心脏超声造影的临床应用进展
2016-02-21吴洋综述马小静审校
吴洋 综述 马小静 审校
(武汉亚洲心脏病医院超声中心,湖北武汉430022)
心脏超声造影的临床应用进展
吴洋 综述 马小静 审校
(武汉亚洲心脏病医院超声中心,湖北武汉430022)
心脏超声造影包括右心声学造影和左心声学造影。右心声学造影是一种有效诊断左房和右房之间是否存在右向左分流的方法,也可为临床提供相关的解剖及血流动力学资料[1]。左心声学造影是在常规超声心动图基础上使用超声造影剂增强技术,为临床疾病的诊断及治疗提供了新的思路。现对右心声学造影、左心声学造影的临床应用现状分别进行阐述。
1 右心声学造影
1.1 造影剂种类
1.1.1 振荡无菌生理盐水注射液
将0.9%生理盐水9 mL与1 mL空气混合成10 mL注射液,然后连通两个注射器,在两个注射器之间快速来回推注液体直至完全浑浊[2]。
1.1.2 振荡无菌生理盐水及自体血注射液
将0.9%生理盐水8 mL、1 mL自体血与1 mL空气混合成10 mL注射液,然后连通两个注射器,在两个注射器之间快速来回推注液体直至完全浑浊[2]。
1.1.3 双氧水声学造影剂
3%双氧水分装为2 mL 安瓿制剂。非发绀患者按体质量计算,为0.01 mL/kg;发绀患者剂量减半,为0.005 mL/kg[3]。
1.1.4 5%碳酸氢钠+维生素B6注射液
6 mL维生素B6与7 mL 5%碳酸氢钠混合至液体浑浊[4]。
1.2 临床应用
1.2.1 卵圆孔未闭合
卵圆孔未闭在人群中发生率是20%~25%[5],在大多数情况下,未闭合的卵圆孔很小,左房压高于右房压,房水平无明显分流血流,由各种因素导致右房压力高于左房压力时,会出现右向左分流。有些学者认为在右心显影3~6个心动周期以内左房内出现多于一个微泡,即可诊断卵圆孔未闭[6]。
1.2.2 房间隔缺损
部分中老年患者二维图像模糊,以及部分位置紧邻上、下腔静脉入口处房间隔缺损图像显示不清,房水平分流信号不明确,右心声学造影有助于明确诊断。
1.2.3 永存左上腔静脉
当存在永存左上腔静脉时,注入造影剂后,扩张的冠状静脉窦首先显影,而后造影剂进入右房、右室[7]。
1.2.4 肺动-静脉瘘
当存在肺动-静脉瘘时,右心显影后3~6个心动周期左心开始出现造影剂充盈,表明右心与左心间没有直接通道,而是肺动脉与肺静脉间存在异常交通。右心声学造影不仅可以明确诊断,而且可以快速无创评价肺动静脉封堵术后即刻及远期效果[8]。
2 左心声学造影
2.1 造影剂种类
左心声学造影对疾病的临床诊断、治疗及研究均有重要作用,目前全球被管理机构许可用作心脏超声造影的的左心系统造影剂有以下几种[9],被许可用于左心腔造影(LV opacification,LVO)和左室心内膜边界识别(LV endocardial border definition,EBD)。
2.1.1 Levovist
Levovist微泡直径2.0~3.0 μm(2.0~8.0 μm),其内为空气,外包裹了脂类,被许可在加拿大、欧洲和一些拉丁美洲及亚洲国家使用,用于LVO和频谱多普勒。
2.1.2 Optison
Optison微泡直径4.7 μm(1.0~10.0 μm),其内为全氟化碳气体,外包裹了人血清白蛋白,是第一个被美国FDA批准可用于LVO和EBD的造影剂,也可用于频谱多普勒,在加拿大也被许可使用。
2.1.3 Definity
Definity微泡直径1.5 μm(1.0~10.0 μm),其内为全氟化碳气体,外包裹磷脂,在美国和加拿大被许可用于LVO、EBD及频谱多普勒,在欧洲将商品名换成Luminity而使用。
2.1.4 SonoVue
SonoVue微泡直径2.5 μm(1.0~10.0 μm),其内为六氟化硫气体,外包裹磷脂,被许可在加拿大、欧洲和一些拉丁美洲及亚洲国家使用,用于LVO和频谱多普勒,是目前已经进入中国的唯一进口超声造影剂。
2.1.5 CARDIOsphere
CARDIOsphere微泡直径为4.0 μm(3.0~5.0 μm),其内为氮气,外包裹双层可生物降解聚合物膜,拟用于心肌造影超声心动图(myocardial contrast echocardiography,MCE),观察心肌血流灌注情况评价冠状动脉疾病,尚处于临床三期研究阶段。
2.1.6 Imagify
Imagify微泡直径2.0 μm,内包含十氟丁烷,外包裹合成聚合物,拟用于LVO和MCE,尚处于临床三期研究阶段。
2.2 临床应用
2.2.1 评价左室射血分数和节段性室壁运动
清晰显示左室心内膜边界是准确评估左室射血分数的关键,对于图像不佳(定义为:在任何一个心尖长轴标准切面无法清晰观察到2个或2个以上连续的心肌节段性心内膜结构),通过使用造影剂后可明显提高诊断图像的解剖结构分辨率[10-13]。在左室完全显影且无心尖部造影剂显影漩涡及基底段衰减现象时才能进行节段室壁运动分析和测量射血分数[13]。最近研究表明[14],对于同一个患者的左室收缩期射血分数评估,不同检查者结果之间的平均变异性由非造影增强条件下的二维经胸超声心动图的14.3%降低至造影条件下的8.0%,非造影增强条件下的三维经胸超声心动图的14.3%降低至造影条件下的7.4%,造影增强条件下的平均变异性与心脏核磁共振保持一致(7.9%)。因而心脏超声造影可用于需要精确评估射血分数(如接受化疗患者)和需要清晰显示心内膜(如评价胸痛症状和使用负荷超声心动图时)。
2.2.2 肥厚型心肌病的心尖部肥厚
心尖部肥厚在肥厚型心肌病中占比例为7%,但由于不能清晰显示心尖部心内膜边界,常规超声心动图可能无法发现而漏诊[8],因此如果怀疑心尖部肥厚但不能确定或排除时,需要进行心脏超声造影检查。如果存在心尖部肥厚,在造影剂下,心尖室壁厚度将清晰显示出来且在心腔内呈现特征性的“铲子征”[15]。
2.2.3 左室心肌致密化不全
心肌致密化不全的心肌结构增厚且运动幅度减低,由两层构成,一层心肌薄而致密化,另一层较厚而非致密化,该疾病可致心力衰竭和死亡[8]。当怀疑心肌致密化不全但常规二维超声心动图难以清晰显示结构时,使用超声造影检查,造影剂可填充左室肌小梁间的窦隙,使肌小梁及窦隙显示更为清晰[16]。目前孤立性心肌致密化不全的诊断标准尚未统一,2014 ASE指南[17]推荐在使用造影剂时,非致密化心肌厚度与致密化心肌厚度比值大于2:1可有助于该病的诊断。
2.2.4 明确左室血栓和心内肿瘤
左室血栓通常出现在心尖部,如果心尖结构显示不清,那么心尖部血栓可能难以确定或排除,此时使用超声造影检查可减少伪像干扰,清晰显示左室腔自基底段到心尖结构。最近一项针对具有发生血栓高危因素(患有心肌梗死或心力衰竭)的患者的研究表明[18],心脏超声造影发现血栓的敏感度几乎是非造影心脏超声的两倍(61% vs 33%,P<0.05),提高了诊断的准确率(92% vs 82%,P<0.01),发现血栓的患者中75%的血栓位于心尖部,在该研究中,心脏超声造影诊断结果与心脏核磁共振有高度一致性(k=0.79,P<0.001)。
心脏超声造影还可对心内血栓与肿瘤进行鉴别,血栓表现为心腔内充盈缺损,血栓内无造影剂充盈,而肿瘤内可出现不同程度的造影剂回声。
2.2.5 鉴别左室室壁瘤和假性室壁瘤
左室室壁瘤是心肌梗死常见并发症,表现为局部室壁变薄、心尖部膨出及室壁无运动或矛盾运动。常规超声心动图可以发现并确诊,但如果患者体型肥胖、肺气干扰等因素导致心尖部不能完全显示时,可能会漏诊心尖室壁瘤。使用心脏超声造影检查,可清晰显示室壁瘤结构及室壁运动异常,并可发现相关异常如心尖血栓等。心脏超声造影还可区分真性室壁瘤及假性室壁瘤,假性室壁瘤基底段部窄,呈瓶颈样,收缩期可见瘤体内造影剂充盈增强[19]。
2.2.6 增强多普勒信号
频谱多普勒用于评估心脏及血管血流速度,当多普勒信号弱或技术性低估峰值速度时,造影增强多普勒信号展示出其重要价值。如主动脉瓣狭窄患者用超声造影可增强显示并测量血流峰值速度[20]。由于多普勒检测超声造影的阈值远远小于二维超声,注入造影剂后先进行二维成像,然后再进行多普勒成像,注射造影剂开始时可获得最明显的多普勒信号增强,造影信号太强时会导致高估峰值速度,可降低多普勒增益,以获得边缘轮廓清晰的多普勒频谱。
2.2.7 负荷超声心动图的造影增强
负荷超声心动图通过对比分析静息状态和负荷状态下各节段室壁运动、腔室大小、左室功能来诊断冠状动脉疾病,具有较高的敏感性和特异性[21-22]。对比观察静息和负荷状态下各节段室壁收缩期功能状态是其主要指标,因此心内膜边界完整清晰的显示显得尤为重要。负荷状态时,使用超声造影能明显改善EBD,准确评估左室容量和射血分数,清晰辨别节段性室壁运动异常。目前中国常用的增加心脏负荷的方式为注入多巴酚丁胺或腺苷、平板运动及踏车运动。
2.2.8 MCE
MCE是通过先破坏观测心肌区域内所有的造影剂微泡,然后观察微泡再灌注情况来间接反映心肌的血流灌注状态,用于诊断冠状动脉疾病[13]。静息状态下,正常心肌血流再灌注在5个心动周期内出现造影剂现象,负荷超声则在2个心动周期内出现显像。如果显现时间晚于以上时间,则表明心肌灌注异常,如果心肌未充盈显示为充盈缺损,则表明此处心肌已梗死无灌注。目前有研究半定量及定量心肌血流灌注,但尚无统一的定量标准,多数医院处于定性观察状态,且对超声工作者经验有较高要求。
2.2.9 急诊科评估胸痛
急性胸痛是急诊科常见症状,其病因范围很广,从良性的肌肉骨骼问题到威胁生命安全的疾病如急性心肌梗死、主动脉夹层或急性肺动脉栓塞都可导致该症状的出现,在这一系列因素中,急性心肌梗死的发生频率更高[23-24]。目前早期诊断急性心肌梗死比较困难,因为病史、体格检查、心电图和胸片诊断的敏感度都较低,心肌损伤标志物是目前主要的诊断方式,但在胸痛发生数小时后才会释放到血清里[25]。超声心动图可用于检测具有急性冠状动脉综合征的患者,因为即使是短暂的冠状动脉闭塞(5~15 min),相对应的节段会出现运动幅度减低[26],各节段运动正常的患者为低危险族群,在24 h内出现不利事件的概率0.4%[11],而节段运动异常患者发生早期不良事件的可能性是节段运动正常患者的6倍[27-28]。因此,对于一个超声医生,对胸痛患者使用心脏超声造影主要是获得更高的敏感度去诊断微小的室壁运动异常。目前,多巴酚丁胺负荷超声心动图结合MCE应用较多,大量研究证实其具有良好的安全性[13]。
3 展望
右心声学造影及左心声学造影在各类心脏疾病诊断中具有重要的辅助作用,且使用方便、无创、安全有效,随着造影剂不断研发完善、造影技术的不断改进发展及定量诊断方法的不断提高,将在临床心血管疾病诊断和治疗中扮演更为重要的角色。
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Advances in Clinical Applicatin of Contrast Echocardiography
WU Yang,MA Xiaojing
(DepartmentofEchocardiography,WuhanAsianHeartHospital,Wuhan430022,Hubei,China)
吴洋(1980—),副主任医师,硕士,主要从事结构性心脏病研究。Email:asprins@163.com
马小静(1963—),主任医师,硕士,主要从事心血管急重症研究。Email:1256760455@qq.com
2016-06-30
2016-08-09