冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变中侧支循环与心肌存活的心肌放射性核素显像研究

李树恒，方纬，孙晓昕，田月琴，沈锐，郭风，王琦，何作祥

冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变中侧支循环与心肌存活的心肌放射性核素显像研究

李树恒，方纬，孙晓昕，田月琴，沈锐，郭风，王琦，何作祥

目的：评价冠状动脉侧支循环与心肌存活在冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变中的作用。

方法：研究纳入101例于我院临床确诊为冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变患者，其中男性86例，女性15例，平均年龄（59.92±11.43）岁。所有患者均行99mTc-甲氧基异丁基异腈（MIBI）心肌灌注显像和门控18F-氟代脱氧葡萄糖（FDG）心肌代谢显像，且在前后3个月内接受过冠状动脉造影。将心肌灌注图像与心肌代谢显像进行同机重建，使用QPS软件分别得到静息灌注总积分（SRS）、总灌注缺损面积（TPD）、心肌灌注/代谢不匹配（存活心肌）面积、心肌灌注/代谢匹配（无存活心肌）面积，利用QGS软件对心肌代谢图像进行分析，得到左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF）。根据冠状动脉造影结果分为有侧支循环组（n=39）、无侧支循环组（n=62），比较两组之间SRS、TPD、心肌灌注/代谢不匹配面积、心肌灌注/代谢匹配面积、门控心功能参数（LVEDV、LVESV、LVEF）之间的差异；进一步根据患者有无陈旧性心肌梗死、左前降支慢性完全闭塞部位各分为4个亚组，比较上述各项参数的差异，从而探讨侧支循环在其中的作用。

结果：患者中有侧支循环组39例（38.61%），无侧支循环组62例（61.39%）；两组静息灌注总积分[（21.23±9.68）vs（28.56±8.76）]、灌注异常面积（30.03±13.69）% vs（40.37±12.50）%相比，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。有侧支循环组心肌灌注/代谢不匹配面积（21.77±13.12）%、心肌灌注/代谢匹配面积（8.28±8.58）%，与无侧支循环组灌注/代谢不匹配面积（13.66±9.23）%、灌注/代谢匹配面积（27.40±12.97）%相比，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。两组LVEDV [（109.82±30.01）ml vs （173.71±57.69）ml]、LVESV[（62.82±22.39）ml vs（122.53±51.66）ml]、LVEF[（43.85±8.46）% vs（31.03±8.30）%]相比，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

结论：本研究初步发现，对于冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变的患者，冠状动脉侧支循环可以维持左心室静息心肌血流灌注、维持心肌存活、保护左心室心功能。

冠状动脉疾病；侧支循环；心肌灌注显像；心肌代谢显像

冠状动脉慢性完全闭塞是冠心病的常见病变类型。据研究报道，慢性完全闭塞病变约占冠状动脉造影确诊冠心病患者的30%[1]。而冠状动脉严重狭窄所致反复的、严重的心肌缺血是冠状动脉侧支循环建立的重要因素[2]。良好的侧支循环可以提供血流、保护缺血心肌的作用[3]。然而，冠状动脉侧支循环的作用仍然存有争议。既往研究通过心肌灌注显像证实，冠状动脉侧支循环不能避免心肌缺血的发生，但可以维持心肌存活[4]。然而评价心肌存活的“金标准”为18F-氟代脱氧葡萄糖（FDG）心肌代谢显像，静息心肌灌注显像结合心肌代谢显像在临床上可以很好的评估心肌存活情况。到目前为止，通过静息心肌灌注显像和门控心肌代谢显像评价慢性完全闭塞病变患者冠状动脉侧支循环价值的研究相对较少。

本研究通过静息心肌灌注显像结合门控心肌代谢显像影像学方法，选取冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变患者，评价冠状动脉侧支循环与心肌存活之间的相关性。

1 资料与方法

1.1研究对象

本研究为回顾性研究，选取2013-01至2016-05，于我院经冠状动脉造影确诊为冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变的患者，且在冠状动脉造影前后3个月内，所有患者均行99mTc-甲氧基异丁基异腈（MIBI）心肌灌注显像和门控18F- FDG心肌代谢显像。排除标准包括：（1）冠状动脉旁路移植术；（2）经皮冠状动脉介入治疗；（3）两支或三支冠状动脉病变；（4）冠状动脉造影与核素检查时间间隔＞3个月。共101例患者入选本研究，其中男性86例，女性15例，平均年龄（60.00±11.43）岁。根据冠状动脉造影术结果分为有侧支循环组（n=39）、无侧支循环组（n=62）；比较两组之间静息灌注总积分（SRS）、总灌注缺损面积（TPD）、心肌灌注/代谢不匹配（存活心肌）面积、心肌灌注/代谢匹配（无存活心肌）面积、左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）和左心室射血分数（LVEF）之间的差异；进一步根据患者有无陈旧性心肌梗死、左前降支慢性完全闭塞部位各分为4个亚组，比较上述各项参数的差异，从而探讨侧支循环在其中的作用。

1.2研究方法

图像采集99mTc-MIBI静息心肌灌注显像：静脉注射99mTc-MIBI（原子高科股份有限公司提供），剂量为740 MBq（20 mCi），30 min后进食脂餐，以促进胆囊排空，1.5～2 h后行静息心肌灌注显像。采用德国西门子e.cam双探头单光子发射计算机断层成像术（SPECT）仪，配低能高分辨平行孔准直器，矩阵64×64，能峰为140 kev，窗宽为20%，放大倍数为1.4。两个探头呈90°排列，自右前斜 45°至左后斜45°，共旋转180°，采集32个角度图像，每个角度采集30 s。

门控18F-FDG心肌代谢PET显像：于99mTc-MIBI心肌灌注显像次日进行。采用德国西门子Truepoint Biography 64型PET-CT仪。患者在禁食状态下口服25～50 g葡萄糖，根据血糖水平静脉注射胰岛素，调节血糖至所需范围之后（8～9 mmol/L）,静脉注射111～185MBq18F-FDG（中国原子能科学研究院同位素研究所提供，北京），1 h后进行显像。先进行计算机断层摄影术透射扫描（120 mV，35 mA）用于衰减校正，然后进行心电门控PET显像，每个心动周期采集8帧图像。

图像重建 SPECT图像重建采用滤波反投影法（Butter-worth滤波），截止频率为0.45，陡度因子为5。PET图像经过衰减校正后，重建采用迭代法（有序子集-最大期望值法），4次迭代，8个子集。

图像分析 所有图像资料均由两位核医学医师在不了解临床资料的情况下独立进行，心肌血流灌注和局部心肌室壁运动情况采用美国心脏协会17节段5分评分法分析。利用QPS软件（版本3.1，西德斯西奈医学中心，美国）对心肌血流灌注/代谢图像的匹配程度进行定量分析，得到SRS、TPD、灌注/代谢匹配面积、灌注/代谢不匹配面积。利用QGS软件（版本3.1，西德斯西奈医学中心，美国）对门控18F-FDG心肌代谢PET图像分析得到心功能参数：LVEDV、LVESV和LVEF。

1.3统计学分析

所有资料应用SPSS17.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（）表示，采用独立样本t检验进行比较，多组资料比较采用单因素ANOVA分析；计数资料以百分比（%）表示，采用χ2检验进行比较；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组患者临床基本资料比较（表1）

两组患者临床基本资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）,具有可比性。

表1 两组患者临床资料比较[例（%）]

2.2冠状动脉造影结果比较

101例冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变患者中39例（38.61%）患者有侧支循环建立，62例（61.39%）患者无侧支循环建立；其中61例（60.39%）患者右冠状动脉存在50%～90%狭窄，37例（36.63%）左回旋支存在50%～90%狭窄。冠状动脉左前降支近段闭塞患者72例（71.29%），中段及远段患者分别为27例（26.73%）、2例（1.98%）。

2.3两组患者显像结果及心功能参数比较（表2）

两组SPECT心肌灌注显像结果比较，101例患者全部存在心肌灌注图像异常（放射性分布稀疏或缺损）；SRS、TPD在有侧支循环组均低于无侧支循环组，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

静息心肌灌注结合门控心肌代谢显像，有侧支循环组灌注/代谢不匹配面积明显大于无侧支循环组；有侧支循环组灌注/代谢匹配面积明显小于无侧支循环组，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

此外，有侧支循环组的LVED、LVESV和LVEF与无侧支循环组相比，差异均具有统计学意义（P均＜0.05）。

表2 两组患者显像结果及心功能参数比较（）

表2 两组患者显像结果及心功能参数比较（）

注：与有侧支循环组比P＜0.05

?

2.4有无陈旧性心肌梗死患者显像结果及心功能参数比较（表3）

101例患者按照有无陈旧性心肌梗死与有无侧支循环分为4个亚组：有陈旧性心肌梗死+有侧支循环亚组；有陈旧性心肌梗死+无侧支循环亚组；无陈旧性心肌梗死+有侧支循环亚组；无陈旧性心肌梗死+无侧支循环亚组。

4个亚组比较，年龄差异无统计学意义（P＞0.05）；SRS与TPD、灌注/代谢不匹配面积与灌注/代谢匹配面积、LEDV、LESV、LVEF差异均有统计学意义（P均＜0.01）。

SRS、TPD在有陈旧性心肌梗死+有侧支循环亚组低于无侧支循环亚组，差异均有统计学意义（P均＜0.05）；有陈旧性心肌梗死+有侧支循环亚组灌注/代谢匹配面积明显大于无侧支循环亚组，而灌注/代谢不匹配面积[（8.39±9.11）%]则明显小于无侧支循环亚组[（34.00±16.40）%]，差异均有统计学意义（P均＜0.05）；此外，有陈旧性心肌梗死+有侧支循环亚组的LEDV、LESV、LVEF与无侧支循环亚组相比差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

表3 有无陈旧性心肌梗死患者显像结果及心功能参数比较（

表3 有无陈旧性心肌梗死患者显像结果及心功能参数比较（

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2.5左前降支慢性闭塞部位显像结果比较（表4）

101例患者按照左前降支慢性闭塞部位分为：左前降支近段[72例(71.29%)]、左前降支中远段[29例28.71%)]，结合有无侧支循环分为4个亚组：左前降支近段有侧支循环亚组（n=31）；左前降支近段无侧支循环亚组（n=41）；左前降支中远段有侧支循环亚组（n=8）；左前降支中远段无侧支循环亚组（n=21）。

4个亚组中， SRS与TPD、灌注/代谢不匹配面积与灌注/代谢匹配面积、LEDV、LESV、LVEF组间比较差异均有统计学意义（P均＜0.05），而左前降支近段有侧支循环亚组与左前降支中远段有侧支循环亚组、左前降支近段无侧支循环亚组与左前降支中远段无侧支循环亚组间比较差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

表4 左前降支慢性闭塞部位显像结果比较

表4 左前降支慢性闭塞部位显像结果比较

左前降支近段年龄 (岁) 64.45±7.95 57.56±13.33 0.011 58.50±11.07 58.38±10.62 0.980 0.065静息灌注总积分 (分) 22.35±9.42 28.54±9.25 0.005 16.88±10.06 28.62±7.95 0.003 0.001总灌注缺损面积 (%) 30.61±12.87 40.15±12.75 0.003 27.75±17.35 40.81±12.31 0.018 0.003灌注/代谢匹配面积 (%) 7.84±8.41 26.41±11.61 0.000 10.00±9.61 29.33±15.42 0.000 0.002灌注/代谢不匹配面积 (%) 22.81±12.84 14.61±9.08 0.002 17.75±14.31 11.81±9.46 0.192 0.000左心室舒张末期容积 (ml) 105.77±29.84 178.98±49.01 0.000 125.50±26.83 163.43±71.96 0.065 0.000左心室收缩末期容积 (ml) 60.55±21.89 125.27±44.31 0.000 71.63±23.58 117.19±64.56 0.013 0.000左心室射血分数 (%) 43.65±8.13 31.12±7.41 0.000 44.63±10.21 30.86±10.01 0.000 0.000

3 讨论

动脉慢性闭塞性疾病是临床上的常见疾病，冠状动脉慢性完全闭塞病变是指冠状动脉100%闭塞且闭塞超过3个月的病变。本研究通过心肌灌注显像结合门控心肌代谢显像的方法评价侧支循环与心肌存活之间的关系。

冠状动脉侧支循环是同一冠状动脉血管或不同血管之间细小的解剖上存在的微循环血管[5,6]，当原来血管存在狭窄或者闭塞时，心脏侧支循环的存在为冠状动脉血流的供应提供了另外一种选择，可以起到自然桥血管的作用，防止心绞痛、甚至心肌梗死的发生[6]。冠状动脉侧支循环对冠状动脉狭窄或闭塞导致缺血的心肌起着代偿性保护机制，而反复、严重的心肌缺血可以刺激冠状动脉侧支循环的开放[7,8]，侧支通路能够全部、部分或者较小程度代偿。一项无对照实验显示，由于侧支循环的存在，即使是左主干闭塞患者也能幸免，并能通过侧支灌注保护左心室功能[9]。

对于冠状动脉慢性完全闭塞患者，侧支循环发生时间足够长，形成的冠状动脉侧支直径足够大，数量也足够多，因此可以提供充分冠状动脉血供。研究发现，对完全闭塞的患者，良好的侧支循环可以起到预测患者存在存活心肌的能力，如果以多巴酚丁胺超声心动图检测的结果作为标准的话，其阳性预测值和阴性预测值分别是75%和79%[10]。

既往通过心肌灌注显像（运动负荷+静息），研究冠状动脉侧支循环的作用，大部分研究证实冠状动脉侧支不能避免运动负荷状态下引起的心肌缺血，但是可以维持静息状态下的心肌血流。Iskandrian等[11]通过201TI显像，对冠状动脉左前降支狭窄的患者研究发现，心肌灌注缺损范围有侧支循环组较无侧支循环组明显减小。He等[4]对单支冠状动脉慢性完全闭塞病变患者研究发现，在静息状态下，有侧支循环组灌注缺损的范围及程度与无侧支循环组相比无明显差异。然而Aboul-Enein等[12]对单支冠状动脉慢性完全闭塞病变、无陈旧性心肌梗死患者研究发现，冠状动脉侧支循环可以维持静息状态下血流灌注，但是不能避免运动负荷引起的心肌缺血。

一些研究分析冠状动脉侧支循环与心肌存活的关系，Akutsu等[13]选取19例陈旧性心肌梗死患者，对有侧支循环的心肌梗死区心肌血流进行评价，结果推测冠状动脉侧支循环在心肌梗死区具有一定维持心肌存活的作用。本研究结果也证实，侧支循环具有维持心肌存活，减小心肌梗死面积的作用。在另一个试验中，研究者发现有侧支循环的患者，心肌梗死面积小于无侧支循环患者[14]。Ripley等[15]证实，侧支循环开放越充分的患者，心肌存活越多。本研究结果与上述研究结论相符，有侧支循环组心肌存活面积明显高于无侧支循环组，而心肌梗死面积明显低于无侧支循环组。同时，冠状动脉侧支循环可以维持左心室舒缩功能，有侧支循环组LVEF要高于无侧支循环组，其差异具有统计学意义。

同时，冠状动脉左前降支慢性完全闭塞发生的部位是影响我们研究的关键因素。冠状动脉闭塞部位的不同，其引发心肌梗死的范围也可不同，即冠状动脉远段闭塞导致的心肌梗死范围会比冠状动脉近段闭塞导致的心肌梗死范围小。而本研究分析发现，冠状动脉左前降支闭塞部位的不同，并不影响整体结论。有无侧支循环是影响各项参数的因素，而与左前降支慢性闭塞部位关系不大，差异无统计学意义。这可能与本研究入组患者中大部分（71.29%）冠状动脉闭塞位于左前降支近段，仅少部分（28.71%）患者位于中、远段有关。这需要我们在日后工作中继续增加样本量，进行更深入的研究。

本研究的初步结果表明，对于冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变患者，冠状动脉侧支循环可以维持静息状态下冠状动脉血流灌注，相比无侧支循环冠状动脉左前降支慢性完全闭塞病变患者，有侧支循环患者有更多存活心肌，心功能也更好的得到保护。然而慢性完全闭塞病变患者病变相对复杂，通过心肌灌注显像结合门控心肌代谢显像，对左心室心肌灌注与心肌存活情况进行评价，可以为临床治疗决策提供更多信息[16]。

本研究的局限在于：（1）本研究缺乏运动负荷心肌灌注显像，无法评价侧支循环与心肌缺血的关系；（2）对于冠状动脉侧支无Rentrop分级；（3）本研究为回顾性研究，一些更为详细的患者信息无法掌握；（4） 样本量不足；（5） 缺乏预后方面研究。

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Radio-nuclear Imaging Study on Coronary Collateral Circulation and Myocardial Viability in Patients With Chronic Total Occlusion of Left Anterior Descending Artery

LI Shu-heng, FANG Wei, SUN Xiao-xin,TIAN Yue-qin, SHEN Rui, GUO Feng, WANG Qi, HE Zuo-xiang.
Department of Nuclear Medicine, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China Co-corresponding Authors: HE Zuo-Xiang, Email: zuoxianghe@hotmail.com and SUN Xiao-Xin, Email: sunxiaoxindoc@
sina.com

Objective: To assess the effect of coronary collateral circulation (CCC) on myocardial viabilityin patients with chronic total occlusion of left anterior descending (LAD) artery.

Methods: A total of 101 consecutive patients with confirmed diagnosis of total LAD occlusion in our hospital were enrolled. Rest99mTc-MIBISPECT myocardial perfusion and18F-FDG PET were performed, in addition all patientsreceived coronary angiography (CAG) at 3 months front and back. Both images were reconstructed in the same machine and QPS software was used to obtain the summed rest score (SRS), abnormal resting total perfusion defect (TPD), viable and non-viable myocardium, LVEDV, LVESV and LVEF in relevant patients. Based on CAG result, the patients were divided into 2 groups: CCC group, n=39 and No CCC group, n=62; according to existing old myocardial infarctionand location of LAD occlusion, the patients were further divided into 4 subgroups. The above parameters were compared among different groups.

Results: There were 86 male and 15 female patients with the mean age at (59.92±11.43) years. Relevant parameters in CCC group and No CCC groupwere as in SRS: (21.23±9.68) vs (28.56±8.76), TPD: (30.03±13.69) % vs (40.37±12.50) %, viable myocardium: (21.77±13.12) % vs (13.66±9.23) %, non-viable myocardium (8.28±8.58) % vs (27.40±12.97) %, all P＜0.05; in LVEDV: (109.82±30.01) ml vs (173.71±57.69) ml, LVESV: (62.82±22.39) ml vs (122.53±51.66) ml, LVEF: (43.85±8.46) % vs (31.03±8.30) %, all P＜0.05.

Conclusion: Our preliminary study found that CCC could maintain left ventricular rest perfusion, myocardial viability and protect cardiac function in patients with chronic total LAD occlusion.

Coronary artery disease; Collateral circulation; Myocardial perfusion imaging; Myocardial metabolism imaging

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:343.)

2016-09-20）

（编辑：漆利萍）

国家自然科学基金(81320108014)；十二五国家科技支撑计划 (2011BAI11B02）

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

李树恒 硕士研究生 主要研究方向为心脏核医学 Email：lishuheng11@163.com 共同通讯作者：何作祥 Email: zuoxianghe@hotmail.com孙晓昕 Email: sunxiaoxindoc@sina.com

R54

A

1000-3614（2017）04-0343-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.04.009