综述：缺血性心脏病的心肌血流评估与报告：心脏正电子发射断层扫描（PET）、磁共振成像（MR）、计算机断层扫描（CT）和超声心动图

《JACC: Cardiovascular Imaging》：Myocardial Blood Flow Assessment and Reporting for Ischemic Heart Disease: Cardiac PET, MR, CT, and Echocardiography

定量心肌血流评估技术在冠心病诊断中的应用及标准化建议

　　

托马斯·H·辛德勒（Thomas H. Schindler）|安德鲁·E·荒井（Andrew E. Arai）|科林·贝里（Colin Berry）|罗伯特·赛克斯（Robert Sykes）|科恩·尼曼（Koen Nieman）|北川和也（Kakuya Kitagawa）|耶拉普拉加达·钱德拉塞卡（Yellapragada Chandrasekhar）|李寿强（Shouqiang Li）|谢峰（Feng Xie）|托马斯·R·波特（Thomas R. Porter）|莎米拉·多尔巴拉（Sharmila Dorbala）|瓦斯肯·迪尔西赞（Vasken Dilsizian）

美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院马林克罗特放射学研究所（Mallinckrodt Institute of Radiology）核医学-心血管分部

摘要

正电子发射断层扫描（PET）心肌灌注成像结合示踪剂动力学建模，可以同时评估心肌血流量（MBF），单位为mL/min/g组织。心脏磁共振（CMR）、计算机断层扫描（CT）和超声心动图（Echocardiography）也是能够量化MBF的新兴技术。通过无创方式评估和量化心肌在充血状态和静息状态下的血流量，以及相应的心肌血流储备能力，使得传统的心肌灌注成像技术应用范围得到扩展：不仅能够检测多支冠状动脉疾病（CAD）中最严重、限制血流的冠状动脉外膜病变，还能准确判断轻度至中度冠状动脉外膜病变的情况，明确缺血负荷的程度和严重性；此外还能识别由CAD引起的弥漫性缺血，或在肥厚型心肌病、移植后血管病变以及冠状动脉微血管功能障碍（包括经典型和/或内源性形式）中的缺血情况。除了提高缺血性心脏病的诊断准确性外，对MBF的定量分析还有助于监测治疗干预的效果、危险因素的改变，以及可能改善长期心血管结局的生活方式调整。对于这类患者，针对每种成像方式的标准化诊断和报告算法至关重要，以便做出最佳的治疗决策。为此，专家小组力求提供关于缺血性心脏病病理生理学的简要概述，并介绍不同成像技术在诊断各种类型缺血性心脏病中的应用，以及个性化的、基于影像的患者护理方法，从而进一步优化心血管结局。

方法部分

方法

使用PET进行区域性和整体性左心室MBF评估（单位：mL/min/g）时，需要静脉注射正电子发射心肌血流示踪剂，例如FDA批准的⁸²铷（⁸²Rb）、¹³N-氨和¹⁸F-氟吡拉西嗪，以及未获FDA批准的¹⁵O-水。同时需动态采集示踪剂在循环系统中的传输过程，直至其在左心室心肌中的沉积（见表1）。

方法

结合电影CMR（cine CMR）、静息灌注成像、负荷灌注成像和晚期钆增强（LGE）技术，可以全面评估心脏解剖结构、整体功能、局部壁运动异常、灌注情况、心肌梗死区域以及非缺血性心肌瘢痕。

技术考量

动态CMR灌注成像能够记录每次心跳时造影剂（钆）通过心肌的过程，从而计算出MBF。进行CMR成像需要六个基本步骤。

方法

通过CT量化MBF需在药物诱导的充血状态下，对心肌中的衰减值进行多次采样。尽管几十年前的动态心肌灌注成像方法并未得到广泛应用，但宽覆盖范围探测器的引入重新激发了人们对定量CT灌注（CTP）成像的兴趣。

心肌对比超声心动图

与含碘CT造影剂和基于钆的CMR造影剂不同，超声增强剂（UEAs）是作为自由血管内示踪剂使用的微气泡。这些微气泡不会被心肌细胞吸收。超声心动图中的MBF成像通过持续输注UEAs，并采用一种非破坏性的、机械指数极低的成像技术（称为基本非线性成像）来实现。随后分析背景减去的心肌对比强度（及相邻的左心室腔）。

血流评估的一致性

由于CT、CMR和心肌对比超声心动图技术也能实现对造影剂（钆、非离子碘或微气泡）在动脉循环和心肌中传输过程的连续成像，因此它们同样可以可靠地测定MBF及其相关参数（如MFR，见表2）。不同成像方法之间MBF定量结果的差异可能与方法学上的差异有关。

冠状动脉疾病中的心肌灌注和血流评估

随着PET的临床应用日益广泛，以及CMR、CT和超声心动图在心肌灌注成像和MBF评估中的重要作用，深入理解冠状动脉病理生理学对于诊断和制定治疗方案至关重要，尤其是对于疑似或确诊的冠状动脉阻塞性疾病（CAD）、非阻塞性疾病（nonobstructive CAD）和/或冠状动脉微血管疾病（CMD）患者。

心内膜下和纵向灌注异常

目前有一种观点认为，心内膜下缺血和/或异常的纵向心肌血流梯度可能是冠状动脉外膜非阻塞性病变的反映，甚至在存在或不存在CMD的情况下，也可能反映血流介导的外膜血管舒张功能障碍。

建议的益处与问题

专家小组挑选了在缺血性心脏病和/或CMD临床研究中具有最重要意义且广泛关注的场景进行讨论。针对疑似和/或确诊缺血性心脏病患者的不同成像方法提出的诊断算法，体现了相关领域的知识和专长。这些建议有助于实现一定程度的标准化。

资金支持与作者披露

辛德勒博士（Dr. Schindler）获得了GE Healthcare和美国国家心肺血液研究所（NHLBI）的科研资助（项目编号1RO1HL142297-01A1）。荒井博士（Dr. Arai）获得了NHLBI的资助（项目编号1R01HL172853和011R01HL178117-01），以及Circle CV Imaging和Bayer公司的酬金。赛克斯博士（Dr. Sykes）得到了英国心脏基金会研究卓越中心（RE/18/6/34217项目）、医学研究委员会（MR/X502807/1项目）和英国国家卫生部门的资金支持。