心肌声学造影与心肌造影负荷超声心动图在冠心病的研究进展

朱娜，陈立斌，王胜煌

心肌声学造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)是诊断微循环水平心肌灌注的新技术，利用声学微气泡作为造影剂经冠状动脉或周围静脉注入，应用超声技术接收声学微气泡的背向散射信号而实现心肌灌注显像。负荷超声心动图(stress echocardiography，SE)是在运动、药物、电生理负荷条件下，运用超声手段观察室壁运动变化，评价正常人和各种心脏病患者的心脏功能，判断心肌缺血，检测存活心肌，并对疾病进行危险分层的一种无创检查方法。随着MCE和SE技术的发展与成熟，许多研究者将两者相结合即心肌造影负荷超声心动图(myocardial contrast stress echocardiography，MCSE)，其能够更为准确的观察心内膜边界、室壁运动，并能同时评估心肌灌注，还可评估存活心肌的收缩功能及血流储备情况［1］。现就MCE与MCSE在冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的研究及应用进展综述如下。

1 MCE的临床应用现状

1.1 早期识别心肌危险区与评估心肌梗死的范围急性心肌梗死时，含有微泡的血液不能进入闭塞血管灌注区域的微循环，MCE表现为局部超声反射强度降低，出现造影剂充盈缺损，此区域称为危险区。危险区代表心肌缺血，而真正的心肌梗死范围常常比危险区小。MCE在急性心肌梗死的极早期就可准确的识别局部的心肌灌注异常，确定危险区面积［2］，还能有效显示危险心肌的部位、范围及梗死心肌的范围与透壁程度［3］，故对临床诊疗的决策有着重要意义。研究表明MCE与SPECT相比，两者判断梗死心肌节段的一致性达83%，对SPECT检测出有血流灌注异常的心肌节段，MCE检出的敏感性和特异性分别为87%和91%［4］。

1.2 评估冠状动脉侧支循环 心肌缺血时，若能及时建立充分的侧支循环供血，缺血心肌则可部分或完全避免坏死。因此，对冠状动脉侧支循环的评估，有利于判断心肌的存活性及功能恢复之可能性。冠状动脉造影只能显示血管内径＞200 μm的血管，而MCE可评价血管内径＜100 μm的侧支循环血管，故MCE对侧支循环的评价可能优于冠状动脉造影［5］。

1.3 评价介入治疗或冠状动脉搭桥术的疗效 在血运重建手术前应用MCE可以判断心肌梗死的部位、范围，有无存活心肌，有助于选择手术方案;血运重建手术中根据MCE显示的心肌灌注情况判断手术是否成功。若血运重建手术后MCE显示毛细血管容积、局部血流速度、局部心肌血流量均明显增加，则表明该手术治疗确实已改善微血管水平的心肌灌注。MCE是目前评价AMI再灌注后微血管复流的最理想的方法［6］。

1.4 评价左室功能的恢复 心肌梗死复流后，室壁运动减弱或消失的局部心肌应用MCE技术评估，若心肌节段有造影剂充盈，则室壁运动恢复较快且比例高;而造影剂充盈缺损的节段几乎不能恢复;故MCE能可靠的预测急性心肌梗死后左室功能的恢复［7］。姚桂华等［8］研究表明，MCE 技术可以获得充分的心肌浊化和清晰的左室心内膜轮廓，并能同时显示心肌增厚率和室壁运动，不仅能够定量评价心肌灌注，而且可以同时评价心肌功能。

1.5 评估冠状动脉内皮功能 冠状动脉内皮功能障碍早于冠状动脉硬化的出现，是冠状动脉早期粥样硬化最突出的病理生理改变，并持续存在于整个病变过程。Lindner等［9］的研究报道正常的内皮细胞表面无微泡黏附，而异常的内皮细胞则有大量的微泡黏附;有大量微泡黏附的区域行常规病理组织学检查无特殊变化，而在电子显微镜下可发现有超微结构的改变，表明MCE可用于早期检测冠状动脉内皮功能障碍。杨欣等［10］报道MCE可以定量分析动脉粥样硬化心肌微血管的内皮依赖性舒张功能和内皮非依赖性舒张功能。

2 MCE在冠心病治疗中的实验性研究

2.1 血栓的定位与治疗 将能与血栓成分特异性结合的抗体或配体，与造影剂微泡表面的蛋白质或脂质体相结合，微泡经静脉进入人体后，其表面携带的特异性抗体或配体与血栓结合，达到显示血栓部位的目的。在高频超声波的照射下，微泡造影剂可增强超声波的空化效应，以增强超声诱导的血栓溶解［11］。

2.2 MCE介导基因转染 随着分子生物学及超声医学的发展，将靶基因黏附于造影剂微泡上，经静脉注入人体，在体外进行适量的超声辐照，则可以明显提高基因的转移和转染，以达到治疗的目的。超声介导基因转染的机制目前尚不清楚，Juffermans等［12］认为超声联合微泡能够增加细胞内过氧化氢的生成，从而使细胞膜通透性增加，使基因等物质进入细胞内，从而促进基因转染。国内周中江等［13］的研究表明超声介导微泡可向大鼠心肌靶向运输VEGF165基因，并可促进缺血心肌组织的血管新生效应。

3 MCSE在冠心病中的研究进展

3.1 评价心肌血流储备及早期诊断冠心病 冠状动脉血流储备(coronary vasodilator reserve，CVR)是评价冠状动脉微循环和冠状动脉狭窄后心肌血流灌注变化的敏感指标。研究表明小剂量多巴酚丁胺药物负荷试验能提高心肌声学造影的敏感性，有利于检出那些虽未影响静息状态心肌灌注但已损害了心肌血流储备的冠状动脉病变［14］。在静息状态下，由于微动脉的代偿性扩张，一定程度内的冠状动脉狭窄(＜85%)其供血区的心肌血流量可保持不变，但这种代偿性的扩张部分消耗了微血管储备能力，在药物或运动负荷下，狭窄冠状动脉供血区心肌节段的心肌血流量仅能轻度增加，而正常冠状动脉节段的心肌血流量则显著增加，应用MCSE分析局部心肌灌注，了解其CVR能力，可用于早期诊断冠心病［15-16］。Malm等［17］对43例冠状动脉狭窄患者进行MCSE检查并与冠状动脉造影进行比较，研究发现静息状态下无明显狭窄区域(＜50%)与明显狭窄区域(＞50%)的灌注量及灌注速度均无明显差别;而负荷后明显狭窄区域的灌注指标明显低于无明显狭窄区域。Abdelmoneim等［18］用 MCSE研究冠心病，发现冠状动脉狭窄的患者其毛细血管容积、局部血流速度、局部心肌血流量均低于冠状动脉正常者。王伟等［19］通过比较静息与腺苷负荷后的微循环血流指标，表明MCSE可定量的检查心肌微血管功能，评价微循环的心肌灌注水平。Bekkers等［20］也报道了MCSE可用于研究微循环障碍，评估微循环的心肌血流储备。Jeane等［21］应用MCSE分析778例患者的心肌灌注及室壁运动，结果表明冠心病早期即可出现心肌灌注异常，MCSE可早期检测出冠状动脉病变。综上所述，MCSE是临床上检测心肌微循环血流灌注水平，评价心肌血流储备，进而早期诊断冠心病的理想方法。

3.2 检测存活心肌 存活心肌包括顿抑心肌和冬眠心肌。顿抑心肌是指心肌短暂缺血而未发生坏死，再灌注后局部心肌血流恢复至缺血前水平，但其结构、代谢和功能的损害需数小时至数周才能恢复，在临床上表现为心肌血流恢复与机械功能恢复不匹配。冬眠心肌指长期低血流灌注状态导致严重、慢性缺血，表现为静息时心肌及左室功能下降，当冠状动脉血流恢复后，心肌功能可延迟恢复正常。对于心肌缺血区域内有存活心肌者再血管化后存活心肌功能恢复，心室功能改善，而无存活心肌者再血管化后心室功能不能恢复，故前瞻性地及时、准确地检测出存活心肌对冠心病患者的临床诊疗决策及预后改善有着重要意义。MCE可以通过评估心肌微血管的灌注水平及血管的完整性来识别存活心肌［22］。基础状态下MCE显示为充盈缺损的心肌阶段，与负荷试验结合后若充盈缺损能改善或消失，则提示该心肌节段为存活心肌。Korosoglou等［23］对41例射血分数＜40%的慢性缺血性心脏病患者进行心肌活性检测，将实时MCE联合低剂量多巴酚丁胺负荷试验与正电子发射计算机体层摄影术(PET)相比较，发现定量MCSE检测存活心肌的敏感性为96%、特异性为63%、准确性为 83%，均高于 PET，认为MCSE是一个检测存活心肌的好方法。Rocchi等［24］对25例冠心病患者同时在双嘧达莫负荷条件下进行能量多普勒心肌造影、SPECT和血管造影检查，发现能量多普勒心肌造影和SPECT对发现心肌缺血有84%的一致性，MCSE是评价心肌血流灌注较敏感和特异的方法，能更准确地观察局部室壁的血流灌注，检测局部心肌储备功能，鉴别存活心肌。定量实时心肌声学造影与负荷试验相结合能提高检测存活心肌的灵敏度，是一项安全、可靠的检测存活心肌的方法，可用于存活心肌的临床评价［14］。

4 MCSE与冠状动脉慢血流

冠状动脉慢血流是指除外严重的冠状动脉狭窄、冠状动脉成型术后、冠状动脉造影术中冠状动脉内气栓、冠状动脉痉挛、血栓、冠状动脉扩张、心肌桥、心脏瓣膜病、结缔组织病等原因后，在冠状动脉造影中没有发现冠状动脉存在明显病变，而远端血流灌注延迟的现象。随着冠状动脉造影的普及，这种现象的存在则较为普遍，也越来越受到重视，已经成为国内、外学者研究的热点课题。冠状动脉慢血流的发生机制尚不明确，目前认为与冠状动脉微循环功能障碍有关。国内学者王红石等［25］研究发现冠状动脉慢血流现象与心电图负荷试验阳性相关，阳性率达47.6%，提示冠状动脉慢血流患者在负荷状态下存在心肌缺血的可能。我们前期应用MCE研究冠状动脉慢血流患者的心肌血流灌注，结果提示静息状态下冠状动脉慢血流患者的心肌血流量低于冠状动脉血流速度正常组。MCSE作为一种安全无创的检查手段，可有效地评价微循环的完整性，弥补了冠状动脉造影只能显示直径较大的血管的狭窄程度、范围而无法判定微循环心肌灌注情况的局限性，随着近年研究的深入，有学者应用MCSE来研究冠状动脉慢血流，期望通过该方法了解冠状动脉慢血流患者的心肌微循环灌注，进一步研究冠状动脉慢血流的病理机制。但是目前仅有个别小样本的研究报告，其研究结果尚未被广泛认可。如Sharman等［26］应用MCSE评价10例冠状动脉慢血流患者的心肌微循环的血流储备，发现冠状动脉慢血流患者在负荷状态下无明显的血流动力异常。

5 MCE及MCSE的展望

近年来，随着MCE基础理论、声学造影剂与显像技术的迅速发展，MCE技术取得了迅速的发展，已从实验室研究走向临床应用，成为临床上实时、安全、准确评价心肌灌注的诊断技术，可用于心肌梗死的诊断，评价介入治疗或冠状动脉搭桥术的疗效，评价侧支循环，鉴别存活心肌等。研究表明MCSE评价心肌灌注水平较MCE更准确，尤其对于侧壁和前壁的心肌段。造影剂还能使左室腔显影，提高静息和峰值负荷时对心内膜边界的检出，使对图像的分析更准确，同时也使负荷试验对观察者的依赖程度减低［27］。由于负荷心肌声学造影的实时、简便、无放射性损伤等优点，加之造影剂的不断改进，超声技术的日益发展和计算机图像处理能力的加强，心肌声学造影与负荷超声心动图相结合将会给冠心病的诊治带来广阔的前景。

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