對經皮冠狀動脈介入術后超聲觀察心功能變化研究現狀與進展

穆玉明，盧寒冰

(新疆醫科大學第一附屬醫院心臟超聲診斷科，新疆 烏魯木齊 830011)

經皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention, PCI)是目前治療急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome, ACS)的重要手段，可明顯改善缺血節段心肌血液灌注，恢復心肌運動與功能[1]；由于可能存在缺血再灌注損傷，術后定期評估缺血心肌恢復情況十分必要[2]。超聲心動圖無創、簡便、可重復性強，在診斷冠心病及PCI術后患者心功能評估中具有重要作用。本文對超聲評估PCI術后心功能變化研究現狀及進展進行綜述。

1 實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography， RT-3DE)

RT-3DE可在二維超聲心動圖基礎上，通過獲取心臟多個角度的二維平面圖后進行三維重建，并由此測量多種心功能參數[3]如心室整體容積、各節段容積和射血分數等，更加準確地分析PCI術前及術后心臟的形態及功能學狀態。既往研究[4]證實RT-3DE測值更接近金標準MRI ，提示相較于常規二維超聲心動圖，RT-3DE評價心臟結構更加準確；其所測量的三維球形指數可準確反映ACS患者術前左心室形態，對急性心肌梗死(acute myocardial infarction， AMI)后左心室重構程度具有較高預測價值，可作為判斷PCI療效的有力指標。在評價PCI術前及術后左心室心肌整體及局部功能方面，RT-3DE可以通過分析容積-時間曲線、射血分數、重構指數、整體峰值射血率及充盈率等指標反映心肌收縮功能及心臟重構程度[5]，為臨床了解病變區域的心肌病理生理變化提供多層次信息，在判斷PCI療效及術后預后方面發揮著難以替代的作用。

應用RT-3DE技術評估PCI術后患者心肌情況也存在一些局限性，如使用條件限制較多、探測視野比較局限易造成漏診等。但隨著超聲技術和計算機處理能力的進一步發展，以及其在圖像分辨力、圖像處理和重建時間方面的繼續優化，RT-3DE對于評價PCI術后患者心臟結構及功能方面的作用不容小覷。

2 斑點追蹤成像(speckle tracking imaging， STI)

STI技術包括二維及三維STI，2D-STI是從室壁二維圖像中選擇感興趣區，根據心動周期及組織灰階，對心肌回聲斑點的運動軌跡自動逐幀進行追蹤，3D-STI在2D-STI的基礎上，結合三維超聲心動圖技術的優勢，克服了二維平面上應用STI技術的局限，以三維空間為切入點逐幀追蹤聲學斑點，可從力學角度更準確地評價心肌情況。通過分析節段性室壁運動、心室旋轉角度和速度等參數，STI技術可以定性、定量評估心肌運動及功能改變[6]。2D-STI可通過測量心肌整體縱向、徑向、圓周應變能力等判斷心肌運動情況，反映冠心病患者PCI術后左心室收縮功能改善，預測AMI后左心室重構程度[7]。薛莉等[8]采用STI對比冠心病患者PCI術前、術后心功能，發現術前患者左心室運動常呈不同程度減退，PCI術后1周左心室收縮期峰值應變及應變率均較術前改善，術后3個月隨訪顯示絕大多數缺血心肌節段的局部收縮與舒張功能均得到顯著改善，提示STI可準確反映各缺血節段心肌改善情況。3D-STI在2D-STI基礎上增加了面積應變這一新參數，結合了縱向和軸向變形信息，主要反映心內膜表面在左心室進行舒張及收縮運動時產生的形變，對心內膜改變及心肌缺血十分敏感，在判斷PCI治療前后梗死心肌的運動及功能變化方面具明顯優勢[9]。此外，3D-STI在反映心肌微血管阻塞程度方面也具有一定優勢。AKINORI等[10]的研究結果表明，以3D-STI測得的三維軸向應變和面積應變率與心臟MRI測定的微血管阻塞程度存在顯著相關，提示3D-STI可為心肌梗死透壁程度與微血管阻塞程度提供有效信息。

應用STI技術評價PCI術后心功能變化具有以下優勢：①可實時、直觀反映室壁運動，通過定量分析心肌應變，為評價PCI治療冠心病療效及患者預后提供有價值信息；②操作無創，患者接受度及配合度較好。局限性：STI對患者自身條件及數據采集的要求較高，采像扇角偏小，需要提高時間幀頻，對時間及空間的分辨率要求較高等，仍需進一步完善技術，并對操作手法加以規范化。

3 速度向量成像(velocity vector imaging， VVI)

VVI技術是將斑點追蹤和心內膜邊界描記相結合的新技術[11]，以向量方式顯示活動方向、速度、距離以及時相等心肌組織結構的多種參數，在多個平面量化分析心肌組織的結構和力學特征，可為臨床判斷PCI術后心肌組織改善情況提供有力參考依據。研究[12]證實，VVI技術可通過定量分析多個力學參數，如心肌形變能力及形變速率等，全面評價左心室局部與整體心肌力學改變。VVI測得的心室收縮期縱向峰值速度可用于術前評估冠狀動脈狹窄或堵塞所致室壁節段收縮功能改變[13]，與PCI術后心室收縮期縱向峰值速度進行比較后，可評價介入治療對解除冠狀動脈狹窄、恢復心肌血液灌注及改善心功能的效果。但AMI患者心肌變形實際為三維復雜空間的形態改變，VVI技術在測量過程中可能無法追蹤運動至觀察平面之外的心肌斑點，造成不可控的測量誤差，對評判療效產生一些影響。

4 血流向量成像(vector flow mapping， VFM)

VFM技術不僅可直觀清晰顯示心腔血流場動態變化，還能定量、實時、較準確地測量血流狀態，為評價心腔內血流狀態復雜的動力學改變提供新的診斷視角。研究[14]發現，VFM可顯示AMI患者術前各時相左心腔內渦流的多種特征發生不同程度改變，以及與局部心肌梗死區域相關的血液動力學紊亂和心室排血時間延長。PCI術后，VFM可通過分析血流速度信息、渦流相關參數、左心室舒張期容積及腔內各個節段的舒張期反向對流量等指標變化，從側面反映PCI術后冠狀動脈再通、心肌血液灌注恢復及心肌運動改善等情況。

然而VFM同樣存在無法回避的局限。運動中的心臟房、室腔存在高速血流信號，可能出現混合重疊現象，導致血流速度信息的丟失，而部分低速血流信號又很難清晰地顯示，導致VFM技術評估心腔內復雜流體力學改變存在一定誤差，如高速分流、低速血流。

5 組織多普勒顯像(tissue Doppler imaging， TDI)

TDI技術的基本原理是將彩色多普勒血流用于心肌顯像，可觀察低速運動的心肌組織，通過測定心動周期中的心肌運動速度來判斷心功能水平。TDI技術通過獲得運動心肌組織多普勒信號，反映多個關于心肌運動的信息，如速度、方向、位移等，定性、定量分析節段性室壁運動情況等。此外，TDI還具有受肺氣干擾小的優勢，對室壁節段運動顯示更加清晰，已成為研究冠心病節段性室壁運動減低及障礙的常用方法，如通過定量分析心肌運動情況，可評價PCI術后心臟整體舒張及收縮功能、節段性室壁運動情況、檢測存活心肌，以評價PCI術后梗死心肌預后[15]。相較于常規超聲心動圖，TDI對存活心肌的敏感性更加優越。研究[16]表明，將TDI技術與多巴酚丁胺負荷試驗相結合，通過TDI測定心內、外膜心肌的跨壁速度梯度，可定量評價心肌缺血和存活情況，預測可逆性心功能不全，并從壞死節段中區別出存活心肌，定量評估PCI術前情況與術后療效。

但其局限性與彩色多普勒技術相似，因超聲束與心肌運動方向之間的夾角對TDI技術的影響也十分顯著，故對心肌側壁顯像有一定誤差，可在一定程度上影響其評價效果。

6 解剖M型超聲心動圖(anatomic M-mode echocardiography， AMME)

AMME是基于M型超聲心動圖的對室壁運動進行實時超聲成像分析的新方法，相對于傳統心臟M型超聲，具有準確性高、取樣靈活、實時追蹤更新、可重復性好等優勢，既能對所有心室節段心肌完成測量，還可對室壁收縮運動進行密切觀察，可同時測量3條取樣線，能高效準確評價室壁運動節段性運動異常，對發現心肌間運動的差異有一定幫助，可在判斷冠心病患者的節段性心肌缺血或梗死程度上發揮積極作用，也對PCI術后患者心肌形態及運動功能恢復的判斷具有重要價值。研究[17]發現，AMME技術可測量室壁搏幅及室壁增厚率，可作為判斷室壁運動異常的一個量化評判指標。

但AMI患者常伴左心室形態改變， 在異常左心室形態基礎上的AMME測值可能存在誤差，需要聯合應用多種超聲心動圖測量技術，以提高比較心肌梗死患者PCI術前術后各項指標的準確性。

7 心肌聲學造影(myocardial contrast echocardiography， MCE)

MCE是將超聲造影劑(ultrasound contrast agent， UCA)通過靜脈團注入血液，以顯示微循環的心肌灌注情況。UCA在經過目標成像部位時，聲波作用于UCA，由于氣-液相界面散射能力很強，接收回波信號成像，可極大地增強信噪比，提高目標區域的圖像對比度[18]。MCE技術在診斷冠心病、識別早期心梗、評價冠脈側支循環、評估AMI相關并發癥方面均有一定優勢，評價AMI患者PCI術后心肌血流再灌注療效也有突出表現[19]。研究[20]顯示，AMI患者PCI術前因冠脈急性閉塞，導致微循環水平心肌灌注(myocardial perfusion， MP)急劇減少而相繼出現各種臨床指標異常，故通過MCE技術評估MP水平，有可能在極早期對AMI患者病情程度進行判斷。MCE可有效反映AMI患者梗死范圍及程度[21]，其結果與心臟MR及SPECT結果有較高的一致性，可對PCI術后AMI患者的血運重建程度、心肌再灌注情況及患者預后等不同方面進行有效評估。

目前對于PCI術后ACS患者使用MCE技術判斷心功能尚面臨較多局限性，如造影劑代謝速度過快，顯影時間不足，以及采用聲學造影劑雖可使局部心肌回聲增強，但同時會產生明顯的后方聲影，以掩蓋部分結構的顯示，易導致誤判結果；降低造影劑用量雖然可以在一定程度上減少后方聲影對圖像顯示的影響，但心肌對比顯示效果也將被明顯減弱。

綜上所述，各項超聲技術均有其優勢，也存在其局限性。臨床應用中，超聲醫師可將多種超聲技術充分結合，以完全發揮和利用每種技術的優勢，從而為臨床決策提供更加全面、準確、詳實的信息。在改善測量誤差及優化自身診斷技術的同時，結合多種超聲技術可增加對正常及異常心臟形態、功能和血流動力學的理解，為心血管疾病的診斷、治療及預后判斷提供更可靠的證據。