張曉麗,閆媛媛
冠心病是常見(jiàn)的心血管疾病之一,近年發(fā)病率呈逐年增高趨勢(shì),嚴(yán)重威脅人們生命健康。冠心病發(fā)生發(fā)展與微血管灌注異常密切相關(guān),準(zhǔn)確呈現(xiàn)心肌微循環(huán)灌注情況有助于冠心病的診斷,對(duì)甄別狹窄血管、評(píng)估再血管化術(shù)后療效、預(yù)測(cè)心血管事件發(fā)生上有重要意義。心肌超聲造影(myocardial contrast echocardiography,MCE)是將造影劑經(jīng)外周血管注入,在抵達(dá)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)后,于二維超聲心動(dòng)圖上可見(jiàn)心肌顯影,能夠更清晰呈現(xiàn)心腔內(nèi)膜緣情況,同時(shí)直接觀察分析心肌灌注情況。隨著超聲成像技術(shù)的不斷發(fā)展及造影劑的不斷改進(jìn),MCE 研究已從基礎(chǔ)步入臨床,成為近年心血管研究之熱點(diǎn)。本研究對(duì)40 例冠心病病人行MCE 定量分析,探討MCE 在冠心病心肌缺血的微循環(huán)灌注中的評(píng)估價(jià)值,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 一般資料
選取2017 年1 月至2018 年12 月在鄭州市中心醫(yī)院臨床診斷為冠心病穩(wěn)定期病人40例(觀察組),男24 例,女16 例,年齡37~68(55.78±9.12)歲,病程 1~10(5.45±1.76)年。所有病人均行冠脈造影(CAG)檢查,并于 CAG 檢查前 7 d 內(nèi)行MCE 檢查,所有病人檢查前均獲得知情并簽署同意書。排除急性心力衰竭、嚴(yán)重心律失常、心源性休克、嚴(yán)重瓣膜疾病及未能獲取滿意圖像者。另選擇同期入院體檢、年齡與觀察組相匹配的健康志愿者20 例為對(duì)照組,其中男 11 例,女 9 例,年齡 35~70 歲(55.41±9.27)歲,兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
>0.05)。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》的相關(guān)要求。1.2 MCE 檢查方法
采用Philips IE33 Elite 超聲診斷儀,X5-1 矩陣探頭(1.0~5.0 MHz),配備實(shí)時(shí)MCE 成像模式,采用二次諧波、脈沖編碼相位反轉(zhuǎn)諧波(CPI)成像技術(shù),機(jī)械指數(shù)(MI)為0.08。病人取左側(cè)臥位,同步連接心電圖,于靜息狀態(tài)下行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查,采集左室胸骨旁長(zhǎng)軸、乳頭肌、二尖瓣口及心尖短軸切面4個(gè)完整心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)圖像。在圖像穩(wěn)定后,切換為MCE 模式,聚焦于二尖瓣環(huán)水平,時(shí)間增益補(bǔ)償(TGC)與側(cè)向增益補(bǔ)償(LGC)居中,整個(gè)檢查過(guò)程中保持不變。經(jīng)肘靜脈持續(xù)緩慢注入2.5 mL SonoVue 混懸液,然后以5 mL生理鹽水進(jìn)行沖洗。觀察造影劑抵達(dá)左室及心肌內(nèi),在圖像達(dá)到平臺(tái)期時(shí),按下Acquire 鍵,采集2~3個(gè)心動(dòng)周期,接著使用Flash高能量脈沖擊中心肌內(nèi)造影劑微泡,此時(shí)儀器自動(dòng)進(jìn)入地MI 模式,觀察超聲微泡在心肌內(nèi)的充盈速度,至圖像采集完成。1.3 圖像分析
將采集數(shù)據(jù)上傳至QLAB9.1 量化分析軟件,根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)(ASE)推薦的16 節(jié)段劃分法,首先剔除受呼吸運(yùn)動(dòng)、聲影等影響而使得分析困難的心肌節(jié)段。應(yīng)用關(guān)注區(qū)(ROI)量化插件脫機(jī)分析,ROI形態(tài)為Square 5mm,置于每個(gè)心肌節(jié)段中央,為減輕呼吸、心臟擺動(dòng)等對(duì)心肌灌注分析產(chǎn)生的影響,選取運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,確保ROI位置始終處在所選擇心肌節(jié)段的中央。選取Flash 后的心動(dòng)周期圖像,軟件自動(dòng)呈現(xiàn)超聲微泡信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律圖,選取One Minus Exp curve fit,系統(tǒng)根據(jù)指數(shù)函數(shù)Y=A(1-e)+B 進(jìn)行擬合得到心肌時(shí)間-強(qiáng)度曲線,得出室壁中間部心肌時(shí)間-強(qiáng)度曲線,自動(dòng)計(jì)算出 A 值、β 值和 A×β 值,其中 A 為平臺(tái)期造影劑峰值強(qiáng)度,反映心肌血容量;β 為微泡再灌注上升速率,反映心肌平均血流速度;A×β 則代表著心肌血流量;所有參數(shù)均取3 次測(cè)量結(jié)果的平均值。2.1 一般情況
40 例冠心病病人均順利完成MCE檢查,檢查過(guò)程中均無(wú)明顯不適。所有病人MCE后,左室心內(nèi)膜邊界明顯增強(qiáng),而對(duì)照組左室心內(nèi)膜邊界增強(qiáng)不明顯(圖1)。圖1 MCE前后左心室腔心內(nèi)膜緣顯示變化(A、B分別為觀察組、對(duì)照組造影前,C、D分別為觀察組、對(duì)照組造影后,MACE后觀察組室心內(nèi)膜邊界明顯增強(qiáng),而對(duì)照組左室心內(nèi)膜邊界增強(qiáng)不明顯)
按冠狀動(dòng)脈主要分支供血區(qū)域與ASE 推薦的左室心肌16 節(jié)段劃分法,觀察組獲取心肌節(jié)段640個(gè),其中145 個(gè)因側(cè)方聲影、偽像干擾等影響被剔除,余下495個(gè)心肌節(jié)段最終納入分析;對(duì)照組獲取371 個(gè),其中84 個(gè)因偽影干擾等影響被剔除,余287個(gè)心肌節(jié)段最終納入分析。觀察組納入分析的495個(gè)節(jié)段中,基底段前壁35 個(gè),中段前壁105 個(gè),心尖段前壁125 個(gè);基底段前間隔17 個(gè),中段前間隔49個(gè);基底段后間隔7 個(gè),中間段后間隔16 個(gè),心尖后間隔35個(gè);基底段后壁8個(gè),中段后壁31個(gè);基底段下壁12個(gè),中段下壁26個(gè),心尖段下壁9個(gè);基底段側(cè)壁10個(gè),中段側(cè)壁9個(gè),心尖段側(cè)壁1個(gè)。觀察組心肌節(jié)段的 A 值、β 值、A×β 值低于對(duì)照組(P
<0.05)。見(jiàn)表1。表1 觀察組、對(duì)照組心肌超聲造影(MCE)灌注參數(shù)比較/
2.2 室壁運(yùn)動(dòng)有無(wú)異常組MCE 血流灌注參數(shù)比較
納入的495 個(gè)心肌節(jié)段中,共檢出室壁運(yùn)動(dòng)異常者112個(gè)(包括運(yùn)動(dòng)減弱48個(gè),運(yùn)動(dòng)消失58個(gè),反常運(yùn)動(dòng)6 個(gè)),無(wú)室壁運(yùn)動(dòng)異常者383 個(gè)。室壁運(yùn)動(dòng)異常組心肌節(jié)段灌注參數(shù) A 值、β 值及 A×β 值均明顯小于無(wú)室壁運(yùn)動(dòng)異常組(P
<0.05)。見(jiàn)表2。表2 室壁運(yùn)動(dòng)異常組與無(wú)室壁運(yùn)動(dòng)異常組心肌超聲造影(MCE)灌注參數(shù)比較/
2.3 不同冠脈狹窄程度組心肌節(jié)段MCE 灌注參數(shù)比較
根據(jù)CAG 檢查結(jié)果對(duì)心肌節(jié)段進(jìn)行冠脈狹窄程度分組,其中冠脈狹窄<50%的冠脈供血心肌節(jié)段173個(gè),狹窄50%~69%的冠脈供血心肌節(jié)段89個(gè),狹窄70%~89%的冠脈供血心肌節(jié)段85 個(gè),狹窄≥90%或閉塞冠脈供血心肌節(jié)段148個(gè)。冠脈狹窄<50%組、冠脈狹窄50%~69%組心肌節(jié)段灌注參數(shù) A 值、β 值及 A×β 值對(duì)比均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
>0.05);冠脈狹窄70%~89%組A×β 值明顯小于冠脈狹窄<50%組及冠脈狹窄50%~69%組(P
<0.05),且冠脈狹窄≥90%組上述三個(gè)參數(shù)均明顯小于其他各組(P
<0.05)。見(jiàn)表3。表3 各組心肌節(jié)段心肌超聲造影(MCE)灌注參數(shù)比較/
2.4 MCE 心肌血流灌注參數(shù)(A×
β值)對(duì)重度冠脈狹窄的預(yù)測(cè)價(jià)值
定義冠脈狹窄≥70%為重度狹窄,繪制A×β 值預(yù)測(cè)重度冠脈狹窄的ROC 曲線(圖2),結(jié)果顯示,其曲線下面積為 0.812(95%CI
:0.786~0.842),截?cái)嘀禐?.06 dB/s,敏感度為86.7%,準(zhǔn)確率為81.4%。圖2 A×β值預(yù)測(cè)重度冠脈狹窄的ROC曲線
冠心病嚴(yán)重威脅人類生命健康,是全球心血管病的主要致死原因。研究表明,冠心病病人心肌微循環(huán)灌注缺損程度與左室射血分?jǐn)?shù)降低密切相關(guān),是預(yù)后不良的重要預(yù)測(cè)因子。準(zhǔn)確評(píng)價(jià)冠心病心肌缺血的心肌微循環(huán)灌注情況,不僅有助于臨床預(yù)后的判斷,還對(duì)于篩選出合適病例進(jìn)行血運(yùn)重建術(shù)有重要意義。
MCE 是利用特殊的超聲成像技術(shù)對(duì)心肌毛細(xì)血管床的造影劑微泡顯影,通過(guò)觀察造影劑微泡的分布情況來(lái)評(píng)價(jià)心肌微循環(huán)灌注情況。含氣體微泡的新型聲像造影劑有著與紅細(xì)胞相似的血流動(dòng)力學(xué)特征,能夠隨著血循環(huán)自由通過(guò)毛細(xì)血管,抵達(dá)心肌組織并均勻分布,通過(guò)特殊的超聲成像技術(shù)選擇性接收微泡在超聲波輻射下產(chǎn)生的非線性背向散射信號(hào),故能夠敏感地呈現(xiàn)代表心肌微循環(huán)的微泡信息,反映心肌灌注的情況。研究證實(shí),在心肌造影強(qiáng)度到達(dá)穩(wěn)態(tài)后,進(jìn)出某一部分心肌循環(huán)的微泡量是相對(duì)恒定不變的,通過(guò)指數(shù)函數(shù)Y = A(1 -e)+ B ,即可獲得心肌微泡灌注參數(shù):A 值、β值、A×β 值,分別代表心肌血容量、心肌平均血流速度、局部心肌血流量。動(dòng)物研究顯示,MCE可以有效評(píng)價(jià)心肌缺血再灌注損傷。有研究表明,MCE 通過(guò)二維超聲心動(dòng)圖獲得左室中段短軸不同心肌節(jié)段的血流灌注參數(shù)可以較準(zhǔn)確地評(píng)估冠心病心肌缺血改變。郭景等研究發(fā)現(xiàn),MCE 定量指標(biāo)與左室功能指標(biāo)有著良好相關(guān)性,對(duì)于評(píng)估心肌梗死病人微循環(huán)灌注損傷有重要價(jià)值。
本研究顯示,觀察組心肌節(jié)段的 A 值、β 值、A×β 值低于對(duì)照組,且觀察組中,與無(wú)室壁運(yùn)動(dòng)異常的心肌節(jié)段相比,室壁運(yùn)動(dòng)異常的心肌節(jié)段A 值、β 值及A×β 值均明顯較小,提示冠心病病人室壁運(yùn)動(dòng)異常的心肌節(jié)段存在血流量減低。根據(jù)冠脈狹窄程度對(duì)冠脈供血心肌節(jié)段進(jìn)行分組分析,結(jié)果顯示,冠脈狹窄<50%組與冠脈狹窄50%~69%組各心肌節(jié)段灌注參數(shù)均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,冠脈狹窄70%~89%組A×β值明顯小于冠脈狹窄<50%組及冠脈狹窄50%~69%組,冠脈狹窄≥90%組A 值、β 值及A×β 值均明顯小于其他各組。研究認(rèn)為,靜息狀態(tài)下,一定程度內(nèi)的冠脈狹窄(狹窄<85%)供血區(qū)心肌血流可能與正常冠脈相比無(wú)明顯改變,隨著冠脈狹窄程度的進(jìn)一步增加,冠脈喪失自動(dòng)調(diào)節(jié),狹窄遠(yuǎn)端微血管擴(kuò)張達(dá)到極限,此時(shí)供血區(qū)心肌血流量將顯著降低,這與本研究基本一致。而動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn),隨著冠脈狹窄程度增加,供血節(jié)段灌注參數(shù)逐漸降低,即便較輕度的冠脈狹窄,其供血區(qū)心肌血流灌注也會(huì)出現(xiàn)明顯降低,這與本研究不符,原因可能是動(dòng)物研究中建立的是機(jī)械性、急性冠脈狹窄,與冠心病實(shí)際的冠脈病變生理改變不同有關(guān)。急性冠脈閉塞,缺血心肌無(wú)法建立側(cè)枝代償調(diào)控,病變血管無(wú)法代償擴(kuò)張,則表現(xiàn)出明顯心肌缺血;而冠心病長(zhǎng)期冠狀動(dòng)脈粥樣硬化所致的冠脈局部血管病變是一個(gè)慢性病理改變,遠(yuǎn)端毛細(xì)血管可代償性擴(kuò)張,或可同時(shí)伴隨側(cè)支循環(huán)建立,這使得靜息狀態(tài)下一定狹窄程度的心肌節(jié)段仍無(wú)明顯血流灌注損傷。
冠脈支架術(shù)通常以冠脈狹窄≥70%為標(biāo)準(zhǔn),本研究進(jìn)一步應(yīng)用ROC 曲線分析了心肌血流灌注參數(shù)A×β 值對(duì)冠脈狹窄≥70%的預(yù)測(cè)效能,結(jié)果顯示,其曲線下面積為0.812,截?cái)嘀禐?.06 dB/s,準(zhǔn)確率為81.4%,表明A×β值對(duì)預(yù)測(cè)冠脈狹窄≥70%有較高價(jià)值,這可為臨床冠心病診治提供參考。
綜上,MCE 可定性、定量評(píng)價(jià)冠心病心肌缺血的微循環(huán)灌注情況,其具有實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)便、安全等優(yōu)點(diǎn),具有臨床應(yīng)用價(jià)值。