扩张型心肌病合并左束支传导阻滞患者室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性的相关性分析

马兴鸿，汪蕾，杨勇，郭风，王道宇，张海龙，耿庆海, 郭琳，方纬



扩张型心肌病合并左束支传导阻滞患者室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性的相关性分析

马兴鸿，汪蕾，杨勇，郭风，王道宇，张海龙，耿庆海, 郭琳，方纬*

摘要

关键词心肌病，扩张型；左束支传导阻滞；代谢显像；相位分析

作者单位：100037 北京市，中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院 核医学科

Relationship Between Septal Myocardial Metabolism and Left Ventricular Mechanical Synchronization in Patients With Dilated Cardiomyopathy and Left Bundle Branch Block

MA Xing-hong, WANG Lei, YANG Yong, GUO Feng, WANG Dao-yu, ZHANG Hai-long, GENG Qing-hai, GUO Lin, FANG Wei.
Department of Nuclear Medicine, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
Co-corresponding Authors: WANG Lei, Email: wyleii@gmail.com and FANG Wei, Email: nuclearfw@126.com

Abstract

Objective: To explore the relationship between septal myocardial metabolism and left ventricular mechanical synchronization in patients with dilated cardiomyopathy (DCM) and left bundle branch block (LBBB) by gated18F-FDG myocardial metabolic imaging.

Methods: A total of 20 consecutive patients diagnosed for DCM with LBBB from 2010-10 to 2013-05 were enrolled, there were 11 male and 9 female at the mean age of (54±11) years. All patients received gated18F-FDG myocardial metabolic PET imaging. TrueD software was used to determine the maximal standardized18F-FDG uptake value (S-SUVmax) and the average standardized uptake value (S-SUVavg). QGS software was applied to conduct left ventricular phase analysis and to detect the cardiac function, left ventricular bandwidth (BW), standard deviation of bandwidth (SD), left ventricular enddiastolic volume (LVEDV), LVESV and LVEF. The relationship between18F-FDG uptake in septal myocardium with the indexes of phase analysis and the indexes of cardiac function was analyzed.

Results: S-SUVmax and S-SUVavg were respectively negatively related to BW (r=-0.44, P<0.05 and r=-0.48, P<0.05); they were also respectively negatively related to SD (r=-0.57, P<0.01 and r=-0.51, P<0.05). While S-SUVmax and S-SUVavg were not really related to LVEDV, LVESV and LVEF, all P>0.05.

Conclusion: In patients of DCM with LBBB, reduced septal myocardial metabolism was closely related to left ventricular mechanical synchronization, gated18F-FDG myocardial metabolic PET imaging may simultaneously detect both functions, which was important for prognostic evaluation and therapeutic monitoring in clinical practice; phase analysis.

Key words Cardiomyopathy, dilated; Left bundle branch block; Myocardial metabolic imaging; Phase analysis

(Chinese Circulation Journal, 2016,31:69.)

在扩张型心肌病患者中，左束支传导阻滞（LBBB）比较常见，常导致较高的死亡率[1]。LBBB存在时，左心室电激动异常，使心肌局部产生延迟激动，对左心室收缩的同步性产生影响[2]，从而引起收缩或舒张功能异常，导致左心室功能下降[3]，预后不良。近年来的研究表明，LBBB还与扩张型心肌病的其他一些病理改变有关，如：局部心肌血流灌注和代谢的改变，以及进一步导致的心室重构等[4]。以往的研究已经注意到扩张型心肌病合并LBBB患者常常出现室间隔18F-FDG摄取减低的现象，表明心肌代谢程度降低[5]，但具体机制尚不明确。本研究将采用门电路（简称“门控”）控制18氟-脱氧葡萄糖（18F-FDG）心肌代谢显像[6]，对扩张型心肌病合并LBBB患者同时进行室间隔18F-FDG摄取值和左心室收缩相位分析以及心功能参数的检测，从而探讨室间隔心肌代谢状况与左心室收缩同步性及左心室功能之间的关系。

1　资料与方法

临床资料：本研究为前瞻性研究。于2010-10 至2013-05期间阜外医院诊断为扩张型心肌病合并LBBB的连续病例20例，其中男性11例，女性9例，平均年龄（54±11）岁。所有患者冠状动脉造影均未见狭窄≥50%的病变。所有患者均经心电图证实同时存在LBBB。排除标准包括：糖尿病或糖耐量异常、心房颤动、急性心肌炎以及既往植入心脏起搏器者等。所有入选患者均于确诊后7天内进行18F-FDG心肌代谢正电子发射断层（PET）显像。

18F-FDG心肌代谢PET显像： 至少8 h禁食后，患者口服50 g葡萄糖，30 min后注射185 MBq（5mCi）18F-FDG，60 min后进行正电子发射断层—计算机断层摄影术（PET-CT）显像。采用Truepoint Biograph 64型PET-CT仪（西门子医疗集团，德国）。先进行CT扫描，用于定位和衰减校正，然后进行PET显像，采集时间为10 min。门控采集每个心动周期分为8帧图像。采用迭代法进行图像重建（OSEM，4次迭代，8个子集），矩阵为128×128，放大倍数为2.0，短轴图像层厚为3 mm。门控单光子发射计算机断层摄影术（SPECT）心肌灌注显像通过R波触发采集得到的每帧心脏短轴图像中，各区域心肌的放射性计数与局部室壁厚度成正比，利用室壁增厚率曲线进行傅立叶分析，得到左心室各区域代表机械收缩起始时刻第一阶傅立叶谐波相位，获得左心室相位分布直方图[7]。

图像分析：（1）18F-FDG摄取值的测定。标准摄取值（SUV）值用来测定心肌18F-FDG摄取，其值根据患者体重、注射剂量校正得来，具体计算方法如下[8]：

采用TrueD软件勾画整个室间隔范围为“感兴趣”区（ROI），调整感兴趣区的大小，使其范围正好包围室间隔边界。通过自动计算得到ROI 范围的18F-FDG的SUV，包括最大SUV（SUVmax）和平均SUV（SUVavg）两项指标。（2）相位分析和心功能测定。 利用门控显像数据经左心室傅立叶转换进行相位分析并测定左心室功能。原始数据经过重建后，利用QGS软件自动计算得到左心室收缩同步性参数，包括左心室相位带宽和相位标准差，以及左心室功能参数，包括左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积和左心室射血分数，其中带宽或相位标准差值越大，表示左心室收缩同步性越差。

统计学分析：统计学分析均采用SPSS16.0软件。连续性计量资料用均数±标准差来表示，计数资料用百分比来表示。利用Pearson相关性检验检测两组连续性数据之间的线性相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

18F-FDG门控心肌代谢显像结果：20例扩张型心肌病合并LBBB患者，经18F-FDG门控心肌代谢显像测得的S-SUVmax和S-SUVavg分别为6.2±2.0 和3.9±1.2。 左心室相位分析测得的相位带宽和相位标准差分别为（178.8±37.1）°和（51.8±13.6）°；左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积和左心室射血分数分别为（265.9±162.9）ml、（207.2±152.4）ml和（25.8±9.9）%；典型扩张型心肌病合并LBBB患者的18F-FDG门控心肌代谢PET显像图及相位分析见图1。

图1　扩张型心肌病合并左束支传导阻滞患者的门控18F-FDG心肌代谢正电子发射断层显像相位分析图

室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性的相关性分析：结果显示，S-SUVmax和S-SUVavg分别与左心室相位宽带呈显著的负相关关系（分别为r=-0.44，P=0.05和r=-0.48，P<0.05）；同时，S-SUVmax 和S-SUVavg也分别与左心室相位标准差呈显著的负相关关系（分别为r=-0.57，P< 0.01和r=-0.51，P<0.05）。

室间隔心肌代谢与左心室功能的相关性分析：结果显示，S-SUVmax和S-SUVavg与左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积和左心室射血分数之间均无显著的相关性（均为P>0.05）。

3　讨论

近年来的多项研究发现，扩张型心肌病合并LBBB患者室间隔心肌代谢减低，存在着血流灌注/代谢“反向不匹配”的现象[9]，其原因还不完全清楚，认为可能是由于LBBB使心室激动异常，激动较早的室间隔区域心肌工作负荷降低，而激动较晚的侧壁区域心肌工作负荷相对提高[10]，降低的工作负荷使室间隔心肌对能量物质的需求减少，葡萄糖的摄取也相应地下降，PET显像可以表现为室间隔18F-FDG摄取降低[11]。这种观点曾在动物实验中得到支持，Depre等[12]把无负荷的大鼠心脏移植到腹主动脉后发现，对胰岛素敏感的葡萄糖转运体GLUT-4表达在1天后降低，导致了心肌胰岛素抵抗，表现为胰岛素依赖的心肌葡萄糖氧化降低[13]，证明心肌的工作负荷影响着葡萄糖转运体GLUT-4的表达，继而影响葡萄糖代谢水平。因此，LBBB引起的心肌工作负荷的不均匀分布可能导致室间隔18F-FDG摄取减低。

对于扩张型心肌病合并LBBB患者，心脏再同步化治疗有助于提高心室功能，改善预后[14]。Nowak等[15]的研究发现：扩张型心肌病合并LBBB经过CRT治疗后，室间隔18F-FDG的摄取显著增加，而侧壁18F-FDG的摄取减少。有研究认为：室间隔18F-FDG摄取增加是由于纠正了左心室收缩不同步和心肌工作负荷不均匀的状态[16]。葡萄糖转运体GLUT-4在心肌工作负荷恢复、能量需求增加时可在60 min内重新表达[12]；而Nelson等[17]研究则认为：心脏再同步化治疗提高心功能是因其改善了由LBBB导致的心室运动不同步，使得心肌收缩的效率提高，而非提高了心肌细胞的内在功能。Birnie等[18]认为，室间隔灌注/代谢反向不匹配的范围越大，患者对心脏再同步化治疗的反应性越好。上述研究提示：室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性之间存在着密切联系，但目前对两者进行直接对比的临床研究还较少。

有研究利用标记心脏磁共振成像技术和PET显像，分别对扩张型心肌病合并LBBB组和非LBBB组的左心室收缩同步性和葡萄糖代谢率进行了比较，结果显示LBBB组的同步性较差，且心肌葡萄糖代谢率在心肌各节段中分布更不均匀，室间隔的葡萄糖代谢率低于非LBBB组[19]。

本研究直接对比了室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性，结果显示：室间隔心肌代谢减低的程度与左心室的收缩不同步性之间具有明显相关性，表明两者之间可能存在着密切联系。由于已有文献证实了经过心脏再同步化治疗后室间隔18F-FDG摄取的可逆性，因此，可以推断室间隔心肌代谢减低并非是由于心肌损伤的结构改变所致，而是功能性的可逆性变化，与心肌工作负荷状态密切相关。因此，室间隔18F-FDG摄取减低可能与室间隔室壁运动减弱有关。本研究结果支持左心室收缩不同步是扩张型心肌病合并LBBB患者常常出现室间隔18F-FDG摄取减低的重要原因。另外，本研究中室间隔18F-FDG摄取与左心室功能之间没有显著的相关性，可能是由于心室收缩不同步导致的心肌代谢变化要早于心室功能的变化，前者对于心室运动不同步可能更为敏感。

由于条件所限，本研究还存在一些不足之处。首先，病例数较少，结论还需要更大病例组研究来进一步证实。其次，本研究测定室间隔18F-FDG摄取值采用的是半定量的SUV值，而利用动态PET显像测定心肌葡萄糖代谢率的绝对定量可能更为准确。

综上所述，本研究认为，对于扩张型心肌病合并LBBB患者，室间隔心肌代谢降低与左心室收缩不同步之间具有显著的联系，应用门控18F-FDG心肌代谢PET显像可同时评价心肌代谢及心室收缩同步性，对于预后评价和疗效监测都具有重要的临床意义。

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（编辑：梅平）

临床研究

收稿日期：（2015-05-25）

中图分类号：R541

文献标识码：A

文章编号：1000-3614（2016）01-0069-04

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.01.015

作者简介：马兴鸿 住院医师 硕士 主要从事影像医学与核医学研究 Email：maxiaoxinghong@163.com 通讯作者：汪蕾 Email：wyleii@gmail.com*共同通讯作者：方纬 Email：nuclearfw@126.com

基金项目：国家自然科学基金（81071176；81070194）

目的：采用门电路（简称“门控”）控制18氟-脱氧葡萄糖（18F-FDG）心肌代谢显像，探讨扩张型心肌病合并左束支传导阻滞（LBBB）患者室间隔心肌代谢与左心室收缩同步性的相关性。

方法： 2010-10至2013-05，诊断为扩张型心肌病合并LBBB的连续病例20例（其中男性11例，女性9例），平均年龄（54±11）岁。所有入选患者均进行门控18F-FDG心肌代谢正电子发射计算机断层（PET）显像。应用TrueD软件测定室间隔18F-FDG最大标准摄取值（S-SUVmax）、平均标准摄取值（S-SUVavg）。应用QGS软件进行左心室相位分析、心功能的测定，获得左心室相位带宽、相位标准差、左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积和左心室射血分数等参数。分析室间隔18F-FDG摄取值与相位分析参数和心功能参数之间的相关性。

结果：S-SUVmax和S-SUVavg分别与左心室相位带宽呈显著的负相关关系（r=-0.44，P=0.05和r=-0.48，P<0.05）；也分别与左心室相位标准差呈显著负相关关系（r=-0.57，P< 0.01和r=-0.51，P<0.05）；但与左心室功能参数左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积和左心室射血分数之间均无显著的相关性（P均>0.05）。

结论：对于扩张型心肌病合并LBBB的患者，室间隔心肌代谢降低与左心室收缩不同步之间具有明显的关联，应用门控18F-FDG心肌代谢PET显像可同时评价心肌代谢及左心室收缩同步性，对于预后评价和疗效监测都具有重要的临床意义。