馮楓
冠心病(CHD)是危害全球的主要慢性疾病之一,而急性心肌梗死(AMI)則是其中最為兇險的類型。心肌梗死面積(MIS)與左室射血分?jǐn)?shù)和心功能密切相關(guān),對治療方案的選擇和療效評價有十分重要的意義。目前的評估方法除病理檢查能夠直接測量梗死面積外,還包括心電圖、心肌生化標(biāo)志物、超聲心動圖、螺旋CT、核磁共振成像及核素掃描等。
心電圖(ECG)是目前臨床重要的心臟病檢查手段,對心肌梗死的敏感性和特異性為75%和68%[1],可用于MIS的評估,計算方法主要包括:
1.1 基于QRS的評價(Wagner-selvester計分法)該法由Wagner首先提出[2], Selvester進行了加權(quán)修正。通過Ⅰ、Ⅱ、aVL、aVF、V1-V610個導(dǎo)聯(lián)的Q波和R波寬度、R/Q及R/S振幅比進行計分(57項/32分),前壁心肌梗死(心梗)每分代表3.5%,下壁心梗每分代表2.5%。后Nancy再次進行了修正,修改了54項/32分,每分占3% (表1);Wagner最終采用37項/29分制進行統(tǒng)計。
表1 Wagner-selvester計分法
Wagner等將MIS劃分成小面積組(≤5分),中面積組(6~9分)、大面積組(≥l0分)。當(dāng)計算面積≥15%或評分≥l0分時,患者心衰及死亡的風(fēng)險增加,該方法適用于心電圖發(fā)展完全(即Q波完全形成)后。尸檢結(jié)果已證實該計分法與AMI相關(guān)度較好,尤其是前壁心梗(r=0.9),且特異性較高。此后很多人加以改進,Hirdman提出54項/32分;Sevilla提出51項/32分,改善了回旋支范圍的評估準(zhǔn)確性;Freye提出新49項/31分,增加了對左室肥厚的考慮,都對臨床有所幫助。但總體上,基于QRS波的計算對存在室內(nèi)傳導(dǎo)異常、心肌肥厚及非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)患者估測的準(zhǔn)確性較差。
1.2 基于ST的評價(Aldrich及Clemmensen估測法)
1.2.1 Aldrich估測法[3]前壁:AMI范圍(%)=3×(1.5×ST段抬高導(dǎo)聯(lián)數(shù)-0.4);下壁:AMI范圍(%)=3×[Ⅱ、Ⅲ、aVF導(dǎo)聯(lián)ST段抬高之和(mm)+0.2]。
1.2.2 Clemmensen估測法[4]Clemmensen對Aldrich法的算法進行了改進。該類算法基于入院首份心電圖,可計算危險心肌數(shù)量[5]。經(jīng)與核磁比對,發(fā)現(xiàn)兩者與Wagner-selvester相關(guān)性良好[5],但對前壁心梗面積估測偏大,對下壁心梗估測能力稍差[6]。
AMI范圍(%)=3×(0.6×所有導(dǎo)聯(lián)ST段抬高值之和+2.0)或AMI范圍(%)=3×[0.6×Ⅱ、Ⅲ、aVF導(dǎo)聯(lián)ST段抬高值之和(mm)+2.0]+3×(1.5×其他ST段抬高導(dǎo)聯(lián)數(shù)-0.4);
1.3 基于ST及QRS的評價(Wilkin估測法)[7]Wilkins采用多變量分層直線回歸推出該法,并證明該法在全病程準(zhǔn)確穩(wěn)定[8]。
前壁:AMI范圍(%)=1.88×ST段抬高導(dǎo)聯(lián)數(shù)+2.19×異常Q波導(dǎo)聯(lián)數(shù)+1.56×高大T波導(dǎo)聯(lián)數(shù)+5.80(aVR導(dǎo)聯(lián)除外);下壁:AMI范圍(%)=0.94×ST段抬高值之和+2.19×超過異常Q波規(guī)定時間值之和+8.73。
除此之外,還有心肌梗死損傷積分法、Novacode法及Minnesoda code法等多種方法。有研究認(rèn)為,以上所有算法中,以Wagner-selvester法相關(guān)性最優(yōu),但各法在評價多部位梗死面積時準(zhǔn)確度均較差[9]。
心肌梗死后,細(xì)胞膜通透性改變甚至崩解,使部分酶學(xué)指標(biāo)異常增高。急診PCI或溶栓后可能產(chǎn)生二次酶峰,與閉塞血管內(nèi)積存心肌酶的集體釋放有直接關(guān)系[10]。采用1g心肌壞死釋放到血的酶量估計MIS發(fā)現(xiàn)峰值或曲線下面積與梗死面積具有良好的相關(guān)性[11]。MatLab V4.2進行分析結(jié)果顯示,各酶釋放濃度及積累值與梗死面積間存在線性相關(guān),包括CK、CKMB、肌鈣蛋白(cTnT和cTnI)等。其中cTnT為雙峰,第2峰值及曲線下面積相關(guān)性更好[12]。有文獻提示cTnT對PCI后MIS的評估也有十分重要的價值[13],cTnI曲線下面積與心肌梗死面積指數(shù)(ISI,可由核素顯像測得)相關(guān)性可表示為Y=1.39×10-4X+0.20[14]。
超聲心動圖(UCG)是直觀了解心臟結(jié)構(gòu)、并能對心肌功能進行檢測的無創(chuàng)檢查方法之一。目前使用17節(jié)段劃分(又稱“牛眼圖”,圖1)及運動評分(正常:1分;運動減低:2分;運動消失:3分;矛盾運動:4分;室壁瘤:5分)對節(jié)段室壁運動異常(regional wall motion abnormality,RWMA)進行定位及半定量分析[15]。有證據(jù)表明,室壁運動評分指數(shù)(wall motiong score index,WMSI)與MIS密切相關(guān)[16]。但除了梗死心肌,階段運動異常亦可見于一過性缺血區(qū)、陳舊梗死區(qū)、頓抑心肌、冬眠心肌以及某些心肌炎等;另外,受圖像顯示所限,對下壁評價的準(zhǔn)確性不高[17]。
圖1 左心室17節(jié)段劃分圖
3.1 二維斑點追蹤顯像對梗死面積的計算與評價 二維斑點追蹤顯像(STE)是在二維超聲圖像的基礎(chǔ)上,利用斑點追蹤技術(shù),計算心肌的形變,可以較為全面、準(zhǔn)確地反映局部心肌的運動[18]。目前可應(yīng)用QLab/TMQA插件分析圖像。有研究提示STE對圖像及采集幀頻要求高、重復(fù)性不佳,并且對左室短軸縱向運動及損傷的預(yù)估有限制[19]。而實時、諧波和超諧波心肌超聲造影的準(zhǔn)確性均較高[20]。
3.2 心肌聲學(xué)造影對梗死面積的計算與評價 心肌聲學(xué)造影(MCE)主要通過造影劑微泡進入冠狀動脈產(chǎn)生回聲增強效應(yīng)顯示心肌灌注情況。MCE可通過AD軟件對圖像進行分析,對指定區(qū)域手動逐幀跟蹤,軟件自動擬合出心肌視頻密度時間-強度曲線,計算出峰值聲強度( PI)及峰值減半時間( HT)、曲線下面積( AUC)等。MCE以造影劑灰階變化為指示,通過計算AUC、PI、HT定量血流組織學(xué)灌注(低灌注區(qū)AUC、PI減低而HT增加),動物實驗顯示MCE測得梗死面積與尸檢相關(guān)度良好[21]。
3.3 三維超聲及組織多普勒對梗死面積的計算與評價 三維超聲及組織多普勒主要通過計算機擬合三維及組織圖像,分析局部心肌的運動情況、同步性及應(yīng)變率,了解心肌形變特點及協(xié)調(diào)能力。目前主要使用Qlab或EchoPac軟件,可利用牛眼圖標(biāo)示的變異范圍,使用軌跡球手動確認(rèn)邊緣后模擬測定心梗面積大小[22]。
隨著MSCT掃描速度和分辨率的提高使其對MIS的判定有了可能[23]。首先需確立水平長軸、垂直長軸(二尖瓣和心尖連線)及水平短軸(垂直于垂直長軸),而后在水平短軸分析左室心肌的灌注圖像,將左室分為20節(jié)段,分別測量CT值,每段在不同層面分別測量3次,取平均值,以低密度區(qū)為感興趣區(qū),讀出計算器記數(shù)曲線獲取最佳閾值計算MIS。和病理學(xué)方法對比,MSCT延遲增強診斷心肌梗死的敏感性和特異性均在78%~98%[24]。
磁共振(MRI)由于其大視野、高分辨率、無輻射而廣泛的使用于臨床。釓噴替酸二葡甲胺鹽(Gd-DTPA)等順磁性物質(zhì)作為造影劑可迅速大量地進入受損細(xì)胞,但排出延遲,使受損心肌節(jié)段呈現(xiàn)延遲增強,從而提高了MIS的測量準(zhǔn)確性[25]。動物試驗證實,強化顯影還包括壞死區(qū)域及部分缺血區(qū)域,所以MIS存在被高估的風(fēng)險[26]。壞死特異性對比劑 Gadophrin比Gd-DTPA能夠更準(zhǔn)確地判斷MIS,對于非透壁心梗,Gadophrin增強區(qū)還可以縱向測量局部的室壁厚度[27]。MRI測定的MIS依靠計算機輔助增強心肌的平面幾何法測定。通過薄層面積和多層面厚度求得梗死體積,計算節(jié)段總數(shù),再用最大的分值去除,該方法測定的梗死面積與病理測定值顯著相關(guān)[28]。
心血管核素掃描(nuclear imaging)是用放射性核素示蹤及顯像的一種無創(chuàng)性檢查。常用于急性心肌梗死檢查的核素掃描手段包括心血管造影、心肌灌注顯像、親心肌梗死顯像以及正電子發(fā)射計算機體層成像(SPECT),均為臨床試驗常采用的終點事件評估手段。
SPECT采集的圖像經(jīng)計算機反向投影重建,獲得短軸、水平長軸、垂直長軸的心肌斷層影像,并利用短軸、垂直長軸兩種相關(guān)信息建立靶心圖。用圓周剖面定量法計算MIS指數(shù),以心肌最高計數(shù)的50%為閾值勾劃感興趣區(qū),獲得MIS(即極坐標(biāo)靶心圖定量分析法)。計算公式:MIS=(靶心圖感興趣區(qū)/靶心圖總面積)×100%。左室劃分為8個節(jié)段進行計分,正常計0分,稀疏計l分,顯著稀疏計2分,缺損計3分。2分以上的區(qū)域視為梗死區(qū)。
另有研究使用GE-VARlCAM旋轉(zhuǎn)式雙探頭單光子發(fā)射型計算機斷層攝影儀,經(jīng)Hanm濾波后對采集的原始圖像進行重建,仍采用極坐標(biāo)靶心圖定量分析法,MIS[缺損區(qū)像素值/(缺損區(qū)像素值+正常區(qū)像素值)]。SPECT測定MIS局限性在于需搬動患者,圖像不能區(qū)別陳舊心梗、急性缺血、頓抑或冬眠心肌,價格昂貴,不便于早期估算。另外,由于受膈肌影響對下壁MIS估測的準(zhǔn)確性也較低[29]。
病理診斷是MIS計算的金標(biāo)準(zhǔn)。該手段開始用于心肌梗死動物模型(“三高”飲食模型、冠脈結(jié)扎模型及轉(zhuǎn)基因小鼠心梗模型)。主要使用蘇木精/素(HE)染色、伊文氏藍(lán)、氯化三苯基四氮唑紅(TTC)、Nagar Olsen染色、蘇木素堿性品紅苦味酸染色(HBFP)、改良Gomoris、酸性復(fù)紅光綠法,以及Myosin免疫組化、SP免疫組化等[30,31]。用圖像采集拍照后采用圖像分析軟件(Imagetool 3.0或BL-2000)分別計算各部分的面積;或以梗死心肌重量(AN)與缺血心肌重量(AI)之比(即AN/AI)表示梗死范圍。陳舊MIS可使用面積法、長度法及中軸法。其中中軸法較為簡單,掃描左室橫軸面切片,系統(tǒng)自動分析各弧長、周長、面積和厚度,以瘢痕弧長百分比計算,MIS%=瘢痕弧長/[(外周長+內(nèi)周長)/2]×100%[32]。上述手段可用于準(zhǔn)確評價MIS并用于其他評估手段的準(zhǔn)確性判斷。
綜上所述,心梗發(fā)生之后,其梗死面積的位置、范圍及程度的判定有諸多檢查方法,每種方法的優(yōu)勢各不相同。病理檢查仍是金標(biāo)準(zhǔn),可用于驗證性診斷或動物實驗。ST段評分法適于發(fā)病初期,QRS評分法適于終末期,其中以Wagner-selvester法相關(guān)性最優(yōu),但對多位置心梗及下后壁觀測準(zhǔn)確性有限。心肌酶水平雖與心肌梗死具有良好的線性相關(guān),但無法進行具體面積推算。超聲檢查則主觀性較強,且容易高估數(shù)據(jù),多與他法同時使用。CT、磁共振、核素都主要依靠軟件分析,其中又以核素的準(zhǔn)確性最高,但仍存在對下壁梗估計不足的缺陷,在臨床中可根據(jù)實際情況靈活選用。
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