多巴酚丁胺负荷成像

自1991年Pennell　DJ首次将多巴酚丁胺作为心脏磁共振成像（MRI）的负荷药物应用于心血管领域以来，多巴酚丁胺负荷心脏MRI现已在缺血诊断、存活心肌评价、血运重建术后的疗效评估及临床预后判断等各个方面被广泛研究。

（一）机制

药物负荷引起的室壁运动异常（induced wall　motion　abnormalities，IWMAs）先于心电图ST段压低和心绞痛发作出现，为敏感性、特异性均较高的心肌缺血评判指标，这是多巴酚丁胺负荷超声心动图和心脏MRI成像的理论基础。超声心动图对静息室壁运动异常的患者诊断价值有限，而心脏MRI的高空间分辨率、大视野使图像质量明显改善，提高了药物诱导的室壁运动异常的识别率。

多巴酚丁胺为合成的β肾上腺素能受体激动药，较大剂量时具有正性变力和正性变时作用，同时扩张外周血管，产生类似于运动负荷试验的生理反应。小剂量多巴酚丁胺输注时不论管腔狭窄与否冠脉血流均增加，心肌供氧增多，受损但未梗死的心肌室壁运动增强，对心率影响不大；剂量加大时心率与血压乘积增加，心肌耗氧量增加，与“冠脉窃血”等机制一起共同诱发心肌缺血，引起局部室壁运动异常。多巴酚丁胺半衰期约2．5min，静脉滴入后1～2min开始生效，8～10min达高峰，停药后5～10min作用消失。

（二）小剂量多巴酚丁胺负荷MRI（dobutamine　stress　MRI，DSMR）

冬眠心肌定义为慢性冠状动脉疾病导致的可逆性左室功能不良且冠状动脉血运重建术后功能可改善。与药物治疗相比，存在冬眠心肌的患者血运重建术后可明显改善临床预后。静息、运动或药物负荷诱导出的心肌收缩力为重要的心肌存活指标，缺乏心肌收缩力为心肌瘢痕和对血运重建术反应差的表现。检测冬眠心肌对选择真正能从血运重建术中获益的患者有重要意义。

小剂量多巴酚丁胺负荷MRI成像检测冬眠心肌临床研究已有10余年。对慢性冠心病拟行血运重建术患者，若静息时有2个或以上相邻节段存在室壁运动异常且左室射血分数＜45%，小剂量多巴酚丁胺负荷MRI成像常可提供有价值的信息。

1．MRI成像方法　使用1．5T超导磁共振机、心电门控技术及呼吸监视装置。患者仰卧位，将4通道心脏专用相控线圈置于患者左前胸及背部。MRI检查前反复对患者进行呼吸训练，扫描时嘱患者平静呼气末屏气（12～16s）。

多巴酚丁胺静脉注射起始剂量为5μg／（kg·min），持续3min后增加到10μg／（kg· min），持续3min。静息时用稳态进动（steady state　free　precession，SSFP）序列进行2、3、4腔心的长轴及短轴3个平面（基底段、中间段、心尖段）的常规MRI电影成像，每一多巴酚丁胺剂量注射末期进行短轴MRI电影成像评价室壁增厚。上述检查结束后立即静脉注射Gd－DTPA（0．2mmol／kg），10～20min后行翻转恢复扰相梯度回波或快速梯度回波序列的延迟强化MRI成像。

2．图像分析及心肌活性判断标准　测量静息及小剂量多巴酚丁胺负荷时心脏每段的舒张末期及收缩末期室壁厚度，并计算出收缩期室壁增厚（systolic　wall　thicken，SWT）程度。

将室壁运动半定量分级：1－正常，2－运动减低（收缩期增厚＜40%），3－无运动（收缩期增厚＜10%），4－运动障碍（收缩期矛盾运动并室壁变薄）；5－动脉瘤形成。多巴酚丁胺5或10μg／（kg·min）剂量下室壁运动提高1级为存活指征，血运重建术后至少提高1级为恢复。SWT＜2mm并有严重运动减低、不运动或反向运动为缺乏活性。

3．临床应用　动物研究发现小剂量多巴酚丁胺可通过建立侧支循环达到类似血运重建术的效果，提高低灌注心肌的收缩力。多巴酚丁胺引起的心肌纤维缩短及SWT的幅度受存活心肌数量的影响，心肌瘢痕透壁程度与多巴酚丁胺诱导的室壁增厚呈反比，MRI上的延迟强化可较准确地反映心肌瘢痕的程度。Pairoi对16例静息时局部室壁运动异常的冠心病患者用小剂量多巴酚丁胺负荷MRI评价心肌活性。结果显示，所有多巴酚丁胺SWT≥2mm的节段均见于延迟强化小于室壁厚度50%的患者；延迟强化＞50%的心肌节段舒张末期室壁厚度均＜6mm，多巴酚丁胺负荷SWT均＜2mm。提示心肌瘢痕透壁程度影响DSMR检测存活心肌的准确性，心肌瘢痕占室壁厚度1%～49%时DSMR检测存活心肌有较高敏感性，≥50%则敏感性明显下降。PET研究资料也显示糖或铊摄取＞50%与血运重建术后局部功能的提高相关。

Ernst等对29例有心肌梗死病史的患者进行了研究，比较DSMR和延迟强化预测功能恢复的准确性。结果显示延迟强化确定的瘢痕透壁程度占室壁厚度的1%～74%时，DSMR比延迟强化可更好地预计血运重建术后的功能恢复。

目前正电子发射计算机体层（PET）成像为检测存活心肌的标准手段，其预计血运重建术后功能恢复的敏感性为85%～90%，特异性为70%～75%；目前应用最广的技术FDGSPECT的敏感性为90%～94%，特异性为68%～73%，多巴酚丁胺负荷超声心动图的敏感性为75%～80%，特异性为80%～85%，但它们均不能评价存活心肌的透壁程度。而多巴酚丁胺负荷MRI的敏感性为81%～88%，特异性为87%～95%，且可通过延迟强化的方法准确判断瘢痕的透壁程度。一个汇总了28个小剂量多巴酚丁胺评价心肌活性的研究显示，对于预测血运重建术后心肌收缩功能恢复的平均敏感性为82%，特异性为79%，阳性和阴性预计值分别为83%和78%。

（三）大剂量多巴酚丁胺负荷心脏MRI成像

大剂量多巴酚丁胺负荷心脏MRI成像常用于冠心病的筛查、已知冠心病患者血运重建术临床效果的评价、非心脏手术前心脏危险性的评估等。

1．MRI成像方法　为了使多巴酚丁胺能够引起足够的心率反应，多巴酚丁胺负荷MRI检查前停用β受体阻滞药2～4d。在3个短轴像、4腔心位、2腔心位上用SSFP序列进行静息MRI电影检查。多巴酚丁胺以10、20、30、40μg／（kg·min）的剂量静脉内输注3～6min，直到达到85%的极量心率（男性＝220－年龄，女性＝200－年龄）。每一剂量的多巴酚丁胺输注阶段均进行MRI电影左室短轴成像。若峰剂量的多巴酚丁胺输注未达到靶心率且负荷试验仍为阴性，无窄角型青光眼、前列腺膀胱梗阻等禁忌证可注射阿托品0．25mg（最大剂量2mg）后检查。检查过程中持续监测ECG节律及症状，每3分钟测1次血压。

静息及不同剂量的多巴酚丁胺输注阶段可同时进行标准FLASH序列的心肌标记（Tagging）MRI左室短轴成像。

下列情况为停药指征：心率达到极量心率的85%；达到最大药物用量；至少1个节段出现新的或更重的室壁运动异常；严重胸痛或呼吸困难；严重心律失常；严重高血压［32．0／16．0kPa（＞240／120mmHg）］或收缩压下降＞5．33kPa（40mmHg）；不能耐受的非心脏症状。

2．图像分析和阳性判断标准　在线直接分析MRI电影成像或结合离线心脏16段模型分析。缺血定义为：①静息时正常的室壁运动在至少1个节段出现新发现的室壁运动异常；②至少1个静息时室壁运动异常节段出现加重的室壁运动异常或双向运动。无缺血定义为：缺乏新的或加重的室壁运动异常。静息室壁运动异常（rest　ventricular　wall　motion　abnormal，RWMA）定义为静息时一个或多个节段的运动减低、不运动或反向运动。

研究显示试验中患者心率平均从65± 17／min升至130±21／min，收缩压从16．0± 4．13kPa（120±31mmHg）升至23．3±3．87kPa（175±29mmHg），舒张压从9．73±1．47kPa（73±11mmHg）增至10．3±2．00kPa（77± 15mmHg）。多巴酚丁胺最大剂量平均为37± 7μg／（kg·min）。54%的患者为使心率达标静脉辅助应用了阿托品［平均剂量为0．7± 0．4μg／（kg·min）］，24%的患者在没有注射最大剂量的多巴酚丁胺前因阳性结果终止试验。6%的患者未达到目标心率且未出现阳性结果而无试验结论。33%的患者达到了次级量心率，28%～42%的患者多巴酚丁胺负荷MRI阳性，血运重建术后患者阳性率为67%。

3．不良反应及局限性　老年冠心病患者中严重并发症的发生率为0．25%～0．6%，包括持续心动过速、心肌梗死、室颤，甚至死亡。明显心律失常更常发生于有心律失常病史或静息时左室功能不良患者，与阿托品注射无关。

Andreas　Wahl等报道的1　300余例患者中42%～50%可诱发出胸痛，呕吐、收缩压下降＞40mmHg、心动过速、快速房颤、短暂二度房室传导阻滞、严重血压升高［＞32．0／16．0kPa（240／120mmHg）］等不良反应的发生率为7．4%～11%，1例患者因持续心动过速进行了体外除颤，未发生死亡及心肌梗死。血运重建术后患者不良反应发生率明显降低约3%。

目前多巴酚丁胺负荷MRI的常规临床应用受到一定限制，部分是出于对患者安全性和耐受性的考虑。Andreas报道了一项1　075例患者超过5年的单中心研究，结果显示对确诊或可疑冠心病患者大剂量多巴酚丁胺负荷MRI是安全可行的。除对患者密切心电监护外，检查过程中一旦检测到缺血立即停止试验可减少不良反应发生。

4．临床应用及展望　以冠状动脉血管造影结果为标准，对28个研究共2　246例患者的荟萃分析表明多巴酚丁胺负荷超声心动图诊断可诱导出的心肌缺血的敏感性、特异性和准确性分别为80%、84%和81%，对单支、双支、三支病变的平均敏感性分别为74%、86%和92%；多巴酚丁胺负荷心脏MRI前者分别为89%、84%和88%，后者分别为87%、88%和100%，优于多巴酚丁胺负荷超声心动图。对单支病变患者，负荷心脏MRI确定冠状动脉病（CAD）在左前降支、左回旋支和右冠状动脉的敏感性分别为76%、74%和82%，多巴酚丁胺负荷超声心动图分别为72%、55%和76%。

Dirk等第一次应用多巴酚丁胺负荷MRI对299例可疑心肌缺血患者的临床预后进行了评估，研究结果显示在平均24±11个月的随访中，多巴酚丁胺负荷MRI预测临床事件的阳性和阴性预计值分别为95%和93%。

心肌运动的不同步性为心肌缺血的标志，先于运动幅度变化，随MRI硬件及软件技术的进步也许可检测出大约30ms的延迟，从而提高DSMR诊断心肌缺血的敏感性。多巴酚丁胺负荷心脏MRI加用tagging检查可定量分析收缩及舒张功能，有望提高新发室壁运动异常的检出率。