心肌聲學造影在冠心病診療中的應用

1、心肌聲學造影在冠心病診療中的應用    關鍵詞 心肌聲學造影；冠心病    心肌聲學造影（Myocardial contrast echocardiography，MCE）是指通過外周靜脈或冠狀動脈內注射微空泡聲學造影劑，當微空泡通過心肌微循環(huán)時，二維或多普勒超聲作用于微空泡，從而使心肌微循環(huán)顯影的一種新型的診斷技術。隨著新型聲學造影劑、MCE基礎理論及顯像技術的不斷發(fā)展，其在臨床工作中的重要性日益凸出，本文僅就其在急性心肌梗死診治中的應用做一綜述。    1 評估梗死面積（

2、Infact size，IS）及心肌危險區(qū)(Risk region， RS)大小    MCE可在床邊即時、準確識別區(qū)域性的心肌灌注異常,確定危險區(qū)大小及幫助確定再灌注是否成功1，能有效顯示危險心肌的部位、范圍、梗死心肌的透壁程度2。急性冠脈阻塞時，罪犯血管供血區(qū)域因缺血缺氧固易發(fā)生壞死的區(qū)域稱為心肌危險區(qū)，在MCE上表現(xiàn)為局部超聲反射強度降低，出現(xiàn)造影劑充盈缺損。冠狀動脈阻塞后如果側枝循環(huán)很少或沒有，那么大多數(shù)危險區(qū)心肌在6h內會發(fā)生梗死3，但是心肌灌注在25正常MBF（Myocardial blood flow）以上時心肌細胞仍可以存活35，因此冠狀

3、動脈阻塞時間及殘存?zhèn)戎ρh(huán)的數(shù)量及程度是IS/RS的決定因素。Coggins等6在動物試驗中，應用觸發(fā)諧波成像發(fā)現(xiàn)：在低脈沖間隔（Pulse interval，PI）時充盈缺損面積（Perfusion defect size， PDS）和RS大小吻合較（=0.82,P0.01）；高PI時PDS和IS吻合較好（左前降0.84，回旋支0.87），最終未顯影的區(qū)域中，有90區(qū)域MBF（A×）20正常MBF，并發(fā)現(xiàn)在狗模型中再灌注并不能影響最終的梗死面積，故指出MCE測量RS中側枝循環(huán)來源的MBF可以預測急性冠狀動脈阻塞最終的IS。在成像技術上，Tousek P等指出7實時心肌聲學造影（Re

4、al time myocardial contrast echocardiography）要優(yōu)于間歇成像(Intermittent imaging)，與SPECT相比兩者梗死心肌節(jié)段的一致性達到了83，信號減低的心肌節(jié)段，兩者在數(shù)目上差別不超過一個節(jié)段，對于SPECT異常的節(jié)段，實時心肌聲學造影檢出的敏感性和特異性分別為87和91,同一觀察者和不同觀察者之間的一致性分別為94和92。 Swinburn JM等8指出實時心肌聲學造影觀察15s以上不顯影則提示為壞死心肌。MCE對病人的預后也有較大幫助，Roxy Senior等9發(fā)現(xiàn)MCE聯(lián)合多巴胺負荷超聲心動圖(Dobudobutamine st

5、ress echocardiography，DSE)是對有Q波心肌梗死（P=0.02）及多巴酚丁胺無收縮反應的室段（P0.00001）的唯一獨立預后預測因子，對多巴酚丁胺無收縮反應且在MCE下不顯影的心室段不可能恢復功能。    2 評價心肌活性（Myocardial viability）    在對心肌微循環(huán)灌注及局部心肌收縮功能改善情況進行對比后，Ragosta和同事指出10微循環(huán)的完整性與心肌細胞活力密切相關。由于MCE可以評價微循環(huán)的完整性，故MCE可用于評價心肌細胞活性。正電子斷層顯象（Positron

6、emission computed tomography，PET）公認為臨床上判斷存活心肌的金標準。張穩(wěn)柱，查道剛等11對11例PCI術后319個月的前壁Q波心肌梗死患者心肌梗死患者行PET及MCE檢查，結果顯示,MCE計分0分的節(jié)段PET均顯示壞死心肌:MCE計分0.5分的節(jié)段中，16個節(jié)段(84)為存活心肌,3個節(jié)段(16)為正常心??；MCE計分1分的節(jié)段中，3個節(jié)段(10)為存活心肌,27個節(jié)段(90)為正常心肌，因此，壞死心肌的MCE灌注均為0分，存活心肌的MCE灌注多為0.5分，正常心肌的MCE灌注多為1分。不同等級的MCE計分對存活心肌的判斷有顯著性差異，MCE與PET判定結果具有

7、良好的關聯(lián)度，證明MCE適宜用于評價心肌細胞活性。心肌梗死患者再灌注后不久即行MCE，可以觀察到造影劑充盈缺損、斑片狀或部分充盈、充盈正常共三種成像，充盈缺損代表心肌細胞壞死，斑片狀或部分灌注代表混合有壞死心肌和存活心肌10，12。由于再灌注后會發(fā)生血管充血現(xiàn)象，會低估梗死區(qū)面積，故宜在6h后行MCE以判斷心肌活性13，若不得不在6h內進行，可加做潘生丁負荷MCE14。Koji Ohmori等15經(jīng)動物試驗證實再灌注早期行MCE,梗死心肌也可顯像，但再灌注3h后行MCE，經(jīng)計算機對每個節(jié)段的灰度級及對行時間矩陣分析，然后求墑，可以防止在壞死心肌中出現(xiàn)偽正常圖像，對梗死心肌進行紋理分析表明其圖像

8、呈現(xiàn)不均勻性，將強度測定和紋理分析結合起來有助于判定再灌注后的心肌活性，不必受再灌注早期血管充血的限制，且不必行血管舒張劑負荷超聲心動圖。    3 評價冠狀動脈側支循環(huán)（Collateral blood flow）    冠狀動脈側支循環(huán)是缺血心肌的備用供血途徑，對缺血心肌具有保護作用16，側支循環(huán)能減少心肌缺血面積，防止室壁瘤的形成，維持心功能，提高病人生存率，即使在沒有冠狀動脈阻塞的情況下，當心肌需氧量增多時，側支循環(huán)也可減少心肌缺血的發(fā)生。有研究表明17由于MCE可對直徑小于100m的側支循環(huán)血管進行評價，

9、故就評價側支循環(huán)而言，效果優(yōu)于冠狀動脈造影。心肌收縮期90的血液存在于毛細血管內，這一部分血量叫做MBF，當微空泡作為血管內示蹤劑而連續(xù)靜脈注射的話，那么在MCE中所接收到的散射信號就代表MBF18,MBF是評價冠脈血流的金標準。如果RS內心肌側支循環(huán)所供應血量20正常MBF，那么心肌細胞就會在6h內從心內膜下開始壞死,并可以進展為透壁性壞死，而當RS內心肌側支循環(huán)所供應血量達2530正常MBF時心肌細胞就會存活3,19。Wei Kevin等20指出醫(yī)用超聲可以破壞造影劑微空泡，如果造影劑微空泡經(jīng)靜脈持續(xù)輸注，那么在心肌內破壞造影劑微空泡后，當微空泡再灌注達到穩(wěn)態(tài)時測量微空泡重新出現(xiàn)的比率即代

10、表平均心肌微空泡速率；相反，測量微空泡穩(wěn)態(tài)時的濃度將提供一種衡量毛細血管橫斷面積的方法，視頻強度(Video intensity，VI)正比于造影劑微空泡濃度，VI與脈沖間隔(Pulse interval，PI)之間符合公式y(tǒng)=A(1-et),其中A代表曲線接近直線時的VI，即毛細血管橫斷面積，代表曲線上升速率，即造影劑微空泡的填充速率，A×即可反映相應的局部心肌血流（MCEderived MBF）,經(jīng)動物試驗證實，該方法測得的MBF與放射性微球法測得的心肌血流量之間相關性良好，測量心肌危險區(qū)的MBF即可對其側支循環(huán)的狀況進行評估。Sabia等21發(fā)現(xiàn)發(fā)生冠狀動脈阻塞后，RS中經(jīng)MC

11、E提示存在側支循環(huán)血流的區(qū)域，在恢復再灌注后數(shù)周后仍可顯示有功能上的改善，故通過對者心肌危險區(qū)的側支循環(huán)的評估也可對患者預后做出評價。    4 評價再灌注療效    心肌細胞缺血2040min后即可發(fā)生損傷，6090min后即可導致微血管損害。Kloner RA等22在狗心肌梗死模型中發(fā)現(xiàn)微血管損傷時間要晚于心肌細胞損傷，并且微血管損傷總是位于不可逆心肌細胞損傷區(qū)域。故心肌梗死者進行早期急診溶栓或急診PCI極為重要，可使大多數(shù)病人梗死相關動脈（Infarct-related artery，IRA）開通，但是這并不

12、意味著成功的心肌組織再灌注，梗死心肌組織微血管的完整程度限制了對心肌組織的再灌注。心肌梗死后心肌組織血流灌注減少或消失的現(xiàn)象叫做無復流現(xiàn)象（no-reflow phenomenon），在MCE上表現(xiàn)為充盈缺損。Thorsten Reffelmann等23在行冠狀動脈造影時發(fā)現(xiàn)有病人雖IRA開通但造影劑通過卻較緩慢，提示存在無復流現(xiàn)象，并在Kloner RA等22的研究基礎上指出，無復流現(xiàn)象是在心肌持續(xù)缺血一段時間基礎上發(fā)生的。Ito和同事發(fā)現(xiàn)12,24所有的PTCA術后冠脈血流達TIMI2級患者在MCE下RS內（血管再通前評定）超過25的部分均有顯著的無復流現(xiàn)象發(fā)生。但是在冠脈血流達TIMI3

13、級的患者中16的病人也會出現(xiàn)無復流現(xiàn)象，并且只有無無復流現(xiàn)象發(fā)生的患者才會在1個月后有顯著的左室功能改善，Sakuma和同事指出25急性心肌梗死患者在恢復再灌注之前所確定的RS大小以及PTCA術后MCE低灰度比率可以強烈預測未來22個月內有較高的心血管事件發(fā)生率。    5 介導溶栓治療    有文獻表明高頻超聲可以引起血栓溶解26，其機制可能為聲空化效應引起的微小環(huán)流27?？栈冈诔晥鲋袣怏w空泡產(chǎn)生、變大及其動力學行為，空化效應可以引起局部微環(huán)流從而可以切斷栓子外表面。已經(jīng)證明微空泡造影劑可以增強空化效應且

14、可以增強超聲誘導的血栓溶解27。體內試驗表明在豬急性冠狀動脈栓塞時盡管再通率不高，但ST段及危險區(qū)的室壁增厚卻有明顯改善27。綜上所述，心肌聲學造影近年來在臨床上的應用日益廣泛，可以用于急診胸痛患者的篩查，評估梗死面積及危險區(qū)大小，評價側支循環(huán)及心肌細胞活性，指導溶栓治療。隨著超聲技術的日益發(fā)展及計算機圖像處理功能的增強，將會給冠心病的診治帶來廣闊的前景。研制可攜帶藥物或基因、靶向粘附作用的微空泡造影劑，將開辟心肌聲學造影應用的新途徑。 參考文獻    1 Villanueva FS, Glasheen WP, Sklenar J, et al. Cha

15、racterization of spatial patterns of flow within the reperfused myocardium using myocardial contrast echocardiography-implications in determining the extent of myocardial salvageJ. Circulation，1993，88：2596.    2 Moir S, Haluska B, Leung D, et al . Quantitative myocardial contrast

16、 echocardiography for prediction of thrombolysis in myocardial infarction flow in acute myocardial infarctionJ. Am J Cardiol，2004，93 (10)：1212.    3 Reimer KA, Jennings RB. The “wave front phenomenon” of myocardial ischemic cell death, II: transmural progression of necrosis within the framework of ischemic bed size (myocardium atrisk) and collateral blood flowJ. Lab Invest，1979，40：633.    4 Schaper WR, Frenzel H, Hort