存活心肌的无创性影像学评估
作者:王善杰赵志敬孙冬冬
文章来源:中华心血管病杂志,,45(1)
缺血性心脏病发病率高、预后差,5年自然生存率仅59%。血运重建是冠心病治疗的里程碑,血运重建后疗效与心肌是否存活相关。冬眠心肌是长期血液灌流不足导致心肌代谢、功能下降,为在缺血条件下避免心肌坏死而发生的适应性改变,增加血流量可部分或全部恢复其功能。
急性、严重和短暂缺血缓解后(一般缺血时间短于20min),心肌细胞虽未坏死,但有细微结构改变和收缩功能障碍,再灌注后需延迟数天甚至数周才能恢复,这种现象即心肌顿抑,其特点是血供与收缩功能不匹配。
冬眠心肌和顿抑心肌都是心肌缺血后的病理状态,冠状动脉血流灌注改善后,其功能可部分或全部恢复,属于存活心肌。与药物治疗相比,冬眠心肌早期血运重建生存率高,心肌存活率大于10%者血运重建的获益更明显。无心肌存活节段的血运重建患者无明显获益,且术后并发症发生率和病死率较高。因此,术前常规评估心肌活性,对治疗方案决策及预后判断极为重要。
存活心肌的评估主要根据其代谢和功能等特点与瘢痕或坏死心肌鉴别,对存活心肌生理特点的理解有助于认识各种成像方法的优势和局限。正常心肌代谢一般优先使用脂肪酸,餐后以葡萄糖代谢为主,脂肪酸氧化对缺氧尤为敏感,因此缺血时心肌由脂肪酸氧化转为葡萄糖利用为主,缺血导致心肌代谢和功能改变,继续恶化即出现心肌坏死和瘢痕等病理改变。心肌膜功能改变常发生在缺血早期,以此评估心肌活性一般灵敏度高;收缩功能变化发生在缺血后期,以此评价通常特异度高。
一、超声心动图
1.普通超声心动图:
其以室壁厚度来判断心肌活性。瘢痕化室壁常变薄,一般以左心室舒张末期室壁厚度(enddiastolicwallthickness,EDWT)6mm作为存活心肌存在的判断标准。
有研究以血运重建术后心功能随访结果为标准,术前超声心动图测量的EDWT预测冠心病存活心肌的灵敏度达94%,但特异度仅48%,室壁厚度6mm排除存活心肌的价值大,但≤6mm预测存活心肌的价值较小。
2.负荷超声心动图:
除运动负荷外,常用药物负荷包括多巴酚丁胺和腺苷等。多巴酚丁胺负荷超声心动图(dobutaminestressechocarioraphy,DSE)应用最广泛,存活心肌有收缩储备,但低于正常心肌,多巴酚丁胺可动员收缩储备,从而反映心肌活性。
小剂量多巴酚丁胺(5~10μg·kg-1·min-1)激活β受体,增加心肌收缩力和冠状动脉血流量;大剂量多巴酚丁胺(20~40μg·kg-1·min-1)激活α和β受体,明显提升心率和收缩力,增加耗氧,加重心肌缺血。
小剂量多巴酚丁胺使存活心肌收缩功能改善,大剂量多巴酚丁胺使收缩功能迅速降低,呈双相反应,有血运重建价值;大小剂量刺激下均无反应或小剂量时心功能迅速恶化,提示瘢痕或坏死心肌;收缩功能随剂量增大而增强,表明侧支循环良好,无血运重建适应证。
DSE可引起心律失常或加重心肌梗死,故主要用于稳定性冠心病,也有床旁用于评估合并心原性休克危重患者心肌活性的案例。研究显示,DSE术前评估为双相反应,术后随访14个月有75%缺血节段功能恢复,无反应的节段几乎无改善。
Schinkel等的荟萃分析显示,以术后随访心功能结果为标准,DSE评估存活心肌的平均灵敏度和特异度分别为80%和78%,大剂量多巴酚丁胺与小剂量相比灵敏度更高,而特异度相似。
3.心肌声学造影:
即心肌对比超声心动图(myocardialcontrastperfusionechocardiography,MCE),根据声学微气泡对比剂不弥散到血管外间隙的特点,定量评估局部心肌微循环完整性和灌注水平。局部心肌节段室壁收缩减弱或消失但有微泡充盈时,认为存在存活心肌;既无室壁运动也无微泡充盈,则不存在存活心肌。急性心肌梗死血运重建后1~2d为MCE评价心肌活性的最佳时机。
研究表明,MCE和核素灌注显影有较好的一致性,与超声室壁运动评估相比有更高的准确性,MCE评估心肌活性的准确性和心脏核磁共振成像(cardiacmagneticresonance,CMR)相当,ROC曲线下面积分别为0.84和0.80。
Pathan和Marwick对MCE评估心肌活性进行荟萃分析,结果显示其灵敏度为85%,特异度为70%。Montant等以CMR延迟增强显像(delay-enhancedcardiovascularmagneticresonanceimaging,DE-CMR)作为金标准,研究3D-MCE对心肌瘢痕的评估能力,结果显示3D-MCE的灵敏度为78%,特异度为99%。
4.二维超声斑点追踪成像(speckletrackingechocardiography,STE):
其利用软件对室壁内回声斑块的空间运动识别跟踪,从各个方向对局部节段实时定性定量评价,获得反映心肌收缩力的力学形变数据。研究认为,在收缩期径向、圆周及纵向应变和应变率峰值中,只有收缩期纵向应变和应变率峰值是存活心肌独立的预测因子。
Butz等的研究表明,STE收缩期应变值与DE-CMR评估存活心肌有较好的一致性。研究显示,以急性心肌梗死介入治疗后随访心功能为标准,术前以STE结合小剂量DSE和双核素单光子发射计算机断层显像(singlephotoemission