中国医学科学院阜外医院 赵世华

赵世华，男，阜外医院二级教授，博士生导师，放射影像中心磁共振影像科主任，心血管影像和介入两栖专家。

亚洲心血管影像学会委员会主席，欧洲和美国心脏病协会fellow（FESC，FACC）。中华医学会放射学分会心胸专业委员会副主任委员，磁共振专业委员会心胸学组组长；中国医师协会放射医师分会常委。中华医学会心血管病学分会全国委员，影像学组常务副组长；中国医师协会心血管内科医师分会全国委员。整合医学心血管病专委会副主任委员;国际心脏磁共振学会中国委员会副主任委员。国家自然科学基金委和国家科技部支撑计划医学部终审专家。  

发表论文300余篇，其中SCI收录论文约占1/3。现任中华心血管病杂志和中华放射学杂志等16种核心期刊编委。美国Journal  of X-ray Science and Technology (JXST); Cardiovascular Innovations and  Applications杂志编委。

作为课题负责人获国家自然科学基金重点项目和重点国际合作项目等十余项国家和省部级课题。以第一完成人获教育部科技进步奖一等奖等省部级奖励六项。2013年获北京协和医学院优秀教师荣誉称号，2015年获亚洲心血管影像学会（ASCI）金奖。

      近年来，心血管影像学发展迅速，呈现着千岩竞秀万壑争流的良好局面。但是多数医生难以准确理解不同检查技术的差异和优劣，进而在选择上也经常感到困惑。笔者在追踪总结心血管影像最新的技术与应用进展的基础上，结合本人30年心血管影像的临床及科研经验，客观分析各种成像技术的优势和不足，旨在帮助临床医师简扼准确地掌握主要心血管影像学方法的核心作用，有的放矢实施最优化选择。

一、冠脉解剖——CCTA尺瑜寸瑕 面壁守成待有破

      CT冠状动脉成像（CT coronary angiography，CCTA）的突出优势是其优异的敏感度和阴性预测值（均大于95%），因此对于低、中度可能的冠心病患者，CCTA可以帮助排除冠心病[1]。目前，随着新的扫描技术和图像重建方法的研发，CCTA的辐射剂量已可降至1 mSv左右，碘对比剂的用量也有所减少，因此CCTA普查冠心病指日可待。但是，严重和弥漫性钙化对狭窄判断的干扰仍是一个尚未攻克的难题，所以无法取代导管法冠状动脉造影[2]。MRA也能显示冠状动脉，但目前仍局限于对冠状动脉近、中段的显示，要达到和CCTA同等的效果仍征途漫漫[3]。然而其无对比剂、无电离辐射的优点，令人期待。

二、心肌缺血——SPECT棋高一着 芳林新叶催陈叶

      虽然冠状动脉的狭窄程度和心肌缺血近似正相关，但二者并不等同。对于冠状动脉狭窄、尤其是临界病变（狭窄50%～70%）的功能判断，比如是否引发心肌缺血，是决定血运重建的关键。另一方面，由冠状动脉微循环病变所导致的心肌缺血也无法用心外膜冠状动脉的狭窄程度来判断。因此在确定冠状动脉主要分支的解剖病变之后，仍需进一步的影像检查明确其功能意义。

核素心肌灌注SPECT显像是最经典、目前临床应用最广泛的心肌血流评价技术，其临床价值有长期的、充分的循证医学证据支持，并且简便易行。其不足主要是辐射剂量较高，一次负荷/静息显像的辐射剂量约为12 mSv；对心内膜下缺血和多支冠脉“均衡性缺血”的诊断价值也有限。近年来，心肌灌注PET显像逐渐成熟和普及。PET显像不但显著提高了图像的空间分别率（3～5 mm），更重要的是实现了对心肌血流的绝对定量，进一步提高了诊断的灵敏度[4]。

      近年来，随着CT和CMR技术的发展，打破了核素显像评价心肌灌注一枝独秀的局面。CT和CMR的共同优势是空间分辨率更高，能够检测心内膜下缺血，因此理论上有着比核素显像更大的应用潜力[5]。但是，它们的共同缺点是要在药物负荷试验的同时进行图像采集，可操作性不及核素显像。此外，CT心肌灌注的不足包括图像易受运动伪影及硬化线束伪影影响、放射剂量较大等，目前该技术仍处于研究阶段；CMR心肌灌注在国外已经投入临床，初步研究结果与SPECT相当[6]。目前，国内对于CT和CMR心肌灌注的研究报道还比较少[7-8]，与国外的差距明显，迫切需要我们迎头赶上，开展更多的研究，积累技术经验和循证医学证据。

      与上述直接检测心肌缺血的技术相比，近年来又涌现出一些能够评价心肌血流储备的新技术。基于冠状动脉造影的血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）技术已经成为检测冠状动脉功能改变的“金标准”，是指导临界病变介入治疗的有力工具[9]。最近，国内涂圣贤团队首创了基于常规冠状动脉造影、不需要测量冠状动脉病变压力的定量血流检测技术（quantitative flow ratio, QFR）[10]。基于CCTA的FFR检测（FFR-CT），在常规CCTA扫描基础上无须改变任何扫描流程，亦无须增加用药，其根据CCTA的解剖形态，运用计算流体动力学原理，采用数学建模的方法，可计算出对应腺甘激发的最大血流状态下的FFR。多项前瞻性临床研究表明，其与有创的FFR有良好的相关性[11-12]。虽然该技术计算过程非常复杂，耗时达数小时之久，技术上也仍需完善，但其临床应用前景不容忽视[13]。

三、冠脉斑块——CCTA、IVUS和OCT三足鼎立 尺长寸短各有得

      冠状动脉斑块的破裂和血栓形成是急性冠脉综合征的罪魁祸首。研究表明[14]，粥样硬化斑块的破裂与管腔的狭窄程度并不相关，而是取决于斑块的易损性。目前，CCTA、IVUS和OCT是评价斑块的三大主流技术。因此，在冠状动脉斑块显像领域出现了百花齐放、百舸争流的繁荣局面。CCTA是评价冠脉钙化评分的基石，大量研究业已证实钙化评分与心脏事件密切关系[15-16]。除此之外，CCTA还能提供斑块大小、形态、密度成分、管腔重构等与斑块稳定性相关的信息。因此，CCTA几乎是目前唯一的、能够稳定应用于临床的、无创性的斑块检测手段。血管内超声（IVUS）除了可以精确测量冠状动脉临界病变的管腔面积并指导治疗外，还可以对斑块内的纤维、脂质核心及钙化成分做出定性分析，计算斑块负荷。光学相干断层成像（OCT）是通过红外线能量束获取图像，具有更高分辨率（10～20 μm），可精确评估纤维帽厚度、检测斑块中巨噬细胞并鉴别血栓类型，此外对富含脂质的斑块也具有较高敏感度和特异度。临床研究中OCT对易损斑块的识别主要体现在对纤维帽厚度等微结构的检测能力上[17-18]。综上，上述3种影像学方法对于冠状动脉斑块的评价有着各自独特的优势。CCTA作为无创性技术，通过对钙化和非钙化斑块的区分可以对冠脉斑块的性质做出粗略的判断。IVUS和OCT的作用更多在于对高危斑块的定性诊断以及指导复杂性病变的介入治疗。除此之外，利用一些针对斑块成分构建的分子探针，核素显像、CMR和心脏超声等也可以实现冠状动脉斑块成像[19]。但是，这些技术多数处于研发和临床前研究阶段，为数不多的临床研究也只是证明了其应用潜力，距临床推广应用的路还很长。

四、心肌活力——PET和CMR日月合璧 珠联璧合显神威

      存活心肌的检测对于缺血性心力衰竭患者治疗方案的选择和预后评估至关重要，无创影像学在存活心肌的评价中扮演核心角色。改良的核素心肌灌注显像（硝酸酯类药物介入或201Tl显像）由于敏感度低，现已逐渐退出历史舞台，取而代之的是心肌18F-FDG（18F标记的脱氧葡萄糖）PET显像。其诊断敏感度优于其他方法，是目前公认的评价存活心肌的“金标准”[20]。与之相对的是钆对比剂延迟强化（late gadolinium enhancement，LGE）MRI，LGE是识别心肌坏死、纤维化的有效技术，被誉为是判断心肌梗死的“金标准”。理论上，PET和CMR在检测存活心肌上是互补的，反映了心肌缺血、坏死这个病理过程的两个侧面。据此，二者的异机或同机（PET-MR一体机）应用，将是存活心肌评价的最佳选择，但尚需要进一步的研究加以验证[21]。小剂量多巴酚丁胺超声心动图虽然也可以通过观察室壁运动异常的可逆性判断存活心肌，但总体来说应用并不普及。

五、心脏功能——超声与CMR双峰并峙 相得益彰共生辉

      超声心动图和CMR是目前临床应用最广泛的两种评价心功能的影像学方法。超声心动图简单快捷，性价比高，是目前临床检查一线首选方法。但是常规M型和二维超声心动图依赖几何形态的假设，对于心肌梗死后不对称的心室重构，其功能评估的准确性及可重复性明显不足。实时三维超声心动图采用了全容积显像技术，不再依赖几何形态假设，具有更高的空间分辨率，能实现更精准的测量[22]。其缺点包括图像视野较局限，受检者的透声条件和呼吸会影响图像质量，无法区分心肌纵向和径向上的运动不同步等。此外临床上还可以利用组织多普勒技术定性定量分析室壁运动异常，通过测量定点心肌的速度指标了解心肌的收缩舒张功能[23]。但是该技术易受多普勒超声束与心肌运动方向间夹角的影响，对心室侧壁的显像效果欠佳。

      CMR通过电影序列可以多角度、多方位、多层面地显示整个心脏的各个层面，既可定性观察心肌整体及节段性的舒缩情况，又能准确地定量分析左室整体及局部功能[24]。与超声心动图相比，CMR电影成像对容积的计算是以精确的部分容积采样为基础，不会受到心室采样不全的限制，不依赖于对心室几何形态的假设及操作者的水平，具有更高的准确性和重复性，是目前临床心功能定量分析的“金标准”。其主要缺点是扫描时间长，需要配备心电门控，设备昂贵等。

六、心肌病变——CMR独占鳌头 独领风骚任我行

     非缺血性心肌病的临床检出率越来越高，其病因多样、表型不一、病理特征各异、临床表现和治疗措施也大相径庭。因此，非缺血性心肌病的诊断和评估是心血管领域的难点和热点。多数影像学方法仅限于心脏结构与功能评价，而对于各种类型心肌病的分类与定性往往无能为力。CMR是目前最重要的诊断心肌病的影像技术，这得益于其在组织学定性上的独特优势。尤其是LGE，它在心肌病诊断和鉴别诊断以及预后判断和危险分层中发挥了重要作用。除此之外，近年来出现的定量成像技术如弛豫特性定量（T1 mapping和ECV）以及扩散成像（DWI、DTI）等，不仅能够量化评估心肌扩散性间质纤维化，而且还能够在微观水平，更精细地反映心肌病变信息如心肌纤维束排列和走向，心室壁不同方向应力和应变的变化等，从各个角度直接或间接反映心肌间质纤维化所致左心室重构的病理生理改变。上述成像序列的选择性或综合性应用，加之心功能、形态、血流等一起构成了心肌病的“一站式”成像策略，极大地推动了心肌病临床诊疗的进步，也促成了首部主要基于国内工作积累的专家共识的问世[25]。

无论纵观发展历程还是横向之间对比，令我们欣喜的是，心血管影像学的发展已进入了快速多样，健康有序的时代。近年来，大数据，互联网+的概念已成为我国政府的重点发展方针之一。而精准医疗理论的提出，更为影像学发展提供了新的契机。在这样的大背景下，大数据、多模态影像学日新月异，竞相生辉，成像技术不断完善，使临床疾病的认识不再局限于解剖形态，而向功能、分子等纵深方向发展；其应用价值则贯穿于疾病诊断、治疗和预后评估的全程，因此在现代临床医学实践中正发挥着无可替代的导向作用。

 来源：医心网