陳軍紅，李東野，韓曙光，徐通達， 王超凡，王曉瑛

冠心病研究

小劑量多巴酚丁胺負荷下超聲斑點追蹤技術與磁共振延遲增強顯像技術評價陳舊性心肌梗死存活性研究

陳軍紅，李東野，韓曙光，徐通達， 王超凡，王曉瑛

目的：比較磁共振延遲增強顯像（DE-MRI）技術與小劑量多巴酚丁胺負荷斑點追蹤超聲 (LDDS-STE) 技術評價陳舊性心肌梗死患者存活心肌方面的敏感性和特異性。

方法：選取30例本院住院陳舊性心肌梗死患者為研究對象。上述患者接受經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）術前進行心臟核磁共振檢查及超聲心動圖檢查，LDDS-STE方法分析靜息和負荷條件下左心室室壁運動異常節(jié)段短軸徑向應變（RS）及應變率(RSr)，術后1，3，6個月復查超聲心動圖，觀察室壁運動反常節(jié)段運動是否改善或恢復，以室壁運動分數(shù)改善作為判斷存活心肌的金標準。

結果： 30例患者共獲得510個左心室可分析節(jié)段，超聲心動圖判定室壁運動異常節(jié)段201個。與金標準比較，靜息狀態(tài)下左心室徑向應變（RSrest)預測陳舊性心肌梗死患者存活心肌受試者工作特征（ROC）曲線下面積為0.636，敏感性為60.0%，特異性為60.5%；小劑量多巴酚丁胺負荷條件下左心室徑向應變（RSLDDS）預測存活心肌ROC曲線下面積0.806，敏感性和特異性分別為79.1%及82.7%。靜息狀態(tài)下左心室徑向應變率（RSrrest）預測陳舊性心肌梗死患者存活心肌敏感性為60.0%，特異性為60.5%，ROC曲線下面積0.646；小劑量多巴酚丁胺負荷條件下左心室徑向應變率（RSrLDDS）預測存活心肌敏感性和特異性較靜息狀態(tài)下明顯提高，分別為80.0%及83.7%，ROC曲線下面積0.808。DE-MRI技術預測存活心肌的敏感性和特異性分別為90.8%和87.1%，準確性89.5%，ROC曲線下面積為0.901。

結論：DE-MRI與LDDS-STE方法均能準確識別梗死后存活心肌， 但DE-MRI方法檢測存活心肌的價值稍高于LDDS-STE，且準確率及重復性高，耗時短，為臨床預測陳舊性心肌梗死患者PCI術的療效及治療策略的選擇提供重要依據(jù)。

心肌梗死；磁共振成像；超聲心動描記術；存活心肌

存活心肌是心肌缺血后的一種特殊存在形式，特點為有效的血運重建可使其功能部分或完全恢復，改善臨床癥狀及預后。如無存活心肌，即使經(jīng)有效的血運重建，局部心肌也不會恢復功能。如何前瞻性地確定心肌是否存活、心功能異常是否可逆對冠心病患者尤其是陳舊性心肌梗死患者臨床治療方案的選擇、危險程度及預后評估有重要的臨床意義。磁共振延遲增強顯像（DE-MRI）技術可準確識別心肌梗死后壞死透壁的心肌疤痕組織[1,2]，超聲心動圖是傳統(tǒng)評價心肌存活性的重要工具之一。本研究擬比較兩種方法在檢測陳舊性心肌梗死存活心肌上不同，擬為臨床提供一種經(jīng)濟有效評價存活心肌的方法。

1 資料與方法

臨床資料：收集本院2014-02至2016-12收治的陳舊性心肌梗死患者30例，其中男性19例，女性11例，年齡35～70（56.2±14.6）歲，臨床資料見表1。所有患者均簽署知情同意書，試驗過程中無不良事件發(fā)生。排除標準：嚴重的心律不齊及心律失常，嚴重的瓣膜病，肥厚型心肌病，慢性阻塞性肺病，心力衰竭急性期，不能配合檢查者。

表1 30例受試者臨床一般資料[例（%）]

DE-MRI掃描技術及方法：采用philips Intera 1.5T超導型磁共振掃描系統(tǒng)，磁場梯度為30 mT/m和60 mT/m，梯度切換率150mT/（m·ms），配有心臟專用5單元相位陣列線圈。在患者呼氣末15 s心電向量門控觸發(fā)掃描，心臟電影采用亮血序列，是回顧性心電門控真實穩(wěn)態(tài)自由進動梯度回波序列（True FISP），分別行左心室兩腔心長軸、四腔心長軸、左心室流出道切面以及6～8層左心室短軸電影。釓延遲增強磁共振掃描心肌首過灌注以0.1 mmol/kg體重，4～5 ml/s流速注入對比劑增強劑（即釓噴酸葡胺），完成以后追加20 ml生理鹽水，注射與掃描同時開始，采用TSENSE EPI GRE序列。心肌灌注完成以后立即以2 ml/s的流速追加0.1～0.15 mmol/kg體重的對比劑，同時追加20 ml生理鹽水，15 min以后行相位敏感反轉恢復的T1WI掃描（PSIR），包括6～8層左心室短軸切面，左心室兩腔心切面以及四腔心切面均各1層。脫機分析Philips Achieva Extended MR Workspace 2.6.3.1工作站心臟軟件包，定量計算運動異常的心肌節(jié)段延遲增強的透壁程度。手動勾畫左心室各延遲增強節(jié)段強化區(qū)域以及該節(jié)段室壁全層心肌的輪廓，并計算其面積，分別記為延遲強化區(qū)域面積（Ahyperenhancement）與室壁全層心肌面積（Amyocardium），室壁延遲增強透壁程度可按下面的公式計算[3]：延遲增強透壁程度（%）= 延遲強化區(qū)域面積／室壁全層心肌面積×100，見圖1。左心室各心肌節(jié)段延遲增強采用以下5等級分法[3,4]：0分：正常，無延遲增強；1分：延遲增強透壁程度 1%～25%；2分：延遲增強透壁程度 26%～50%；3分：延遲增強透壁程度 51%～75%；4分：延遲增強透壁程度 76%～100%。目前磁共振成像（MRI）評價存活心肌的標準[5,6]：延遲增強透壁程度≤50%則是DE-MRI判斷存活心肌的標準。

負荷斑點追蹤超聲心動圖技術與方法：采用Philip iE33彩色超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～5 MHz，受檢者左側臥位，連接血壓與12導聯(lián)心電圖監(jiān)護，采集并存儲連續(xù)3個心動周期胸骨旁左心室二尖瓣環(huán)、乳頭肌、心尖水平短軸切面及胸骨旁左心室長軸切面。幀頻維持在60～70 幀頻/秒，采用美國超聲心動圖協(xié)會左心室17節(jié)段分法。檢查前24 h內停用β受體阻滯劑、鈣離子拮抗劑及硝酸酯類等抗心絞痛藥物和其他影響心肌收縮力的藥物。靜息狀態(tài)圖像錄入后，微量注射泵靜脈注入小劑量多巴酚丁胺10 μg/（kg·min）5 min后，同樣記錄、存儲上述左心室短軸切面。QLAB 8.1脫機分析軟件沿二尖瓣瓣環(huán)及心尖部描記左心室心內膜，手工調節(jié)心內膜邊界，獲得含一定心肌厚度的感興趣區(qū)（ROI），計算機逐幀追蹤ROI內斑點組織的運動，得到二尖瓣環(huán)、乳頭肌及心尖部水平左心室短軸切面每一節(jié)段收縮期峰值徑向應變（RS）, 徑向應變率（RSr）,每一個數(shù)值取3個心動周期的平均值。

圖1 磁共振延遲增強透壁程度計算圖

以超聲心動圖心內膜運動和室壁增厚率作為室壁運動評分，計算局部室壁運動異常（RWMA）節(jié)段數(shù)與評分。心內膜運動幅度≥5 mm或室壁收縮期增厚率≥25 %視為運動正常，記1分；心內膜運動幅度＜5 mm或增厚率＜25 %視為運動減弱，記2分；心內膜運動和室壁收縮期增厚率消失視為無運動，記3分；收縮期室壁變薄，向外運動為反常運動記4分；室壁瘤記為5分。金標準判定：以超聲心動圖經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）術前及術后左心室室壁運動分數(shù)改善作為判斷存活心肌的金標準[7,8]， PCI術后1、3及6個月復查超聲心動圖，有一次原來運動異常的節(jié)段室壁收縮期增厚率比術前靜息時增加＞10%或室壁運動記分減少1分以上，則認為是存活心肌，否則是壞死或瘢痕心肌。但反常運動轉為無運動則判定為室壁運動無改善。

統(tǒng)計學分析：采用SPSS 16.0統(tǒng)計分析軟件，所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差（ ±s）表示，存活心肌與非存活心肌間參數(shù)檢驗采用獨立樣本t檢驗。受試者工作特征曲線（ROC曲線）計算不同狀態(tài)RS和RSr參數(shù)的曲線下面積（AUC）及診斷存活心肌的最佳截斷點、敏感性、特異性和準確性。率的組間比較則采用卡方檢驗。P＜0.05視為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

術前30例確診為陳舊性心肌梗死患者，均接受冠狀動脈造影及PCI術，手術順利完成。30例患者共獲得510左心室可分析節(jié)段，傳統(tǒng)超聲心動圖方法判定左心室室壁運動異常節(jié)段201個。PCI術后1、3及6個月復查超聲心動圖，對201個節(jié)段進行隨訪，金標準檢出存活心肌131個，非存活心肌70個，其靜息和負荷條件下應變及應變率變化見表2。靜息狀態(tài)下左心室徑向應變（RSrest）預測存活心肌ROC曲線下面積為0.636，敏感性為60.0%，特異性為60.5%；小劑量多巴酚丁胺負荷條件下左心室徑向應變（RSLDDS）預測存活心肌ROC曲線下面積0.806，敏感性和特異性較靜息條件下明顯提高，分別為79.1%及82.7%，見圖2A。靜息狀態(tài)下左心室徑向應變率（RSrrest）預測存活心肌ROC曲線下面積0.646，敏感性為60.0%，特異性為60.5%，小劑量多巴酚丁胺負荷條件下左心室徑向應變率（RSrLDDS）預測存活心肌ROC曲線下面積0.808，敏感性和特異性較靜息條件下明顯提高，分別為80.0%及83.7%，見圖2B。

表2 金標準檢出存活心肌與非存活心肌靜息及負荷條件下徑向應變及應變率參數(shù)變化（ ±s）

圖2 靜息和負荷條件下斑點追蹤超聲及磁共振延遲增強技術預測陳舊性心肌梗死患者存活心肌ROC曲線

DE-MRI方法分析上述201個室壁運動異常節(jié)段，結果發(fā)現(xiàn)其中延遲增強透壁程度為1%～25% 1分的節(jié)段有56個，延遲增強透壁程度為26%～50% 2分的節(jié)段有72個，延遲增強透壁程度為51%～75% 3分的節(jié)段有41個，延遲增強透壁程度為76%～100% 4分的節(jié)段有32個。DEMRI根據(jù)延遲增強的程度判定其中128個節(jié)段判定為存活心肌，73個節(jié)段為非存活心肌，敏感性、特異性和準確性分別為90.8%、87.1%和89.5%，見表3，根據(jù)不同透壁程度繪制ROC曲線，見圖2C。

表3 DE-MRI評價陳舊性心肌梗死患者201個室壁運動異常節(jié)段存活心肌（例）

3 討論

心肌梗死是心血管內科的急癥，預后差，是心血管疾病最常見的死亡原因。研究證實心肌梗死后的局部室壁運動異常區(qū)域除壞死心肌外，尚有部分存活心肌，如冬眠心肌或頓抑心肌[9,10]。再血管化治療早期識別存活心肌對冠心病患者心肌梗死后冠狀動脈血運重建術的療效判斷、預后判斷起重要作用。判斷存活心肌的金標準主要有正電子發(fā)射斷層顯像（PET）和超聲心動圖等方法，PET因其檢查費用昂貴，且難以劃分心內膜下心肌梗死或心肌梗死透壁程度，目前在臨床難以廣泛普及。故我們選擇目前國內外公認的以PCI術后超聲室壁運動改善作為判定存活心肌的金標準。

斑點追蹤超聲（STE）技術因其可對高幀頻二維圖像的斑點回聲進行逐幀追蹤，無角度依賴性，能較準確地反映局部及整體心肌功能，因此檢測存活心肌有較高的價值，前期研究表明超聲心動圖結合10 μg/（kg·min）多巴酚丁胺對存活心肌的檢出率與雙核素單光子發(fā)射計算機斷層攝影術（DISASPECT）相當[11]，故我們采取LDDS-STE方法與DE-MRI方法進行比較。

DE-MRI由于具有良好的空間分辨率及高度的組織特定性能力，其檢測存活心肌的準確性及特異性較高，越來越引起臨床醫(yī)生的關注[12]。DE-MRI是通過檢測細胞膜的完整性來評估心肌血流灌注，通過計算收縮功能障礙的心肌節(jié)段延遲增強的透壁程度來判斷是否存在存活心肌[13,14]。急性心肌梗死歸咎于細胞膜的完整性被破壞，造影劑得以滲透至細胞外，這種機制往往用于解釋急性心肌梗死造影劑延遲增強，但對于陳舊性心肌梗死，其機理則不盡相同，心肌梗死隨著時間進展，梗死區(qū)域心肌細胞密度顯著降低，膠原纖維含量大幅增加，細胞外基質擴大。已經(jīng)有研究表明陳舊性心肌梗死是由于重構的微血管側支循環(huán)和殘存擴張的血管允許造影劑的轉運，疤痕心肌內微血管通透性增加允許細胞外造影劑如釓噴酸葡胺滲透至細胞外間隙。另外進展的瘢痕組織中增加的細胞外基質擴大了細胞外間隙也是造影劑聚集的一個重要因素[15,16]。所以DEMRI可以明確的顯示心肌梗死或纖維化的心肌瘢痕，可以直觀的顯示其壞死心肌的透壁程度。

研究證實心臟延遲磁共振評價心肌梗死的范圍和血運重建術后運動異常心肌的恢復密切相關[17,18]。Fieno等[19]發(fā)現(xiàn)DE-MRI可以區(qū)分可逆的和非可逆的心肌損傷，并且可以明確其梗死的時間，是否有再灌注的血流，梗死的范圍等情況。同樣DE-MRI在急性的心肌細胞缺血時可以區(qū)分心肌細胞壞死和心肌細胞水腫[20]，相比于其他的傳統(tǒng)檢查方法，它有著許多潛在的優(yōu)勢。

本研究證實DE-MRI在評價陳舊性心肌梗死存活性方面明顯優(yōu)于靜息及負荷斑點追蹤超聲，且較正電子發(fā)射斷層顯像價格低廉，重復性好，對患者無輻射。如患者心功能可耐受，對于陳舊性心肌梗死存活心肌的判斷，急性心肌梗死水腫帶范圍及微血管阻塞程度判定，對PCI效果及預后有重要指導意義。本試驗主要研究對象為陳舊性心肌梗死患者，因為大部分急性心肌梗死患者尤其是前壁心肌梗死患者急性期大多存在嚴重心功能不全，患者不能耐受核磁共振完整過程檢查。目前市場現(xiàn)有的冠狀動脈藥物涂層支架為第二代、第三代藥物支架，因其含鐵量小，尤其是第三代藥物涂層支架，在3.0T以下場強進行磁共振掃描證實是安全的。DE-MRI應用對于非急診PCI術心肌梗死患者及其他類型冠心病患者治療方案的選擇、危險程度及預后評估有重要的臨床意義，在臨床可廣泛推廣。

[1] Mahrholdt H, Wagner A, Holly TA, et al. Reproducibility of chronic infarct size measurement by contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Circulation, 2002, 106: 2322-2327.

[2] 楊滔, 陸敏杰, 孫寒松, 等. 延遲增強磁共振顯像對冠狀動脈旁路移植術后心功能改善的預測價值. 中國循環(huán)雜志, 2014, 29: 115-119.

[3] Rose SD, Kaandorp TA, Marsan NA, et al. Agreement and disagreement between contrast-enhanced magnetic resonance imaging and nuclear imaging for assessment of myocardial viability. Eur J Nucl Mol Imaging, 2009, 36: 594-601.

[4] Gerber BL, Rousseau MF, Ahn SA, et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol, 2012, 59: 825-835.

[5] Kuhl HP, Lipke CS, Krombach GA, et al. Assessment of reversible myocardial dysfunction in chronic ischaemic heart disease: comparison of contrast-enhanced cardiovascular magnetic resonance and a combined positron emission tomography-single photon emission computed tomography imaging protocol. Eur Heart J, 2006, 27: 846-853.

[6] Wu YW, Tadamura E, Yamamuro M, et al. Comparision of contrastenhanced MRI with (18)F-FDG PET/201Tl SPECT in dysfunctional myocardium: relation to early functional outcome after surgical revascularization in chronic ischemic heart disease. J Nucl Med, 2007,48: 1096-1103.

[7] 楊躍進, 楊偉憲, 史蓉芳, 等. 藥物負荷超聲心動圖與雙核素心肌顯像對比檢測存活心肌. 中華心血管病雜志, 2005, 33: 323-327.

[8] Bansal M, Jeffriess L, Leano R, et al. Assessment of myocardial viability at dobutamine echocardiography by deformation analysis using tissue velocity and speckle-tracking. J Am Coll Cardiol, 2010, 2:121-131.

[9] Braunwald E, Kloner RA. The stunned myocardium: prolonged,postischemic ventricular dysfunction. Circulation, 1982, 66: 1146-1149.

[10] Anderson JL, Marshall HW, Bray BE, et al. A randomized trial of intracoronary streptokinase in the treatment of acute myocardialinfarction. N Engl J Med, 1983, 308: 1312-1318.

[11] 楊偉憲, 楊躍進, 史蓉芳, 等. 小劑量多巴酚丁胺、異舒吉單用及合用的超聲心動圖試驗檢測冠心病左心室收縮功能嚴重減低患者的存活心肌. 中國循環(huán)雜志, 2004, 19: 29-33.

[12] Jimenez Juan L, Crean AM, Wintersperger BJ. Late gadolinium enhancement imaging in assessment of myocardial viability: techniques and clinical applications. Radiol Clin North Am, 2015, 53: 397-411.

[13] Gerber BL, Rousseau MF, Ahn SA, et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol, 2012, 59: 825-835.

[14] Arai AE. The cardiac magnetic resonance (CMR) approach to assessing myocardial viability. J Nucl Cardiol, 2011, 18: 1095-1102.

[15] Wang J, Xiang B, Lin HY, et al. Pathological mechanism for delayed hyperenhancement of chronic scarred myocardium in contrast agent enhanced magnetic resonance imaging. PLoS One, 2014 9: e96463.

[16] Smulders MW, Bekkers SC, Kim HW, et al. Performance of CMR methods for differentiating acute from chronic MI. JACC Cardiovasc Imaging, 2015, 8: 669-679.

[17] Schvartzman PR, Srichai MB, Grimm RA, et al. Nonstress delayedenhancement magnetic resonance imaging of the myocardium predicts improvement of function after revascularization for chronic ischemic heart disease with left ventricular dysfunction. Am Heart J, 2003, 146:535-541.

[18] Kelle S, Roes SD, Klein C, et al. Prognostic value of myocardial infarct size and contractile reserve using magnetic resonance imaging. J Am Coll Cardiol, 2009, 54: 1770-1777.

[19] Fieno DS, Kim RJ, Chen EL, et al. Contrast-enhanced magnetic resonance imaging of myocardium at risk: distinction between reversible and irreversible injury throughout infarct healing. J Am Coll Cardiol, 2000, 36: 1985-1991.

[20] Park CH, Choi EY, Yoon YW, et al. Quantitative T2 mapping after reperfusion therapy in patients with acute myocardial infarction: a comparison with late gadolinium enhancement and cine MR imaging.Magn Reson Imaging, 2015, 33: 1246-1252.

2017-04-25)

(編輯：汪碧蓉)

Assessment of Myocardial Viability by Low-dose Dobutamine Stress Speckle Tracking Echocardiography and Delayed Enhancement MRI in Patients With Old Myocardial Infarction

CHEN Jun-hong, LI Dong-ye, HAN Shu-guang, XU Tong-da, WANG Chao-fan, WANG Xiao-ying.
Department of Cardiology, Aff i liated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou (221000), Jiangsu, China

LI Dong-ye, Email: Dongyeli@medmail.com.cn

Objective: To compare the sensitivity and specificity between low dose dobutamine stress speckling tracking echocardiography (LDDS-STE) and delayed enhancement MRI (DE-MRI) for assessing viable myocardium (VM) in patients with old myocardial infarction (OMI).

Methods: A total of 30 in-hospitalized OMI patients were enrolled, all patients received cardiac MRI and LDDSSTE prior percutaneous coronary intervention (PCI). Radial peak systolic strain (RS) and strain rate (RSr) were analyzed by LDDS-STE at both resting and loading conditions, echocardiography was performed at 1, 3 and 6 months after PCI to observe the cardiac wall motion changes and the improvement of wall motion score was taken as golden standard of VM.

Results: 510 left ventricular segments were obtained for analysis in 30 patients and echocardiography indicated 201 segments with abnormal wall motion. Compared with golden standard, the area under ROC curve of RSrestfor detecting VM was 0.636 with the sensitivity at 60.0% , specif i city at 60.5% and the area under ROC curve of RSLDDSfor detecting VM was 0.806 with the sensitivity at 79.1%, specif i city at 82.7%; the area under ROC curve of RSrrestfor detecting VM was 0.646 with the sensitivity at 60.0% , specif i city at 60.5% and the area under ROC curve of RSrLDDSfor detecting VM was 0.808 with the sensitivity at 80.0%, specif i city at 83.7% which were obviously improved than RSrrest. By DE-MRI, the area under ROC curve for detecting VM was 0.901 with the sensitivity at 90.8%, specif i city at 87.1% and accuracy at 89.5%.

Conclusion: Both DE-MRI and LDDS-STE can recognize VM in OMI patients; while DE-MRI had the better accuracy and repeatability, cost less time which may provide important basis for predicting the eff i cacy of PCI and for making the treatment strategy.

Myocardial infarction; Magnetic resonance imaging; Echocardiography; Viable myocardium

221000 江蘇省徐州市，徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 心內科（陳軍紅、徐通達、王超凡、王曉瑛），心血管病研究所（李東野），放射科（韓曙光）

陳軍紅 副教授 博士 研究方向為無創(chuàng)心功能評價 Email：cjh1029@sina.com 通訊作者：李東野 Email：Dongyeli@medmail.com.cn

R541

A

1000-3614（2017）11-1066-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.11.006

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:1066.)