，其中冠心病患者376例，无冠心病者142例（均经冠状动脉造影证实），旨在验证EBCT对冠心病的诊断价值。结果表明，EBCT检查冠状动脉钙化和积分对冠心病诊断的敏感性、特异性和准确性分别为83％、66.8％、77.5％，且冠心病患者的冠状动脉钙化积分明显高于无冠心病者。由于EBCT是以电子束旋转产生X线以代替常规CT机的X 线管球与检测器旋转的机械扫描，因而扫描速度快（50ms/100ms），时间分辨力、密度分辨力和空间分辨力高，能够清楚的显示心脏及冠状动脉的解剖结构及病理改变。电影扫描和血流扫描还可评价室壁运动，定量评估心室功能，了解心肌和冠状动脉血流灌注状况，在冠心病的预测和诊断、冠状动脉搭桥和PTCA 治疗后的随访中均有重要价值。

1.4 磁共振成像（MRI）

随着自旋回波（SE）和快速/超快速脉冲序列含EPI（回波平面成像）的进展，磁共振成像（MRI）已成为观察心血管系统形态和功能的主要影像学技术之一。特别是MR心肌灌注成像（MR myocardial perfusion imaging，MRMPI），可以用于评价冠状动脉造影不能揭示的心肌微循环灌注，对梗死和存活心肌的检测有重要价值［4］。当前MRMPI采用的成像序列为Turbo FLASH序列，可在一个心动周期采集3～4个层面，覆盖心室大部，时间及空间分辨率高，能够真实地反映心肌灌注及其透壁程度，尤其能够显示对于缺血及坏死最敏感的心内膜下心肌病变。

2、超声技术

二维超声心动图和Doppler超声心动图技术现已普遍用于冠心病的诊断。通过左心室短轴/长轴位观察左心室整体和节段性室壁运动功能，结合负荷试验（多为药物）显示左室壁节段性功能异常常有助于心肌缺血或心肌梗死的判断。慢性心肌梗死区域表现为室壁变薄，纤维化回声增强，收缩运动减弱或消失。在此基础上若室壁局部扩张则为室壁瘤的征象。心肌梗死后室间隔破裂可见肌部间隔回声中断，彩色多普勒检查可显示短路分流。近年来随着超声医学的迅猛发展，超声技术在冠心病诊断中的应用有了很大的发展。

2.1 心肌声学造影（myocardial contrast echocardiography，MCE）

通常情况下，冠状动脉造影显示的只是心外膜下冠状动脉的血流状态，不能反映毛细血管水平的心肌灌注，这是因为冠状动脉狭窄和心肌灌注之间无确切关系。微循环心肌水平灌注才是决定心肌细胞能否得到充分血氧供应的决定因素。因而评价微循环水平的心肌灌注，对于阐明冠心病的病理生理变化具有极重要意义。MCE正是这样一种近年发展起来的新技术，其原理是将特制的微气泡造影剂经由冠状动脉或周围静脉注入，采用二维或多普勒超声技术观察微气泡的背向散射信号［5］。由于微气泡直径小于红细胞，可与红细胞一起自由地通过心肌的毛细血管，因而可被视为红细胞的跟踪剂，进而在毛细血管水平对心肌的微循环灌注进行评价。MCE的适用范围有：（1）急性心肌梗死的早期诊断和治疗方案的确立；（2）溶栓疗效的床旁评价；（3）再灌注治疗无复流现象的识别；（4）冠状动脉侧支循环及心肌存活性的评估；（5）PTCA和冠状动脉搭桥手术的疗效评价；（6）冠心病微血管血流储备的评估和慢性冠心病的早期无创诊断等。

转贴于 中国论文下载中心 http://www.studa.net

2.2 超声心动图负荷试验

超声心动图负荷试验是采用不同的负荷方法，使心肌耗氧量增加，致使冠状动脉血流储备不足以满足其需要，从而诱发心肌缺血，心肌收缩能力产生异常。目前临床较常使用的是多巴酚丁胺负荷试验。方法是在静息状态、泵入不同剂量多巴酚丁胺3min后的负荷停止后4min，按顺序分别记录胸骨旁左室长轴切面、乳头肌水平的左室短轴切面、心尖四腔图、心尖两腔图4个切面图像，对室壁运动异常进行计分，并计算室壁运动计分指数和室壁收缩期增厚率。超声心动图负荷试验对冠心病的早期诊断、存活心肌的监测，再血管化病人的评价［6］以及心脏事件的预测等均有重要价值。

2.3 血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）

血管内超声是近年来发展并应用于临床的一项全新的超声技术。它的微型超声探头可以沿着冠状动脉的指引导丝，到达冠状动脉的主要分支。其不仅能够实时提供探头所到位置的血管腔的形态，而且能够显示血管壁的形态、结构和功能，是迄今为止从形态学方面诊断血管疾病的最理想的方法，有“活体组织学”之称。此外，血管内超声还可以观察血管的收缩和舒张功能变化，对动脉粥样硬化斑块进行定性和定量分析，如软斑块、纤维斑块、钙化斑块和斑块的体积（负荷）［7，8］，并可识别动脉夹层、血栓、冠状动脉痉挛、瘤样扩张以及血管壁内囊肿和血管壁内出血等。血管内超声对于冠状动脉介入治疗有着重要的指导价值。因其能精确地评价斑块的负荷、有无钙化、管腔直径、植入支架贴壁是否完全等，特别是在行左主干病变和开口病变的介入治疗时尤为重要［9］。但有创、价格昂贵限制了其在临床的普遍应用。

3、冠状动脉造影（coronary angiogram）

冠状动脉造影是近年来广泛应用于临床的诊断冠心病的有创技术，被公认为诊断冠心病的“金标准”。结合左心室造影，冠状动脉造影可以揭示冠状动脉狭窄或阻塞性病变的程度、分布、某些粥样硬化病变的特征［10］、侧支循环状态以及左室整体和节段性运动功能等，为冠心病和冠状动脉病变疑难病例的确诊、介入和（或）搭桥手术治疗适应证的选择、疗效验证等提供确切的诊断依据。但冠状动脉造影属有创性技术，可能产生一定的并发症，严重者可以死亡，因而临床应用时应严格掌握适应证。

4、小结

对冠心病影像学检查诊断的要求是应该能够为合理的治疗提供决策依据。冠心病的不同类型、不同的发展时期以及相关的病理和病理生理学变化，对治疗有不同的要求。冠心病的内科治疗、外科治疗和介入治疗及其相互配合，要求影像学检查必须提供确切、全面的诊断信息。而影像学提供的某些重要信息，又可指导、修正治疗方案，便于选择不同或更为有效的治疗方法。例如，对于心肌缺血或心肌梗死的诊断及疗效验证，应以放射性核素检查和超声心动图（两者均包括负荷试验）为主，前者更为准确，后者简便易行。心肌存活的检测以PET和心肌声学造影为佳。MRI和CT，适用于显示陈旧性心肌梗死和室壁瘤的部位、范围和附壁血栓。而对急性心肌梗死患者，MR和CT检查通常不作为首选。MR和CT冠状动脉造影（包括三维重建技术），可以显示冠状动脉近、中段及严重的狭窄，有助于冠心病的筛选。对于冠心病及冠状血管病变形态的确诊，特别是外科手术和（或）介入治疗者适应证的选择，冠状动脉造影仍是不可缺少的“金标准”。但该“金标准”亦有其局限性。如不能够评价微循环水平的心肌灌注（心肌声学造影可以弥补），不能够判断冠状动脉血管壁的情况和斑块的体积（血管内超声可以弥补）等。不同的治疗方案决定了不同的影像学检查技术的选择。此外，还应考虑患者的病情、检查费用和创伤性、安全性等。总之，影像学检查技术的选择应结合本单位和患者的具体情况，具体问题具体分析，以最大限度地有利于患者为首要原则。