心肌聲學造影在急性心肌梗死診療中的應(yīng)用

周水英 周青

(1.武漢大學人民醫(yī)院超聲影像科，湖北 武漢 430000； 2.武漢大學人民醫(yī)院漢南醫(yī)院超聲科，湖北 武漢 430090)

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)的治療原則是早確診、早再通、早恢復(fù)心肌血供，從而盡力挽救瀕死心肌，防止梗死范圍擴大，縮小心肌缺血范圍，保護和維持心臟功能，減少并發(fā)癥和死亡率。早期急診溶栓或經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)可使大部分梗死區(qū)供血動脈再通，對于心肌梗死患者的診療極為重要。然而血管的再通并不意味著心肌組織再灌注的成功，以往研究[1]表明梗死相關(guān)冠狀動脈再通后，部分患者心肌微循環(huán)灌注缺損仍然存在，甚至發(fā)生嚴重不良事件。

心肌聲學造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)是一項在超聲心動圖中使用超聲微泡顯示心肌微循環(huán)灌注(microcirculation perfusion，MP)的技術(shù)，它是將能通過毛細血管床的超聲微泡通過靜脈注入人體，在特殊的造影成像技術(shù)作用下與超聲波相互作用，使心肌組織回聲增強，獲得清晰的心室或心肌組織影像，從而對缺血性心臟病進行診斷。這種微氣泡的直徑小于紅細胞的直徑，可自由通過心肌的毛細血管并均勻分布于心肌，反映心肌微循環(huán)的灌注狀態(tài)，以便于監(jiān)測心肌微循環(huán)的完整性和病理生理發(fā)展過程。心肌血容量和血流灌注速度的定量評價可通過軟件分析獲得，采用微泡再灌注與心肌視頻強弱的線性關(guān)系可估測心肌血流量。

現(xiàn)階段常用的聲學造影劑代表是聲諾維，它是一種惰性氣體，具有高分子量、低溶解度和低彌散度的特性，其穩(wěn)定性和安全性高，并可產(chǎn)生更高質(zhì)量諧波。MCE不僅可彌補冠狀動脈造影(coronary angiography，CAG)在評估心肌微循環(huán)灌注方面的局限性，還可顯示清晰的心內(nèi)膜邊緣，準確評估節(jié)段性室壁運動異常，評價心肌存活性及AMI臨床預(yù)后等，在AMI的綜合診療方面發(fā)揮著重要作用。

1 再灌注治療前MCE的應(yīng)用

1.1 診斷AMI

冠狀動脈急性閉塞時，早期即可出現(xiàn)MP明顯減少或消失，引起系列缺血性損傷，繼而出現(xiàn)心肌代謝異常、節(jié)段性室壁運動異常、心電圖改變及臨床癥狀，因此，發(fā)現(xiàn)MP異?？稍缙谧R別AMI。雖然心肌酶學異常和典型心電圖改變?nèi)允乾F(xiàn)階段診斷AMI的主要依據(jù)，然而部分無典型臨床表現(xiàn)的患者早期可能被誤診。研究[2]統(tǒng)計結(jié)果顯示，無明確胸痛或僅出現(xiàn)其他不典型癥狀如呼吸困難、乏力或腹部不適等AMI患者的比例約25%；更有患者無典型心電圖改變(如未出現(xiàn)典型的ST段異常或病理性Q波)，心肌酶異常出現(xiàn)較晚，此類易被早期漏診的患者容易發(fā)生心臟不良事件。MP異常在MCE模式下可被直觀顯示，同時MCE可對缺血危險區(qū)及梗死透壁程度予以評估，故能在早期對無典型臨床特征的AMI迅速做出診斷并同時排除非AMI胸痛。有研究團隊[3]對98例急性冠脈綜合征患者進行MCE和核素心肌灌注顯像對比分析，二者都具有較高的敏感性，同時判定在診斷急性冠脈綜合征的準確度上MCE高于核素心肌灌注顯像。有研究[4]證實，MCE顯示MP缺失、心電圖、心肌酶學及心肌運動異常這四種方法診斷AMI的敏感性分別為77%、28%、34%和49%。另有研究[5]表明，MCE與心臟磁共振評估AMI的范圍一致性良好，MCE與單光子發(fā)射計算機斷層成像(single photon emission computed tomography，SPECT)比較，二者判斷梗死心肌節(jié)段的一致性為83%。運用MCE識別危險區(qū)及梗死區(qū)心肌，從而早期明確診斷及早期進行血運重建術(shù)，可使部分因心電圖及心肌酶變化不明顯的AMI患者避免錯失急診再灌注治療的黃金時機，對患者預(yù)后具有重大意義。

1.2 評估冠狀動脈側(cè)支循環(huán)

冠狀動脈側(cè)支循環(huán)是缺血心肌的備用供血途徑，對缺血心肌具有保護和維持存活的作用，能改善和減小心肌缺血和梗死面積。冠狀動脈側(cè)支循環(huán)可降低AMI并發(fā)癥和冠心病心臟不良事件的發(fā)生，提高患者的生存率。MP在AMI早期尚未形成側(cè)支循環(huán)時處于異常狀態(tài)，此時MCE可觀察到灌注不良或充盈缺損的缺血心??；之后局部側(cè)支循環(huán)隨著時間推移依次形成并開放，部分受到側(cè)支循環(huán)供血的心肌重新獲得灌注，MCE表現(xiàn)為由充盈缺損變?yōu)楣嘧⑾∈?；此時，部分心肌仍未受到側(cè)支循環(huán)血流灌注則逐漸壞死。利用CAG評估冠狀動脈側(cè)支循環(huán)是臨床常見的手段，然而AMI最易受累的心內(nèi)膜下心肌的供血微血管卻無法被CAG顯示。Kaul[6]近期研究表明，由于MCE可評價直徑<100 μm的側(cè)支循環(huán)血管，其可準確判斷側(cè)支循環(huán)血管的大小及供血范圍，且效果優(yōu)于CAG，還可測量側(cè)支循環(huán)的血流灌注量，檢測冠狀動脈側(cè)支循環(huán)開放建立的過程，有助于初步判斷側(cè)支來源。由于與正常冠狀動脈相比側(cè)支循環(huán)的灌注量較小，Main研究團隊[7]證實在閃光(flash)后10 s以上，多數(shù)由側(cè)支供血的心肌節(jié)段才能顯示增強，flash 15 s后圖像仍未增強，表示側(cè)支流量過小不足以維持心肌活力；若MCE觀察到灌注缺損呈擴大趨勢，此時溶栓或PCI需盡早進行；若MCE顯示心肌灌注均勻，則可保守治療。

2 AMI再灌注治療后的監(jiān)測與指導(dǎo)

2.1 溶栓治療后

臨床上評估溶栓治療后閉塞冠狀動脈再通情況，常通過胸痛癥狀緩解程度、ST段回落以及心肌酶改變等指征判斷，但微循環(huán)血管再通的準確度難以保證。溶栓治療后，代表溶栓治療有效的是缺血心肌的充分灌注，MCE可通過評估灌注情況實時準確地判斷梗死相關(guān)冠狀動脈；代表溶栓效果不佳的是溶栓后缺損持續(xù)存在或缺血改善面積極少，此時需盡早考慮行PCI。有研究[8]對比顯示，補救性PCI、保守治療和重復(fù)溶栓治療三種手段的無事件生存率分別為85%、70%和69%，因此，需對補救性PCI和可采取保守治療的患者進行區(qū)分判斷，有助于評估預(yù)后和改善療效，與心電圖標準比較，MCE對溶栓失敗的評價更具優(yōu)勢，成本-效益比也更高。

2.2 PCI后心肌再灌注的監(jiān)測與療效評價

PCI后，心肌再灌注至關(guān)重要，關(guān)系著患者心肌活力的恢復(fù)和預(yù)后，冠狀動脈再通后，MP的復(fù)流情況不盡相同，而準確評價MP對診療意義重大。國外多名學者[9]利用MCE對PCI后的AMI患者隨訪研究，結(jié)果有5%～50%的患者在冠狀動脈再通后心肌仍無復(fù)流而出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥，如心肌梗死、左心室重塑和心力衰竭等；患者的住院率和死亡率升高，有著較差的預(yù)后；微血管破裂、微血管血栓形成和內(nèi)皮水腫可能是造成無復(fù)流或低復(fù)流的原因。MCE可根據(jù)心肌灌注的差異準確地判定低復(fù)流或無復(fù)流及其范圍，根據(jù)血供恢復(fù)與否將無復(fù)流分為結(jié)構(gòu)性無復(fù)流和功能性無復(fù)流，結(jié)構(gòu)性無復(fù)流是微血管結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果，藥物治療常無效；但對于微血管痙攣和栓塞但結(jié)構(gòu)基本完整的功能障礙所致的功能性無復(fù)流，藥物治療可以改善[10]。無復(fù)流死亡率較高，區(qū)分無復(fù)流的類型對優(yōu)化治療策略和改善治療效果意義重大。國外研究[11]發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用MCE可鑒別兩種無復(fù)流，心肌造影劑完全無灌注者是結(jié)構(gòu)性無復(fù)流；危險區(qū)造影劑有稀疏灌注則是功能性無復(fù)流。Tomaszuk-Kazberuk研究團隊[12]證實，與MP持續(xù)缺損者相比，MP短期缺損者室壁運動積分指數(shù)較低，左室射血分數(shù)高，心臟不良事件發(fā)生率低，因此MCE能有效地評估AMI患者PCI后心肌再灌注的恢復(fù)狀況及患者預(yù)后。

3 MCE評估AMI后危險分層及并發(fā)癥

3.1 評估危險分層

對AMI患者進行有效的危險分層有助于更好的個體化治療，從而評估臨床預(yù)后并有效降低病死率。危險分層可篩查存在發(fā)生心臟事件高危風險的患者。再灌注后，MCE顯示大面積灌注缺損能很好地預(yù)測左心功能不全、左心室重塑及梗死后并發(fā)癥。有研究[13]對AMI患者進行2年隨訪后發(fā)現(xiàn)，AMI患者的總死亡率為3%，梗死面積占左心室面積≥12%，其未死亡率為7%，梗死面積占左心室面積在12%以下的患者無死亡病例。MCE能準確地判斷心肌灌注缺損面積(即梗死面積)和類型，且可早期評估左室局部或整體收縮功能預(yù)后情況。一項大規(guī)模多中心研究[14]顯示對急性胸痛患者的危險分層，MCE的評估價值高于臨床表現(xiàn)、心電圖和心肌損傷標志物，與SPECT相似。有學者[15]通過對比PCI后患者的臨床指征、CAG及MCE結(jié)果來預(yù)測左心功能恢復(fù)情況，結(jié)果認為MCE是最佳預(yù)測因子，其預(yù)測左室功能恢復(fù)的敏感度和特異度分別是88%和74%。相對于其他影像技術(shù)，MCE能獨特地在床旁實時同步觀測心肌室壁解剖結(jié)構(gòu)及其運動狀態(tài)和心肌血流灌注，較SPECT更具優(yōu)勢。

3.2 評估AMI相關(guān)并發(fā)癥

由于心肌壞死致節(jié)段性室壁運動異常及血流動力學異常，AMI患者可伴有附壁血栓、室壁瘤、心室破裂及室間隔缺損等危重并發(fā)癥。通常情況下，常規(guī)二維超聲心動圖因各種臨床因素不能使心內(nèi)膜邊界顯示清楚，從而導(dǎo)致漏診或誤診發(fā)生率較高。利用超聲增強可獲得清晰的心內(nèi)膜邊界，有利于精確地觀察因心肌壞死導(dǎo)致的心臟病理解剖結(jié)構(gòu)異常(如室壁瘤和室間隔缺損等)，MCE在診斷與排除AMI并發(fā)癥方面作用極大。心腔或心尖處造影劑灌注充盈缺損提示有附壁血栓形成，通常常規(guī)二維超聲心動圖也可發(fā)現(xiàn)附壁血栓，但MCE可明顯提高血栓診斷的準確性。梗死后，心室腔內(nèi)附壁血栓提示該患者需長期溶栓治療，若發(fā)現(xiàn)造影劑顯像出現(xiàn)在心包和造影劑通過室間隔連通左右心室等征象，即是診斷室壁破裂的可靠證據(jù)。

AMI后冠狀動脈再灌注損傷的主要并發(fā)癥之一是心肌出血，目前臨床診斷心肌出血的主要手段是磁共振成像或CT。有學者[16]在前壁心肌梗死患者PCI后，于三維MCE模式下將微泡增強劑推入其冠狀動脈，結(jié)果室間隔邊緣清晰顯示并增強，且觀察到從心尖進入左心室腔的造影劑射流，研究推測其主要原因是血腫破裂導(dǎo)致血液滲漏。

4 MCE檢測AMI患者的心肌存活性

存活心肌是慢性缺血或心肌梗死后仍存活的心肌，當血流恢復(fù)或使用正性肌力藥物后可出現(xiàn)收縮功能的心肌。經(jīng)實驗證實，心肌能維持正常的收縮和舒張功能是以冠狀動脈微循環(huán)血流灌注的完整性為前提。同樣，缺血受損心肌恢復(fù)局部功能和維持生命力的必要條件也是具備完整冠狀動脈微循環(huán)，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)[17-18]。新興的可檢測存活心肌的MCE能準確地評價PCI后AMI患者微循環(huán)的完整性和殘留的存活心肌，研究[19]證實AMI后48 h梗死區(qū)域心肌節(jié)段的灌注程度與心肌存活的數(shù)量呈顯著關(guān)聯(lián)，故認為MCE評價心肌存活性和功能的最良時間節(jié)點為梗死后48 h。Swinburn等[18]認為確診心肌是否存活的標志是梗死心肌節(jié)段注入造影劑后有無灌注顯像，梗死節(jié)段有造影劑灌注充盈，代表該節(jié)段仍存在有活性的心肌，有較好的預(yù)后；如梗死節(jié)段灌注充盈缺損，則表示該節(jié)段無存活心肌，提示血管再通治療后該范圍心肌功能的遠期預(yù)后不佳。臨床上判斷存活心肌公認的金標準是正電子發(fā)射斷層成像，其可同時檢測心肌灌注和心肌代謝，但由于各種因素的限制，其未能在臨床廣泛開展。SPECT通過檢測心肌細胞膜的完整性來判斷心肌是否存活，其顯像靈敏度高，但特異度低。研究表明MCE與SPECT檢測存活心肌靈敏度相似，但其特異度更高[20-22]。

5 急性ST段抬高心肌梗死輔助溶栓治療

有50%的急性ST段抬高心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction，STEMI)患者即使進行及時心外膜血運重建，再通后微血管阻塞仍持續(xù)存在，導(dǎo)致心肌持續(xù)缺血和心室重塑，梗死范圍擴大等，這是STEMI治療中的主要問題。MCE利用超聲的空化效應(yīng)及微泡造影劑的靶向作用，可增強急性STEMI輔助溶栓的效果。多項研究[23]在體外動物急性STEMI模型中進行高機械指數(shù)脈沖聯(lián)合超聲微泡溶栓實驗，結(jié)果證明此方法可有效地改善心肌血流灌注，減小梗死范圍。有學者[24]在人體中進行了MCE用于急性STEMI輔助溶栓的臨床研究，在PCI術(shù)前和術(shù)后30 min進行心肌灌注顯像，通過間歇性短暫應(yīng)用高機械指數(shù)或低機械指數(shù)聯(lián)合微泡脈沖超聲治療能顯著提高心外膜早期血管和微血管的血流灌注率，隨訪1個月時，微循環(huán)灌注量、左室射血分數(shù)及室壁運動的改善更加顯著。該研究有力地證明了利用MCE進行超聲輔助溶栓聯(lián)合PCI技術(shù)可安全地應(yīng)用于急性STEMI患者的再灌注治療，可顯著減少微血管阻塞，早期改善微血管血流灌注及功能，在預(yù)防左室射血分數(shù)進一步降低，出現(xiàn)心律失常和心力衰竭等并發(fā)癥的風險方面發(fā)揮著關(guān)鍵的補充作用。

6 總結(jié)與展望

6.1 MCE的優(yōu)勢

近年，隨著超聲醫(yī)學技術(shù)的日益發(fā)展、計算機圖像處理功能的加強及造影劑的不斷改進，MCE在冠心病的AMI領(lǐng)域已顯示出極大的優(yōu)勢，實現(xiàn)了從有創(chuàng)到無創(chuàng)，從定性到定量，從實驗和臨床研究走向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。MCE的快速發(fā)展，不僅可提供患者的解剖、病理和生理等多角度的全面信息，并可與三維超聲心動圖及負荷超聲心動圖聯(lián)合應(yīng)用，明顯提高診斷的準確性。MCE還可綜合指導(dǎo)AMI的治療決策，評價治療效果，評估心血管風險分層及預(yù)后，為患者個體化精準治療發(fā)揮極其重要的作用，因此具有重要的臨床應(yīng)用價值。隨著微泡造影劑特別是可攜帶藥物基因的新型靶向性微泡造影劑的研制及應(yīng)用，MCE已逐漸從診斷擴展到治療，其發(fā)展前景令人鼓舞。

6.2 MCE的局限

MCE也有它的局限性，如心率較快時組織信號和運動偽象會干擾成像，左心室的基底段心肌顯像欠佳，冠狀動脈疾病定量診斷尚無統(tǒng)一標準，且準確性及可靠性有待提高。但隨著科技的日益進步，相信這些問題也會不斷被解決。

總之，由于MCE的實時、簡便、無放射性損傷和相對價廉等優(yōu)點，加之這項技術(shù)的日益完善，相信MCE會給AMI的診治帶來更廣闊的前景。