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检测存活心肌是否存在以及存活心肌的数量对于缺血性心脏病患者的临床治疗决策的制定具有重要的指导价值[1-2]。虽然多种无创性影像技术可用于评价心肌活力,但不同影像技术的原理导致了其对于心肌活力检测结果的差异[3]。其中核素心肌灌注/代谢显像(以下简称18F-FDG PET)与心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance,CMR)都是评价心肌活力重要的无创性影像技术。与心肌灌注显像相结合的18F-FDG PET心肌代谢显像通过对心肌葡萄糖代谢状况的检测来评价心肌活力;而CMR则利用延迟成像中钆对比剂在纤维瘢痕组织中的异常聚集,使瘢痕组织(梗死心肌)与正常心肌在T1加权像上呈现不同的信号,从而区分梗死心肌与存活心肌,2种影像技术各具优势。目前,PET/MRI已开始用于临床上对存活心肌的一体化检测,研究结果显示,18F-FDG PET与CMR相结合更有利于心肌活力的评价,可以充分发挥18F-FDG PET与CMR各自的优势[4-7]。然而,二者结合的前提是对二者差异的深入认识,以及产生差异的原因的合理解释。虽然以往已有18F-FDG PET与CMR评价心肌活力的价值的对比研究,但样本量相对较少,且对二者的差异分析仍不够全面[4]。本研究旨在进行更加深入且全面的研究,为18F-FDG PET与CMR在评价心肌活力方面更有效地结合提供依据。
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本研究共纳入285例缺血性心脏病合并心功能不全的患者,其中107例患者LVEF≤35%,178例患者LVEF>35%且<50%。209例患者病变血管数目为3支,50例患者为2支,26例患者为单支。285例缺血性心脏病合并心功能不全患者的基线资料见表1。
基本特征 数值 性别[例(%)] 男性 260(91.2) 女性 25(8.8) 年龄(岁, )$\bar x \pm s $ 57.8±10.0 BMI(kg/m2, )$\bar x \pm s $ 25.1±4.3 高血压[例(%)] 153(53.7) 高脂血症[例(%)] 217(76.1) 糖尿病[例(%)] 120(42.1) 吸烟[例(%)] 207(72.6) 脑梗死[例(%)] 43(15.1) COPD[例(%)] 8(2.8) 外周动脉粥样硬化[例(%)] 48(16.8) 既往心肌梗死[例(%)] 233(81.8) LVEF(%) 26.0±12.0 LVEDV(ml, )$\bar x \pm s $ 241.7±96.2 LVESV(ml, )$ \bar x \pm s $ 177.6±86.6 注:BMI为身体质量指数;COPD为慢性阻塞性肺疾病;LVEF为左室射血分数;LVEDV为左室舒张末期容积;LVESV为左室收缩末期容积 Table 1. The baseline information of 285 patients with ischemic heart failure combined with cardiac dysfunction
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285例患者总共4845个心肌节段,共有3376个(69.7%,3376/4845)18F-FDG PET显示室壁运动异常的心肌节段被纳入分析。CMR显示其中1308个节段为无梗死、1371个节段为非透壁梗死、697个节段为透壁梗死。而18F-FDG PET则显示其中1263个节段灌注/代谢均正常(顿抑心肌)、606个节段为冬眠心肌、344个节段为非透壁梗死伴正常心肌、901个节段为非透壁梗死伴冬眠心肌、262个节段为透壁梗死心肌(图1、表2)。
Figure 1. Myocardial viability on cardiac magnetic resonance (CMR) and 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET in patients with ischemic heart failure
CMR 结果 18F-FDG PET 结果 合计 正常心肌 冬眠心肌 非透壁梗死伴正常心肌 非透壁梗死伴冬眠心肌 透壁梗死心肌 无梗死 879 237 46 146 0 1308 非透壁梗死 358 328 147 510 28 1371 透壁梗死 26 41 151 245 234 697 合计 1263 606 344 901 262 3376 注:FDG为氟脱氧葡萄糖;PET为正电子发射断层显像术;CMR为心脏磁共振成像 Table 2. Comparison of 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET and cardiac magnetic resonance (CMR) in assessment of myocardial viability in 3376 segments with wall motion abnormality (n)
在个体水平,18F-FDG PET和CMR检测的梗死心肌总含量分别为17.6%±13.0%和19.2%±13.4%,二者之间存在显著的相关性(r=0.67,P<0.001,图2A)。Bland-Altman法分析结果显示:与CMR相比,18F-FDG PET对于梗死心肌总含量的检测存在一定程度的低估,CMR与18F-FDG PET评价梗死心肌总含量差值的95%CI为−12.7%~27.8%,平均差值为7.5%(图2B)。
Figure 2. The correlation (A) and agreement (B) of the total content of infarcted myocardium measured through cardiac magnetic resonance (CMR) and 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET in 285 patients with ischemic heart failure
在CMR显示为透壁梗死的697个运动异常节段中,18F-FDG PET显示绝大多数(90.4%,630/697)节段可见透壁或非透壁梗死,二者显示出较高的一致性。而在CMR显示为非透壁梗死的1371个运动异常节段中,却有多达686个(50.0%,686/1371)节段18F-FDG PET未显示梗死改变,其中358个节段为正常心肌,328个节段为冬眠心肌。
以CMR发现延迟强化作为评价心肌梗死(包括透壁和非透壁心肌梗死)的标准,在节段水平,18F-FDG PET检测梗死心肌的灵敏度为63.6%(1315/2068)、特异度为85.3%(1116/1308)。随着室壁运动障碍严重程度的加剧,18F-FDG PET检测梗死心肌的灵敏度逐步提高,其对室壁运动轻度减低、重度减低和无运动的心肌节段的检测灵敏度分别为46.3%(223/482)、60.7%(568/936)和80.6%(524/650),而特异度则逐步轻度降低,分别为89.8%(467/520)、84.2%(484/575)和77.5%(165/213)。
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在个体水平, CMR检测的每例患者梗死心肌总含量与18F-FDG PET检测的冬眠心肌总含量之间无显著的相关性(r=−0.09,P=0.12)。在节段水平,在CMR检测为非透壁梗死的1371个节段中,18F-FDG PET检测838个(61.1%)节段有冬眠心肌,其中328个(23.9%)节段完全为冬眠心肌,510个(37.2%)节段有部分为冬眠心肌。而在CMR检测为透壁梗死的697个节段中,18F-FDG PET检测286个(41.0%)节段有冬眠心肌,其中有41个(5.9%)节段完全为冬眠心肌,245个(35.2%)节段有部分为冬眠心肌。CMR检测为非透壁梗死的节段比透壁梗死的节段含有更多的冬眠心肌(61.1%对41.0%,χ2=66.207,P<0.001)。
而另一方面,在室壁运动异常而CMR检测为无梗死或非透壁梗死的2679个节段中,有1237个(46.2%)节段18F-FDG PET检测为灌注/代谢正常(顿抑心肌),1221个(45.6%)节段18F-FDG PET检测有冬眠心肌。
Comparison of radionuclide myocardial perfusion/metabolic imaging with cardiac magnetic resonance for assessing myocardial viability in ischemic heart failure
- Received Date: 2023-08-14
- Available Online: 2024-01-25
Abstract: