趙楊 綜述 劉俐 審校
1.北京大學(xué)深圳醫(yī)院超聲影像科,廣東 深圳 518000;2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院,廣東 汕頭 515000
川崎病(Kawasaki disease,KD)是一種全身性血管炎,而冠狀動(dòng)脈病變是KD 心血管后遺癥的一種重要形式,可導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈瘤形成,長(zhǎng)期還可引起冠狀動(dòng)脈狹窄、心肌缺血心功能異常等心血管后遺癥。此外,KD 血管病變也可累及大血管(頸動(dòng)脈和主動(dòng)脈),即便沒(méi)有冠狀動(dòng)脈病變的情況下也可能發(fā)生[1]。當(dāng)臨床考慮KD診斷時(shí),應(yīng)盡快進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查(Ⅰ級(jí),B 級(jí))[2],超聲心動(dòng)圖不僅可有效觀察冠狀動(dòng)脈形態(tài)和評(píng)估左室壁運(yùn)動(dòng)(Ⅰ級(jí),C 級(jí)),同時(shí)應(yīng)用血管超聲在有冠狀動(dòng)脈病變的KD患者血管僵硬程度的評(píng)估中也積累了證據(jù)(Ⅱa 級(jí),B 級(jí))[3]。近年超聲診斷技術(shù)在KD心血管的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛和深入,本文擬對(duì)目前評(píng)價(jià)KD心血管后遺癥的主要超聲應(yīng)用進(jìn)行綜述。
在KD中可應(yīng)用的超聲診斷技術(shù)有二維超聲心動(dòng)圖(two-dimensional echocardiography,2DE)、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)、負(fù)荷超聲心動(dòng)圖(stress echocardiography,SE)、斑 點(diǎn) 追 蹤 成 像(speckle tracking imaging,STI)以及心肌聲學(xué)造影(myocardial contrast echocardiography,MCE)、超聲造影技術(shù)(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)、血管內(nèi)超聲成像(intravascular ultrasound imaging,IVUS)。頸動(dòng)脈內(nèi)膜-中層厚度(carotid intima-media thickness,CIMT)是血管超聲檢測(cè)的一個(gè)重要心血管疾病事件的危險(xiǎn)指標(biāo)。
1.1 2DE 2DE具有無(wú)創(chuàng)性及可重復(fù)性特點(diǎn),是目前動(dòng)態(tài)評(píng)估KD 心血管后遺癥的常用影像學(xué)方法,為KD 臨床診斷及風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)提供重要依據(jù)[2]。最初2DE 以冠狀動(dòng)脈內(nèi)徑測(cè)量的絕對(duì)值對(duì)冠狀動(dòng)脈病變進(jìn)行定量評(píng)估,但由于沒(méi)有根據(jù)患者體型進(jìn)行調(diào)整,評(píng)估的準(zhǔn)確性較低。國(guó)內(nèi)外研究均表明經(jīng)體表面積校正的Z值(Z-score)法在評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈病變的嚴(yán)重程度及動(dòng)態(tài)變化中比僅使用內(nèi)徑測(cè)量值評(píng)估更佳[4-5]。日本循環(huán)學(xué)會(huì)科學(xué)委員會(huì)2020年指南建議5歲及以上患者優(yōu)先使用Z值≥2.5定義為冠狀動(dòng)脈病變(Ⅱa級(jí),B級(jí)),5 歲以下的患兒如果應(yīng)用Z 值難以評(píng)估時(shí),也可使用冠狀動(dòng)脈內(nèi)徑測(cè)量值[3]。美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)2017年指南還建議根據(jù)冠狀動(dòng)脈的Z值對(duì)KD患者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層、管理(Ⅱa 級(jí),B 級(jí))[2]。值得注意的是,應(yīng)用Z 值評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變的結(jié)果除受到患者性別、種族等影響外,還與檢查者的操作規(guī)范性有關(guān),微小的測(cè)量誤差可導(dǎo)致Z 值的較大變化,且使用何種指南及Z 值評(píng)分系統(tǒng)是一個(gè)既有爭(zhēng)議又存在偏好的問(wèn)題。近期韓國(guó)一項(xiàng)全國(guó)性調(diào)查研究分析6 889 例KD 患者應(yīng)用不同指南(日本及美國(guó))及五種不同Z值計(jì)算公式評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變結(jié)果之間的差異,發(fā)現(xiàn)使用不同指南和Z值系統(tǒng)會(huì)影響冠狀動(dòng)脈病變發(fā)病率和分類,且Z 值越高,差異越顯著[6]。因此,選擇了某一種指南和Z值計(jì)算系統(tǒng)時(shí),則應(yīng)始終如一地使用。近年來(lái)國(guó)內(nèi)專家也對(duì)KD 兒童冠狀動(dòng)脈Z 值進(jìn)行了研究,但仍有待更大樣本的研究以形成國(guó)內(nèi)KD 患者適用的Z 值系統(tǒng)[7-8]。此外,2DE還被用于評(píng)價(jià)心功能和心室壁運(yùn)動(dòng)特征(特別是左心室),瓣膜返流特征以及心包積液的描述。2DE 的局限性在于冠狀動(dòng)脈細(xì)小分支病變的觀察及冠狀動(dòng)脈內(nèi)血栓的有效識(shí)別以及心功能的精細(xì)評(píng)估等。因此,在KD 中有必要應(yīng)用先進(jìn)的超聲技術(shù)以獲得更細(xì)致、有效的心血管病變信息。
1.2 RT-3DE 相對(duì)于2DE提供的有限平面圖像信息,RT-3DE 可動(dòng)態(tài)、多角度顯示血管結(jié)構(gòu)及病變。錢大鈞等[9]發(fā)現(xiàn)在不典型KD 早期冠狀動(dòng)脈病變的識(shí)別中,RT-3DE 的顯示率高于2DE,而差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;但以CT 血管造影檢查結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn),RT-3DE 診斷的特異性為100%,敏感性為94%,提示RT-3DE 有助于提高冠狀動(dòng)脈病變的檢出率。在KD心功能的評(píng)估中RT-3DE廣泛用于評(píng)估心肌缺血室壁運(yùn)動(dòng)異常。WANG 等[10]則應(yīng)用RT-3DE 對(duì)KD 患者病程不同階段的左室收縮不同步運(yùn)動(dòng)指數(shù)進(jìn)行識(shí)別和量化,發(fā)現(xiàn)KD患者都存在急性期非同步化,其中無(wú)冠狀動(dòng)脈瘤KD 患者非同步化為短暫性,而冠狀動(dòng)脈瘤患者即使在恢復(fù)期仍存在同步化受損,提示在KD 中RT-3DE 可用于鑒別和定量分析左室收縮功能障礙。在冠狀動(dòng)脈的顯示中,RT-3DE 在冠狀動(dòng)脈正常近端區(qū)域成像是可行的,但在冠狀動(dòng)脈瘤較大的區(qū)域相較磁共振成像偏差增加[11]。近期研究開(kāi)始將RT-3DE與其他超聲技術(shù)融合應(yīng)用,為KD 患者心血管病變的診斷和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更全面的信息。
1.3 SE SE是臨床中KD患者心肌缺血診斷和隨訪的有效方法(Ⅱa 級(jí),B 級(jí)),其通過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)誘發(fā)心肌缺血,然后采用超聲心動(dòng)圖檢測(cè)心臟異常室壁運(yùn)動(dòng)情況[12]。SE 既可以使用運(yùn)動(dòng)也可以使用藥物誘發(fā)壓力,盡管運(yùn)動(dòng)更代表生理壓力,但因操作時(shí)圖像采集困難等原因,易出現(xiàn)假陰性,已發(fā)表的報(bào)道多使用多巴酚丁胺或腺苷進(jìn)行研究。NOTO等[13]通過(guò)冠狀動(dòng)脈造影和多巴酚丁胺SE進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)15年預(yù)后評(píng)價(jià)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),多巴酚丁胺SE檢測(cè)冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感性為90.5%,特異性為100%。該研究還提到DSE峰值時(shí)的壁面運(yùn)動(dòng)評(píng)分指數(shù)<1.25的患者15年累積無(wú)事件生存率為91.7%,表明DSE 為青少年KD 預(yù)后提供了可靠信息。在近期的超聲應(yīng)用中,SE多與RT-3DE、STI、MCE、組織多普勒成像技術(shù)相結(jié)合,對(duì)心功能進(jìn)行更定量的分析。應(yīng)用SE的限制在于,兒童對(duì)藥物的耐受性決定了是否能獲得有效結(jié)果。此外,醫(yī)師可能缺乏經(jīng)驗(yàn)及客觀性,以及開(kāi)展檢查時(shí)需配備相應(yīng)急救設(shè)備、人員以應(yīng)對(duì)心室顫動(dòng)或心肌梗死等不良反應(yīng)等,以上都是限制其在臨床應(yīng)用的因素。
1.4 STI STI 是近期發(fā)展起來(lái)可用于評(píng)估心肌應(yīng)變是的定量技術(shù),可對(duì)心肌特定區(qū)域斑點(diǎn)圖案的運(yùn)動(dòng)逐幀跟蹤,同時(shí)獲得多節(jié)段的心肌應(yīng)變信息。STI的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)角度依賴性、改善的信噪比、密集型分析用時(shí)短以及多維應(yīng)變、應(yīng)變率測(cè)量的可行性。三維STI 可獲得左室心肌整體縱向峰值應(yīng)變、整體圓周峰值應(yīng)變、整體面積峰值應(yīng)變及整體徑向峰值應(yīng)變信息。呂娟萍等[14]應(yīng)用三維STI 發(fā)現(xiàn)KD 患兒左室舒張末期容積和左室射血分?jǐn)?shù)與左室心肌整體縱向、圓周、面積峰值應(yīng)變呈顯著負(fù)相關(guān)性,與整體徑向峰值應(yīng)變呈正相關(guān)。LIN 等[15]發(fā)現(xiàn)KD 患者組與對(duì)照組相比左室心肌整體縱向、面積峰值應(yīng)變均下降(P<0.05),其中有冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張的KD 組整體圓周、徑向峰值應(yīng)變降低,但無(wú)冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張的KD 組沒(méi)有變化(P<0.05),且KD 患兒的左室收縮功能障礙比健康兒童嚴(yán)重,其中有冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張的KD 兒童的左室收縮功能障礙比沒(méi)有冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張的更嚴(yán)重。這些研究提示三維STI 可用于監(jiān)測(cè)KD 患者早期心功能變化。在STI 結(jié)合SE 的應(yīng)用中,楊再英等[16]經(jīng)二維STI 評(píng)估后發(fā)現(xiàn)KD 患者存在不同程度收縮功能損傷,且冠狀動(dòng)脈病變?cè)絿?yán)重,收縮功能損傷程度越高;運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后,與其他亞組及對(duì)照組相比,KD 伴冠狀動(dòng)脈瘤患者左心室縱向應(yīng)變未上升,其中部分患者經(jīng)心臟核磁共振證實(shí)存在心肌梗死或缺血,提示STI結(jié)合運(yùn)動(dòng)SE可更早識(shí)別出KD 患者心肌收縮功能異常。STI還被用于評(píng)價(jià)KD 患者早期頸動(dòng)脈彈性,YANG 等[17]研究發(fā)現(xiàn)KD患者的頸動(dòng)脈周向峰值應(yīng)變低于發(fā)熱患者和健康對(duì)照組(P=0.001和0.008),各組之間的CIMT無(wú)顯著差異。KD患者中冠狀動(dòng)脈病變組兒童的周向峰值應(yīng)變低于無(wú)冠狀動(dòng)脈病變組和對(duì)照組(分別為P=0.001、0.000);冠狀動(dòng)脈病變組的CIMT高于無(wú)冠狀動(dòng)脈病變組(P=0.014),表明應(yīng)用STI 可以反映KD 早期頸動(dòng)脈彈性功能的變化,為預(yù)測(cè)KD 患者未來(lái)心血管事件提供信息。STI已廣泛用于評(píng)價(jià)心肌缺血收縮及舒張功能改變,在KD心血管后遺癥的應(yīng)用中前景廣闊。
1.5 MCE MCE 被用來(lái)評(píng)估心肌細(xì)胞存活率,尤其是在缺血性心肌病和急性心肌梗死后嚴(yán)重左室功能障礙。微血管實(shí)時(shí)維持心肌活力,MCE利用微泡可以評(píng)估微血管的完整性,因此可以在無(wú)輻射的情況下快速獲得心肌活力的信息。呂創(chuàng)業(yè)等[18]以冠狀動(dòng)脈造影及CT 血管造影為參照,發(fā)現(xiàn)在慢性冠脈綜合征的應(yīng)用中,腺苷SE 聯(lián)合MCE 可以提高對(duì)異常室壁運(yùn)動(dòng)的識(shí)別,診斷特異性為82.1%、靈敏性為83.3%,準(zhǔn)確性為82.8%。LI 等[19]應(yīng)用RT-3DE 和MCE 評(píng)估2 型糖尿病患者左心室心肌功能障礙,發(fā)現(xiàn)這些患者出現(xiàn)左心室不同步運(yùn)動(dòng),心肌灌注減少,表現(xiàn)為彌漫性損傷,提示RT-3DE 聯(lián)合MCE 可以檢測(cè)心肌微血管灌注受損和心肌功能障礙。以往研究表明MCE 可有效評(píng)估KD 患兒冠狀動(dòng)脈狹窄病變側(cè)支動(dòng)脈及其心肌灌注,且安全可行[20]。雖然近期少有MCE在KD中應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道,MCE在KD患者冠狀動(dòng)脈病變定期隨訪中的應(yīng)用仍是有價(jià)值的。
1.6 CEUS 頸動(dòng)脈CEUS在臨床中廣泛應(yīng)用于粥樣硬化狹窄的定量分析及斑塊的定性評(píng)估,還可直接顯示頸動(dòng)脈血管外膜和斑塊內(nèi)新生血管。KD血管炎動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈血管外膜的炎癥變化先于內(nèi)膜,且血管外膜的增殖隨炎癥反應(yīng)增加。NOTO 等[21]應(yīng)用CEUS對(duì)伴有巨大冠狀動(dòng)脈瘤的成年KD患者的對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),冠狀動(dòng)脈瘤患者的平均CIMT 顯著增加,且頸動(dòng)脈血管外膜密度顯著增加,提示CEUS可能有助于評(píng)估伴巨大冠狀動(dòng)脈瘤的KD患者頸動(dòng)脈血管外膜增殖與動(dòng)脈硬化的相關(guān)程度。ZHANG等[22]應(yīng)用CEUS 聯(lián)合剪切波彈性成像發(fā)現(xiàn),斑塊內(nèi)新生血管越多,彈性就越小,兩者呈負(fù)相關(guān),提示剪切波彈性成像聯(lián)合CEUS可以通過(guò)評(píng)估斑塊的彈性和斑塊內(nèi)的新生血管,綜合評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的脆弱性。另一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管是近期缺血性卒中發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,可用于預(yù)測(cè)未來(lái)頸動(dòng)脈狹窄的發(fā)生[23]。CEUS 具有較低的成本、無(wú)電離輻射和無(wú)腎毒性等優(yōu)勢(shì),還具有與CT 血管造影相似的特異性和敏感性。雖然目前CEUS 在KD 中的應(yīng)用報(bào)道較少,CEUS 在頸動(dòng)脈等血管疾病的進(jìn)一步研究將更早、更有效地指導(dǎo)KD患者心血管風(fēng)險(xiǎn)分層和管理。
1.7 IVUS IVUS 是一種將超聲與心導(dǎo)管術(shù)結(jié)合的方法,可提供冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)徑、內(nèi)膜增厚和鈣化、血栓和斑塊等信息。KD患者血管內(nèi)皮功能障礙可能持續(xù)存在,尤其有伴冠狀動(dòng)脈病變的患者(Ⅱ級(jí)),可導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。WATANABE 等[24]應(yīng)用IVUS 發(fā)現(xiàn)KD 患者的冠狀動(dòng)脈病變中存在動(dòng)脈粥樣硬化樣改變,即使在發(fā)病一年內(nèi)亦如此。最新研究發(fā)現(xiàn)將光學(xué)技術(shù)(近紅外光譜)與IVUS聯(lián)合應(yīng)用,不僅能檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊脂質(zhì)(膽固醇)含量,為冠狀動(dòng)脈內(nèi)斑塊的監(jiān)測(cè)提供信息;還可用作首個(gè)用于識(shí)別繼發(fā)于冠狀動(dòng)脈斑塊的急性冠狀動(dòng)脈綜合征脆弱患者的診斷工具[25-26]。IVUS在KD中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)在于冠狀動(dòng)脈內(nèi)膜的詳細(xì)評(píng)估及冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端及血栓的顯示,還可精確識(shí)別血管壁的分層結(jié)構(gòu)[27],對(duì)細(xì)小血管內(nèi)緩慢血流也具有一定敏感性[28]。但I(xiàn)VUS 作為有創(chuàng)檢查,且有誘發(fā)冠狀動(dòng)脈并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),限制了該方法在KD兒童中的應(yīng)用。
1.8 CIMT CIMT 是臨床心血管事件的一個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)。CIMT的增厚可能是動(dòng)脈粥樣硬化改變的結(jié)果,也可能是由血管損傷和炎癥等原因引起。超聲是目前唯一的可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、非侵入性地觀察和測(cè)量CIMT 的檢查方法。GOPALAN 等[29]進(jìn)行了一項(xiàng)平均持續(xù)時(shí)間為6.9年的單中心長(zhǎng)期隨訪研究,發(fā)現(xiàn)KD患者的平均CIMT顯著高于對(duì)照組,且提示KD患者血脂異??赡軙?huì)持續(xù)存在。YAO 等[30]研究提示KD 患者CIMT與冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張程度呈正相關(guān)。童文靜等[31]發(fā)現(xiàn)KD患者CIMT 及踝肱指數(shù)的變化與冠狀動(dòng)脈病變程度有一定相關(guān)性,CIMT 聯(lián)合踝肱指數(shù)預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈病變的敏感度為81.2%,特異度為89.4%,高于單獨(dú)使用CIMT、踝肱指數(shù)預(yù)測(cè)(P<0.001,P<0.001),表明聯(lián)合檢測(cè)能為臨床預(yù)測(cè)KD患者冠狀動(dòng)脈病變程度提供可靠的信息。盡管CIMT 檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化可能存在缺陷,但這些研究突出了CIMT在KD患者前瞻性追蹤研究的重要性,即便沒(méi)有冠狀動(dòng)脈異常,也值得仔細(xì)的長(zhǎng)期隨訪。
自從KD首次報(bào)道至今已有50余年,KD的診斷、管理也不斷發(fā)展完善。超聲心動(dòng)圖因具有無(wú)輻射、非侵入性特點(diǎn)仍是KD 的首選影像學(xué)診斷方法,尤其是在冠狀動(dòng)脈病變的診斷和心肌缺血評(píng)估中,這些為KD 臨床診斷、管理提供了重要依據(jù)。隨著近年超聲技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展,多種先進(jìn)的超聲技術(shù)應(yīng)用在KD心血管后遺癥的評(píng)價(jià)中呈現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用的趨勢(shì),為KD患者心血管評(píng)價(jià)提供更全面、更具針對(duì)性的信息。超聲在KD 心血管的應(yīng)用中仍有局限性,必要時(shí)仍需要結(jié)合其他先進(jìn)的影像診斷技術(shù),如CT 冠狀動(dòng)脈造影相較超聲心動(dòng)圖在檢測(cè)冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端病變方面有其優(yōu)越性[32],因此,在KD心血管后遺癥中多種先進(jìn)的影像學(xué)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用也是未來(lái)研究的趨勢(shì)。