斑點追蹤技術對急性心肌梗死預后評價總結

安瓊輝，羅嫻，王志學

昆明醫科大學第五附屬醫院超聲科，云南個舊661000

近年來急性心肌梗死已成為威脅人類健康的一大殺手，隨著人民生活水平的不斷提高，該病發病率逐年增高，呈現年輕化態勢。該病來勢洶洶，起病急驟，如治療不及時，將導致嚴重后果。隨著胸痛中心的廣泛建立，使得越來越多的急性心肌梗死患者得到及時有效的PCI緊急植入治療,但冠心病事件的發生率及心肌梗死后心衰的發病率仍較高。所以，盡早識別左室重構的存在，對患者的預后和治療都很重要。由于在心肌梗死急性期，梗死發生時受損心肌的恢復可以出現以下情況：頓抑心肌，又稱存活心肌，其收縮功能可能被恢復；而真正缺血壞死的心肌，其收縮功能將很難恢復，該部分心肌參與了左室重構，導致左室腔進一步擴大。左室重構的存在是心肌梗死后預后不良的重要因素[1]。因此早期快速識別存活心肌和左室重構的存在對指導臨床進一步及時干預尤為重要[2]。在心肌梗死早期發現存活心肌的存在，對患者而言意義重大[3]。近年來，斑點追蹤技術大量用于心肌梗死預后的評估，但哪一參數預測價值更大卻仍有異議[4]。該文就所查閱相關文獻資料對急性心肌梗死后應用斑點追蹤技術預測心室重構的研究做一總結，從以下幾個方面進一步闡述斑點追蹤技術在評價急性心肌梗死預后方面的應用價值。

1 心肌是否存活的評估

通過心肌細胞代謝、血流的灌注情況和心肌梗死后室壁運動幅度的改善來間接評估心肌的活性。可以采用PET及SPECT檢測心肌細胞代謝和血流的灌注情況；評價室壁運動幅度的改變可采用負荷超聲檢查和CMMR的LGE顯像方法進行評估。因為PET及SPECT檢查費用比較昂貴及該檢查易受糖代謝功能的影響，所以，該項檢查很難在臨床上推廣應用。CMR的LGE顯像可輔助判斷心肌活性，壞死心肌進一步纖維化，在LGE顯像上表現為高信號，但體內有金屬植入物、不能配合憋氣的患者常不能選用該方法進行評估，同時該方法需要特有的心臟檢查序列，不是所有醫院都能實現該序列的檢查，正是上述的缺點和不足導致了CMR檢查尚不能在臨床廣泛應用，而多數只停留在科研階段。心臟彩超檢查可以直接測量左心室的大小，能夠直觀對比心梗前后腔室的變化，是目前臨床比較常用評估左心室重構的檢查方法。該檢查包括負荷超聲檢查、常規超聲檢查及斑點追蹤超聲檢查。負荷超聲是應用小劑量多巴酚丁胺，通過靜脈滴注的方式，進一步檢測室壁運動是否增強減弱，來進一步識別存活心肌的存在與否，多用于慢性缺血性心肌病患者的評估，同時該檢查在觀察室壁運動是否異常時，與檢查醫生的臨床經驗息息相關，主觀性較大。常規心臟超聲檢查多采用EF作為評價收縮功能的指標，也是評價心肌梗死預后的重要指標。但對于存在節段性室壁運動異常及左室形態結構發生改變的患者，EF并不能反映真實的心臟收縮功能，其測值遠高于真實情況。二維斑點追蹤檢查操作簡單、檢查時間短，不用打造影劑，該檢查無輻射、不需要注射藥物等，因此完全避免了檢查過程中因注射藥物對身體造成不必要的損傷，同時該檢查可以實時床旁檢查，能及時替危重患者檢查，更重要的是斑點追蹤檢查可測量多種應變參數，使得檢查結果更有據可循，且重復性好，因此，目前斑點追蹤檢查在臨床上被大力推崇。

2 斑點追蹤工作原理及各參數意義

斑點可理解為在同一取樣容積內許多個散射子所散射出的超聲斑點形成的回聲強弱不同的集結體。人體內有很多散射微小粒子存在，這些微小粒子的直徑小于入射波波長，他們發射的波叫做散射波，各種散射波間形成干涉。當這些散射波的波峰與波峰相遇時，將在二維圖像上顯示強回聲表現；當這些散射波的波谷與波谷相遇時，在心臟的二維圖像上則呈現為低回聲表現，正是這些強弱不同回聲的存在才有了斑點的存在。人體的主要散射體——紅細胞，非常廣泛的存在于人體的心肌及心腔內。當紅細胞與其他微小粒子均散射入射波后，將導致大量分布不規則的散射波存在，他們之間相互干涉，便形成了各種回聲強弱不等的斑點。斑點的唯一性：人體內不同器官、不同同部位、不同組織均有其相對應的斑點；在同一組織內，因各種散射體的位置及數目不同及受入射夾角的影響，即使同一組織，他的斑點回聲也不同。

心肌的不可壓縮性：在較短的時間內，心肌被認為是一種不可壓縮的剛性體。斑點的穩定性：心肌不可壓縮這一特性使得各散射體間的相對位置保持不變，因此各斑點之間的相對位置也將保持不變，這就是斑點的穩定。斑點追蹤技術正是利用斑點的唯一性與穩定性這些特點對各種組織進行追蹤評估的。在心肌組織內，正是因為各種心肌的聲學斑點唯一、穩定分布在心肌內，而且其運動與組織成同步性，在幀頻為30 Hz的情況下，臨近幀頻間的斑點位移小于5個像素，這保證了各臨近幀頻間無明顯形態差異，從而使得人們能進一步對斑點進行追蹤。因此，斑點追蹤是居于二維圖像上特定回聲斑點進行的一種追蹤，該技術不受角度依賴的影響，但受圖像質量、幀頻及操作者經驗的影響。斑點追蹤技術追蹤結果的準確性取決于其追蹤到的斑點形態，而斑點的形態又取決于心肌的結構和心肌回聲斑點的邊界，及心內膜和心外膜的邊界需清楚可見。斑點追蹤技術核心思維：將心肌劃分為若干個節段，同時將每個節段分成若干個區塊。在相鄰兩幀頻間應用區塊匹配法尋找形狀及八點最為匹配的區塊。整個心肌移動的情況追蹤是將所有被連續追蹤到的區塊整合在一起，通過整合便可以發現心肌位置及其長度變化，進而可獲得各種心肌生物力學參數，如應變、應變率、扭轉等，進而可用來評估心肌重構程度。

心臟的運動及斑點追蹤各項參數的由來：心肌纖維大體可分為外斜、中環、內縱3種，排列呈螺旋狀。心臟收縮產生扭轉的生理基礎為心內膜與心外膜面的心肌大致呈水平、螺旋狀排列走形，這種心肌走形使心臟收縮時產生扭轉。心室肌帶學說認為心臟是一根具備心尖環和基底環的肌纖維束，該肌纖維束呈螺旋狀纏繞，心尖環和基底環走形相反，同時心內膜和心外膜的肌纖維走形也是相反的。肺動脈為基底環的起始，主動脈為心尖環的終點。左室及右室被基底環包繞，改變方向的位置在心室肌帶螺旋皺褶處，心尖螺旋的升段和降段由傾斜的肌纖維在心室處形成。在心臟整個收縮和舒張過程中，心室的射血和充盈均有基底環變窄、心尖降段縮短、升段延長，心臟舒張等改變。心肌帶的特點說明心臟的運動為空間上的運動，可總結為這3個方向上的運動：①心臟收縮時，二尖瓣環向心尖方向運動，心肌纖維在長軸方向上縱向縮短，即縱向（longitudinal）運動；②心臟收縮時，室壁增厚，左室壁呈向心運動，即徑向（radial）運動；③心臟收縮時，左室呈圓周運動導致心肌環向縮短，即環向（circumferential）運動。心臟的旋轉與扭轉，形似“擰毛巾”樣運動，這是由于上述3個方向上的運動在空間上呈螺旋狀，在左室收縮時心尖部和心底部呈相反方向旋轉。斑點追蹤技術正是追蹤這3個方向上的運動進而運用GLS、GRS、GCS這3個不同應變參數對心肌運動進行量化。在這些應變參數中，GLS反映的是長軸方向上的縱向應變能力，GRS反映的是心臟徑向運動的應變能力，GCS反映的是環向運動的應變能力，目前研究中心對GLS及GCS的研究較多，但到底哪個參數的價值更有意義卻說法不一。

3 急性心梗后斑點追蹤各項參數對左室重構的預測價值

急性心肌梗死時，大量炎細胞浸潤、纖維瘢痕形成最終導致左室重構[5]。同時，心肌梗死時左室收縮功能明顯下降，為維持循環所需要的血液供應，非梗死區域的心臟運動勢必將代償性增強，正是這種代償性運動增強的正常心肌與運動明顯減弱梗死區心肌間的不同運動，導致了左室壁運動的不協調。這種長時間的不協調運動將導致左室壁重構，心腔進一步擴大，從而導致左室射血難度再度加大，進而引發非常嚴重的不可逆性心力衰竭的出現，最終導致不可逆轉的嚴重心力衰竭，導致心肌梗死后患者的預后不佳。從而嚴重影響心肌梗死后的臨床預后。在PCI術后的病程轉歸中，左室重構一旦出現，便逐漸加重，進一步導致心衰的發生[6-7]。PCI術后盡早預測左室重構的存在并及時進行干預有助于改善AMI患者的遠期預后。目前斑點追蹤技術對急性心梗后左室重構預測價值的研究成為近年來的研究熱點，尤其是GLS、GCS、GRS這3個參數的價值頗受關注，其中研究分析GLS、GCS兩個參數的較多，但到底哪個參數對左室重構的預測價值更大，卻一直沒有統一定論。

張丹等[8]通過隨訪80例急性心肌梗死患者，隨訪這些患者冠狀動脈造影支架植入術后24 h至6～9個月間的斑點追蹤各項參數變化來判斷斑點追蹤技術評估左室重構的意義研究發現:冠狀動脈造影支架植入術后24 h后急性心肌梗死患者的左室長軸應變指標GLS、環向應變指標GCS及徑向應變指標GRS均較正常組明顯降低，同時重構組的長軸應變指標GLS、環向應變指標GCS及徑向應變指標GRS較非重構組更低（P＜0.05）。該研究結果表明左室長軸應變指標GLS、環向應變指標GCS及徑向應變指標GRS可以預測左室重構，但該研究中并未指出具體哪個參數應用預測價值更大。

GCS預測左室重構價值更大的相關研究[9-12]：左室重構時由于梗死區心肌變薄、拉長導致左室腔變大、局部形態失常，左室容積明顯增大；簡而言之，該過程是由于左室短軸方向的肌纖維變薄、拉長導致左心室橫向徑明顯增大而無法對抗左室壁的壓力負荷，最終出現不可逆轉的功能失代償狀態。因此，反映短軸功能的GCS同左心室重構的關系更為密切。王瑋等[9]對81例急性心肌梗死患者二維斑點追蹤技術測量的應變參數變化值進行隨訪，發現GLS、GCS、GRS這3種應變參數在急性心肌梗死后左室重構的預測價值，通過多因素Logistic回歸發現，左室環向應變參數GCS在預測左心室重構時有較高應用價值。該研究通過ROC分析發現，3種應變參數中預測左心室重構的AUC價值最高的參數為GCS。究其原因可能是心肌主要由外層心肌、中層心肌及內層心肌3層走行不同的心肌纖維組成。斑點追蹤常用的3個應變參數中，GLS反映的是內層心肌纖維的收縮功能，該指標的下降通常發生在疾病的亞臨床節段，對輕微的缺血性損傷比較敏感，這一時期其左心室的整體收縮功能尚受損輕微；而中層心肌結構在維持心腔正常形態和心臟收縮功能方面起著重要作用。在許多疾病如瓣膜病、肥厚性心肌病等疾病的早期GLS有所下降，但GCS則代償性上升或維持在正常水平，當GCS下降時通常預示著疾病晚期，心功能無法逆轉的狀態[10-11]，而當左室重構發生時通常疾病已進入晚期時代償的階段，因此GCS這一參數的改變對預測左室重構的價值更大。這一結論在劉欣娉等[12]對104例老年急性心肌梗死患者冠狀動脈造影支架植入術后進行斑點追蹤檢查，隨訪術后12個月斑點追蹤檢查結果各項參數的改變與左室重構的關系的研究中心也得到證實，該研究結果也認為GCS這一參數在預測左室重構方面有較高應用價值。

GLS預測左室重構價值更大的相關研究[13-14]：冠狀動脈的供血方向是由心外膜向心內膜方向的供血，因此一旦出現心肌缺血，則內層心肌最敏感，而中層或外層心肌則較晚感受到缺血的存在。心內膜下方的心肌纖維排列主要是在長軸方向成縱向排列，同時GLS主要反映的是心臟在長軸方向的心肌應變情況，因此當有心內膜下心肌缺血時，GLS將會最早發生改變。李粒[13]等對96例急性心肌梗死患者冠狀動脈造影支架植入術后1年斑點追蹤結果各項參數改變進行隨訪發現非左室重構患者的GLS值較重構組高，通過多因素回歸分析發現GLS可作為左室重構的獨立預測指標;ROC分析結果AUC值GLS為0.879，其他參數的AUS值均較GLS低，因此GLS對左室重構的臨床預測價值最高，該研究表明對于急性心肌梗死病患，支架植入術后可以通過測定GLS值的改變來預測左室重構的發生。這一觀點在劉艷午等[14]的研究中也得到了證實，該研究認為斑點追蹤各項參數在預測左室重構的價值中，以GLS應用價值最高。

童仙君等[15]應用三維斑點追蹤技術聯合室壁運動評分對80例急性心肌梗死患者斑點追蹤各項參數隨訪發現GCS聯合室壁運動評分能更準確地預測左室重構，這一發現提示環向運動參數尤其是合并室壁運動異常的環向應變受損指標對預測左室重構更敏感，該研究還發現GCS、GLS聯合室壁運動評分一起預測左室重構，結果更為準確。

因此，應用斑點追蹤技術預測左室心肌梗死后左室重構的價值，GLS、GCS兩個指標均有較高應用價值，但究竟GLS指標更好還是GCS指標更好,亦或是兩者聯合應用價值更大，尚無明確定論，還有待更多的相關研究給予證實。

4 斑點追蹤技術在急性心肌梗死后對右室重構的預測價值

有研究[16]認為右冠狀動脈無明顯狹窄的左心室梗死患者，右室縮功能也明顯受損。右心功能的好壞可直接影響疾病的恢復。常導致急性右室功能障礙或導致右心室重構的左室心肌梗死，多見于急性下壁心肌梗死患者中。右室受累常提示急性下壁心肌梗死患者預后不良。因此，盡早識別右室功能受損程度對急性下壁心肌梗死患者的治療十分必要。右室射血的80%是由于右室在長軸方向的收縮所致，因此評價右室收縮功能的指標常采用右室縱向應變參數。斑點追蹤技術近年來被越來越多地用于評價右室功能[17]。姚雪等[18]研究對36例急性下壁心肌梗死患者術后進行3～6個月的右室收縮功能隨訪，并對2D-STI縱向應變參數、RVFAC、TAPSE及TDI-MPI進行比較發現2D-STI應變參數反映右室功能改變敏感性更佳。

有研究[19]跟蹤隨訪940例急性ST抬高型心肌梗死患者6個月后發現約25%的患者發生右室重構，且右室擴大與左室容積及其功能變化有關，因此當左室發生急性心肌梗死后應同時關注右室功能的改變。姚雪等[18]研究發現，發生右室重構的患者，左心室和右心室的收縮功能均出現不同程度的功能受損。間隔壁縱向應變恢復慢的患者更易發生右室重構。其原因可能是當左心室發生心肌缺血再灌注損傷后，部分心肌抑頓時間長，且恢復較慢，甚至有的心肌出現不可逆性損害，心臟為維持相對正常的機能只能由恢復相對較快的右室壁來代償，進而導致右心室內徑增大，右心室容量增大。

綜上所述，對于急性心肌梗死患者可以應用斑點追蹤技術各項參數改變進行預測其心室重構的發生與否，左室重構預測指標選用GCS、GLS均有較高預測價值，但究竟哪個參數更為準確，亦或是兩者聯合應用價值更大，卻說法不一，尚有待更多的研究給予證實；左室心梗常伴有右室功能的改變，右冠狀動脈無明顯狹窄的左心室梗死患者，右室收縮功能也會明顯受損，在左室心肌梗死早期應同時關注右室收縮功能的變化，右室重構的預測選用右室長軸縱向應變參數更為可靠。隨著越來越多臨床研究的出現，相信斑點追蹤技術預測急性心肌梗死患者心室重構價值將會被越來越多的醫患接受。