Kajander等^[4]对107例冠心病患者进行PET-CT(PET显像剂为¹⁵O-H₂O), 其结果都与CTA进行比较, 结果发现, 单独PET和CTA阴性预测值均可达到97%, 但单独CTA在评估血管狭窄严重度的阳性预测值为81%, 而PET-CT可以将准确性提高到98%。

PET-CT通过PET心肌灌注显像和冠脉CTA实现了一站式(one-stop shop)检查, 使用一次无创性检查可对冠心病患者形态和功能进行综合评价, 为心血管疾病尤其是冠心病的诊断提供了新的手段和模式。王雪梅等^[5]对25例疑冠心病患者进行一站式腺苷负荷¹³NH₃PET心肌灌注显像和冠脉CTA, 结果发现, 冠脉CTA、PET心肌灌注显像及冠脉CTA+PET心肌灌注显像诊断冠心病的灵敏度分别为82.1%、87.5%及93.8%;特异度分别为93.2%、88.9%及100%;准确率分别为92.0%、88.0%及96.0%, 表明冠脉CTA+PET心肌灌注显像诊断冠心病的灵敏度、特异度、准确率都高于单独冠脉CTA及PET心肌灌注显像。因此, PETCT不仅能够提供详细的心脏解剖结构及分子信息, 而且使冠心病的早期诊断变得更加完善。

冠心病的治疗主要包括药物治疗、经皮冠状动脉成形术及冠脉旁路移植术。如何选择治疗方法, 取决于冠心病的严重程度, 包括狭窄的特点、斑块性质、冠脉生理学改变和心脏血流动力学等。临床应用研究表明, PET心肌灌注显像与冠脉CTA相结合, 不仅可提高冠心病诊断的准确性, 并提供患者预后及治疗决策的依据。

Namdar等^[6]研究发现, 在冠心病的治疗决策上, PET-CT有很高的准确性, 以有创的冠状动脉造影阳性且PET有心肌缺血为血运重建术的标准, PET-CT对冠心病治疗决策的准确率达97%。临床实践表明, 冠脉CTA异常、PET心肌灌注显像也异常的, 表明患者存在冠心病且心肌缺血, 在治疗上适宜行冠状动脉血运重建术; 冠脉CTA异常、PET心肌灌注显像正常(除外多支病变造成的假阴性)的, 表明患者存在冠心病但未造成心肌缺血, 治疗上可用药物; 而冠脉CTA和PET心肌灌注显像均正常者, 可以基本除外冠心病且不需要进行进一步的有创性检查; 冠脉CTA正常而PET心肌灌注显像异常, 则可能是心肌微血管功能障碍所致。研究表明, 当PET心肌灌注显像显示存在心肌缺血的情况下, 进行冠脉成形术或冠脉旁路移植术效果好; 而对于PET心肌灌注显像未发现心肌缺血的患者, 即使冠脉CTA可见广泛的冠脉粥样硬化(钙化及非钙化斑块), 也可采取积极的药物治疗, 而暂不需要介入或手术治疗^[7]。

动脉粥样硬化斑块由脂质核、纤维帽和炎性细胞组成。动脉粥样硬化斑块的性质主要取决于斑块内脂质的大小、成分、纤维的帽的厚度以及有无炎性反应等。

PET动脉粥样硬化斑块显像是通过标记动脉粥样硬化斑块的生化成分或炎性细胞显像, 对不稳定性斑块进行探测, 对评估预后具有重要的临床价值。“易损”斑块破裂并诱发血栓形成是发生急性冠状动脉综合征的关键机制, 也是导致心脏事件发生和猝死的原因。很多急性冠脉综合征患者管腔狭窄 < 50%, 说明斑块的性质对急性冠脉综合征有很高的预测价值。Rogers等^[8]研究表明, ¹⁸F-FDG PET可以提供对急性冠脉综合征的斑块性质的检测。

多层螺旋CT的高分辨率成像可以诊断钙化斑块及非钙化斑块, 其诊断钙化斑块的灵敏度为88%~95%、特异度为92%~94%, 诊断非钙化斑块的灵敏度为53%~94%^[9]。但多层螺旋CT对于粥样硬化早期阶段敏感性较低, 这是由于硬线束伪影和钙化的部分容积效应, 影响混合斑块的评价, 同时多层螺旋CT有利于钙化部分的探测, 往往阻碍了邻近钙化成分内非钙化成分的观察^[10]。将PET斑块显像与CT高分辨率显像相结合的PET-CT, 能够衡量动脉粥样硬化结构和功能两方面的特征: ¹⁸FFDGPET反映活跃的斑块炎症, 而CT检测到的斑块钙化程度通常反映疾病的发展阶段^[11]。这样, 可以分辨斑块的性质。

大量研究发现, 50%以上左室功能受损患者有冠心病^[12]。因此, 需要在评价心功能的同时判断有无冠心病。PET-CT在诊断冠心病的同时还能判断心肌存活, 评价心室功能。当心功能受损时, 尽管心输出量减低, 但多层螺旋CT仍能获得高质量的冠状动脉造影图像, 从而准确诊断冠状动脉有无狭窄及狭窄位置、范围及程度, 而PET方面, 心肌灌注显像结合心肌代谢显像不仅能鉴别功能障碍心肌的存活与否, 还能通过门控技术获得心功能信息, 心肌存活的范围能预测血运重建后左室功能恢复的情况。对心肌存活阶段合并严重功能不全者进行血运重建, 心功能可明显改善。因此, 有严重心功能不全患者行PET-CT不仅可以了解血管解剖变化、心肌组织活性, 还能测定左室射血分数, 评价局部心肌功能, 对患者进行危险分层, 为判断预后提供帮助, 而且避免不必要的有创性检查。

随着心脏自主神经显像剂的开发, PET-CT心脏神经支配显像的临床研究日趋增多, 在缺血性心脏病、心力衰竭、肥厚性心肌病、糖尿病及心律失常等疾病研究中取得了可喜成绩^[13-16]。通过放射性核素标记受体的相应配体或类似物, PET-CT能够实现心脏神经递质和受体显像, 直视心脏神经末梢、突触间隙和突出后神经递质传导过程和显示心脏受体密度、亲和力和活性, 进而能对心脏神经支配作用进行判断, 为临床心血管疾病的早期诊断提供客观依据。在各种心脏疾患(如急慢性心肌缺血、心肌梗死、心律失常、高血压、糖尿病、肥厚性心肌病及家族性自主神经功能异常等)情况下, 心脏自主神经系统的改变发生于心脏出现明显结构和功能异常之前, 且不能被常规的形态及功能检测方法观察到。因此, 建立心脏自主神经系统改变的在体评价方法对疾病的早期诊断具有重要意义^[17-18]。

心肌梗死后应用干细胞移植修复、治疗已经成为研究的热点, 而对于干细胞移植后的系统评估, 需要活体示踪技术来提供细胞定位及定量的客观依据。PET-CT心肌灌注及代谢显像活体示踪移植干细胞动态变化的趋势已成为一个研究方向^[19]。研究证实, 有存活心肌的节段, 细胞移植后心肌细胞生长好, 且功能恢复好; 无存活心肌的节段, 细胞移植后不能存活, 心肌功能几乎不能恢复^[20]。

¹⁸F-FDG PET证实, 动脉粥样硬化斑块病变部位对¹⁸F-FDG的摄取明显增高, 定量显像可显示不稳定性斑块, 有可能用来预测栓塞发生的概率。动物实验发现, 破裂斑块处对¹⁸F-FDG有较高的摄取, 可能是因为破裂斑块处于炎症活动期, 有大量白细胞和巨噬细胞聚集, 但是由于周围组织也具有很高的示踪剂摄取, 导致靶/本底值降低, 影响显像效果^[21]。¹⁸F-FDG并非炎症特异示踪剂, 平滑肌收缩、肿瘤、肉芽肿等非特异性摄取, 以及非斑块相关摄取(如动脉炎)均可干扰斑块评估。因此, 开发对斑块特异性的新示踪剂可能对斑块评估有重要意义。有研究认为, ¹¹C-PK11195(一种外周苯二氮受体显像剂)能够特异性地和外周苯二氮受体结合, 而外周苯二氮受体大量存在于在动脉粥样硬化的斑块中, 因而采用¹¹C-PK11195可以对动脉粥样硬化软斑块进行PET, 然后将PET斑块图像和CT高分辨率图像融合, 从而可以早期、特异性诊断冠状动脉粥样硬化^[22]。

PET-CT作为一项无创性检查技术, 其临床价值及潜能需进一步的研发及验证, 比如新型显像剂的研发方面有广阔空间, 其在冠心病临床应用的机遇与挑战并存; PET-CT也存在心脏检查辐射剂量较高、PET的空间分辨率(4~5mm)有限、由于患者移动和呼吸运动等原因造成CT与PET数据匹配误差而产生伪影等问题。我们相信, 随着医学影像学等各方面的进步, PET-CT在冠心病领域的应用将会越来越广泛, 越来越完善、成熟。