四維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)急性心肌梗死急診PCI術(shù)后左心室功能改變的研究進(jìn)展

高月榮，馬洪山，張 萍

四維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)急性心肌梗死急診PCI術(shù)后左心室功能改變的研究進(jìn)展

高月榮1，馬洪山2，張 萍2

急性心肌梗死(AMI)已成為現(xiàn)今社會(huì)常見(jiàn)的死亡原因之一，急診經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(PCI)是AMI病人的首選治療措施，可顯著改善AMI病人的心臟功能及預(yù)后。PCI術(shù)后左室功能變化指標(biāo)是判斷病人預(yù)后及指導(dǎo)臨床用藥的重要依據(jù)，超聲心動(dòng)圖(UCG)是目前廣泛應(yīng)用于臨床的影像學(xué)檢查之一，四維超聲心動(dòng)圖在評(píng)價(jià)左心室功能上有顯著優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)急性心肌梗死病人行PCI術(shù)后評(píng)價(jià)左心室功能的臨床方法作一綜述。

急性心肌梗死；左心室功能；超聲心動(dòng)圖；核素心肌灌注顯像；磁共振成像

急性心肌梗死(AMI)是現(xiàn)代社會(huì)一個(gè)常見(jiàn)的死亡原因[1]，2002年—2014年急性心肌梗死死亡率總體呈上升趨勢(shì)，從2005年開(kāi)始呈快速上升趨勢(shì)，AMI死亡率隨年齡的增加而增加[2]。AMI主要是由冠狀動(dòng)脈急性、持續(xù)性缺血缺氧所引起的大量心肌細(xì)胞壞死，伴有炎癥反應(yīng)、血清心肌酶活性增高及進(jìn)行性心電圖變化，可并發(fā)心律失常、休克或心力衰竭，?？晌＜吧黐3-5]。相關(guān)研究已證實(shí)[6]：AMI后會(huì)導(dǎo)致心肌瘢痕的增生與心室重構(gòu)，逐漸出現(xiàn)的缺血性心肌病與心臟功能的衰竭是急性心肌梗死的主要致殘、致死原因。引發(fā)AMI的主要原因?yàn)榧毙怨诿}閉塞，如果在梗死的早期能夠迅速、完全地開(kāi)通梗死相關(guān)動(dòng)脈，就可以有效增加存活心肌的數(shù)量，從而改善心室重構(gòu)，提高AMI病人的生存率[7-8]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究均已證實(shí)[9-12]：再灌注治療可顯著改善AMI病人的心臟功能及預(yù)后。經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(PCI)術(shù)作為再灌注治療的有效手段之一，能直接開(kāi)通梗死相關(guān)動(dòng)脈，恢復(fù)缺血心肌血液供應(yīng)，可有效限制和縮小梗死面積，保護(hù)左心室功能，改善病人心室重構(gòu)和近期預(yù)后[13]。

在臨床上，AMI的診斷主要依靠臨床癥狀、血清壞死標(biāo)記物、心電圖(ECG)、胸部X線、冠狀動(dòng)脈造影、超聲心動(dòng)圖(UCG)等，其中，UCG在急性心肌梗死方面的預(yù)測(cè)價(jià)值高達(dá)95%～98%，同時(shí)也作為判斷PCI術(shù)后心臟功能改變的一個(gè)重要依據(jù)[14]，廣泛應(yīng)用于AMI病人行PCI術(shù)后左室功能的評(píng)價(jià)。

1 目前臨床上用于評(píng)價(jià)左室心臟功能的方法

1.1 心臟磁共振成像(MRI) 采取左室短軸成像的方法，將整個(gè)心動(dòng)周期的數(shù)層短軸電影輸入工作站心功能軟件包，通過(guò)手動(dòng)或半自動(dòng)勾畫(huà)出左室內(nèi)外側(cè)壁舒張和收縮末室壁輪廓，應(yīng)用心功能軟件積分法計(jì)算心室容積，即舒張末期心室容積(EVD)、收縮末期心室容積(ESV)、每搏輸出量(SV)、射血分?jǐn)?shù)(EF)，除此之外，還可對(duì)心室厚度進(jìn)行分析，同時(shí)以電影形式對(duì)心室肌壁在每一周期中各時(shí)相的形態(tài)運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行觀察。磁共振成像(MRI)具有高時(shí)間、高空間分辨率、成像速度快的特點(diǎn)，所測(cè)得的心臟各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)更為準(zhǔn)確，尤其對(duì)左、右心室功能的測(cè)定及心肌運(yùn)動(dòng)節(jié)段性異常的判定有獨(dú)特的特點(diǎn)，可對(duì)心臟功能進(jìn)行定量分析，為深入研究左心室功能異常打下基礎(chǔ)[15]。國(guó)內(nèi)外大量研究已證明：MRI為公認(rèn)的心臟功能測(cè)定“金標(biāo)準(zhǔn)”，但由于其檢查費(fèi)用昂貴，不能進(jìn)行床旁監(jiān)測(cè)，無(wú)法及時(shí)對(duì)AMI病人進(jìn)行心功能的測(cè)定，在臨床應(yīng)用中受到限制。另外，心律不齊、呼吸運(yùn)動(dòng)造成的運(yùn)動(dòng)偽影及起搏器術(shù)后都會(huì)對(duì)檢查結(jié)果造成干擾，因此，雖然MRI在心功能檢查方面有其特殊的優(yōu)越性，但是并不做為AMI病人心功能檢查的首選。

1.2 核素心肌灌注顯像(MPI) MPI可對(duì)冠狀動(dòng)脈病變程度及范圍做出良好的判斷，同時(shí)還能夠較準(zhǔn)確評(píng)估心肌活性及壞死的情況，從而有助于預(yù)測(cè)AMI行急診PCI術(shù)后的療效及遠(yuǎn)期預(yù)后。在左室功能的測(cè)定方面，發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描顯像(ECT)主要根據(jù)心肌組織上被放射性核素標(biāo)記的心肌灌注顯像劑的分布而成像，可反映即刻的心肌血流灌注，由于心臟室壁運(yùn)動(dòng)失調(diào)可在術(shù)后恢復(fù)正常，部分心肌功能可在再灌注后得到完全或部分恢復(fù)，因此，可依據(jù)心肌存活范圍、程度、冠狀血管血流動(dòng)力學(xué)及心肌血流局部分布間接評(píng)價(jià)AMI在急診PCI術(shù)后左心室功能的改變[16]，由于其只能對(duì)心功能進(jìn)行定性分析，且受醫(yī)師主觀判斷影響大，在臨床上并不選擇ECT作為評(píng)價(jià)左心室功能的首選?，F(xiàn)今主要運(yùn)用于臨床定量評(píng)價(jià)左心室功能的為門(mén)控心肌顯像技術(shù)(Gated SPECT)，其能準(zhǔn)確定位心肌病變部位，并在一次檢查中同時(shí)得到心肌血流灌注狀況、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、舒張末期容積(EDV)、收縮末期容積(ESV)、室壁運(yùn)動(dòng)(WM)及室壁收縮增厚率(WT)[17-18]，準(zhǔn)確評(píng)估病人左心室功能，但由于其成像時(shí)間較長(zhǎng)、價(jià)格昂貴，無(wú)法適時(shí)進(jìn)行床旁操作，短期內(nèi)可重復(fù)差，廣泛運(yùn)用于AMI的臨床實(shí)踐受到限制。

1.3 冠狀動(dòng)脈多層螺旋CT血管成像(CTA) 近年來(lái)多層螺旋CT(MSCT)血管成像技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，從4排、16排、64排、128排、256排及320排螺旋CT，其球管轉(zhuǎn)速大大加快，時(shí)間分辨率顯著提高，同時(shí)具備掃描速度快，損傷小、時(shí)間及空間分辨率高的特點(diǎn)，為冠狀動(dòng)脈病變無(wú)創(chuàng)檢查提供了新的方法。MSCT通過(guò)功能強(qiáng)大的后處理軟件，可以獲得優(yōu)良的冠狀動(dòng)脈CT圖像，優(yōu)化影像后處理技術(shù)的意義在于更高效地處理龐大的數(shù)據(jù)流量，同時(shí)使CT診斷由二維平面模式向多維空間模式發(fā)展，在心臟CT領(lǐng)域中，可以實(shí)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈分析、心功能分析、計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)等[19]。MSCT結(jié)合回顧性心電門(mén)控技術(shù)可在心動(dòng)周期的任意時(shí)相進(jìn)行圖像重建，同時(shí)利用冠狀動(dòng)脈成像所得到的三維容積數(shù)據(jù)，可以計(jì)算各種心功能參數(shù)，定量的評(píng)價(jià)AMI在急診PCI術(shù)后左室功能的改變，但由于MSCT不能完全抑制運(yùn)動(dòng)偽影的產(chǎn)生，對(duì)于心率過(guò)快及心律不齊的病人不能取得良好的圖像質(zhì)量，因此在臨床應(yīng)用中受到限制，同時(shí)其輻射作用而具有的潛在致癌性使其不具有可重復(fù)性。

1.4 數(shù)字減影血管造影(DSA) 是通過(guò)計(jì)算機(jī)將血管造影片上的骨與軟組織的影像消除，僅在影像片上突出血管的一種攝影技術(shù)，具有有創(chuàng)傷、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，但DSA只能準(zhǔn)確反映血管的狹窄程度，從而間接定性評(píng)價(jià)左室功能是否改變，無(wú)法定量準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心肌組織的運(yùn)動(dòng)。心導(dǎo)管左室造影雖然計(jì)算LVEF準(zhǔn)確，圖像清晰，但由于其創(chuàng)傷性、放射性、短期內(nèi)可重復(fù)性小，并不作為評(píng)價(jià)左室心功能的首選。

1.5 彩色多普勒超聲診斷儀

1.5.1 M型超聲心動(dòng)圖 目前在臨床上測(cè)量左心室容積與射血分?jǐn)?shù)普遍采用的為M型超聲心動(dòng)圖，但相關(guān)研究表明[20]，此種方法的可重復(fù)性較小，由于其在測(cè)量時(shí)主要依賴的是對(duì)左心室?guī)缀涡螤畹募僭O(shè)，并由局部功能代替整體心臟功能，因此當(dāng)左室的形狀發(fā)生改變或室壁運(yùn)動(dòng)節(jié)段性異常時(shí)，則無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)量。

1.5.2 二維超聲心動(dòng)圖 運(yùn)用雙平面Simpson法在兩個(gè)互相垂直的心尖切面上(心尖四腔心和兩腔心)可計(jì)算出左心室容積和左室射血分?jǐn)?shù)，從而反映整個(gè)心室的情況，相較M型超聲結(jié)果更準(zhǔn)確，是目前臨床上較準(zhǔn)確的一種測(cè)量左心功能的方法。超聲斑點(diǎn)追蹤二維應(yīng)變(2DS)技術(shù)是一種在二維基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的新的顯像技術(shù)，通過(guò)對(duì)心肌斑點(diǎn)回聲的追蹤來(lái)定量評(píng)價(jià)心室室壁的運(yùn)動(dòng)：自動(dòng)對(duì)心肌內(nèi)聲學(xué)斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行追蹤，根據(jù)相鄰兩個(gè)聲學(xué)斑點(diǎn)隨著時(shí)間產(chǎn)生的距離變化，獲得可反映心肌形變速率和舒縮形變大小的指標(biāo)-應(yīng)變率及應(yīng)變[21]。從理論上來(lái)講，應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系可以更客觀而直接地反映心肌的收縮功能。同時(shí)2DS克服了組織速度成像技術(shù)(TDI)計(jì)算應(yīng)變時(shí)對(duì)聲束角度的依賴性．圖像質(zhì)量的優(yōu)劣只與二維幀頻有關(guān)。2DS可準(zhǔn)確得到左室長(zhǎng)軸(從心底到心尖)，徑向(向心方向)和軸向(以收縮重心為中心的旋轉(zhuǎn)方向)的應(yīng)變指標(biāo)，其中長(zhǎng)軸和軸向應(yīng)變可通過(guò)計(jì)算機(jī)整合為左室整體的長(zhǎng)軸及軸向應(yīng)變及應(yīng)變率[22]，從而對(duì)左室功能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

1.5.3 組織多普勒 心室室壁運(yùn)動(dòng)為低速高振幅信號(hào)，血流運(yùn)動(dòng)為高速低振幅信號(hào)，組織多普勒主要采用低通濾波器，濾除血流反射回來(lái)的血流運(yùn)動(dòng)信號(hào)，只檢測(cè)心室室壁反射回來(lái)的低頻高振幅頻移信號(hào)，并進(jìn)行彩色編碼，由此將心臟心室室壁運(yùn)動(dòng)的信息實(shí)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)。組織多普勒能夠不依賴二維超聲的圖像質(zhì)量而提供心肌運(yùn)動(dòng)的定量評(píng)價(jià)，為定量評(píng)價(jià)心肌收縮舒張運(yùn)動(dòng)提供了準(zhǔn)確和豐富的信息和指標(biāo)，但在實(shí)際操作時(shí)，受聲束與室壁運(yùn)動(dòng)方向間夾角影響較大，因此在局部心功能評(píng)價(jià)上的價(jià)值更高，對(duì)左室整體功能改變的檢出率則低于超聲斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變技術(shù)[23]。

1.5.4 三維超聲心動(dòng)圖/四維超聲心動(dòng)圖 三維超聲心動(dòng)圖(three-dimensional echocardiography，3DE)可運(yùn)用三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)準(zhǔn)確計(jì)算左心室容積和LVEF，研究證實(shí)，其準(zhǔn)確性與心臟MRI高度一致[24]，對(duì)心室形態(tài)不規(guī)則時(shí)左心室收縮功能的評(píng)定更準(zhǔn)確[25-26]。四維超聲心動(dòng)圖(4-dimensional echocardiography，4DE)是在三維超聲心動(dòng)圖的基礎(chǔ)上增加了時(shí)間的追蹤，所以又稱為動(dòng)態(tài)三維心動(dòng)圖，由于其瞬時(shí)清晰度和相對(duì)較低的成本在臨床機(jī)構(gòu)中得到了廣泛的認(rèn)可。其容積-時(shí)間曲線可代表一個(gè)完整心動(dòng)周期內(nèi)左室容積的連續(xù)性變化，可定量評(píng)價(jià)AMI病人行急診經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后左室整體、局部功能的改變。同時(shí)四維超聲心動(dòng)圖心室容積分析工具4DLVQ軟件能以三維斑點(diǎn)追蹤成像為基礎(chǔ)，精確描計(jì)左心室舒張和收縮期內(nèi)膜，自動(dòng)對(duì)多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，將左心室立體圖進(jìn)行重建，并能繪制左室縱向應(yīng)變(LS)、圓周應(yīng)變(CS)、徑向應(yīng)變(RS)、面積應(yīng)變(ACR)的分節(jié)段牛眼圖，乞艷華等[28]研究者通過(guò)研究證明：當(dāng)心臟出現(xiàn)局部的收縮功能減弱時(shí)，心臟左心室的整體收縮功能也將發(fā)生減弱，這時(shí)ACR可以比LS、CS以及RS更敏感地發(fā)現(xiàn)心室功能的減退，為臨床醫(yī)師判斷心室收縮功能異常提供了早期的臨床依據(jù)。同時(shí)，相關(guān)性分析得出：心臟整體ACR與LVEF有極強(qiáng)的相關(guān)性，可以全面的、真實(shí)的反映心臟的收縮功能。通過(guò)分析LS、CS、RS、ACR這些數(shù)據(jù)，可以較為全面的評(píng)估左室的整體功能以及心臟局部的心肌運(yùn)動(dòng)情況。

2 用于評(píng)價(jià)左心室功能的指標(biāo)

在評(píng)定左心室心室功能時(shí)，臨床常用指標(biāo)有：①左心室舒張功能，最新歐洲及美國(guó)超聲心動(dòng)圖聯(lián)合推薦指南指出，評(píng)價(jià)心臟左心室舒張功能的主要指標(biāo)：舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)速度(early diastole velocity，E)、左心房容積指數(shù)(left atrial volume index，LAVI)、二尖瓣脈沖多普勒血流頻譜及E/E’等。臨床上，醫(yī)師常用的評(píng)價(jià)舒張功能的指標(biāo)為：A峰值速度(A峰)，E峰值速度(E峰)，峰值速度比值(A/E)，峰值充盈(PER)，PER=E峰×二尖瓣口面積，標(biāo)準(zhǔn)化充盈速度(NPERs-1)。間壁E’8 cm/s，側(cè)壁E’<10 cm/s，LAVI>34 mL/m2可作為左室舒張功能減低的依據(jù)。有研究者提出，可應(yīng)用彩色M型超聲心動(dòng)圖的基線移動(dòng)法來(lái)測(cè)定左心室舒張期血流播散速率(flow propagation velocity，F(xiàn)PV)，F(xiàn)PV可定性和定量評(píng)估左室舒張功能。②左室收縮功能：射血分?jǐn)?shù)、每搏量、心搏出量(CO)。③左心室容積、射血分?jǐn)?shù)和節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常的準(zhǔn)確評(píng)估是臨床決策和后續(xù)評(píng)估必不可少的臨床依據(jù)。目前，二維超聲心動(dòng)圖是獲得此信息使用最廣泛的方法。四維超聲心動(dòng)圖除了可以應(yīng)用以上指標(biāo)對(duì)心室功能進(jìn)行評(píng)定，還可以通過(guò)左心室室壁心肌應(yīng)變定量評(píng)定左心室功能。

3 關(guān)于AMI急診PCI術(shù)后心功能評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)比較(見(jiàn)表1)

表1 不同心臟影像學(xué)方法在AMI急診PCI術(shù)后心功能評(píng)價(jià)比較

4 結(jié) 語(yǔ)

急性心肌梗死病人急性發(fā)作期需立即搶救、臥床休息，消除病人緊張情緒和顧慮，保持環(huán)境安靜，同時(shí)有效治療，預(yù)防PCI術(shù)后心臟不良事件的發(fā)生。眾所周知，AMI尤其是急性ST段抬高型心肌梗死的治療以再灌注治療最為關(guān)鍵，非ST段抬高型心肌梗死病人進(jìn)行危險(xiǎn)分層，同時(shí)結(jié)合冠狀動(dòng)脈影像特點(diǎn)及心電圖實(shí)施介入治療。AMI病人再灌注治療包括藥物溶栓治療、PCI治療及冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)。由于藥物溶栓治療有多種禁忌證，僅部分病人適宜并且接受藥物溶栓治療，同時(shí)治療存在殘余狹窄、復(fù)發(fā)心肌缺血及顱內(nèi)出血的可能，而CABG則適用于PCI術(shù)及藥物溶栓治療失敗并合并心源性休克或有機(jī)械并發(fā)癥的病人。因此，對(duì)于AMI病人的再灌注治療主要集中在急診PCI術(shù)方面。AMI病人急診PCI術(shù)后的左心室功能需要觀測(cè)的重要指標(biāo)，對(duì)指導(dǎo)病人用藥、提示預(yù)后及術(shù)后康復(fù)有重要意義。MRI、CT、核素心肌顯像、DSA檢查耗時(shí)長(zhǎng)、創(chuàng)傷性、放射性、花費(fèi)高、空間移動(dòng)、增加病人焦慮情緒等特點(diǎn)，不僅會(huì)延誤病人搶救時(shí)間、錯(cuò)失最佳搶救時(shí)機(jī)，嚴(yán)重者還可誘發(fā)病人危象，直接威脅病人生命。超聲心動(dòng)圖可實(shí)現(xiàn)床旁監(jiān)測(cè)，無(wú)創(chuàng)傷性、無(wú)放射性、檢查耗時(shí)短、花費(fèi)少，是目前急性心肌梗死病人術(shù)前急性期、術(shù)后不穩(wěn)定期評(píng)價(jià)左心室功能的首選[29]。

4D超聲心動(dòng)圖為描述了一種新的精確度極高的方法去計(jì)算密集3D心肌運(yùn)動(dòng)，這種技術(shù)基于傳統(tǒng)的變分光流技術(shù)，為臨床醫(yī)師提供了一個(gè)新的深入的心臟性能評(píng)價(jià)方法。其能夠觀察密集心肌位移的恢復(fù)，因此為心血管疾病的診斷做出了重要努力，同時(shí)4D超聲包含著許多應(yīng)用程序，包括自動(dòng)診斷、生物力學(xué)建模、仿真和應(yīng)變計(jì)算。描述復(fù)雜的快速移動(dòng)的心臟結(jié)構(gòu)需要空間和時(shí)間分辨率足夠高的數(shù)據(jù)，4D超聲與非侵入性的其他檢查形式相比，如心肌灌注顯像、CT或MRI相比，4D涉及的風(fēng)險(xiǎn)最小，也相對(duì)比較便宜[27]。四維超聲心動(dòng)圖(動(dòng)態(tài)三維超聲心動(dòng)圖)已在臨床應(yīng)用中占據(jù)重要的位置，目前的臨床研究已經(jīng)證實(shí)，二維超聲心動(dòng)圖是評(píng)價(jià)左心室室壁運(yùn)動(dòng)異常的早期診斷指標(biāo)，原因在于二維超聲心動(dòng)圖客觀、精確的心肌應(yīng)變[30]。但是盡管如此，二維超聲心動(dòng)圖仍存在局限性：首先，使用灰階圖像，在某些成像不好的病人中，不能提供適當(dāng)?shù)男膬?nèi)膜邊界來(lái)評(píng)價(jià)局部室壁運(yùn)動(dòng)；其次，分析局部室壁運(yùn)動(dòng)時(shí)是半定量的性質(zhì)，存在著聲學(xué)斑點(diǎn)會(huì)移出可追蹤范圍的可能性，無(wú)法客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)是否異常，定量評(píng)價(jià)左室功能改變的準(zhǔn)確性不及三維/四維超聲心動(dòng)圖，而最新的4D超聲則可以追蹤組織結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間在三維方向上的運(yùn)動(dòng)，所以很好的克服了二維應(yīng)變的信息脫失以及三維超聲的時(shí)間延誤性。李雪梅等[31]研究顯示：四維超聲心動(dòng)圖的新技術(shù)4DLVQ是一種比二維Simpson法更敏感的測(cè)量方法，它可以在疾病早期檢測(cè)出心臟病病人左心室功能和形態(tài)的改變，同時(shí)為臨床上無(wú)明顯室壁活動(dòng)異常的冠心病病人左室心功能評(píng)價(jià)提供客觀、精確的臨床診斷依據(jù)。

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(本文編輯郭懷印)

1.山西醫(yī)科大學(xué)(太原 030001)；2.山西省大同市第三人民醫(yī)院

馬洪山，E-mail：1058338810@qq.com

R542.2 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.04.015

1672-1349(2017)04-0443-05

2016-10-09)

引用信息：高月榮，馬洪山，張萍.四維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)急性心肌梗死急診PCI術(shù)后左心室功能改變的研究進(jìn)展[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2017，15(4)：443-447.