賀詩嵐，李天亮

急性心肌梗死指各種原因?qū)е鹿跔顒用}絕對或相對狹窄，相應(yīng)供血區(qū)域缺血壞死的心血管急危重癥。據(jù)統(tǒng)計，我國2016年急性心肌梗死城市地區(qū)標(biāo)化發(fā)病率為99.89/10萬～50.12/10萬，農(nóng)村地區(qū)標(biāo)化發(fā)病率為32.68/10萬～43.51/10萬，急性心肌梗死死亡率為66.71/10萬，嚴(yán)重影響國民生活質(zhì)量[1]。大面積透壁性心肌梗死引起左室結(jié)構(gòu)復(fù)雜改變，包括梗死區(qū)和非梗死區(qū)，這些改變通常稱為心室重構(gòu)，而這種重構(gòu)可影響心室功能，導(dǎo)致心力衰竭[2]，從而影響病人預(yù)后。早期經(jīng)皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention，PCI)開通“罪犯血管”對挽救損傷區(qū)的心肌細(xì)胞及梗死區(qū)的冬眠心肌細(xì)胞有積極作用，認(rèn)為是降低急性心肌梗死早期病死率的主要干預(yù)手段。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)、血管緊張素受體阻滯劑、β受體阻滯劑和鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑在心肌梗死病人中廣泛使用，且證實是有效的[3]。部分心肌梗死病人發(fā)生心力衰竭，且發(fā)生率增高[4]。因此，如何評估、預(yù)防或治療心室重構(gòu)，評價并改善心室功能顯得尤為重要。

臨床評估左室收縮功能的參數(shù)是左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)及整體縱向應(yīng)變(GLS)，LVEF的測定有助于指導(dǎo)臨床決策，GLS是評估輕度收縮功能障礙的敏感參數(shù)。然而，這些方法的局限性之一是依賴于心室后負(fù)荷，不能提供有關(guān)心室做功效率的信息。無創(chuàng)心肌做功是采用斑點追蹤技術(shù)得到的應(yīng)變值與無創(chuàng)左心室壓力(left ventricular pressure，LVP)結(jié)合得到的[5]。心肌做功參數(shù)提供的診斷信息多于LVEF和GLS獲得的信息，心肌做功參數(shù)考慮到后負(fù)荷因素，且可測量心肌做功效率，該方法既可用于計算心肌整體做功效率，也可用于計算各節(jié)段心肌做功效率[6]。有研究顯示，此方法對各種心血管疾病的評估有一定優(yōu)勢，具有良好的應(yīng)用前景[7]。綜述無創(chuàng)心肌做功技術(shù)在急性心肌梗死后左室重構(gòu)中作用的研究進(jìn)展。

1 急性心肌梗死與左室重構(gòu)

急性心肌梗死后心室重構(gòu)是指急性心肌梗死后心室持續(xù)發(fā)生大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的變化過程，表現(xiàn)為左心室擴(kuò)大、LVEF降低和/或局部室壁活動異常，是決定急性心肌梗死后心臟事件發(fā)生率和遠(yuǎn)期預(yù)后的主要因素。病人出現(xiàn)心力衰竭癥狀之前，心室重構(gòu)多表現(xiàn)為無癥狀的結(jié)構(gòu)和功能異常(心臟收縮或舒張功能不全)，其病理基礎(chǔ)為心肌纖維化(包括替代性纖維化和反應(yīng)性纖維化)[8]，兩者均由成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞介導(dǎo)。替代性纖維化即瘢痕形成，是預(yù)防缺血損傷后心室壁破裂的關(guān)鍵過程。然而，后期由于心室內(nèi)壓力不均勻、炎癥反應(yīng)及神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制等因素，引起非梗死區(qū)反應(yīng)性纖維化，包括梗死邊緣缺血或損傷區(qū)及遠(yuǎn)離梗死區(qū)域的正常心肌組織，導(dǎo)致心室順應(yīng)性降低及室壁僵硬度增加，從而影響心排血量。除對心臟收縮力的影響外，纖維瘢痕和間質(zhì)纖維化同時干擾心臟的正常電生理活動，從而誘發(fā)心律失常。

早期心室重構(gòu)常在急性心肌梗死后24～72 h內(nèi)發(fā)生，由于心肌細(xì)胞壞死引起梗死部位室壁變薄，在心室內(nèi)壓力作用下，心肌纖維被拉長，梗死面積擴(kuò)大，超聲表現(xiàn)為心室腔擴(kuò)張，心室容積增加。心肌梗死伸展或稱心肌梗死擴(kuò)展是早期心室結(jié)構(gòu)改變的基礎(chǔ)，早期心室結(jié)構(gòu)改變指梗死區(qū)心肌持續(xù)的、不成比例的變薄和擴(kuò)張，不伴有壞死心肌數(shù)量的增加[9]。此過程在大面積透壁性心肌梗死病人中常見，表現(xiàn)為心室結(jié)構(gòu)扭曲[10]，胸骨旁短軸切面運(yùn)動消失或運(yùn)動障礙的室壁節(jié)段超過正常上限[11]，易出現(xiàn)心肌梗死后并發(fā)癥，如充血性心力衰竭、室壁瘤形成等，嚴(yán)重者由于擴(kuò)張區(qū)域變薄，在膠原沉積和瘢痕形成之前無法維持心室壁的完整性，發(fā)生心臟破裂[12]，故病人死亡率和發(fā)病率均增加。與左心室其他節(jié)段相比，前壁心尖段更易發(fā)生透壁性心肌梗死，由于此區(qū)域較薄，曲率較大，梗死擴(kuò)張更常見[13]。心肌梗死延展即壞死心肌數(shù)量增加，實際是一種早期再梗死的表現(xiàn)，是與原梗死區(qū)無關(guān)的另一支動脈阻塞或同支動脈的再次阻塞所致，因此常見于梗死范圍小的病人。晚期心室重構(gòu)主要表現(xiàn)為非梗死區(qū)心肌細(xì)胞肥大、凋亡和彌漫性纖維化，通常在數(shù)周內(nèi)(偶爾在數(shù)月內(nèi))發(fā)生，晚期心室重構(gòu)個體化差異大，可延續(xù)數(shù)月甚至1年。

有研究表明，急性心肌梗死后心室擴(kuò)張過程與繼發(fā)性容量負(fù)荷過載引起進(jìn)行性左室離心性肥大模型相似，心室壓力-容積曲線右移[14]，此過程可作為對功能障礙的反應(yīng)，其嚴(yán)重程度反映了心肌梗死引起的原發(fā)性損害程度。防止或最小化梗死后心室容積的增加及由此對預(yù)后帶來的不利影響，其中有效的方法是限制最初的心肌損傷。急性再灌注治療可恢復(fù)梗死區(qū)域血流，減輕心室擴(kuò)張程度，改善預(yù)后。

2 急性心肌梗死后左室重構(gòu)的預(yù)測

心肌梗死伸展增加了左室收縮和舒張末期容積，從而增加室壁應(yīng)力，刺激心肌肥厚，引起左室重塑，最終結(jié)局為心臟舒張及收縮功能嚴(yán)重下降，甚至出現(xiàn)頑固性心力衰竭[15]。故心室擴(kuò)張的過程受3個相互依賴的因素影響，即梗死面積、梗死愈合和心室壁應(yīng)力。心肌梗死面積是心肌梗死后左室重構(gòu)和功能障礙的主要決定因素[16]，同時也是心肌梗死預(yù)后的有力預(yù)測因素[13]。

心肌梗死面積的評估可通過多種方法實現(xiàn)，包括心臟生物標(biāo)志物的量化[17]、二維超聲心動圖評估LVEF、室壁運(yùn)動評分指數(shù)(WMSI)及對比增強(qiáng)磁共振成像。肌酐磷酸激酶或肌鈣蛋白T水平測量已廣泛應(yīng)用于臨床，有研究表明，射血分?jǐn)?shù)的降低與血清肌酐磷酸激酶對心肌梗死面積的估計有關(guān)[18]，但其預(yù)測左室重構(gòu)的準(zhǔn)確性不高，對比增強(qiáng)磁共振成像可準(zhǔn)確量化心肌梗死后心肌瘢痕的程度，已成為較多隨機(jī)臨床試驗評估心肌梗死面積的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，這種成像技術(shù)不可用于床旁，且在某些病人中可能是不可用的。相比之下，超聲心動圖在急性心肌梗死病人中應(yīng)用廣泛，因此已成為心肌梗死后危險分層的首選檢查技術(shù)。心肌梗死后早期測量的LVEF和WMSI是梗死面積的有效替代指標(biāo)，已成為左室重構(gòu)和臨床結(jié)局的預(yù)測指標(biāo)[19]。二維超聲心動圖對這些參數(shù)的量化存在局限性，如左室?guī)缀螌ΨQ的假設(shè)、觀察者內(nèi)和觀察者間變異性及觀察者對室壁運(yùn)動的判別能力。

新型超聲心動圖成像技術(shù)，如斑點追蹤成像技術(shù)，通過追蹤心肌的位置變化，定量分析心肌在各個方向的運(yùn)動及變形，從而提供心肌組織功能的信息[20]，可增加LVEF和WMSI對預(yù)測ST段抬高型心肌梗死后的左室功能恢復(fù)和臨床結(jié)局價值[21]。有研究表明，在心肌梗死急性期，根據(jù)左室GLS中位數(shù)(-15.0%)對病人進(jìn)行分層，GLS受損病人在隨訪時可能表現(xiàn)為左室擴(kuò)大；在3個月和6個月的隨訪中，左室GLS>-15.0%與顯著增大的左室容量獨(dú)立相關(guān)。肌鈣蛋白水平和室壁運(yùn)動異常預(yù)測左室進(jìn)一步擴(kuò)張中，基線左室GLS具有增量價值[22]。

上述方法測量左室容積和左室收縮功能時未考慮負(fù)荷依賴性[23]。梗死節(jié)段的最終收縮力取決于受負(fù)荷條件影響的周圍心肌剩余活力[24]。高水平的后負(fù)荷可降低正常和缺血節(jié)段的左心室縱向應(yīng)變[23]，故不能真實地反映左心室收縮力[25]。無創(chuàng)心肌做功是一種新技術(shù)，通過無創(chuàng)的壓力-應(yīng)變環(huán)評估整體和局部心肌的做功表現(xiàn)，該測量數(shù)值來自應(yīng)變數(shù)據(jù)和無創(chuàng)肱動脈壓，因此考慮到左心室后負(fù)荷。在臨床研究中，使用無創(chuàng)性左心室壓力曲線與微壓計導(dǎo)管測量的有創(chuàng)性LVP得到的壓力-應(yīng)變環(huán)面積顯示出較強(qiáng)的相關(guān)性和較好的一致性[26]。據(jù)報道，左室重構(gòu)時能量代謝發(fā)生改變，從有氧(游離脂肪酸)代謝轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧(葡萄糖)代謝，三磷酸腺苷(ATP)產(chǎn)量較低，減少了心肌收縮[27]。有研究表明，使用F18氟脫氧葡萄糖的正電子發(fā)射斷層掃描評估無創(chuàng)性心肌做功指數(shù)與局部心肌葡萄糖(無氧)代謝有較強(qiáng)的相關(guān)性[26]。因此，由于持續(xù)無氧心肌代謝，左室重構(gòu)病人的無創(chuàng)性心肌做功指數(shù)受損可能常見。在心肌梗死后未出現(xiàn)左室重構(gòu)但無創(chuàng)性心肌做功指數(shù)受損的病人中，可能存在受損(持續(xù)無氧)心肌代謝，導(dǎo)致后期的左室重構(gòu)，盡管多數(shù)心肌梗死病人隨訪前3～6個月未出現(xiàn)左室重構(gòu)，仍有部分病人隨訪6個月后可能出現(xiàn)左室重構(gòu)[28]。

已有研究報道，應(yīng)變和室壁應(yīng)力可預(yù)測左室重構(gòu)[29]。心肌缺血病人表現(xiàn)為收縮力改變、收縮不同步和無用功增多。正常心臟的左心室收縮、左室節(jié)段做功有助于收縮功能；相反，心肌梗死后梗死節(jié)段被遠(yuǎn)端非梗死節(jié)段拉長，導(dǎo)致非梗死區(qū)域心肌細(xì)胞肥大和伸長，導(dǎo)致室壁質(zhì)量增加，左心室容積增大，無用功增加。有研究顯示，與未發(fā)生左心室重構(gòu)病人相比，隨訪3個月時，左室重構(gòu)病人表現(xiàn)出較高的無用功值[30]。心肌梗死相關(guān)冠狀動脈的分布在左心室重構(gòu)病人和無左心室重構(gòu)病人之間無差異，提示影響左前降支供應(yīng)節(jié)段的有用功及無用功可能是重構(gòu)過程的重要因素，而與梗死相關(guān)的冠狀動脈無關(guān)[31]。有研究顯示，心肌梗死病人接受直接PCI和最佳藥物治療后，出院前犯罪血管支配區(qū)域的局部心臟做功指數(shù)與早期不良左室重構(gòu)獨(dú)立相關(guān)[32]，因此，其作為一種新型反映整體和局部心肌功能的指標(biāo)，可預(yù)測心肌梗死后左室重構(gòu)和院內(nèi)并發(fā)癥[31]。

3 無創(chuàng)心肌做功技術(shù)的測量方法

無創(chuàng)心肌做功指數(shù)可用壓力-應(yīng)變環(huán)(pressure-strain loop，PSL)面積計算，包括整體左室做功及各節(jié)段心肌做功。由于功是基于力和長度的測量，不是壓力和應(yīng)變，因此PSL是一個指數(shù)，而不是傳統(tǒng)定義上的功[33]。

PSL面積的計算需使用斑點追蹤超聲心動圖(strain Doppler echocardiography，STE)測量左室縱向應(yīng)變，輸入采用袖帶法測量的肱動脈收縮壓。因此，心肌做功分析依賴于STE獲得的圖像質(zhì)量及應(yīng)變值的準(zhǔn)確性。無創(chuàng)的LVP曲線是由一條平均壓力曲線的輪廓估計所得，該曲線匯集了多種不同心臟疾病病人的有創(chuàng)LVP，通過調(diào)整瓣膜啟閉時間及左室收縮壓峰值，使標(biāo)準(zhǔn)化的LVP曲線個體化。瓣膜啟閉時間通過直接觀察心尖三腔心切面的二維圖像，也可通過二尖瓣口和主動脈瓣口的多普勒血流速度獲得。結(jié)合LVP和應(yīng)變得到心肌做功的節(jié)段值和整體值。心肌節(jié)段心肌做功分布可用靶心圖表示，所有節(jié)段心肌做功的平均值得到整體心肌做功。

心肌做功的相關(guān)指標(biāo)均可用于評估節(jié)段和整體心肌功能[34]：心肌做功指數(shù)(myocardial work index，MWI)、心肌做功效率(myocardia work efficiency，MWE)、有用功或有效功(constructive work，CW)、無用功或無效功(wasted work，WW)、正向功(positive work，PW)、負(fù)向功(negative work，NW)、收縮期有用功或有效功(systolic constructive work，Sys CW)、收縮期無用功或無效功(systolic wasted work，Sys WW)。CW是指在收縮期某節(jié)段縮短時所做的功，有助于心室射血；WW是指該節(jié)段在收縮期拉長和等容舒張期縮短所做的功，代表一個心動周期中能量的損失；WE的計算方法是CW/CW+WW，即CW與CW和WW之和的比值。

一項多中心研究結(jié)果顯示，研究對象中男85名，女141名，年齡(45±13)歲，男性和女性的MWI最低值分別為：整體做功指數(shù)(global work index，GWI)分別為1 270 mmHg%(1 mmHg=0.133 kPa)和1 310 mmHg%，整體有用功(global constructive work，GCW)分別為1 650 mmHg%和1 544 mmHg%，整體做功效率(global work efficiency，GWE)分別為90%和91%；整體無用功(global wasted work，GWW)的最高值男性為238 mmHg%，女性為239 mmHg%；男性GWE值較低，而GWW值較高；隨著女性年齡的增長，GWI和GCW均顯著增加[35]。有研究分別從226名(NORRE研究)和115名健康受試者報道的左室心肌做功參數(shù)參考值中觀察到性別差異，即健康女性的心肌做功高于男性，而心肌做功與年齡的關(guān)系尚未明確，需進(jìn)一步研究[36]。上述心肌做功正常值范圍僅是國外的研究結(jié)果，由于人種差異，因此符合我國的心肌做功正常參考值需大規(guī)模、多中心研究支持[37]。

4 小結(jié)與展望

心肌梗死后心室結(jié)構(gòu)的急性和長期變化(心室重構(gòu))是影響心室功能和存活的重要過程。限制梗死范圍、促進(jìn)瘢痕形成、減少或防止梗死面積擴(kuò)大、降低室壁應(yīng)力等方法有利于維持心肌梗死區(qū)心室結(jié)構(gòu)改變。盡管人們對心肌梗死初期損傷的限制給予了足夠關(guān)注，但隱匿的心室重構(gòu)也對梗死后最終結(jié)局產(chǎn)生了重要影響。心肌做功作為一種新型無創(chuàng)心肌功能的評估技術(shù)，結(jié)合了心肌應(yīng)變與動脈壓力，提供了一種預(yù)測左室重構(gòu)和臨床結(jié)局的方法，為早期急性心肌梗死的治療方案、干預(yù)手段及預(yù)后評估提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，以期在臨床工作中廣泛使用。