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超聲心動圖檢查在冠狀動脈疾病中的應用(二)
齊欣
100730北京醫(yī)院心血管內科
【關鍵詞】超聲心動描記術;冠狀動脈疾病
Application of echocardiography in coronary artery diseaseQiXin
DepartmentofCardiology,BeijingHospital,100730Beijing,China
【Key words】Echocardiography;Coronary artery disease
1負荷超聲心動圖評估存活心肌
負荷超聲心動圖檢查對于冠心病患者具有重要的診斷和預后意義。負荷超聲心動圖常用負荷方法包括運動負荷和藥物負荷。負荷超聲心動圖的綜合敏感性、特異性及預測值>80%。其中多巴酚丁胺負荷超聲心動圖是公認的檢測存活心肌的方法之一。對比觀察負荷超聲心動圖靜息狀態(tài)和負荷狀態(tài)的室壁反應類型,可以推測相應的臨床狀況:①沒有冠心病或可能性很小;②心肌缺血;③心肌梗死,沒有存活心??;④冬眠心肌、頓抑心肌等(表1)[1]。
表1 負荷超聲心動圖的反應及解讀
2對比超聲心動圖
對比超聲心動圖最初用于檢查心內分流。隨著技術的進步,目前靜脈使用的造影劑與超聲心動圖相結合在臨床工作中使用越來越廣泛,對冠心病心肌缺血和心肌梗死的診斷和預后都有重要的意義。對比超聲心動圖提高了冠心病的診斷敏感性,薈萃分析顯示,與冠脈造影診斷冠心病相比,對比超聲心動圖診斷冠心病的敏感度可達83%(95%CI:78%~88%) ,特異度80%(73%~87%),對比超聲心動圖診斷冠心病的敏感性高于心肌核素SPECT[2]。對比超聲心動圖明顯增強心內膜邊界的清晰程度,更有利于對整體和局部左室收縮功能的評價,有利于清楚顯示左心室血栓;同時,對比超聲心動圖可以評價心肌灌注以及微循環(huán)的情況(心肌活性),提供關于心肌活性的有價值信息,對于臨床預后的判斷有重要價值。
心內膜邊界的識別:造影劑充填心腔可以更加清晰地顯示心內膜邊界,因此可以使左心室容量和左室射血分數(LVEF)評價的重復性更好,對于節(jié)段性室壁運動異常的評價也更為準確。Malm等[3]在110例患者中,采用對比超聲心動圖和超聲心動圖諧波顯像測量左心室容量、LVEF,評價其重復性和準確性,以磁共振(MRI)作為獨立的“金標準”。結果發(fā)現:超聲心動圖諧波顯像低估左心室容量,對比超聲心動圖可以減輕此低估。當使用造影劑時超聲心動圖測量的左心室容量和LVEF與MRI測量值之間的差異更小。
Reilly等[4]在70例聲窗欠佳的重癥監(jiān)護室患者中評價對比超聲心動圖發(fā)現左室節(jié)段室壁運動異常的情況。采用16節(jié)段模型,分別觀察標準超聲心動圖顯像、諧波超聲心動圖顯像和對比超聲心動圖三種不同條件的室壁運動。發(fā)現標準超聲顯像顯示的無法判斷的節(jié)段為5.4段/例患者,諧波超聲顯像為4.4段/例患者(P=0.2),對比超聲心動圖為1.1段/例患者(P<0.0001)??隙ㄔ\斷的節(jié)段標準超聲顯像平均為7.8段,諧波超聲顯像平均為9.2段(P=0.1),對比超聲心動圖為13.7段(P<0.0001)。所以,在聲窗不佳的患者,對比超聲心動圖可以明顯提高評價左心室功能和室壁運動的準確性。
心肌活性的判斷:對比超聲心動圖除了可以增強心內膜邊界的清晰程度和清楚顯示左心室血栓外,還可以評價心肌灌注以及微循環(huán)的情況(心肌活性)。最初的動物試驗采用對比超聲心動圖評價灌注缺損。Cheirif等[5]研究15條開胸的犬,冠狀動脈短時結扎,對比超聲心動圖發(fā)現14條犬有灌注缺損,且與心肌核素顯示的缺損范圍一致性很好(r=0.58,P<0.05)。Meza和Kaul等[6-7]的研究也發(fā)現對比超聲心動圖和心肌核素二者在判斷心肌活性方面有非常好的一致性。一項薈萃了20項研究共738例患者的報告中,對比超聲心動圖預示心肌活性的敏感性為85%,特異性為70%[2]。
心肌梗死后預測心肌功能的恢復:針對心肌梗死患者的隨訪發(fā)現,心肌梗死后心肌灌注缺損的程度和嚴重性與心肌功能恢復的可能性呈負相關[8-10]。如果心肌梗死患者存在較大的灌注缺損(預示心肌沒有活性),其以后心肌功能恢復的可能性很小。如果節(jié)段性室壁運動異常的區(qū)域有潛在的灌注(說明有存活心肌),則在今后的隨訪中這種心肌的功能常常能夠恢復[8-9]。Main等[10]研究了35例急性心肌梗死的患者,心肌梗死2 d后行靜息二維超聲心動圖檢查判斷節(jié)段性室壁運動異常,隨后行對比超聲心動圖檢查判斷灌注情況,2個月后檢查心肌功能恢復情況。發(fā)現90%室壁運動異常但有灌注的節(jié)段在隨訪中功能都有所恢復。
Janardhanan等[11]發(fā)現對比超聲心動圖可以預測心肌梗死再灌注患者心肌功能恢復的情況。50例心肌梗死以后7~10 d的患者接受了對比超聲心動圖檢查。基線評估室壁增厚和增厚指數的情況,3個月后再次評估。發(fā)現84%心肌有灌注的節(jié)段功能恢復較好,而93%灌注缺損明顯的節(jié)段功能恢復欠佳。多因素分析顯示對比超聲心動圖結果可以獨立預測心肌功能的恢復。
Ito等[12]研究了39例急性前壁心肌梗死行急診PCI的患者,PCI后即刻行對比超聲心動圖檢查,PCI后1 d和1個月分別檢測LVEF。對比超聲心動圖顯示30例(77%)患者的梗死相關節(jié)段存在灌注。其余9例(23%)患者梗死相關部分顯示灌注缺損。有灌注的患者基線LVEF高。隨訪期間,LVEF在有灌注的患者較灌注減低或缺損的患者明顯提高(有灌注的患者LVEF基線42.3%,提高到56.4%,P<0.001;灌注減低或缺損的患者LVEF基線34.7%,隨訪后42.7%,相比沒有差別)。此研究表明對比超聲心動圖顯示的急性心肌梗死患者成功PCI后的灌注情況可以預測該患者整體心功能的恢復。
有研究顯示,急性心肌梗死后心肌灌注缺損的嚴重程度和以后心室擴張重構相關。在急性心肌梗死造影研究(AMICI)中,Galiuto等[13]研究了110例首次ST段抬高心肌梗死并成功灌注治療的患者。成功急診PCI后,評價肌酸激酶、ST段回落、TIMI 血流和心肌呈色分級等指標。灌注治療后1 d對比超聲心動圖評估灌注缺損(沒有活力的心肌)情況。6個月后隨訪觀察室壁運動積分指數(WMSI),室壁運動異常的程度、左室舒張末期容積(LVEDV)和LVEF等指標。6個月隨訪時發(fā)現,27例(25%)患者有左室重構。多因素分析顯示,只有TIMI血流<3級和對比超聲心動圖顯示的灌注缺損是左室重構的獨立危險因素。
急性心肌梗死后的預后意義:多個研究顯示了對比超聲心動圖在急性心肌梗死后的預后意義。心肌灌注減低與預后不良相關。Khumri等[14]研究發(fā)現首次前壁心肌梗死灌注異常的患者在長期隨訪中有死亡的高危險性。該研究者對167例急性前壁心肌梗死入院2 d的患者行對比超聲心動圖檢查,計算其灌注積分指數,平均隨訪39個月,發(fā)現灌注積分指數是死亡的強預測因子,并且在臨床表現和血管造影參數等基礎上提供進一步的預后價值。Dwivedi等[15]進一步證實了對比超聲心動圖的預后意義。Dwivedi等[15]研究了95例急性心肌梗死后病情穩(wěn)定的患者,在發(fā)病后7 d行對比超聲心動圖檢查。在隨訪的46個月的時間中,發(fā)生15宗事件(8宗心原性死亡,7宗非致死性心肌梗死)。在臨床特征、生化檢查、心電圖、超聲心動圖和冠脈造影等眾多有關預后的指標中,對比超聲心動圖結果獨立預測心臟死亡(P=0.01)和心臟性死亡或急性心肌梗死(P=0.002)。
3冠脈血流儲備
彩色多普勒技術的進步使得評價冠狀動脈血流(冠脈血流儲備CFR)成為可能,特別是針對前降支的血流評價。CFR定義為最大充血狀態(tài)下舒張期血流速度(腺苷注射后)與靜息狀態(tài)下舒張期血流速度的比值。無創(chuàng)性評價CFR對穩(wěn)定性冠心病和急性心肌梗死的患者均提供了重要的診斷和預后信息。
Voci等[16]證實經胸超聲心動圖評價CFR是可行的。他們的研究共入選44例不同嚴重程度的冠心病患者,檢查前降支和后降支的CFR情況。根據冠脈造影,患者分為3組:1組(0%~29%狹窄),2組(30%~69%狹窄),3組(≥70%狹窄)。前降支1組平均CFR為3.31(SD:0.54,15例患者),2組為2.49(SD:0.71,10例患者),3組1.12(SD:0.49,19例患者,P<0.0001);后降支CFR1組為2.62(SD:0.25,17例患者),2組2.33(SD:0.32,9例患者),3組1.40(SD:0.54,18例患者,P<0.0001)。CFR<2在前降支和后降支均可識別≥前降支狹窄。
同時,Rigo等[17-18]的研究也證實,負荷超聲心動圖陰性但確診或懷疑冠心病的患者,CFR檢查可以對預后分層提供額外的信息,CFR減低的患者長期預后欠佳。
有關急性心肌梗死后早期CFR價值的研究還不是很多,但是目前有證據表明急性心肌梗死后前降支CFR與受損心肌的活性相關。Ueno等[19]研究了29例急性前壁心肌梗死并成功PCI的患者,經胸超聲心動圖評價靜息和三磷腺苷負荷后前降支遠端的血流速度,分別在再血管化后即刻和24 h計算冠狀動脈的血流儲備。同時在再血管化之前和出院時[心肌梗死后(20 d)]觀察節(jié)段性室壁運動異常并計算WMSI。再血管化后即刻和24 h的冠脈血流速度儲備與出院時WMSI顯著相關(分別為r=-0.58,P<0.001和r=-0.80,P<0.0001)。再血管化后24 h的冠脈血流儲備預測存活心肌的最佳界值為1.5,敏感度達94%,特異度91%。其他的研究也顯示急性心肌梗死后早期評價的CFR與以后心肌活性相關[20]。
4三維(3D)超聲心動圖
三維超聲心動圖在臨床工作中的應用越來越廣泛,特別是在左心室容量和射血分數的評價中。對于節(jié)段性室壁運動異常的患者,左心室形狀不規(guī)則,3D超聲心動圖可以提供準確的左室容量和LVEF的信息[21]。
3D超聲心動圖在預示急性心肌梗死后左心室擴張方面發(fā)揮了作用。Mannaerts等[22]評價了33例急性心肌梗死的患者,分別在基線時(心肌梗死后6 d)和6個月以及12個月時進行3D超聲心動圖檢查。將LVEDV增加≥20%作為左心室重構的標準。3D超聲心動圖計算的球形指數是左室擴張的極佳預測指標。
Li等[23]研究62例急性心肌梗死的患者,心肌梗死后(72±5) h和6個月時進行3D超聲心動圖檢查。左心室重構定義為6個月時LVEDV較基線值增加20%。研究發(fā)現基線時左心室圓錐指數(即以二尖瓣瓣環(huán)內徑為直徑,左室長軸為高的圓錐體積)是預測左心室重構的良好指標。
實時3D超聲心動圖不僅能顯示整個心室的立體形狀和運動,而且可準確計算出某一節(jié)段室壁的局部心搏量及EF。Collins等[24]將左心室分為36個節(jié)段應用實時3D超聲心動圖對室壁運動異常進行評估,評估正確率73%。郭薇等[25]研究表明,利用實時3D超聲心動圖獲取實時三維全容積圖像,進行左室容積-時間曲線的定量分析,實時顯示16節(jié)段左心室容積變化曲線,測量心肌缺血時心室運動的整體和局部容積、峰值時間及EF等參數。他們發(fā)現心肌缺血組的容積-時間曲線圖形不規(guī)則,節(jié)段運動不一致。左室整體收縮末期容積(ESV)增加、EF值降低,反映整體心肌收縮力和射血能力減弱;局部ESV最大值和最小值增加、局部EF值降低,反映局部心肌的收縮力和射血能力減弱。研究表明實時3D超聲心動圖左室容積-時間曲線參數能全面反映心肌缺血時整體和局部心室容積、室壁運動及心室功能的動態(tài)變化,為心肌缺血的診斷與治療提供更完整可靠的定量信息。
綜上所述,超聲心動圖在冠心病心肌缺血和心肌梗死的診斷治療中,具有獨特的優(yōu)勢和巨大的價值。隨著超聲新技術的不斷出現并逐步應用到臨床,超聲心動圖能更加精確的測量心臟的結構和功能,對局部心肌灌注情況、冠狀動脈血流、心腔內壓力和血流動力學等參數以及預后等的評價都有越來越重要的作用,是臨床不可或缺的工具[26]。
參考文獻
[1] 齊欣.心肌梗死的超聲心動圖診斷[J].臨床心電學雜志,2011,20(3):179-181.
Qi X.Echocardiographic diagnosis on myocardial infarction[J].J Clinic Electrocardio, 2011,20(3): 179-181.
[2] Pathan F, Marwick TH. Myocardial perfusion imaging using contrast echocardiography[J]. Progr Cardiovas Dis,2015,57(3):632-643. DOI: 10.1016/j.pcad.2015.03.005.
[3] Malm S, Frigstad S, Sagberg E, et al. Accurate and reproducible measurement of leftventricular volume and ejection fraction by contrast echocardiography: a comparisonwith magnetic resonance imaging[J]. J Am Coll Cardiol,2004,44(5):1030-1035.
[4] Reilly JP, Tunick PA, Timmermans RJ, et al. Contrast echocardiography clarifiesuninterpretable wall motion in intensive care unit patients[J]. J Am Coll Cardiol,2000,35(2):485-490.
[5] Cheirif J, Desir RM, Bolli R, et al. Relation of perfusion defects observed withmyocardial contrast echocardiography to the severity of coronary stenosis: correlationwith thallium-201 single-photon emission tomography[J]. J Am Coll Cardiol,1992(6),19:1343-1349.
[6] Meza MF, Mobarek S, Sonnemaker R, et al. Myocardial contrast echocardiographyin human beings: correlation of resting perfusion defects to sestamibi single photonemission computed tomography[J]. Am Heart J,1996,132(3):528-535.
[7] Kaul S, Senior R, Dittrich H, et al. Detection of coronary artery disease withmyocardial contrast echocardiography: comparison with 99mTc-sestamibi singlephotonemission computed tomography[J]. Circulation, 1997,96(3):785-792.
[8] Hayat SA, Senior R. Myocardial contrast echocardiography in ST elevationmyocardial infarction: ready for prime time[J]? Eur Heart J 2008,29(3):299-314. DOI: 10.1093/eurheartj/ehm621.
[9] Dijkmans PA, Senior R, Becher H, et al. Myocardial contrast echocardiographyevolving as a clinically feasible technique for accurate, rapid, and safe assessment ofmyocardial perfusion: the evidence so far[J]. J Am Coll Cardiol,2006,48(11):2168-2177.
[10] Main ML, Magalski A, Chee NK, et al. Full-motion pulse inversion power Dopplercontrast echocardiography differentiates stunning from necrosis and predictsrecovery of left ventricular function after acute myocardial infarction[J]. J Am Coll Cardiol,2001,38(5):1390-1394.
[11] Janardhanan R, Swinburn JM, Greaves K, et al. Usefulness of myocardial contrastechocardiography using low-power continuous imaging early after acute myocardialinfarction to predict late functional left ventricular recovery[J]. Am J Cardiol, 2003, 92(5):493-497.
[12] Ito H, Tomooka T, Sakai N, et al. Lack of myocardial perfusion immediately aftersuccessful thrombolysis. A predictor of poor recovery of left ventricular function inanterior myocardial infarction[J]. Circulation, 1992,85(5):1699-1705.
[13] Galiuto L, Garramone B, Scara A, et al. The extent of microvascular damage duringmyocardial contrast echocardiography is superior to other known indexes of postinfarctreperfusion in predicting left ventricular remodeling: results of the multicenter AMICI study[J]. J Am Coll Cardiol,2008,51(5):552-559. DOI: 10.1016/j.jacc.2007.09.051
[14] Khumri TM, Nayyar S, Idupulapati M, et al. Usefulness of myocardial contrastechocardiography in predicting late mortality in patients with anterior wall acutemyocardial infarction [J]. Am J Cardiol,2006,98(9):1150-1155.
[15] Dwivedi G, Janardhanan R, Hayat SA, et al. Prognostic value of myocardial viabilitydetected by myocardial contrast echocardiography early after acute myocardial infarction[J]. J Am Coll Cardiol,2007,50(4):327-334.
[16] Voci P, Pizzuto F, Mariano E, et al. Measurement of coronary flow reserve in the anterior and posterior descending coronary arteries by transthoracic Doppler ultrasound[J]. Am J Cardiol, 2002, 90(9):988-991.
[17] Rigo F, Cortigiani L, Pasanisi E, et al. The additional prognostic value of coronary flow reserve on left anterior descending artery in patients with negative stress echo bywall motion criteria. A Transthoracic Vasodilator Stress Echocardiography Study[J]. Am Heart J, 2006,151(1):124-130.
[18] Rigo F, Sicari R, Gherardi S, et al. The additive prognostic value of wall motion abnormalities and coronary flow reserve during dipyridamole stress echo[J]. Eur Heart J,2008,29(1):79-88.
[19] Ueno Y, Nakamura Y, Kinoshita M, et al. Can coronary flow velocity reserve determined by transthoracic Doppler echocardiography predict the recovery ofregional left ventricular function in patients with acute myocardial infarction[J]? Heart,2002,88(2):137-141.
[20] Montisci R, Chen L, Ruscazio M, et al. Non-invasive coronary flow reserve is correlated with microvascular integrity and myocardial viability after primary angioplasty in acute myocardial infarction[J]. Heart, 2006,92(8):1113-1118.
[21] Morbach C, Lin BA, Sugeng L.Clinical application of three-dimensional echocardiography[J]. Prog Cardiovasc Dis,2014,57(1):19-31. DOI: 10.1016/j.pcad.2014.05.005.
[22] Mannaerts HF, van der Heide JA, Kamp O, et al. Early identification of left ventricular remodelling after myocardial infarction, assessed by transthoracic 3D echocardiography(8) [J]. Eur Heart J, 2004,25:680-687.
[23] Li F, Chen YG, Yao GH, et al. Usefulness of left ventricular conic index measured by real-time three-dimensional echocardiography to predict left ventricular remodeling after acute myocardial infarction[J]. Am J Cardiol,2008,102(11):1433-1437. DOI: 10.1016/j.amjcard.2008.07.034.
[24] Collins M,Hsieh A,Ohazama CJ,et al.Assessment of regional wall motion abnormalities with real-time 3-dimensional echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,1999,12(1):7-14.
[25] 郭薇,陳斌,陳德偉,等.實時三維超聲心動圖左室容積-時間曲線定量分析缺血心肌的臨床意義[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2006,22(4):273-275.DOI: 10.3969/j.issn.1002-0101.2006.04.012.
Guo W,Chen B,Chen DW,et al.Clinical significance of real-time three-dimensional echocardiographic quantitative analysis for ischemic myocardium using left ventricular volume-time curves[J]. Chin J Ultras Med, 2006,22(4):273-275. DOI: 10.3969/j.issn.1002-0101.2006.04.012.
[26] 齊欣. 超聲心動圖檢查在冠狀動脈疾病中的應用(一)[J]. 中國心血管雜志, 2015, 20(6): 420-423. DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2015.06.004.
Qi X. Application of echocardiography in coronary artery disease[J]. Chin J Cardiovasc Med, 2015, 20(6): 420-423. DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2015.06.004.
(本文編輯:周白瑜)
(收稿日期:2015-12-12)
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DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2016.01.006
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