双源CT动态负荷心肌灌注扫描定量评估慢性心肌缺血和微循环障碍的实验研究

The purpose for coronary heart disease prevention is"prevent myocardial infarction and sudden cardiac death", not simply relieve stenosis. The pathological basis of myocardial infarction and sudden cardiac death are myocardial injury, whereas coronary artery stenosis may not cause functional myocardial ischemia. Now, stenosis rate for guiding treatment as the only criteria can cause stents be implanted excessively. Evaluating myocardium injury and screen high-risk patients play important role in the clinics. But the clinical imaging methods can only evaluate myocardial perfusion qualitatively or semi-quantitatively. This study use the new tool of dual-source CT stress dynamic myocardial perfusion and make the quantitative evaluation of blood perfusion possible. This study is to analyse the accuracy of CT for evaluating myocardial perfusion on the established chronic myocardial ischemia and myocardial microcirculation disturbance animal models using radionuclide imaging, pathological diagnosis and transcatheter results for reference standard, as well as to evaluate the correlations among coronary artery stenosis rate, coronary artery blood flow reserve and the quantitative index of myocardial perfusion. Sudden cardiac death mechanism will also be analyzed. In this study, the imaging parameters, data acquisition and analysis will be obtained, the safety (including exposure dose), acquired data reproducibility and diagnostic accuracy will be evaluated. The animal based test will be translated to clinical use.

冠心病防治目的是"防心梗、防猝死"，而不是单纯解除狭窄。心肌损伤是心梗和猝死的主要病理基础，冠状动脉狭窄不一定存在功能性心肌缺血损伤。目前单纯依靠狭窄率指导治疗，造成支架过度植入问题。评估心肌缺血损伤，筛查真正需要治疗的狭窄病变至关重要。但目前临床影像学方法只能定性或半定量评价心肌灌注状况。本研究使用双源CT动态负荷心肌灌注新技术，真正实现血流灌注和血流储备分数（FFR）的量化诊断指标。通过建立慢性心肌缺血和心肌微循环障碍两种中华小型猪动物模型，以心肌核素显像、病理诊断和经导管测量FFR为参照标准，旨在评价CT定量分析心肌灌注损伤的准确性，并对冠状动脉狭窄率、FFR及心肌灌注量化指标的相关性及心源性猝死的机制进行初步分析。本实验的实施，可以获取最佳成像参数、建立数据采集分析方法、验证该项技术的安全性（包括辐射剂量）、测量指标的可重复性和诊断准确性，为向临床推广应用提供实验依据。

本项目为三年期面上资助项目。总经费为70万元。目的在于通过建立慢性心肌缺血和心肌微循环障碍两种动物模型，以心肌核素显像、FFR和病理诊断为参照标准，评价CT动态负荷心肌灌注新技术定量分析心肌缺血的可行性和准确性，并对冠状动脉狭窄率、冠状动脉血流储备分数及心肌灌注量化指标的相关性及心源性猝死的机制进行初步探讨。本项目包含两个部分，选择的实验动物为中华小型猪。第一部分为CT动态负荷心肌灌注对慢性心肌缺血的定量研究，从2013年4月份，课题组陆续进行24只实验动物的研究，8只动物死亡，4只实验动物在植入环缩环后出现室速室颤，给予电除颤，药物抢救后心电图示ST段抬高，考虑与环缩环植入后存在血管扭曲成角导致急性心肌缺血，2只实验动物在CT心肌灌注扫描中ATP负荷后死亡,2只于饲养过程中出现心衰死亡，16只动物最终完成研究。第二部分CT动态负荷心肌灌注对心肌微循环损伤的研究，共完成12只实验动物的研究，其中4只动物在建模过程中，由于微球注射过量，诱发室颤死亡。从两部分结果看，首先建模都是成功的，无创性CT动态负荷心肌灌注的检查方法是完全可行的，对心肌缺血的识别是相对准确的。CT心肌灌注是一项新技术，为获得良好的图像质量，确定CT扫描方案及参数，我们在动物实验中进行了大量探索，在造影剂的注射总量、注射速率、盐水的注射总量及注射速率方面总结经验，最终形成了一套准确可行的扫描方案，为进一步临床应用提供基础，在此基础上课题组获得首都特色项目CT动态负荷心肌灌注新技术量化评价心肌缺血的临床研究（2012-BKJ02）资助，并将该技术应用于临床，完成50余例病人的心肌灌注扫描，实现了冠心病解剖及功能诊断的“一站式”检查。本课题培养博士研究生1名。