CT心肌灌注成像、ECV在OMI诊断中价值及与心肌损伤的关系

刘 烁， 周 豪， 张梦琪， 帕丽旦·尼亚孜

新疆维吾尔自治区人民医院 放射影像中心， 新疆 乌鲁木齐 830000

明确心肌梗死(myocardial infarction，MI)诊断对冠心病二级预防至关重要，尤其对于病史不明确的患者[1]。临床上，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)具有典型胸痛症状及心电图演变，诊断较为简单，而陈旧性心肌梗死(old myocardial infarction，OMI)心电图表现为不典型Q波，尚缺乏准确诊断手段，80% OMI无确切心电图征象[2，3]。动态CT心肌灌注成像(CT myocardial perfusion imaging，CT-MPI)是新型心肌灌注技术，诊断心肌缺血准确性高，在AMI中的诊断价值已被临床证实[4]；而在OMI患者中的应用价值尚无研究报道。基于心脏CT的细胞外容积(extracellular volume，ECV)是定量评估心肌组织特性的新技术，在心脏疾病评价中已得到初步试用[5]，而心肌肌钙蛋白是心肌损伤敏感而特异的代表性生化标记物，心肌肌钙蛋白是心肌细胞的一种结构蛋白，包括肌钙蛋白I(troponin I，cTnI)、肌钙蛋白T(troponin T，cTnT)，通常在血液中以微量形式存在，MI患者存在心肌细胞损伤，血清心肌肌钙蛋白浓度升高10～50倍甚至上百倍，且持续时间长达2～3周，而肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)仅升高2～20倍[6]。基于此，本研究尝试分析CT-MPI、ECV与cTnI、cTnT的相关性，并评价OMI诊断中的应用价值，旨在为临床诊疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年5月至2020年12月我院82例OMI患者作为观察组，另选取同期既往无心、肺、脑血管病史的健康体检者30例作为对照组，两组均行CT-MPI。纳入标准：均符合OMI诊断标准[7]；未行冠脉支架植入术或冠脉搭桥术；患者及家属知情同意。排除标准：AMI、肥厚型或扩张型心肌病、严重瓣膜疾病、心血管疾病史、内科疾病、心包疾病患者；因禁忌证[心律失常、严重慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘、碘剂过敏、孕妇等]未能完成动态CT-MPI。本研究符合医学伦理学标准，经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

入院24 h内行CT-MPI检查及心肌损伤指标检测。

CT-MPI检查：西门子公司双源多层螺旋CT机(Siemens Somatom FLASH)，采用摇篮床模式及z轴飞焦点技术，时间分辨率66 ms。采用自动管电流调节技术，准直器宽度196 mm×0.6 mm，层间距2 mm，层厚3 mm，电流250 mA，管电压70 kVp，旋转时间250 ms，图像重建Kemel值Qr36。先获取钙化积分及确定扫描范围，再行负荷CT-MPI显像，肘前静脉注射对比剂(碘普罗胺，6 mL/s)，生理盐水冲洗(40 mL)，注射后5 s，静脉注射三磷酸腺苷[20 mg，160 μg/(kg·min)，5 min]，3 min时，相对心率达最高时，在R波后250 ms触发的轴向扫描模式获得负荷动态计算机体层灌注(CTP)扫描；每2个心动周期进行1次收缩末期完整采集，停止注射三磷酸腺苷。用高级模拟迭代重建技术进行图像重建。原始图像经图像处理后处理工作站Siemens MMWP，匹配校正后，绘制心肌密度-时间曲线；从心尖-心中-心底部每一层面手动绘制6个感兴趣区(ROI)，并获得心肌血容量(MBV)、心肌血流量(MBF)、峰值时间(TTP)、血管外容积(EVV)、组织通过时间(TTT)值。由2位CT心脏影像诊断≥4年的放射科医师双盲法共同阅片，意见不同时讨论决定。

ECV计算：ECV=(1-Hct)×(HU1-myo-HU2-myo)/(HU1-blood-HU2-blood)，HU1-myo与HU2-myo分别为对比增强后高、低管电压下的CT衰减值，Hct为红细胞比容，HU1-blood、HU2-blood分别为对比增强后高、低管电压下血池的CT衰减值。

心肌损伤指标检测：空腹取静脉血3 mL，离心(半径8 cm，3500 r/min，9 min)，分离血清，cTnI、cTnT以酶联免疫吸附试验测定，试剂购自美国Sigma公司。

1.3 观察指标

(1)两组一般资料；(2)两组CT-MPI参数(MBF、MBV、EVV、TTP、TTT)；(3)OMI影响因素分析;(4)CT-MPI参数与心肌损伤指标(cTnI、cTnT)的关系；(5)CT-MPI参数、心肌损伤指标(cTnI、cTnT)对OMI的诊断价值。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 两组一般资料

观察组年龄>60岁、有吸烟史及心肌损伤指标(cTnI、cTnT)水平均高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 两组CT-MPI参数、ECV

观察组MBF、MBV显著低于对照组，ECV显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；两组EVV、TTP、TTT相比，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3 OMI影响因素分析

以OMI为因变量(因变量赋值：健康体检者=0，OMI=1)，将表1和表2中差异有统计学意义的指标纳入Logistic回归分析，显示将年龄、吸烟史等其他因素调整后，心肌损伤指标(cTnI、cTnT)及CT-MPI参数(MBF、MBV)、ECV均为OMI发病独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表1 两组一般资料对比

表2 两组CT-MPI参数、ECV对比

表3 OMI影响因素分析

2.4 CT-MPI参数、ECV与心肌损伤指标的关系

OMI患者CT-MPI参数MBF、MBV均与心肌损伤指标cTnI、cTnT水平呈负相关关系，ECV与心肌损伤指标cTnI、cTnT水平呈正相关关系(P<0.05)。见表4。

表4 两组CT-MPI参数、ECV对比

2.5 CT-MPI参数、ECV对OMI的诊断价值

通过ROC曲线分析，评价CT-MPI参数、ECV对OMI的诊断价值，结果显示，联合诊断曲线下面积(AUC)为0.950，具有较高诊断效能，最佳敏感度、特异度分别为89.02%、90.00%。见表5。

表5 CT-MPI参数、ECV对OMI的诊断价值

3 讨论

CT-MPI作为一种无创影像方法可准确评估心肌缺血。相较于目前常用的单光子发射计算机断层成像(SPECT)心肌灌注，动态CT-MPI优势在于：时间和空间分辨率极高；成像速度快；评估多支冠状动脉血管弥漫性钙化病变更具优势；同时获得解剖和功能信息(获得MBV、MBF等定量功能学指标)[8]。本研究将动态CT-MPI用于OMI患者，数据显示，OMI患者MBF低于健康体检者。MBV是CT-MPI另一参数，定义为峰值增强，由时间衰减曲线最大值/AIF最大值而得出。MBV值与心肌毛细血管密度相关，MI患者MBV值减低[9]。分析认为，MI患者心外膜冠脉支配的梗死心肌区域血流量减少，且可能存在微循环障碍，同时，MI无心外膜冠脉阻塞时，反复发生冠脉微栓塞可引起冠脉微血管功能障碍，MBF值降低[10]。本研究与马海彦等[11]研究所得MBF、MBV值不同，MBF(30.28±10.36)mL/(min·100 mL) vs (43.6±9.1)mL/(min·100 mL)，MBV(1.74±0.49)mL/100 mL vs (4.2±0.6) mL/100 mL，其原因可能有：(1)研究对象不同，马海彦等[11]的研究对象为STEMI患者，本研究的研究对象为OMI患者，存活的心肌被纤维化组织替代，MBF、MBV降低；(2)研究方案不同，马海彦等[11]为回顾性动态CT-MPI采集方案，而本研究前瞻性分析CT-MPI定量MBF、MBV值。其余参数TTT、TTP、EVV可能反映慢性心肌梗死时心肌灌注状态，在本研究中OMI患者与健康体检者之间无显著差异，考虑与样本量小有关。

本研究数据显示，OMI患者ECV值高于健康体检者，提示ECV值可能与OMI发生有关。ECV指细胞外间质容积占整个心肌组织的百分比，其定量分析可以反映心肌损伤及心肌纤维化程度[12]。ECV值最初是基于心脏磁共振成像(CMR)的T1值计算而得，随CT技术进展，CT ECV的相关研究不断涌现。CT ECV是基于不同组织的HU获得。本研究发现，OMI患者CT-MPI参数MBF、MBV均与心肌损伤指标cTnI、cTnT水平呈负相关关系，ECV与心肌损伤指标cTnI、cTnT水平呈正相关关系。笔者认为，MI患者MBF、MBV水平越低，ECV越高，提示心肌微循环障碍越严重，血清cTnI、cTnT水平升高，预后不良风险增加。Logistic回归分析可知，CT-MPI参数MBF、MBV及ECV均为OMI发病影响因素，因此本研究采用MBF、MBV、ECV联合诊断OMI，结果显示，MBF≤46.68 mL/(min·100 mL)、MBV≤3.06 mL/100 mL、ECV>37.22%时，均高度怀疑OMI发生，相比于单一指标，联合诊断AUC最高，达0.950。临床可同时检测CT-MPI参数MBF、MBV及ECV，为OMI诊断提供更全面、可靠的参考信息。

综上，CT-MPI参数MBF、MBV及ECV与OMI患者心肌损伤有关，CT-MPI参数、ECV检测可有效诊断OMI，利于临床诊治。