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影像学技术在冠心病诊断中的应用进展

[日期:2018-01-03]   来源:河北省临床医学工程学会  阅读: 0[收藏本站]
影像学技术在冠心病诊断中的应用进展
刘新平  暴云锋
河北省人民医院  邮编 050051
 
冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease,CHD,简称冠心病)已经成为严重危害人类生命健康的最常见疾病之一。早期、准确诊断冠心病,优化冠心病治疗措施,在冠心病的二级预防中占有重要地位。本文简要叙述影像学技术在冠心病诊断中的一些应用进展。
1 放射技术
1.1 X线平片
一般来说,胸部X线检查不能用于确定冠心病的有无,但可为冠心病的诊断提供辅助线索。如X线平片可以显示冠心病患者的左心室增大以及肺循环的改变,后者包括肺淤血、间质性和肺泡性肺水肿等,对于判断病情和评估预后均有重要价值。此外,X线平片检查对于心肌梗死后的一些并发症如室间隔破裂、室壁瘤等亦有一定的诊断价值。 
1.2 放射性核素检查
放射性核素心肌显像是对冠心病进行诊断、危险分层和预后评估最有效、最重要的非侵入性诊断技术之一。包括核素心室造影、心肌灌注显像、心肌代谢显像等。其中目前应用最广泛的是心肌灌注显像和心肌代谢显像。
1.2.1 心肌灌注显像
心肌灌注显像的原理是源于心肌细胞对某些阳离子具有选择性摄取能力,通过放射性标记后使心肌显像,局部心肌聚集放射性药物的多少与该区域冠状动脉灌注的血流量呈正相关。1974年Gould首次阐明了应用运动方法通过核素心肌灌注显像诊断冠心病的病理生理机制[1]。在心肌缺血状态下,即使冠状动脉狭窄程度达到90%~95%左右,静息状态下心肌灌注显像仍可表现为正常;但在运动负荷或药物负荷状态下,狭窄冠状动脉的血流动力学可以出现明显变化,心肌灌注显像亦可发生明显异常。随着现代医学的发展,心肌灌注显像经历了从平面到断层再到门控断层,从主要应用放射性核素201Ti进行灌注显像到广泛使用99mTc标记心肌灌注显像剂和发射正电子显像药物的阶段,分析技术也从简单的视觉分析发展到局部心肌定量和门控分析的发展过程。这一系列的发展使现代心肌灌注显像不仅可以更精确地探测到特异性冠状动脉狭窄和心肌缺血的位置,还可以精确量化心肌缺血的范围和程度,捕获左室功能和心肌运动信息,大大提高了心肌灌注显像诊断冠心病、进而对其危险分层和预后评估的临床价值。
1.2.2 心肌代谢显像
生理条件下,心肌代谢主要通过脂肪酸氧化获取能量(占心脏所需能量的40%~60%)。当心肌缺血时,局部血氧含量减少,脂肪酸的氧化代谢相应降低,葡萄糖成为心肌组织代谢的主要底物。这一代谢模式的变化是能够应用正电子核素断层显像(PET)方法识别缺血心肌的重要依据[2]。心肌代谢显像常用的方法有葡萄糖代谢、心肌氧代谢和脂肪酸代谢等,可以用来评价心肌存活和心脏功能,估测预后,辅助确立治疗方案等。以18F-FDG(氟18-脱氧葡萄糖)为例,心肌血流灌注与FDG摄取不一致(失匹配现象),可从非存活心肌中区分出存活心肌;坏死心肌则主要表现为血流灌注与FDG摄取均减少,即血流-代谢匹配性减少;而冬眠心肌主要表现为FDG摄取相对性增加。
1.3 计算机断层扫描(CT)
早期人们应用影像增强透视或X线照片(含电影片)检测冠状动脉钙化。CT,尤其是电子束CT(EBCT)和螺旋CT的应用进一步提高了对冠状动脉钙化检测的效用和效率,特别是应用积分系统进行的定量分析。一项研究纳入了568例样本[3],其中冠心病患者376例,无冠心病者142例(均经冠状动脉造影证实),旨在验证EBCT对冠心病的诊断价值。结果表明,EBCT检查冠状动脉钙化和积分对冠心病诊断的敏感性、特异性和准确性分别为83%、66.8%、77.5%,且冠心病患者的冠状动脉钙化积分明显高于无冠心病者。由于EBCT是以电子束旋转产生X线以代替常规CT机的X 线管球与检测器旋转的机械扫描,因而扫描速度快(50ms/100ms),时间分辨力、密度分辨力和空间分辨力高,能够清楚的显示心脏及冠状动脉的解剖结构及病理改变。电影扫描和血流扫描还可评价室壁运动,定量评估心室功能,了解心肌和冠状动脉血流灌注状况,在冠心病的预测和诊断、冠状动脉搭桥和PTCA 治疗后的随访中均有重要价值。
1.4 磁共振成像(MRI)
随着自旋回波(SE)和快速/超快速脉冲序列含EPI(回波平面成像)的进展,磁共振成像(MRI)已成为观察心血管系统形态和功能的主要影像学技术之一。特别是MR心肌灌注成像(MR myocardial perfusion imaging,MRMPI),可以用于评价冠状动脉造影不能揭示的心肌微循环灌注,对梗死和存活心肌的检测有重要价值[4]。当前MRMPI采用的成像序列为Turbo FLASH序列,可在一个心动周期采集3~4个层面,覆盖心室大部,时间及空间分辨率高,能够真实地反映心肌灌注及其透壁程度,尤其能够显示对于缺血及坏死最敏感的心内膜下心肌病变。 
2 冠状动脉造影(coronary angiogram)
冠状动脉造影是近年来广泛应用于临床的诊断冠心病的有创技术,被公认为诊断冠心病的“金标准”。结合左心室造影,冠状动脉造影可以揭示冠状动脉狭窄或阻塞性病变的程度、分布、某些粥样硬化病变的特征[5]、侧支循环状态以及左室整体和节段性运动功能等,为冠心病和冠状动脉病变疑难病例的确诊、介入和(或)搭桥手术治疗适应证的选择、疗效验证等提供确切的诊断依据。但冠状动脉造影属有创性技术,可能产生一定的并发症,严重者可以死亡,因而临床应用时应严格掌握适应证。
3 小结
对冠心病影像学检查诊断的要求是应该能够为合理的治疗提供决策依据。冠心病的不同类型、不同的发展时期以及相关的病理和病理生理学变化,对治疗有不同的要求。冠心病的内科治疗、外科治疗和介入治疗及其相互配合,要求影像学检查必须提供确切、全面的诊断信息。而影像学提供的某些重要信息,又可指导、修正治疗方案,便于选择不同或更为有效的治疗方法。例如,对于心肌缺血或心肌梗死的诊断及疗效验证,应以放射性核素检查和超声心动图(两者均包括负荷试验)为主,前者更为准确,后者简便易行。心肌存活的检测以PET和心肌声学造影为佳。MRI和CT,适用于显示陈旧性心肌梗死和室壁瘤的部位、范围和附壁血栓。而对急性心肌梗死患者,MR和CT检查通常不作为首选。MR和CT冠状动脉造影(包括三维重建技术),可以显示冠状动脉近、中段及严重的狭窄,有助于冠心病的筛选。对于冠心病及冠状血管病变形态的确诊,特别是外科手术和(或)介入治疗者适应证的选择,冠状动脉造影仍是不可缺少的“金标准”。但该“金标准”亦有其局限性。如不能够评价微循环水平的心肌灌注(心肌声学造影可以弥补),不能够判断冠状动脉血管壁的情况和斑块的体积(血管内超声可以弥补)等。不同的治疗方案决定了不同的影像学检查技术的选择。此外,还应考虑患者的病情、检查费用和创伤性、安全性等。总之,影像学检查技术的选择应结合本单位和患者的具体情况,具体问题具体分析,以最大限度地有利于患者为首要原则。
  
「参考文献」
[1] Gould KL,Lipscomb K.Effects of coronary stenoses on coronary flow reserves and resistance.Am J Cardiol,1974,34:48-55。
[2] Cerber BL,Wijns W,Vanoverschelde,et al.Myocardial perfusion and oxygen consumption in reperfused noninfarcteddysfunctional myocardial after unstable angina:directed evidence for myocardial stunning in humans.J Am Coll Cardial,1999,34:1939-1946。
[3] 崔炜,戴汝平,高润霖,等。电子束计算机断层摄影术检出冠状动脉钙化诊断冠心病的再评价。中国循环杂志,1998,13:259。
[4] 胡大一,马长生。临床心脏病学实践2001.北京:人民卫生出版社,2001,111-113。
[5] Levin DC.Complex and simple coronary artery stenosis:a new way to interpret coronary angiograms based on morphological features of lesion.Radiology,1987,164:675。
 
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