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。
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]。
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。
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。
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。