ST段抬高型心肌梗死患者低剂量动态心肌灌注定量心肌血流量与高敏肌钙蛋白峰值水平及左心室功能的相关性

代 旭，邓建宏，余蒙蒙，于丽华，潘静薇，张佳胤

(上海交通大学附属第六人民医院放射科，上海 200233)

冠状动脉急性栓塞所致ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevated myocardial infarction, STEMI)是心源性死亡的首要原因[1]。高敏肌钙蛋白(high-sensitive cardiac troponin T, hs-TnT)峰值水平及动态变化与STEMI患者心肌损伤程度及预后显著相关[2-4]。心脏磁共振(cardiac MR, CMR)是目前公认可用于显示心肌缺血[5]和急性心肌梗死[6]的影像学方法，其所反映的心肌梗死范围及微循环梗阻(microvascular obstruction, MVO)与否同hs-TnT水平相关[7]。动态负荷CT心肌血流灌注成像(CT myocardial perfusion imaging, CT-MPI)可用于观察心肌缺血状况[8]。相比静态CT-MPI，基于动态CT-MPI的心肌血流量(myocardial blood flow, MBF)数值可定量评估心肌血流情况[9-10]，诊断具有血流动力学意义的冠状动脉狭窄[11-12]，但其对于STEMI患者的应用价值目前尚不明确。本研究观察动态CT-MPI定量评价指标与TnT峰值水平及左心室功能的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2017年11月—2018年2月35例STEMI患者于发病1周内接受经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention, PCI)治疗成功。纳入标准：①心电图及血清学标志物确诊，且PCI成功；②血流动力学稳定。排除标准：①血流动力学不稳定；②肾功能不全；③拒绝接受动态CT-MPI；④CT-MPI图像质量显著不足；⑤存在慢性心肌梗死病史；⑥有心肌病或心脏瓣膜病史。最终纳入25例，男21例，女4例，年龄40～71岁，平均(60.6±9.5)岁；13例合并高血压，糖尿病10例，血脂异常6例，吸烟史3例；左前降支11例，左回旋支5例，右冠状动脉9例；均于PCI后1周内接受CT检查。6个月后以心脏超声评估中期左心功能，确定主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events, MACE)，包括全因死亡、心肌梗死后心力衰竭所致计划外入院及胸痛所致计划外血管再通治疗。本研究经院伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens 192层SOMATOM Force双源CT机，首先进行钙化积分扫描，计算每支血管钙化程度，同时确定动态CT-MPI扫描范围，确保包括全心范围。采用双通道高压注射器，速率 6.0 ml/s，经肘静脉团注非离子型对比剂碘普罗胺(含碘370 mg/ml，优维显)，后续注入40 ml生理盐水。注射对比剂后5 s行动态CT-MPI扫描。采用轴位扫描模式，在收缩末期即R波之后250 ms开始扫描，扫描时间固定为31 s，管电压70 kV，有效电流250 mA，准直器96×0.6 mm，层厚3 mm，层间距2 mm，根据心率每2～3个心动周期进行1次摇篮床模式扫描，总共获得10～15期图像。

1.3 图像分析 采用Siemens CT-MPI后处理软件(myocardial perfusion analysis, VPCT body)，以动脉输入函数及去卷积算法模型定量计算参数，包括心肌血流量(myocardial blood flow, MBF)、心肌血容量(myocardial blood volume， MBV)、血管外容积(extravascular volume, EVV)、 达峰时间(time to peak, TTP)和组织通过时间(tissue transit time, TTT)，并得到相应参数的伪彩图。按照心肌17节段分段方法[14]，在相应节段勾画ROI：在缺血节段勾画缺血部分区域，若相应节段不存在缺血，则勾画整个节段包含的区域。用所得数值计算梗死区域及参考区域的平均值，同时计算梗死区域参数平均值同参考区域参数平均值的比值，即MBF比[10,15]，MBV比、EVV比、TTP比及TTT比。

由2名不知晓临床病史的心血管影像科医师独立进行图像处理分析，分别选取40个梗死区域和参考区域ROI进行观察者内及观察者间一致性分析，结果出现分歧时经协商确定。

1.4 生化指标 使用德国罗氏诊断Cobas e601免疫分析仪检查hs-TnT水平。分别在发病后6、12、24、48、72 h采集血液标本。峰值为所测标本中最高值。

1.5 心脏超声 采用Siemens ACUSON红杉512超声系统(探头频率3.5 MHz)，以Simpson's biplane技术测量左心室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume)、舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume)及左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)[16]。

1.6 统计学分析 采用Medcalc 15.2.2统计分析软件。符合正态分布的计量资料以±s表示，计数资料以百分比表示。采用t检验及U检验分别对符合及不符合正态分布的数据进行比较，以χ2检验或U检验比较分类变量。Fisher精确检验用于率的比较。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficients, ICC)分析观察者内及观察者间一致性。以Pearson或Spearman相关分析CT-MPI相关参数与hs-TnT及LVEF的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 辐射剂量 检查辐射剂量为2.89～11.45 mSv，平均(5.79±1.78)mSv，动态CT-MPI检查剂量为1.41～6.05 mSv，平均(3.30±1.12)mSv。

2.2 梗死区域和参考区域参数比较 心肌梗死区域MBF为(30.80±14.65)ml/(min·100 ml)，低于参考区域的(72.80±10.70)ml/(min·100 ml)(P<0.001)；心肌梗死区域MBV为(1.70±1.40)ml/100 ml，低于参考区域的(4.10±2.00)ml/100 ml(P=0.02)；EVV、TTT、TTP差异无统计学意义，见表1和图1。

2.3 各时间点hs-TnT及LVEF动态CT-MPI相关参数的相关性 MBF与峰值hs-TnT水平呈负相关(r=-0.61，P=0.001)；MBV与6 h hs-TnT水平相关(r=-0.47,P=0.03)；EVV、TTP、TTT与hs-TnT水平无明显相关；MBF与LVEF存在相关性(r=0.46，P=0.02)。见表2和图2。梗死区域参数与参考区域参数比值与LVEF及hs-TnT水平相关，MBF比值与6 h hs-TnT水平(r=-0.48,P=0.03)、hs-TnT峰值 (r=-0.43,P=0.03) 呈负相关，见表3。

表1 动态CT-MPI计算STEMI患者梗死区域及参考区域相关参数均值比较(±s)

表1 动态CT-MPI计算STEMI患者梗死区域及参考区域相关参数均值比较(±s)

区域MBF[ml/(min·100 ml)]MBV(ml/100 ml)EVV[ml/100ml]TTP(s)TTT(s)梗死区域30.80±14.651.70±1.407.90±2.8014.90±2.6017.10±2.30参考区域72.80±10.704.10±2.006.10±3.1014.80±2.6017.60±1.80梗死区/参考区比0.48±0.040.65±0.051.28±0.301.09±0.291.08±0.17t值33.1112.372.410.362.52P值<0.0010.020.070.820.05

表2 不同时间点hs-TnT水平及6个月后LVEF与动态CT-MPI计算相关参数的相关性

表3 不同时间点hs-TnT水平及6个月后LVEF与动态CT-MPI计算相关参数比值的相关性

图1 患者男，61岁，STEMI A.冠状动脉造影示左前降支近端完全闭塞(箭)； B.PCI成功后，左前降支病变处管腔通畅(箭)； C.动态心肌灌注图像显示左心室前壁心肌血流灌注显著减低(箭)

图2 MBF与高敏肌钙蛋白峰值(A)、6个月后LVEF值(B)及MBF比值与高敏肌钙蛋白峰值(C) 的相关性散点图

3 讨论

动态CT-MPI为无创影像学方法，可定量评估心肌血流灌注情况，已有研究[17-18]评价其相关参数诊断稳定性心绞痛患者的准确性。动物研究[13]表明，根据动态CT-MPI计算的MBF值与超声微泡计算的MBF值相关性较好。STEMI患者中，缺血-再灌注损伤，血管内皮损伤、微循环血栓及细胞间质水肿压迫等[19]，导致受累心肌血流灌注显著降低，出现微循环梗阻。对于急性心肌梗死猪模型的研究[20]表明，动态CT-MPI计算的MBF值与超声微泡计算的MBF值相关性较好，梗死心肌区域CT计算的MBF值与组织病理学结果相似；且组织学结果亦证实动态CT-MPI计算的MBF值可反映MVO。另有研究[21]发现，STEMI发病过程中，hs-TnT水平存在动态变化，且其峰值与患者长期心血管事件发生率相关。同时，hs-TnT与MVO存在相关性，有助于诊断MVO[22]。MBF显著减低可反映存在心肌梗死及MVO，而更高的hs-TnT峰值预示左心室功能受损及临床预后不良[23-24]。

MBV反映心肌强化的峰值[25]，与注射对比剂后的心肌密度相关，心肌梗死时，MBV值减低。慢性心肌梗死患者中，心肌纤维化使心肌强化峰值降低，而在急性心肌梗死患者，强化减低并不显著[26]。本研究结果表明，急性心肌梗死患者中，MBV与左心室功能的相关性较弱，且心梗区域和参考区域之间EVV、TTT、TTP并无显著差异，与既往研究[26]结论一致。

一项核素心肌灌注成像研究[27]结果显示，定量计算的负荷MBF值与LVEF相关。本研究结果表明，所有参数中，动态CT-MPI计算得出的MBF值与hs-TnT峰值水平及左心室功能的相关性最佳，提示动态CT-MPI定量参数与hs-TnT相同，可用于对急性冠状动脉综合征患者进行危险程度分级，评估STEMI患者未来心脏功能预后情况；不仅可利用MBF值预测心肌缺血程度，且显著减低的MBF值提示存在MVO，预示不良预后。对于屏气不佳、存在CMR检查禁忌的急性心梗患者，可选择动态CT-MPI评估心肌梗死情况。

本研究的主要不足：①缺少CMR对照，无法确认是否存在微循环梗阻；②未采用药物负荷灌注方法，结果可能有别于药物负荷灌注检查；③样本量少。

总之，对于STEMI患者，动态CT-MPI定量计算的MBF与hs-TnT峰值呈显著负相关；MBF值显著降低患者的左心室功能亦显著减低。