心肌聲學(xué)造影評(píng)估存活心肌的臨床價(jià)值

趙婉婉，段利科，姜沙沙，王紹欣，王宏運(yùn),c※

(河南科技大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院a.心血管內(nèi)科，b.超聲科，c.護(hù)理學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003)

冠心病是指因受各種危險(xiǎn)因素的影響，冠狀動(dòng)脈管壁增厚變硬、失去彈性和管腔縮小、閉塞等，進(jìn)而導(dǎo)致心肌缺血、缺氧或壞死，引起機(jī)體一系列不適的一類心臟疾病[1]，是全球范圍內(nèi)廣泛流行的慢性疾病，發(fā)病率和死亡率極高[2-3]。而冠狀動(dòng)脈造影是診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，可以清晰顯示冠狀動(dòng)脈的狹窄程度、病變部位與范圍，并對(duì)患者是否需要行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention,PCI)具有指導(dǎo)意義[4]。然而，近年來臨床上發(fā)現(xiàn)，許多冠狀動(dòng)脈造影顯示有嚴(yán)重病變的冠心病患者在行PCI術(shù)后心功能并未得到明顯改善，癥狀仍未明顯緩解[5-6]。并且有研究顯示，在機(jī)體冠狀動(dòng)脈微循環(huán)受損的情況下，若存活心肌較少或缺失，即使成功開通冠狀動(dòng)脈狹窄患者的心臟大血管，心肌組織部分血流仍然不能完全恢復(fù)正常，患者術(shù)后心功能并未獲得應(yīng)有的改善[7]。如此PCI術(shù)不僅無益，還可能給患者帶來新的問題。因此，對(duì)于冠心病患者來說，檢測(cè)存活心肌尤為重要，它不僅對(duì)臨床決策具有一定的指導(dǎo)意義，對(duì)臨床療效和預(yù)后的判斷也有著極為重要的參考價(jià)值。而隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，心肌聲學(xué)造影(myocardial contrast echocardiography,MCE)在普通超聲心動(dòng)圖的基礎(chǔ)上，通過周圍靜脈向機(jī)體注入特殊的微泡造影劑，使心肌內(nèi)各級(jí)毛細(xì)血管顯影，從毛細(xì)血管水平評(píng)價(jià)心肌內(nèi)微循環(huán)的灌注狀況，進(jìn)而評(píng)估存活心肌，并預(yù)測(cè)該區(qū)域心肌功能恢復(fù)的潛能[8]。MCE具有高的空間分辨率，并可在床邊、實(shí)時(shí)進(jìn)行檢查，因此備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注?，F(xiàn)對(duì)MCE評(píng)價(jià)存活心肌的臨床研究效果及應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行綜述，為臨床上冠心病患者選擇更為合理的個(gè)體化治療方案、評(píng)價(jià)療效及改善預(yù)后提供實(shí)際有用的信息。

1 存活心肌的特點(diǎn)及其意義

冠心病包括慢性冠狀動(dòng)脈疾病(也稱慢性心肌缺血綜合征)和急性冠狀動(dòng)脈綜合征，且冠心病發(fā)展至終末期會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的病變形式——冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變[9]。以上不論是哪種類型的病變形式，均有不同程度的心肌缺血，進(jìn)而導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域的心肌缺血、損傷、壞死，常表現(xiàn)為局部或整體的左心室收縮功能不全，左心室射血分?jǐn)?shù)降低等。根據(jù)血流再通后受損心肌收縮功能能否較前有所恢復(fù)，將其分為存活心肌和壞死心肌[10]。其中存活心肌大致可分為頓抑心肌、冬眠心肌和傷殘心肌[11]。①頓抑心肌即心肌短暫缺血再灌注后，發(fā)生可逆性功能障礙并能完全恢復(fù)的心肌。由于缺血時(shí)間短、程度輕，只引起其結(jié)構(gòu)、代謝、功能的改變，局部心肌血流正?；驇缀跽！Ｐ募‰m未壞死，但由此引起的心肌收縮功能異?；騿适г俟嘧⒑蟛荒芰⒓椿謴?fù)，而往往延遲到數(shù)小時(shí)、數(shù)天甚至數(shù)周，這種缺血后暫時(shí)無收縮功能但存活的心肌稱為頓抑心肌[12-14]。②冬眠心肌是指由于長(zhǎng)期持續(xù)冠狀動(dòng)脈供血減少，局部心肌細(xì)胞能量?jī)?chǔ)備不足而引起的保護(hù)性心肌收縮功能下降、代謝能力減低以減少能量消耗，是保護(hù)心肌存活性的適應(yīng)性機(jī)制。此類心肌會(huì)發(fā)生持續(xù)性收縮功能障礙，可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年，其局部心肌血流降低，但尚足以維持組織的存活。其功能障礙是可逆的，在冠狀動(dòng)脈血流一旦恢復(fù)，如冠狀動(dòng)脈血運(yùn)重建術(shù)后，該心肌的功能可以完全恢復(fù)正常[12-14]。③傷殘心肌即再灌注治療后仍存活但嚴(yán)重?fù)p傷的心肌，傷殘心肌功能的恢復(fù)延遲且不完全。傷殘心肌病理生理學(xué)機(jī)制尚未完全明確，它與頓抑心肌和冬眠心肌區(qū)別是已有部分心肌壞死。

臨床上冠狀動(dòng)脈造影仍在很大程度上指導(dǎo)冠心病患者的診斷及治療，但其并不能對(duì)行血運(yùn)重建術(shù)的必要性及實(shí)際獲益做出準(zhǔn)確評(píng)判。若冠心病患者心功能下降時(shí)仍具有一定的存活心肌，則血運(yùn)重建術(shù)后患者心功能可得到一定恢復(fù)，預(yù)后及生存期均向好的方向發(fā)展；若受損區(qū)域無存活心肌，再灌注治療不僅無益，還可能會(huì)給患者及醫(yī)務(wù)人員帶來其他不可預(yù)知的損傷與風(fēng)險(xiǎn)。所以臨床上在決定再血管化治療以前，應(yīng)積極準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)是否存在存活心肌，以讓患者避免不必要的損失，獲得最大受益[15]。

2 MCE的原理

存活心肌是由眾多結(jié)構(gòu)、功能正常的心肌細(xì)胞構(gòu)成的，其中心肌細(xì)胞通過與血液進(jìn)行物質(zhì)交換獲得能量以維持細(xì)胞活性，進(jìn)而保持機(jī)體心臟功能的完整性[16]。而心肌細(xì)胞和血液進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換傳遞的過程是在冠狀動(dòng)脈微循環(huán)內(nèi)完成的，故冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的功能狀態(tài)可以直接影響心臟的功能和代謝，對(duì)于心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展、療效及預(yù)后等有重要影響。近年來隨著人們對(duì)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)認(rèn)識(shí)的加深和介入手術(shù)的廣泛發(fā)展，冠狀動(dòng)脈微循環(huán)亦逐漸成為人們討論的焦點(diǎn)[16-18]。

冠狀動(dòng)脈微循環(huán)獨(dú)立于體循環(huán)和肺循環(huán)，是由微動(dòng)脈(<200 μm)、心肌組織毛細(xì)血管(平均8 μm)和微靜脈(<200 μm)構(gòu)成的血液循環(huán)系統(tǒng)，與心肌細(xì)胞有機(jī)結(jié)合在一起，是向心肌組織傳輸養(yǎng)分的通道，是控制調(diào)節(jié)心肌血流和代謝的重要途徑[19]。冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的血流灌注是維持心肌存活的關(guān)鍵，為存活心肌提供需要的氧和能量，維持心肌的新陳代謝并運(yùn)送新陳代謝產(chǎn)物[11]，是心臟維持正常生理功能的前提條件[16]。因此檢測(cè)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的血流灌注可以用來判斷存活心肌。

MCE是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)將超聲二維心動(dòng)圖與超聲造影劑相結(jié)合、通過評(píng)價(jià)心肌微循環(huán)來檢測(cè)存活心肌的新技術(shù)[20]。造影劑由包裹了高分子量惰性氣體材料的微氣泡構(gòu)成，目前臨床主要應(yīng)用六氟化硫微泡造影劑。六氟化硫微泡造影劑穩(wěn)定性高，能夠產(chǎn)生較好的諧波信號(hào)，并在不同能量的超聲照射下產(chǎn)生不同的散射。MCE便是通過接收聲學(xué)微氣泡的背向散射信號(hào)而實(shí)現(xiàn)心肌灌注顯像，從而增強(qiáng)血液散射，提高血管及心肌的顯影[21-22]。該微泡直徑小于紅細(xì)胞，能經(jīng)外周靜脈、肺循環(huán)到達(dá)左心，之后可以自由通過心肌內(nèi)毛細(xì)血管，使冠狀動(dòng)脈微循環(huán)顯影。且此微泡造影劑由于材質(zhì)特殊，一般不被心肌細(xì)胞吸收或進(jìn)入細(xì)胞間隙，能較長(zhǎng)時(shí)間存在于血管腔內(nèi)，與人體紅細(xì)胞具有極為相似的血流動(dòng)力學(xué)。因此該微泡造影劑可作為極好的紅細(xì)胞示蹤劑，通過在超聲心動(dòng)圖下的顯影情況來反映局部心肌微循環(huán)的血流灌注情況，進(jìn)而評(píng)價(jià)存活心肌[23-25]。

MCE過程中觀察到的視頻密度即心肌顯影強(qiáng)度，心肌顯影強(qiáng)度反映了心肌內(nèi)微氣泡濃度，也與局部冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的密度及其相對(duì)血容量成正比[21]，因此觀察心肌顯影強(qiáng)度可以半定量評(píng)價(jià)存活心肌。另外，已有不少研究表明心肌血管腔內(nèi)微氣泡被高能超聲束破壞后，造影劑的再充盈速度能反映心肌血流速度[8]。早期的實(shí)驗(yàn)研究亦證實(shí)微氣泡的脈沖間期與聲學(xué)強(qiáng)度之間呈指數(shù)關(guān)系，并適用于公式Y(jié)=A(1-e-βt)，A為微泡在血管床中的濃度，可反映心肌血液容積；β為微泡被高能量脈沖破壞后再次出現(xiàn)的速度，代表心肌血流速度；A×β可代表局部心肌血流量。并有研究顯示A×β<0.23提示為壞死心肌。因此通過MCE，可以預(yù)估冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備，對(duì)心肌微循環(huán)進(jìn)行半定量、定量的評(píng)價(jià)，為檢測(cè)心肌微循環(huán)血流灌注的完整性奠定了基礎(chǔ)[26]，也為心肌存活性的評(píng)估提供了較為可靠的方法。

3 MCE評(píng)價(jià)存活心肌的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

臨床上，MCE常通過肘正中靜脈注入一定量的六氟化硫微氣泡造影劑和0.9%NaCl注射液混合液體，通過靜脈到達(dá)右心，又經(jīng)肺循環(huán)到左心，進(jìn)而隨冠狀動(dòng)脈血流進(jìn)入心肌各級(jí)微血管分支[27]。而冠狀動(dòng)脈微循環(huán)正是心肌細(xì)胞和血液進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換傳遞的場(chǎng)所[16]，微循環(huán)的血流灌注狀況直接影響著心肌的功能。有實(shí)驗(yàn)表明，心肌是否能夠維持正常的收縮、舒張功能取決于冠狀動(dòng)脈微循環(huán)血流灌注的完整性，同時(shí)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)是缺血受損心肌恢復(fù)局部功能、維持生命力的必要條件，且微循環(huán)的血流灌注情況與局部心肌的存活性平行相關(guān)[28-29]。由此可見，若MCE顯示某一區(qū)域造影劑灌注分布缺失，就可以認(rèn)為該區(qū)域無存活心肌。

急性冠狀動(dòng)脈綜合征包括不穩(wěn)定型心絞痛、非ST段抬高型心肌梗死和ST段抬高型心肌梗死，患者臨床癥狀明顯，主要的治療目標(biāo)是盡快解除受累血管的血流受阻情況，恢復(fù)受損心肌的血流灌注。臨床上并非每例患者在梗死相關(guān)動(dòng)脈恢復(fù)通暢后，微循環(huán)血流都能得到再通[5]，這取決于缺血持續(xù)時(shí)間、程度和梗死區(qū)域的側(cè)支循環(huán)情況。而長(zhǎng)期持續(xù)的慢性心肌缺血患者，比如冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變，是指冠狀動(dòng)脈在粥樣硬化病變基礎(chǔ)上，由于斑塊破裂、血栓形成、機(jī)化再生等原因，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈血管完全閉塞，且閉塞病史≥3個(gè)月[30]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變并非完全引起心肌壞死，積極開通閉塞血管，能夠抑制心室重構(gòu)，改善心臟功能。而且隨著近年來醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變?cè)偻ǔ晒β室芽蛇_(dá)90%左右[31-33]，且手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生率降低。但相對(duì)于非慢性完全閉塞病變來說，慢性完全閉塞病變介入術(shù)時(shí)間更長(zhǎng)，操作亦更復(fù)雜，手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率更高，同時(shí)患者及手術(shù)醫(yī)師的潛在損害風(fēng)險(xiǎn)更大[9]。在機(jī)體冠狀動(dòng)脈微循環(huán)受損的情況下，若存活心肌較少，即使成功開通冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變患者的心臟大血管，患者術(shù)后心功能并未獲得明顯改善[34]。

因此存活心肌的識(shí)別在制訂冠心病治療方案、評(píng)估預(yù)后、節(jié)省醫(yī)療費(fèi)用、避免不必要的損傷等方面具有重要作用。近年來隨著醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，檢測(cè)存活心肌的方法也越來越多，而選擇最合適的方案才能使患者最大程度受益。

正電子發(fā)射斷層掃描顯像被認(rèn)為是評(píng)價(jià)存活心肌的“金標(biāo)準(zhǔn)”，可同時(shí)檢測(cè)心肌灌注和心肌代謝。但設(shè)備昂貴、檢查費(fèi)用高、藥源不便以及影響糖尿病患者的檢測(cè)結(jié)果等因素，大大限制了其在臨床上的廣泛開展[35]。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像通過檢測(cè)心肌細(xì)胞膜的完整性來判斷心肌是否存活，其顯像靈敏度高，特異度低[36]。有研究顯示與單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像相比，MCE檢測(cè)存活心肌與其靈敏度相似，特異度更高[37]。且單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像成本高、有輻射、空間分辨率低，臨床上未被大部分患者所接受。心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)具有無輻射、無創(chuàng)傷、分辨率高、主觀因素小等特點(diǎn)，近年來逐漸被越來越多的人重視。Tousek等[38]的研究顯示MCE與增強(qiáng)磁共振相比較，檢測(cè)存活心肌的靈敏度相差不大，分別為78%、87%，但MCE具有更高的特異度(72%比52%，P<0.01)，且MCE因其價(jià)格便宜，更容易被廣泛應(yīng)用于臨床。而多巴酚丁胺負(fù)荷超聲心動(dòng)圖(dobutamine stress echocardiography,DSE)識(shí)別存活心肌的靈敏度及特異度分別為88.9%、83.1%[39]，且有研究顯示，MCE檢測(cè)存活心肌的特異性與其相似，而敏感性優(yōu)于DSE[40]。

除此之外，Korosoglou等[41]對(duì)41例左心室射血分?jǐn)?shù)<40%的慢性缺血性心臟病患者進(jìn)行MCE定量研究，并與DSE試驗(yàn)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像、正電子發(fā)射斷層顯像對(duì)比，顯示MCE預(yù)測(cè)存活心肌的靈敏度、特異度分別為86%、43%，核素法為90%、44%，兩者預(yù)測(cè)能力相似；而定量MCE聯(lián)合DSE后靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為96%、63%、83%，有更高的預(yù)測(cè)價(jià)值。綜上所述，MCE在檢測(cè)存活心肌方面具有較高的敏感性，聯(lián)合DSE則會(huì)進(jìn)一步提高敏感性和特異性。綜合費(fèi)用、操作難易程度、分辨率、有無輻射等條件，在檢測(cè)存活心肌中，MCE是最容易被廣大患者所接受并且應(yīng)用于臨床的方法。

4 小 結(jié)

隨著對(duì)疾病的研究，以及醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，越來越多的患者能夠得到及時(shí)的救治，但仍有相當(dāng)一部分冠心病患者并沒有在血運(yùn)重建術(shù)后獲得應(yīng)有的受益，這就取決于存活心肌的存在與否。過去人們注重提高介入術(shù)的水平，追求讓患者能夠得到及時(shí)的干預(yù)，解除大血管的狹窄或阻塞，而如今，則需要更注重評(píng)價(jià)有無存活心肌，在不耽誤病情的基礎(chǔ)上，為患者找到更為精確的個(gè)體化治療方案。

MCE近年來逐漸被人們所關(guān)注，它操作簡(jiǎn)單、無創(chuàng)、安全、費(fèi)用易被接受，且多個(gè)試驗(yàn)也證實(shí)其在檢測(cè)存活心肌方面具有較高的敏感性與特異性，能較準(zhǔn)確地從微循環(huán)角度判斷出存活心肌，進(jìn)而指導(dǎo)臨床決策、判斷療效及預(yù)后，并避免不必要的花費(fèi)與痛苦，為患者帶來更多的受益。然而，目前MCE仍未廣泛應(yīng)用于臨床，加之也有超聲衰減、偽像、回聲失落、主觀因素影響等不足，仍需要更大規(guī)模的臨床研究來證實(shí)其檢測(cè)存活心肌的實(shí)際意義與價(jià)值。相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，設(shè)備的不斷完善，造影劑的不斷改進(jìn)，MCE會(huì)發(fā)揮出相應(yīng)的臨床價(jià)值，為廣大患者提供新的診療選擇方案，讓更多的就診者得到實(shí)際有效的獲益。