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临床研究
门控心肌SPECT显像测量冠心病低度可能性患者心功能参数参考值范围及其影响因素分析
中华核医学与分子影像杂志, 2017,37(07): 404-409. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2017.07.006
摘要
目的

获取冠心病低度可能性患者G-MPI心功能参数的参考范围,并分析性别、年龄和体质量对其的影响。

方法

选取疑诊冠心病但冠心病低度可能性的门诊患者175例[男89例,年龄(48.3±10.7)岁;女86例,年龄(49.8±10.4)岁],在2008年2月至2011年4月间均行99Tcm-MIBI负荷G-MPI,测定左心室EDV、ESV、EF,对符合正态分布的数据采用正态分布法确定参考范围,偏态分布的数据采用百分位数法,并采用多元直线回归分析法分析性别、年龄和体质量对参数值的影响。2组间比较采用两样本t检验,不同年龄组间心功能参数比较采用单因素方差分析。

结果

男性EF值下限为50%,EDV、ESV上限为112 ml、49 ml;女性EF值下限54%,EDV、ESV上限为77 ml、30 ml。男性EDV、ESV分别为(75.8±18.3)和(27.1±10.9) ml,均显著高于女性的(53.3±11.7)和(14.3±7.9) ml(t值:9.35、8.59,均P<0.01);男性EF低于女性:(65.1±7.6)%和(74.7±10.0)%(t=-6.92,P<0.01),女性小心脏比例为76%(65/86)。多元回归分析结果表明性别、年龄是EF、ESV的预测因子,体质量也是心室容积预测因子;按年龄大小将患者分成≤40岁,41~49岁,≥50岁组,男性不同年龄组间EDV、ESV、EF差异均无统计学意义(F值:1.106、0.954、1.029,均P>0.05);女性不同年龄组间EDV差异无统计学意义(F=2.408,P>0.05),ESV、EF差异有统计学意义(F值:5.010、6.229,均P<0.05)。

结论

G-MPI测量不同性别、年龄冠心病低度可能性患者的心功能参数有差异,男性和女性的参数随年龄增加而变化的趋势不同。

引用本文: 李家俊, 郭风, 田月琴, 等.  门控心肌SPECT显像测量冠心病低度可能性患者心功能参数参考值范围及其影响因素分析 [J]. 中华核医学与分子影像杂志,2017,37( 7 ): 404-409. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2017.07.006
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左心室EF、EDV、ESV是评价心功能的指标,也是冠心病患者心脏事件的重要预测因子。G-MPI一次显像可同时获得心肌灌注和心功能的信息,为冠心病患者的预后提供有价值的信息。建立心功能参数的参考范围对于评价心功能有着重要意义。不同性别、年龄和体质量的人心功能参数值可能有差异。国外学者已采用G-MPI方法建立了心功能参数的参考值范围,并探讨了性别、年龄、体质量等因素的影响。研究[1]认为,亚洲国家的BMI低于欧美国家,人群中小心脏的发生率较高,因而心功能参数应该具有种族特异性;在同一种族中,不同性别、年龄、体质量的人心功能参数值也可能不同。因而,建立中国人心功能参数参考值范围并研究其影响因素不仅重要而且必要。本研究目的在于:以冠心病低度可能性(<10%)患者为样本,初步建立国人G-MPI显像所测心功能参数参考范围,并探讨性别、年龄、体质量对这些参数的影响。

资料与方法

1.研究对象。选取2008年2月至2011年4月在阜外医院门诊患者中疑诊冠心病、但冠心病低度可能性的患者。根据患者病史、年龄、性别、症状、负荷试验心电图ST段压低的程度判断冠心病可能性[2],低度可能性定义为小于10%。

入选标准为:(1)没有明显胸痛症状的30岁以上男性和女性;(2)非心绞痛性的胸痛,负荷试验时心电图无ST段压低的30~69岁男性和女性;非心绞痛性质胸痛,但ST段压低在0.5~1.0 mm的30~39岁男性和30~59岁女性;非心绞痛性质胸痛,但ST段压低在1.0~1.5 mm的30~49岁女性;非心绞痛性质胸痛,但ST段压低在1.5~2.5 mm的30~39岁女性;(3)不典型心绞痛且ST段压低在0~0.5 mm的30~39岁男性和30~59岁女性;不典型心绞痛且ST段压低在0.5~1.5 mm的30~39岁女性;(4)有典型的心绞痛症状,但ST段压低在0~0.5 mm的30~39岁女性;(5)所有入选者负荷G-MPI结果为阴性(没有心肌血流灌注异常和室壁运动、室壁增厚率异常)。

排除标准为:(1)确诊原发性高血压、糖尿病、高脂血症者;(2)有心肌梗死病史或者已确诊为冠心病患者;(3)负荷试验结果阳性者;(4)心律失常、心肌炎、心脏瓣膜病、心肌病、NYHA Ⅲ级和Ⅲ级以上患者;(5)G-MPI显示有心肌血流灌注减低、室壁运动异常或者室壁增厚率异常者。

2. G-MPI。(1)患者准备。运动负荷试验检查前停服β受体阻滞剂等减慢心率药物、硝酸酯类药物和钙离子拮抗剂24~48 h;腺苷负荷试验前停用双嘧达莫和茶碱类药物,检查当天忌服咖啡、茶等饮料。

(2)负荷显像。运动负荷试验采用Bruce踏车运动试验方案,运动高峰达到次级量心率时注射99Tcm-MIBI 925 MBq,继续运动1 min;腺苷负荷试验时腺苷剂量为140 μg·kg-1·min-1,持续微量泵注入6 min,于第3分钟静脉注射显像剂,同时记录血压和心电图。负荷试验结束后约1 h进行图像采集,采用德国Siemens E.cam双探头SPECT仪,配平行孔低能高分辨准直器,2个探头呈"L"形,绕心脏旋转180°(自右前斜45°至左后斜45°),5.6°/帧,共采集32帧,每心动周期采集8帧,矩阵64×64,放大倍数1.45,能峰140 keV,窗宽20%。

(3)图像重建及分析。图像重建采用FBP,重建时采用Butter-worth滤波函数,截止频率0.45,陡度因子5;重建过程中均未行衰减及散射校正。重建后用定量门控SPECT(quantative gated SPECT, QGS)软件(3.1版,美国西德斯西奈医学中心)自动勾画心脏内外膜,并测量左心室心功能参数:EF、EDV、ESV。心肌灌注图像由2位有经验的核医学科医师共同阅片,结论不一致时征询上级医师,以上级医师结论为准。门控采集数据由1人进行图像重建及软件处理。

3.统计学处理。采用SPSS 13.0软件,符合正态分布的计量数据以±s表示,符合正态分布的数据参考值范围的确定采用95%医学参考值范围,只求下限的计算公式为:-2s;只求上限的计算公式为:+2s;偏态分布的数据采用百分位数法确定参考值范围,以95%参考值范围为准,即为P95。2组间比较采用两样本t检验或χ2检验。不同年龄组间心功能参数比较采用单因素方差分析,进一步两两比较行最小显著差异t检验;小心脏发生率比较行χ2检验。性别、年龄、体质量对心功能参数的影响分析采用多元直线回归分析。EDVI、ESVI为EDV、ESV除以体表面积(body surface area, BSA),单位为ml/m2。BSA计算公式:BSA=0.006 1×身高(cm)+0.012 4×体质量(kg)-0.009 9。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1.纳入患者的一般临床资料。共有175例患者入选,其中男89例,女86例。男性和女性患者年龄、体质量及其他指标比较见表1。175例中共有运动负荷试验患者133例,其中男76例,女57例;腺苷负荷心肌显像患者42例,男13例,女29例。男性患者运动负荷试验比例高于女性。

表1

行G-MPI的男女性患者一般临床资料比较

表1

行G-MPI的男女性患者一般临床资料比较

性别例数年龄(岁)体质量(kg)身高(cm)BMI(kg/m2)BSA(m2)运动试验例数静息收缩压(mmHg)静息舒张压(mmHg)
8948.3±10.775.1±9.7172.7±5.625.1±2.71.97±0.176(85.4%)122.2±16.578.8±12.4
8649.8±10.461.3±7.7160.6±4.523.7±3.01.73±0.157(66.3%)112.7±17.673.5±11.4
t值或χ2-2.01210.54516.1473.20913.3057.640c3.5272.978
P0.0460.0000.0000.0020.0000.0080.0010.003
性别例数静息心率(次/min)高峰收缩压a(mmHg)高峰收缩压b(mmHg)高峰舒张压a(mmHg)高峰舒张压b(mmHg)高峰心率a(次/min)高峰心率b(次/min)
8977±11169.9±21.1121.7±27.192.2±17.674.0±14.9143±14103.5±9.5
8677±13168.0±23.0101.1±27.783.0±14.365.6±12.0138±13113.2±21.2
t值或χ2-0.1145.9322.1115.2311.4931.768-2.290
P0.9100.0000.0410.0000.1430.0790.028

注:符合正态分布的计量数据以±s表示;1 mmHg=0.133 kPa; a运动负荷试验指标;b腺苷负荷试验指标;cχ2值;BSA为体表面积

2. G-MPI结果。175例患者心肌灌注显像均未发现异常,室壁运动正常,所有患者均能用QGS软件准确勾画心脏内外膜。

3.心功能参数的参考范围。男性EF下限为50%,EDV、ESV上限为112 ml、49 ml,EDVI、ESVI上限为58 ml/m2、30 ml/m2;女性EF下限54%,EDV、ESV上限为77 ml、30 ml,EDVI、ESVI上限为45 ml/m2、17 ml/m2

4.男性和女性心功能参数的比较。男性EDV为(75.8±18.3)ml,女性相应值为(53.3±11.7) ml;男性ESV为(27.1±10.9) ml,女性相应值为(14.3±7.9) ml,男性EDV、ESV均高于女性(t值:9.35、8.59,均P<0.01)。男性EF为(65.1±7.6)%,低于女性的(74.7±10.0)%(t=-6.92,P<0.01)。以ESV<20 ml为标准,男性小心脏比例为21%(19/89),女性为76%(65/86),差异有统计学意义(χ2=51.539,P<0.01)。

5.运动负荷与腺苷负荷试验组间心功能参数比较。运动负荷组EDV为(65.9±19.2) ml,腺苷负荷组为(62.7±19.7) ml(t=0.922,P>0.05);运动负荷组ESV为(21.5 ±11.6) ml,腺苷负荷组为(19.8±11.3) ml(t=0.804,P>0.05);运动负荷组EF为(69.5±10.2)%,腺苷负荷组为(70.5±9.7)%(t=0.198,P>0.05)。

6.心功能参数影响因素的多元回归分析。由表2知,性别、年龄是EF、ESV的预测因子,体质量也是心室容积预测因子。

表2

性别、年龄、体质量对心功能参数影响的多元回归分析

表2

性别、年龄、体质量对心功能参数影响的多元回归分析

影响因素EDVEDVIESVESVIEF
回归系数P回归系数P回归系数P回归系数P回归系数P
性别-17.4000.000-8.8800.000-10.6700.000-13.0900.0008.8600.000
年龄-0.3200.004-0.1700.004-0.2700.000-0.1200.0000.3000.000
体质量0.3300.013-0.0800.2140.1200.140-0.1400.0010.0010.994
R2(调整R2)0.41(0.40)0.24(0.23)0.40(0.38)0.64(0.63)0.33(0.32)

7.不同年龄组间心功能参数比较。所有患者按年龄大小分成3组:≤40岁(周岁,下同),41~49岁,≥50岁。男性3个年龄组EDV分别为(80±19) ml、(76±18) ml、(69±15) ml;ESV分别为(30±11) ml、(27±10) ml、(23±9) ml;EF分别为(63±6)%、(65±7)%、(68±8)%,组间差异均无统计学意义(F值:1.106、0.954、1.029,均P>0.05)。女性3个年龄组EDV分别为(57±12) ml、(55±10) ml、(50±11) ml(F=2.408,P>0.05);ESV分别为(18±8) ml、(15±8) ml、(11±6) ml(F=5.010,P<0.05);EF分别为(69±10)%、(73±9)%、(78±9)%(F=6.229,P<0.05);≤40岁组ESV明显高于≥50岁组(t=3.170,P<0.05),EF明显低于≥50岁组(t=-3.438,P<0.05)。女性ESV随年龄增加而减低(图1),EDV随年龄变化不明显;男性EDV、ESV均没有明显变化。女性EF随年龄增大有增加的趋势(图2),男性则无此趋势。以ESV<20 ml为标准,女性小心脏的比例随着年龄增大而增加,3个年龄组的数据分别为55.0%(11/20)、73.9%(17/23)、86.0%(37/43), χ2=7.177,P<0.05。男性各年龄阶段小心脏比例差异无统计学意义,分别为13.8%(4/29)、22.2%(8/36)、29.2%(7/24), χ2=1.876,P>0.05。

图1
女性ESV与年龄散点图
图1
女性ESV与年龄散点图
图2
女性EF与年龄散点图
图2
女性EF与年龄散点图
讨论

冠心病严重威胁身体健康。Moran等[3]的研究认为,随着中国人口老龄化的加速和总人口数的增长,从2010年起,未来20年每年的心血管疾病患者的人数增加幅度将超过50%。G-MPI对冠心病的诊断、危险性评估和预后评价都有重要价值,同时也是心肌活力和再血管化治疗疗效的评价手段[4,5]。建立健康人群的G-MPI心功能参数的参考值范围对准确评价心功能有重要意义。本研究假定中国人G-MPI参数参考范围与欧美及日本等国人不相同。

本研究根据Akincioglu等[6]的研究,定义ESV<20 ml的心脏为小心脏,而QGS软件对小心脏心功能参数值的测定准确性差,主要体现在不能准确勾画小心脏患者的收缩末期心室内、外膜,低估小心脏患者ESV,从而高估EF[7,8]。Nakajima等[8]指出,对于小心脏患者,可以通过一些技术手段(如提高截止频率、改善系统分辨率、采用更大的放大倍数)来提高测定准确性。但为方便比较,本研究对小心脏患者与其他患者采用了一致的图像重建方式。起初笔者考虑将小心脏的患者排除,但后来发现小心脏的比例非常高,在女性人群中高达76%,在50岁以上的女性中更高达86%,这一点与Nakajima等[9]的研究类似,该研究中女性小心脏比例高达74%。Wang等[10]的研究中女性小心脏的比例达到68%。小心脏在女性患者中的比例过高,会导致所测ESV比实际值低,EF比实际值偏高,从而在两性心功能参数比较时产生偏差。这是本研究不足之一。

1.性别与心功能参数。G-MPI测定心功能参数具有性别差异,这在以往多项研究[9,11,12,13,14]中得到证实。Gebhard等[14]采用"金标准"心脏MRI进行了大规模的临床研究,也认为心功能参数具有性别差异,采用BSA标准化EDV和ESV后性别差异依然存在。本研究结果示,两性心功能参数差异有统计学意义(均P<0.001),女性的EF高于男性,而EDV和ESV均低于男性。男女的EF和EDV、ESV差异可能是生理差异,不能简单归结为因为女性的体型较小或者心脏的体积较小。

2.年龄与心功能参数。本研究显示男性的心功能参数值随年龄变化不明显,而女性的参数值随年龄增长呈现一定的变化趋势。女性ESV随着年龄增加减小,女性EF随年龄增加而显著升高。该结论与Nakajima等[9]的研究结果有所不同,他们的研究显示男性EDV、ESV随年龄增加而显著减低,EF没有变化;而女性的心功能参数值不随年龄增加而变化。这一差异可能是研究群体不同,也可能是研究对象的年龄不同,该研究女性平均年龄64岁,男性为61岁,本研究人群平均年龄较低。De Bondt等[13]的研究示,≥65岁女性的EDV、ESV明显减低,EF明显增加;而男性则无此变化趋势。这与本研究结果大体一致,但本研究中女性EDV并没有随年龄增加而明显减低,可能因为本研究女性年龄小于上述研究。Rozanski等[11]发现年龄与EF呈弱相关性,而与左心室容积没有明显相关性。综合以上研究可知,年龄与心功能参数的相关性各研究有所差异,其原因可能是各研究选取的研究对象的年龄不同,随着年龄的增加,女性心室容积会有降低,但在年轻人中这一变化可能并不明显;在男性人群中,心功能参数值随年龄变化的趋势并不明显。

3.体质量与心功能参数。本研究多元回归分析结果示,体质量是除了性别和年龄外决定EDV的第3个因子,但用BSA标准化EDV后,体质量不再是决定EDVI的因子;体质量对ESV没有影响,但用BSA标准化ESV后,体质量是ESVI的决定因子,这说明体质量对EDV和ESV的影响不一致;此外,体质量不是决定EF的因子。该结论与Nakajima等[9]的研究结论既有类似之处,也有不同之处,后者认为体质量与EDV和ESV呈正相关,但采用BSA标准化以后,体质量对EDVI和ESVI均没有影响。

笔者认为,应该建立适合不同种族、性别、年龄人群的心功能参数的标准值范围。与欧洲[13]、美国[12]、日本[9]及中国台湾[10]的一些相关研究比,本研究的对象无论男性还是女性均最年轻。平均年龄最高的是Wang等[10]的研究,男性年龄(65±12)岁,女性(65±10)岁;并且研究对象中高血压发生率很高(60%),糖尿病占20%,高脂血症占30%,因而作者没有给出心功能参数参考值的范围。其他研究[9,11,12,13]中,以-2s计算的EF下限分别为56%、51%、48%(女性),49%、48%、47%(男性),本研究所得心功能参数值范围与上述研究虽然接近但并不完全相同,建立国人的参考值范围是有意义的。

4.影响心功能参数值测定的因素。在G-MPI测定心功能参数的定量分析中,多种因素会影响测量结果的准确性,包括定量分析软件的选用、门控采集参数的设置、图像重建方式[15]、显像剂注射剂量等。本研究严格控制从采集至图像处理的各个环节,保证了测定的准确性,本研究小心脏患者比例较高可能对心功能参数正常参考范围的计算有影响;同时,本研究由于患者没有"金标准"心脏MRI所测结果,因而无法与之比较。此外,由于患者缺少静息G-MPI的测量结果,故无法比较负荷显像与静息显像的心功能参数,亦是本研究的不足。

利益冲突

利益冲突 无

参考文献
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关键词
主题词
冠状动脉疾病
心室功能
心肌灌注显像
体层摄影术,发射型计算机,单光子
99m锝甲氧基异丁基异腈