邸春霞，華寧，謝甲琦，陶耀兵，王波，唐發(fā)寬

中國(guó)人民解放軍第三○九醫(yī)院心內(nèi)科，北京 100091

糖尿病是當(dāng)今世界威脅人類健康的常見(jiàn)病、多發(fā)病之一。糖尿病常伴隨心血管疾病，是心血管疾病的主要危險(xiǎn)因素。目前，心血管病的高發(fā)病率、高致殘率和高死亡率成為我國(guó)的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題。而冠心病的早期診斷和早期預(yù)警亦是人類面臨的一大難題。傳統(tǒng)的檢查手段如心電圖、活動(dòng)平板試驗(yàn)、彩色多普勒超聲等均因敏感性和特異性不高而應(yīng)用受限。心肌在興奮活動(dòng)中產(chǎn)生除極和復(fù)極電流。應(yīng)用超導(dǎo)量子干涉器可以探測(cè)心肌在除極和復(fù)極過(guò)程中的磁場(chǎng)變化，稱為心磁圖（MCG）。自1963年發(fā)現(xiàn)至今，心磁圖檢測(cè)技術(shù)已有了很大進(jìn)展。從單通道到多通道，從屏蔽到非屏蔽，從單點(diǎn)測(cè)量到多點(diǎn)測(cè)量。目前應(yīng)用于臨床和實(shí)驗(yàn)室研究的多為低溫超導(dǎo)心磁圖儀。但這些系統(tǒng)需要液氦作為制冷劑，價(jià)格昂貴，難以推廣。最近北京大學(xué)物理系和中科院物理所研制成功了高溫超導(dǎo)心磁圖儀，用液氮代替液氦，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)高溫超導(dǎo)心磁圖儀研究的新紀(jì)元。本研究應(yīng)用四通道高溫超導(dǎo)心磁圖儀樣機(jī)，觀察冠心病患者介入治療前后心磁圖的特征，初步探討高溫超導(dǎo)心磁圖儀在糖尿病合并冠心病患者冠脈介入術(shù)前評(píng)估、冠脈介入治療術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2012年6月至2013年6月期間我院心內(nèi)科和內(nèi)分泌科住院的患者85例。納入標(biāo)準(zhǔn)：竇性心律，初步診斷為冠心病(包括無(wú)癥狀性心肌缺血、穩(wěn)定型心絞痛、不穩(wěn)定型心絞痛、非ST段抬高型心肌梗死)，擬行冠脈造影檢查、排除標(biāo)準(zhǔn)：心力衰竭、電解質(zhì)紊亂、心律失常、急性ST段抬高性心肌梗死患者。2型糖尿病標(biāo)準(zhǔn)：餐后8h空腹靜脈血糖≥7.0 mmol/L和/或餐后2 h靜脈血糖≥11.1 mmol/L，或有明確2型糖尿病病史；除外I型糖尿病。所有患者根據(jù)冠脈造影結(jié)果確診為冠心病者62例，除外冠心病者23例。其中冠心病患者分為糖尿病組（25例，其中行冠脈介入治療者22例）和非糖尿病組（37例，其中行冠脈介入治療者32例）。兩組基本情況如年齡、性別、吸煙史、體重指數(shù)、既往病史差別均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有患者均于入選后即行高溫超導(dǎo)心磁圖檢查。54例行冠狀動(dòng)脈介入治療者于介入治療后1個(gè)月再次行高溫超導(dǎo)心磁圖檢查。

1.2 方法

1.2.1 心磁圖檢查及結(jié)果判讀

心磁圖檢查在高溫超導(dǎo)SQUID技術(shù)聯(lián)合醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。所有患者均去除身上所有金屬物品，以標(biāo)準(zhǔn)體位仰臥于檢查床上行心磁圖檢測(cè)。測(cè)量探頭距離前胸平面1～2 cm，探測(cè)范圍為胸前20 cm×20 cm的平面，記錄間距為4cm的矩形點(diǎn)陣，共記錄9個(gè)不同位點(diǎn)，同時(shí)記錄Ⅱ?qū)?lián)心電圖作為時(shí)間參考。將檢測(cè)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，并進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，做出ST-T段電流密度圖及心臟磁場(chǎng)圖，觀察圖像中有無(wú)電流矢量的額外區(qū)域。根據(jù)計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將電流密度分布圖分為0、1、2、3、4級(jí)共5級(jí)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)是否存在雙極結(jié)構(gòu)、主要電軸在圖中出現(xiàn)的位置和方向以及極值出現(xiàn)的數(shù)量、位置等。0級(jí)：存在對(duì)稱的雙極結(jié)構(gòu)，雙極間的向量在10°～80°；1級(jí)：存在對(duì)稱的雙極結(jié)構(gòu)，雙極間的向量在-20°～10°或80°～110°,或存在不對(duì)稱的雙極結(jié)構(gòu),雙極間的向量在10°～80°；2級(jí)：存在不對(duì)稱的雙極結(jié)構(gòu)，雙極間的向量在-20°～10°或80°～110°；3級(jí)：缺乏雙極結(jié)構(gòu),總向量在-20°～110°；4級(jí)：無(wú)論有無(wú)雙極結(jié)構(gòu)，總向量在110°～20°。0～1級(jí)為正常，2級(jí)為輕度異常，3～4級(jí)為中、重度異常。選取平均分級(jí)(ACTM)和異常心磁圖比值(RAM)作為定量指標(biāo)。

1.2.2 平均分級(jí)

ACTM的測(cè)定：選取心室復(fù)極期ST-T間期為研究時(shí)間段，分別計(jì)算每位觀察對(duì)象所有電流密度圖的平均分級(jí)。

1.2.3 異常心磁圖比值

RAM的測(cè)定：選取心室復(fù)極期ST-T間期為研究時(shí)間段，分別計(jì)算每例的RAM：RAM=病理性磁圖數(shù)(3～4級(jí))/總磁圖數(shù)(0～4級(jí))。

1.2.4 冠脈造影檢查及結(jié)果判讀

應(yīng)用GE Innova 3100血管造影機(jī)，采用Seldinger法穿刺股動(dòng)脈或橈動(dòng)脈，行左、右冠脈造影，左冠狀動(dòng)脈至少投照4個(gè)體位，右冠狀動(dòng)脈至少投照2個(gè)體位，必要時(shí)加其他體位，觀察冠狀動(dòng)脈狹窄部位、程度、范圍等。冠脈病變參照美國(guó)ACC/AHA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分型：管腔狹窄程度<50%為無(wú)明顯狹窄；管腔狹窄程度介于50%～74%為輕度狹窄；管腔狹窄程度介于75%～90%為中度狹窄；管腔狹窄程度>90%為重度狹窄；管腔100%閉塞為完全阻塞。根據(jù)病變部位將受累血管分為左主干、前降支、回旋支及右冠脈。無(wú)明顯狹窄者除外冠心病診斷，不納入此研究。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有資料采用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)用±s表示，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。P<0.05為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 糖尿病組和非糖尿病組患者的基線特征比較

兩組在年齡、性別、吸煙史、體重指數(shù)、既往病史等方面差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表1。

表1 兩組基線水平比較

2.2 冠脈造影前兩組患者心磁圖比較

37例2型糖尿病患者中至少存在1～3個(gè)病理性電流區(qū)，其電流密度圖分級(jí)多數(shù)為3～4級(jí)(即中-重度異常)。而非糖尿病組患者電流密度圖分級(jí)多為1～3級(jí)(輕度或中度異常)。糖尿病組ACTM和RAM稍高于非糖尿病組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2。

表2 冠脈造影前兩組MCG結(jié)果比較

2.3 糖尿病患者行冠脈介入治療前后心磁圖的比較

糖尿病患者冠脈介入術(shù)后1個(gè)月的RAM、ACTM均顯著低于術(shù)前（P<0.05），見(jiàn)表3。

表3 糖尿病組介入治療前后MCG結(jié)果比較

2.4 非糖尿病患者行冠脈介入治療前后心磁圖的比較

非糖尿病患者冠脈介入術(shù)后1個(gè)月的RAM、ACTM均顯著低于術(shù)前（P<0.05），見(jiàn)表4。

表4 非糖尿病組介入治療前后MCG結(jié)果比較

3 討論

心肌在興奮過(guò)程中產(chǎn)生除極和復(fù)極電流，同時(shí)產(chǎn)生微弱的pT（皮特斯拉，10-12T）級(jí)磁場(chǎng)信號(hào)，而心磁信號(hào)比常規(guī)心電信號(hào)可以包含更豐富的信息。應(yīng)用靈敏的超導(dǎo)量子干涉器（SQUID）可以測(cè)量心肌在除極和復(fù)極過(guò)程中的磁場(chǎng)變化，稱為心磁圖。心磁圖和心電圖具有相同的信號(hào)源，雖然ECG已經(jīng)在臨床上被廣泛應(yīng)用于心臟疾病的診斷，成為一種常規(guī)和最主要的心臟疾病無(wú)創(chuàng)診斷方法，但對(duì)于心肌缺血和心律失常等疾病來(lái)講，ECG經(jīng)常會(huì)遺漏掉很多微弱信號(hào)。而心磁信息由于其本身的磁場(chǎng)檢測(cè)特點(diǎn)，往往能包含一些ECG無(wú)法測(cè)量到的信息[1]。相對(duì)于ECG，心磁信息具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先它是一種真正無(wú)創(chuàng)的測(cè)量系統(tǒng)，不需要額外的電極而能直接測(cè)量伴隨心臟運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)變化；其次，心磁信息信號(hào)受軀干組織的影響比ECG信號(hào)要小得多[2]；第三，心磁信息測(cè)量中不存在皮膚電極干擾。另外非常重要的一點(diǎn)是心磁信息和心電圖對(duì)心臟電流的敏感特性不同：心磁信息對(duì)心臟切向電流最敏感，而ECG則對(duì)輻射狀（透壁性）電流最敏感。心磁信息和ECG的這些不同，使得心磁信息的測(cè)量速度，精度和分辨率都比ECG高。雖然當(dāng)前心磁信息標(biāo)測(cè)在臨床上還沒(méi)有得到常規(guī)應(yīng)用，但相關(guān)的臨床研究已經(jīng)表明心磁信息在心肌缺血、致心律失常風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和機(jī)制研究、心電源定位和胎兒心臟檢查等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)于ECG標(biāo)測(cè)的一些性能[3-8]。其中，心肌缺血是由冠狀動(dòng)脈狹窄或堵塞引起的心臟某個(gè)部位短期或長(zhǎng)期供血不足引起的心臟疾病，如得不到及時(shí)治療，則缺血部位心肌由于長(zhǎng)期缺氧會(huì)損傷并最終導(dǎo)致死亡，從而引起心肌梗死。心肌缺血是導(dǎo)致死亡的首要因素[9]。ECG是臨床上用于心肌缺血診斷的最常用手段，心肌缺血的ECG反常主要表現(xiàn)在ST段偏移和T波異常。但是由于ECG檢測(cè)的固有缺陷，某些心肌缺血無(wú)法被及時(shí)診斷，而有研究表明心磁信息在某些心肌缺血的檢測(cè)中明顯優(yōu)于ECG[10-11]。近日，Wu[12]等人有一項(xiàng)研究觀察了冠心病患者和行心臟移植術(shù)患者的心磁圖變化，研究表明心磁圖可以作為心臟移植患者移植物冠狀血管病的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。提示心磁圖在心血管疾病中具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，進(jìn)行心磁信息分析檢查是非常有發(fā)展?jié)摿Φ男呐K病診斷手段，對(duì)心臟病的診斷精度可望大幅提高。

在國(guó)內(nèi)，雖然早在1986年中國(guó)科技大學(xué)已研制出了我國(guó)第一臺(tái)心磁圖儀，成為我國(guó)心磁圖研究的起點(diǎn)，但一直沒(méi)有進(jìn)入臨床應(yīng)用。近年來(lái)，上海瑞金醫(yī)院、天津泰達(dá)心血管?？漆t(yī)院、阜外心血管醫(yī)院和中國(guó)人民解放軍第309醫(yī)院等相繼從國(guó)外引進(jìn)了心磁圖儀，作了很多臨床病例測(cè)試，開(kāi)展了對(duì)冠心病、心肌梗死、預(yù)激綜合征等疾病的研究工作，但由于儀器設(shè)備來(lái)源于不同國(guó)家和廠家，使用的數(shù)據(jù)分析各不一樣，得出的結(jié)論不盡然，再加上液氦來(lái)源稀缺昂貴，臨床上未能發(fā)揮其應(yīng)用的獨(dú)特價(jià)值。我國(guó)SQUID相關(guān)的技術(shù)均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。能在液氮溫區(qū)工作的高溫超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)后，在高溫超導(dǎo)SQUID磁強(qiáng)計(jì)的基礎(chǔ)上，高溫超導(dǎo)SQUID心磁圖儀研制成功。

本研究應(yīng)用四通道高溫超導(dǎo)SQUID心磁圖儀，觀察了冠心病患者及其介入治療前后心磁圖的特征。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，冠心病患者中糖尿病組患者心磁圖主要特征圖像的均質(zhì)性較差，雙極結(jié)構(gòu)特征相對(duì)不明顯，電軸總向量多分布于-20°～110°范圍內(nèi)，分級(jí)多為3～4級(jí)，故ACTM和RAM均較高。而非糖尿病組ACTM和RAM則稍低于對(duì)照組，表明糖尿病組冠狀動(dòng)脈病變較非糖尿病組為重。考慮與缺血心肌部位有關(guān)。心肌灌注減少的部位跨膜活動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，在正常心肌與缺血心肌交界處出現(xiàn)局部電流，在心磁圖上則表現(xiàn)為額外電流。心肌細(xì)胞膜靜息電位減低，動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度也減低，于邊緣區(qū)域內(nèi)動(dòng)作電位傳播方向產(chǎn)生離散。故產(chǎn)生相應(yīng)的心磁圖改變。近年來(lái)，關(guān)于糖尿病患者冠脈病變特點(diǎn)的多項(xiàng)研究均表明，糖尿病患者冠脈病變較非糖尿病患者更加嚴(yán)重，具有三支病變和彌漫性病變發(fā)病率高的特點(diǎn)[13-14]，與本研究結(jié)果基本一致。

通過(guò)對(duì)冠心病患者行冠脈介入治療前后心磁圖的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是否合并2型糖尿病，冠心病患者行冠脈介入治療術(shù)后ACTM和RAM較術(shù)前明顯改善，考慮與心肌缺血改善有關(guān)。心肌缺血得到明顯后，心磁圖上額外電流消失，細(xì)胞電流活動(dòng)同步性得到改善而相對(duì)穩(wěn)定。

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