13N-NH3·H2O与18F-FDG心电门控PET对严重心肌梗死患者左心室功能评价的对比研究

徐卫平，路利军，王淑侠，王思云，徐浩

1.暨南大学附属第一医院核医学科，广东广州 510632；2.广东省人民医院核医学科，广东广州 5100803；3.南方医科大学，广东广州 510515； *通讯作者 徐浩 txh@jnu.edu.cn

左心室功能是判断心肌梗死患者的重要预后指标[1]，超声心动图具有快捷便利、价格低廉等优势，是临床上的常规检查方法[2]。PET心肌存活显像是目前公认的判断心肌存活的“金标准”[3]，心电门控正电子显像（ECG-gated PET，GPET）心肌存活显像同时能提供心功能的指标，在判断心肌存活的同时提供心功能情况，而后者有助于更加准确地判断心肌存活[4]。

PET是一种行之有效的非侵入性的心肌灌注和心肌存活率评估方法。GPET能够精准地确定左心室容积和收缩功能[5]。越来越多的医疗中心利用PET进行心肌灌注显像[6]。心电门控13N-NH3·H2O PET（13NNH3·H2O GPET）常用于评估心肌血流和冠状动脉血流储备[7]。

本研究拟对比严重心肌梗死患者的心脏超声、13N-NH3·H2O GPET和18F-FDG GPET 3种检查方法测得左心室射血分数（LVEF）的差异，采用QGS分析软件对13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET图像进行分析处理，并探讨心肌梗死后13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET在左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、LVEF等心功能方面的相关性和一致性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2015年1月—2016年12月因心肌梗死行GPET心肌存活评估的50例患者，均于冠状动脉介入治疗前进行心脏超声检查，其中男47例，女3例；平均年龄（58.1±10.8）岁。GPET心肌存活与心脏超声检查时间间隔≤3 d。

纳入标准：冠状动脉造影检查确诊冠状动脉明显狭窄或闭塞，伴心腔明显扩大。排除标准：①未经冠状动脉造影确诊的病例；②无法控制的心律失常患者；③图像质量差，无法评价心功能者。

1.2 心脏超声检查 所有患者于冠状动脉介入术前使用GE Vivid 7超声心动图诊断仪检查。在二维图像成像条件下，取心尖四腔心（A4C）切面，获取左心室收缩期末期及舒张末期图像，勾画心内膜，采用平面改良Simpson法计算LVEF。

1.313N-NH3·H2O GPET显像方法[8]患者禁食、停服心脏相关药物、禁止吸烟和禁用咖啡因类药物。采用Siemens Biography 16 PET/CT仪，患者仰卧于检查床上，连接心电门控装置并记录心率，完成定位和心脏部位的CT透视扫描。采用Siemens RDSⅢ型医用回旋加速器，化学师分装药物，药物剂量控制在555~925 MBq（15~25 mCi），放化纯度>95%，并简单判断药物的物理性能。采用西门子公司提供的list mode动态采集程序进行13N-NH3·H2O GPET原始数据采集，总采集时间20 min。

1.418F-FDG GPET显像方法 完成13N-NH3·H2O PET/CT采集后，给予患者糖负荷，根据患者是否有糖尿病及血糖水平进行相应的调糖方案[8]。静脉注射18F-FDG 90 min后进行PET/CT显像。采用西门子公司提供的list mode动态采集程序，总采集20 min数据。

1.513N-NH3·H2O与18F-FDG GPET图像重建协议及QGS软件分析 门控图像重建参数：16门控，相位100%，触发心率窗宽为20%，迭代次数2次，迭代子集24，矩阵为168×168，半高宽FWHM为5 mm，放大倍数为2，层厚2.03 mm，将采集的原始数据整合成正弦图，通过迭代重建方法重建出所需图像。

采用QGS处理软件对13N-NH3·H2O和18F-FDG的PET重建图像进行分析，自动分析软件自动确定左心室壁内、外边界，在血流灌注缺损区或糖代谢缺损区根据邻近的室壁拟合出缺损区心室壁边界，心底部以邻近的心室壁影像边缘按平面方式确定边界，通过计算获得心室功能参数，包括LVEDV、LVESV、LVEF。13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET均采用16门控数据进行处理。

1.6 统计学方法 采用SPSS 19.0软件。正态分布的计量资料以表示。采用配对t检验分别比较心脏超声、13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得LVEF值的差异，以及13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得心功能参数的差异；采用线性回归法进行相关性分析，Bland-Altman法分析两种方法的一致性。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本情况 心脏超声、13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得的LVEF值分别为（33.6±10.4）%、（26.0±12.6）%和（27.4±13.6）%，两两比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；13NNH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得的LVEDV值分别为（236.0±89.3）ml和（222.8±101.4）ml，LVESV值分别为（183.2±86.7）ml和（171.5±95.1）ml，差异均无统计学意义（P>0.05）。

2.2 3种方法测得LVEF的相关性和一致性 线性分析和Bland-Altman法显示心脏超声与13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得的LVEF相关性和一致性均较好（r=0.66、0.64，P均<0.001；图1、2）。13NNH3·H2O GPET与18F-FDG GPET测得LVEF值的相关性和一致性较好（r=0.85，P<0.001；图3）。

2.313N-NH3·H2O GPET和18F-FDG GPET测得LVEDV的相关性与一致性13N-NH3·H2O GPET与18F-FDG GPET测得LVEDV的相关性和一致性较好 （r=0.85，P<0.001；图4）。

2.413N-NH3·H2O GPET和18F-FDG GPET测得的LVESV的相关性与一致性13N-NH3·H2O GPET与18FFDG GPET测得LVESV的相关性和一致性较好（r=0.87，P<0.001；图5）。

图1 线性回归分析心脏超声与13N-NH3·H2O GPET测得LVEF的相关性（A）；Bland-Altman法分析两种方法的一致性（B）

图2 线性回归分析心脏超声与18F-FDG GPET测得LVEF的相关性（A）；Bland-Altman法分析两种方法的一致性（B）

图3 线性回归分析13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得LVEF的相关性（A）；Bland-Altman法分析两种方法的一致性（B）

图4 线性回归分析13N-NH3·H2O GPET和18F-FDG GPET测得LVEDV的相关性（A）；Bland-Altman法分析两种方法的一致性（B）

图5 线性回归分析13N-NH3·H2O GPET、18F-FDG GPET测得的LVESV的相关性（A）；Bland-Altman法分析两种方法的一致性（B）

3 讨论

心肌存活显像采用13N-NH3·H2O为血流灌注显像剂，18F-FDG为心肌代谢显像剂，由于两者的心肌细胞显像原理不同（灌注与代谢），可能导致图像上出现微细差异，如心肌与心肌外的放射性本底差异，13N-NH3·H2O图像心肌外的放射性本底较18F-FDG图像低，同时室壁影像存在不同程度的缺损，两者之间有匹配、不匹配的情况，心肌存活通过两者之间的差异进行判断，这种差异可能导致处理软件对两者室壁边界的界定出现偏差，进而可能影响心功能的测量。即心脏处理软件除受心肌与心肌外本底放射性差异的影响外，还可能受到图像匹配、不匹配、不完全匹配等情况的影响。正常心肌13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET图像上尽管存在细微差异，但两者影像上基本一致，因此在评价心功能方面一致。

李芳兰等[2]选取40例心肌梗死患者，同时行18FFDG GPET和心脏超声检查，测得患者LVEDV均数分别为137.98 ml、136.16 ml，LVEF均数分别为41.96%和52.18%，结果显示18F-FDG GPET与心脏超声测量左心功能的结果一致性好（r=0.643，P<0.001）， 可以相互参照；本研究所得结论与此一致，本研究中50例患者18F-FDG GPET采用QGS软件测量的LVEDV均数为222.8 ml，LVEF均数为27.4%，心脏超声测量LVEF均数为33.6%，结果显示18F-FDG GPET与心脏超声测量LVEF结果一致性和相关性较好（r=0.64，P<0.001）。本研究选取的病例心脏超声结果中未提供LVEDV结果，但从LVEF可见左心室功能已经明显受损（LVEF均数27.4%），同时18FFDG GPET测得的LVEDV（222.8 ml）较李芳兰等[2]的测量结果（137.98 ml）明显增大，提示在心腔明显扩大、心功能明显受损的情况下，18F-FDG GPET与心脏超声测得的LVEF仍具有较好的一致性和相关性。

本研究结果显示，18F-FDG GPET与13N-NH3·H2O GPET的EF值具有非常好的相关性和一致性。严重心肌梗死患者18F-FDG与13N-NH3·H2O GPET的图像可能出现不匹配的情况，即血流灌注影像出现室壁影像缺损，心肌代谢影像无缺损，PET/CT配备有CT影像作为参照，因此在确定室壁边界上出现偏差的可能性不大；此外，本研究中患者的心腔明显扩大，软件处理上出现测量值较小的偏差对整体的测量值影响有限。因此18F-FDG与13N-NH3·H2O GPET测得的LVEDV、LVESV具有非常好的相关性和一致性。Khorsand等[9]选择27例冠心病患者进行13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET检查，结果表明13N-NH3·H2O和18F-FDG GPET测量LVESV、LVEDV、LVEF等具有非常高的一致性（r=0.92、0.95、0.90）。本研究结果与上述结论一致，但本研究中心肌梗死患者的病情严重，表明13N-NH3·H2O与18F-FDG GPET对心肌梗死患者，不论病情轻重，采用两种方法之一处理图像数据，两者测得的心功能参数具有非常好的一致性和相关性，均能较好地评价左心室功能。

本研究的局限性为病例数有限，未能对13NNH3·H2O与18F-FDG GPET在图像匹配、不匹配情况下对心功能评价做进一步的相关性和一致性分析，有待积累病例资料进一步探讨。

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