超聲心動(dòng)圖對(duì)存活心肌的檢測(cè)及研究進(jìn)展
冠心病患者心梗后，由于發(fā)生的范圍、程度及速度不同，可能出現(xiàn)心肌頓抑、心肌冬眠及心肌梗塞。前兩種屬于可逆性損害，經(jīng)過(guò)適當(dāng)及時(shí)治療后，心肌細(xì)胞的代謝、血流供應(yīng)及功能將部分至完全恢復(fù)正常，統(tǒng)稱為存活心肌。第三種為不可逆性損害，即使重建血運(yùn)也無(wú)益于心功能的恢復(fù)，相反由于再灌注損傷，有可能加重梗塞周邊區(qū)心肌的損傷，引起更嚴(yán)重的后果。因此，正確識(shí)別存活心肌對(duì)于指導(dǎo)治療、判斷預(yù)后都有著重要的意義。本文就目前常用的檢測(cè)存活心肌的超聲心動(dòng)圖技術(shù)及其最新進(jìn)展作一綜述。1 存活心肌的認(rèn)識(shí)
1978年Diamond首次提出了冬眠心肌的觀點(diǎn)，認(rèn)為這是心肌在長(zhǎng)期低血流灌注下通過(guò)自身調(diào)節(jié)降低其功能，使心肌血流量和心肌功能再次達(dá)到平衡的狀態(tài)。存活心肌包括正常心肌、頓抑心肌和冬眠心肌。
頓抑心肌是由于心肌短暫缺血不足以造成壞死，但心肌功能發(fā)生障礙，即使血流灌注恢復(fù)至缺血前的水平，心肌功能也不能立即恢復(fù)，微結(jié)構(gòu)的異常仍持續(xù)存在較長(zhǎng)時(shí)間的狀態(tài)，其功能往往在數(shù)小時(shí)甚至數(shù)周后才能完全恢復(fù)正常。冬眠心肌是指在血流持續(xù)減少的情況下，心肌降低代謝功能，以減少氧和能量的消耗，維持心肌的存活性，靜息時(shí)心肌及左室功能低下，當(dāng)冠脈血流恢復(fù)后，心功能可延遲恢復(fù)正常。有研究認(rèn)為這是心肌為適應(yīng)冠狀動(dòng)脈血流的變化而發(fā)生代謝和收縮功能匹配下調(diào)的一種狀態(tài)，是冠狀動(dòng)脈血流量減少的一種適應(yīng)過(guò)程，是機(jī)體的一種自我保護(hù)反應(yīng)，其確切的機(jī)制還不清楚。
2 超聲心動(dòng)圖對(duì)存活心肌的識(shí)別
2.1負(fù)荷超聲心動(dòng)圖技術(shù)評(píng)價(jià)心肌存活性 心肌缺血最根本的原因是由于心肌出現(xiàn)了供氧和需氧之間的矛盾。正常的冠狀動(dòng)脈有很強(qiáng)的儲(chǔ)備能力，其血流量可隨著心肌需氧量的增加而增加從而滿足心肌的需要。但對(duì)于有病變的冠狀動(dòng)脈，由于其血流量減少，在靜息狀態(tài)下冠脈已接近或超過(guò)最大儲(chǔ)備能力，當(dāng)心肌需氧量增加時(shí)，冠脈血流量不能相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致了心肌缺血的發(fā)生。負(fù)荷超聲心動(dòng)圖正是基于此原理[1]。心臟負(fù)荷的方法包括:藥物、運(yùn)動(dòng)及食道調(diào)搏，其中前者是較常用的方法，藥物主要包括:多巴酚丁胺、潘生丁、腺苷。由于負(fù)荷超聲心動(dòng)圖是建立在對(duì)節(jié)段心肌功能視覺(jué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上的，帶有主觀性和經(jīng)驗(yàn)依賴性。
2.2組織多普勒及其衍生技術(shù)評(píng)價(jià)心肌存活性
2.2.1組織多普勒技術(shù) 組織多普勒顯像技術(shù)(TDI)應(yīng)用多普勒原理，通過(guò)改變?yōu)V波條件，除去心腔血液產(chǎn)生的高速、低振幅頻移信號(hào)而保留心肌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低速、高振幅的頻移信號(hào)，實(shí)時(shí)反映心臟室壁運(yùn)動(dòng)信息，能夠更精確、直觀地定量分析室壁運(yùn)動(dòng)。該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)二維及M型超聲心動(dòng)圖的一些局限性，為定量分析心肌運(yùn)動(dòng)及功能提供了新的方法，對(duì)診斷心肌梗死后患者存活心肌具有很大的臨床應(yīng)用價(jià)值。其局限性在于超聲束與心肌運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角、心臟的水平移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)及儀器增益條件等均可影響TDI觀測(cè)結(jié)果。
2.2.2定量組織速度成像(QTVI) QTVI是基于彩色二維組織速度成像技術(shù)的基礎(chǔ)上，將彩色(運(yùn)動(dòng))信息與組織灰階信息進(jìn)行疊加,可存儲(chǔ)原始信息用于脫機(jī)后進(jìn)行多種顯像分析。它的幀頻相對(duì)于傳統(tǒng)的TDI有大幅度提高,增加了圖像的時(shí)間分辨力,可以精確地捕獲毫秒級(jí)時(shí)相內(nèi)組織運(yùn)動(dòng)的速度變化。
QTVI 技術(shù)的局限性在于它不能消除周圍組織牽拉和心臟整體運(yùn)動(dòng)對(duì)它的影響，即不能區(qū)分心肌的主動(dòng)與被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
2.2.3應(yīng)變及應(yīng)變率顯像(SI/SRI) SI與SRI是近年發(fā)展起來(lái)的評(píng)價(jià)局部心肌功能的新技術(shù)。SI是指心肌組織發(fā)生形變的能力，即心肌長(zhǎng)度的變化值占心肌原長(zhǎng)度的百分比。SRI是指心肌組織發(fā)生形變的速度，是心肌運(yùn)動(dòng)沿多普勒聲束方向上的速度梯度。SI與SRI技術(shù)克服了傳統(tǒng)的TDI技術(shù)的限制性，可將心臟整體移動(dòng)的影響降至最小，而且相對(duì)不受鄰近心肌節(jié)段功能的影響，有利于鑒別心肌的主動(dòng)收縮和被動(dòng)收縮。 2.3心肌聲學(xué)造影技術(shù)(MCE) 評(píng)價(jià)心肌存活性 MCE又稱心肌對(duì)比超聲心動(dòng)圖，是通過(guò)注射聲學(xué)造影劑灌注冠狀動(dòng)脈微血管結(jié)構(gòu)，從而使含血心肌的超聲心動(dòng)圖影像增強(qiáng)。心肌梗死時(shí)，梗死相關(guān)血管重建后，有部分心肌存在低灌注和無(wú)復(fù)流現(xiàn)象，是嚴(yán)重心肌壞死的表現(xiàn)。再灌注后梗塞區(qū)出現(xiàn)造影劑微泡，則表明該區(qū)域內(nèi)仍有存活心肌。
Shimoni等研究后認(rèn)為：心肌聲學(xué)造影不僅能夠很好的對(duì)微血管灌注進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且其再充盈曲線的參數(shù)亦能夠反應(yīng)冬眠心肌的微血管特性，從而能夠很好的預(yù)測(cè)局部心肌的存活性。
2.4超聲組織定征技術(shù)(UTC)評(píng)價(jià)心肌存活性 超聲組織定征是一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)機(jī)體組織細(xì)微結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài)的新技術(shù),可提供某些組織病變時(shí)病理生理改變的量化指標(biāo),可判斷心肌的病理改變的類型和程度。由聲源來(lái)的超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，若遇到兩種具有不同聲阻抗的介質(zhì)所形成的界面，若界面大于超聲波波長(zhǎng)則產(chǎn)生反射，若界面小于超聲波波長(zhǎng)則產(chǎn)生散射。散射是各方向性的，朝向探頭的散射即為背向散射。基于背向散射的超聲組織定征技術(shù)主要有背向散射積分技術(shù)、聲學(xué)密度定量技術(shù)、聲學(xué)定量技術(shù)、彩色室壁運(yùn)動(dòng)技術(shù)。
2.5斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（STI）評(píng)價(jià)心肌存活性 STI是在二維超聲圖像基礎(chǔ)上，在室壁中選定感興趣區(qū)，隨著心動(dòng)周期，分析軟件根據(jù)組織灰階自動(dòng)逐幀追蹤上述感興趣區(qū)內(nèi)心肌組織像素的位置和運(yùn)動(dòng)，獲得心肌組織速度、位移、應(yīng)變、應(yīng)變率等數(shù)據(jù)來(lái)分析心肌的運(yùn)動(dòng)。由于它不受聲束角度的限制，可定量比較一個(gè)切面上各部位心肌應(yīng)變，能較全面、敏感、精確地量化急性心肌缺血時(shí)心肌的局部功能。STI包括二維應(yīng)變分析和速度向量成像技術(shù)。
ChanJ等應(yīng)用二維應(yīng)變成像評(píng)價(jià)短軸和長(zhǎng)軸左室功能，從而對(duì)心肌梗死透壁程度(TME)進(jìn)行分級(jí)，以鑒別心內(nèi)膜下和透壁心肌梗死。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：透壁梗死心肌與正常心肌相比，心內(nèi)膜下梗死節(jié)段的縱向S和SR顯著降低，但在心內(nèi)膜下梗死節(jié)段和透壁心肌梗死節(jié)段之間無(wú)顯著差異。
2.6實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖技術(shù)（RT-3DE）評(píng)價(jià)心肌存活性 實(shí)時(shí)三維能實(shí)時(shí)顯示心臟正常與病理結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)以及動(dòng)態(tài)變化，逼真顯示以往二維超聲無(wú)法或很難獲得的切面結(jié)構(gòu)，顯示各結(jié)構(gòu)與病變的毗鄰位置及空間關(guān)系，提供更豐富的診斷信息[2]。對(duì)RT-3DE三維數(shù)據(jù)進(jìn)行脫機(jī)的軟件分析，可以簡(jiǎn)單地獲得左室整體容積與射血分?jǐn)?shù)。通過(guò)QLAB軟件分析獲取的17節(jié)段室壁局部的容積以及射血分?jǐn)?shù)曲線，能夠較好地直觀顯示不同節(jié)段室壁收縮功能的分布特點(diǎn)，對(duì)于冠心病的診斷有很好的使用價(jià)值。
既往研究表明，心肌聲學(xué)造影可以由心肌灌注缺損區(qū)大小評(píng)價(jià)危險(xiǎn)區(qū)心肌、梗死區(qū)心肌及存活心肌。但因每次注射造影劑后顯示氣泡反射的持續(xù)時(shí)間較短，不易全面了解心肌的灌注情況。實(shí)時(shí)三維在一次彈丸注射后能立即獲取整體心肌造影三維資料數(shù)據(jù)庫(kù)，而后再聯(lián)機(jī)或脫機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析處理，觀察左室各個(gè)節(jié)段的造影效果，確定有無(wú)灌注缺損區(qū)及其范圍。
綜上所述，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心肌存活性是各種冠脈血運(yùn)重建的前提和基礎(chǔ)，也是其療效的重要保證。任何方法都有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性，臨床醫(yī)師應(yīng)結(jié)合患者的特征和臨床可行性，選擇適合的方法，對(duì)那些有存活心肌的患者進(jìn)行血運(yùn)重建術(shù)，使其心功能恢復(fù)，從而改善預(yù)后，提高生存率和生活質(zhì)量。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]簡(jiǎn)文豪,楊浣宜.心血管超聲診斷學(xué).北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2006，114 -117.
[2]王新房.實(shí)時(shí)三維超聲動(dòng)圖超聲技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的新突破.中華超聲影像學(xué)雜志，2003，12:71-75.
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