颈动脉超声与运动平板检查在冠心病诊断中的研究进展*
2019-03-19袁经林钟一鸣
杨 晨,袁经林,钟一鸣
(赣南医学院 1.2016级硕士研究生;2.第一附属医院心内科,江西 赣州 341000)
冠心病具有高死亡率、高致残率、高复发率等问题,不仅严重威胁人类的健康,同时也给社会和家庭带来了沉重的经济负担[1]。冠心病是一种慢性病,可导致多种并发症的出现,预后差,但早期合理干预,可以改善预后和减少并发症的发生,因此早诊断、早治疗才是防治冠心病的根本[2-3]。虽然诊断冠心病的“金标准”是冠脉造影,但它存在技术要求高、侵入性操作、成本高、难以普及等问题,并不适合冠心病的初步筛查,而颈动脉超声和运动平板安全、便宜、易于操作,可应用于冠心病的早期诊断。
1 颈动脉超声在冠心病诊断中的应用
1.1颈动脉内膜增厚是冠心病的独立预测因子动脉粥样硬化是一种全身性的慢性疾病,在动脉粥样硬化形成的过程中,病变主要发生在大中动脉,其中颈动脉是最容易受到影响的外周大血管。颈动脉粥样硬化改变和冠状动脉粥样硬化改变具有相似的病理基础和危险因素[4],颈动脉可作为反映全身动脉粥样硬化的理想窗口,可间接反映冠状动脉粥样硬化的病变程度和范围[5]。由于颈动脉和冠状动脉都属于中动脉,两者在解剖结构上高度相似,且两者粥样硬化的危险因素相差无几,如高血压、糖尿病、高血脂、高龄、高尿酸、高同型半胱氨酸、吸烟等,这些高度一致的危险因素可导致相同或相近的病理生理变化。相关研究作为动脉粥样硬化的早期特征性改变,可被认作为预测冠心病的重要指标,颈动脉中层内膜增厚是冠心病的独立预测因子,可在一定程度上反映和预测心脑血管事件的发生[6-8]。
1.2颈动脉内膜增厚和颈动脉斑块诊断冠心病价值的比较颈动脉内膜增厚是预测冠心病的可靠指标,通过超声检查可以发现颈动脉内膜增厚,能在一定程度上预测冠状动脉的狭窄及狭窄程度。一些研究人员如Luca Costanzo等[9]认为,虽然颈动脉内膜增厚预测冠心病有一定的价值,但在颈动脉内膜增厚预测冠心病的复杂性这方面还是缺乏重要联系。
颈动脉内膜增厚和颈动脉斑块都具有预测冠心病的价值,且颈动脉斑块与颈动脉内膜增厚相比,增加冠心病事件的发生率更高[10]。Inaba Y等曾做过一项颈动脉内膜增厚和斑块预测冠心病的Meta分析研究,结果表明颈动脉斑块ROC曲线下面积大于颈动脉内膜增厚ROC曲线下面积,并具有统计学意义[11],表明颈动脉斑块在预测冠心病这方面比颈动脉内膜增厚更有价值,是冠心病发生的独立预测因子[12]。颈动脉斑块与颈动脉内膜增厚相比,在预测冠心病患者的不良心血管事件和心源性死亡上更有预测价值[13]。
颈动脉内膜中层厚度和颈动脉斑块对冠心病的预测都具有一定的临床价值,且颈动脉斑块相比颈动脉中层内膜厚度对冠心病的预测价值更高、敏感度更好,更具有意义,这可能与斑块比中层内膜增厚出现更晚、病程更长,从而更容易累及多支冠脉病变有关系。
1.3颈动脉粥样硬化与冠心病病变程度的关系颈动脉内膜中层厚度及斑块Crouse积分与冠状动脉狭窄严重程度呈正相关性[14]。一项研究结果表明冠心病患者颈动脉中层内膜厚度显著高于对照组,且随冠脉病变严重程度加重而增高[15]。Solonen等曾做了一项研究[16],颈动脉中层内膜厚度与心肌梗死的发生率有关,颈动脉中层内膜厚度每增加0.1 mm,心梗的发生率增加11%。Goldberger等也做过一项类似的研究[17],颈动脉中层内膜厚度增加的速度若每年减少0.01 mm,患心肌梗死的概率则减少18%。
颈动脉超声可以发现颈动脉斑块,按斑块的声学特点,可将斑块分为低回声、等回声、强回声斑块,或者均质性和不均质性斑块,低回声和不均质性斑块为易损不稳定性斑块,容易发生破裂,脑卒中风险增加。等回声斑块是常见的类型,主要由胶原蛋白组成。强回声和均质性斑块较为稳定,不易发生破裂,心血管事件风险相对较低。由于动脉粥样硬化是一种全身性的慢性疾病,颈动脉存在易损性斑块往往也提示冠状动脉也可能有不稳定性斑块,不稳定性斑块容易破裂、溃疡,从而引发急性冠脉综合征。Kato等[18]的研究结果证实急性心肌梗死患者冠脉易损性斑块的形成与颈动脉斑块性质具有相关性。
颈动脉粥样硬化的严重程度常用Crouse积分来评估,Gensini评分可以有效的评估冠脉病变的严重程度。史素君等[14]曾对颈动脉斑块易损性与冠状动脉病变严重程度的相关性进行了研究,结果显示,冠脉轻、中、重度狭窄组颈动脉易损性斑块检出率为21.05%、26.92%、47.22%。单支、双支、三支病变组颈动脉易损性斑块检出率为25.71%、28.57%、55.31%;颈动脉不稳定斑块组的冠脉Gensini评分显著高于颈动脉稳定斑块组,具有统计学意义;且颈动脉Crouse积分高危、极高危组的冠状动脉狭窄程度Gensini评分显著高于低危、中危风险组,有统计学意义,表明冠状动脉粥样硬化越严重颈动脉不稳定性斑块的发生率越高,颈动脉Crouse积分也越高,冠脉病变越严重,越容易引发急性冠脉综合征。
此外也有研究报道,颈动脉斑块的数量、大小与冠脉病变程度也具有相关性[19]。Chung JW等认为颈动脉粥样硬化病变程度越严重,斑块数量越多,冠心病发生率也越高,冠脉病变程度也越严重[20]。斑块面积是用来衡量斑块大小的一个敏感性指标,能反映出动脉粥样硬化的进展,冠状动脉粥样硬化性心脏病患者的颈动脉斑块面积明显高于非冠状动脉粥样硬化性心脏病患者,且三支和双支冠脉病变组颈动脉斑块面积明显高于单支病变组患者[21]。
1.4颈动脉超声预测冠心病的指标颈动脉内膜增厚和颈动脉斑块可以作为预测冠心病的重要指标,由于颈动脉位置比较表浅,使用颈动脉超声可以有效的检测出颈动脉内膜增厚和斑块。颈动脉内膜中层增厚:颈总动脉干处的颈动脉内中膜厚度≥1.0 mm, 分叉处的颈动脉内中膜厚度≥1.2 mm。颈动脉斑块:局限性颈动脉内中膜增厚突入动脉管腔0.5 mm以上, 或较邻近颈动脉内中膜厚度增加50%以上, 或颈动脉内中膜厚度≥1.5 mm[22]。
2 运动平板在冠心病诊断中的应用
心电图创始人Einthoven在1908年发现,在运动后,心电图上有ST段压低的现象,随后Master在1941年首次提出了使用运动负荷试验来检测冠状动脉的功能状态。现运动负荷试验发展至今,已广泛应用于冠心病的初步筛查。
2.1运动平板诊断冠心病的标准目前国内运动平板试验常用的方案为Bruce方案和改良Bruce方案(分7级)。阳性标准:①运动过程中出现典型的心绞痛症状;②运动期间或运动后ST 段水平型或下斜型压低≥0.1 mV(60~80 ms)的患者;③心电图在无Q波可供诊断的导联ST段弓背状急性抬高≥0.1 mV(V1或aVR导联除外)。
2.2影响运动负荷试验结果的因素心电图运动负荷试验是心肌缺血诊断中最常用的非侵入性检查之一,适用于冠心病的初步筛查,具有安全、经济、操作简便的优点,但也存在一些不足,但由于受其他因素的影响,该试验也有假阳性、假阴性的表现。胡大一教授[23]曾报导心电图运动负荷试验对冠心病诊断特异性为68%,敏感性为77%。
运动平板试验出现假阳性结果与性别、高血压、自主功能紊乱、微循环障碍、心肌桥、药物、电解质紊乱等因素有关。①女性患者比男性患者运动平板试验更容易出现假阳性结果,这可能与雌激素水平有关,雌激素会影响运动时心电图ST段的改变,女性绝经期后更容易出现假阳性结果,即便绝经后服用了雌激素替代治疗,也比绝经期更容易出现假阳性结果;有研究显示女性运动平板出现假阳性的结果是男性的11倍[24]。②长期的高血压导致左心室肥厚性改变,由于左心室肥厚使心肌需氧量增加,但冠脉的血流灌注不能满足肥厚心肌代谢的需要时,造成心肌供血相对不足,心电图表现为高血压劳损样改变。③无冠心病患者合并自主功能紊乱时会影响心肌对儿茶酚胺的敏感性,会使敏感性升高,从而导致非冠心病的ST段异常改变。④心脏X综合征与心肌桥患者当运动负荷增加时,心肌耗氧量明显增加,但由于冠脉微循环障碍或心肌桥的存在导致心肌血流灌注相对不足诱发心绞痛,心电图上可表现为ST段的异常改变。⑤运动平板试验前,服用洋地黄类、三环类、甲基多巴、排钾类利尿剂会影响运动中心电图ST段的改变,这些药物会加重ST段下移;低钾状态下静息心电图可表现为ST段压低,在过度通气和运动中进一步加重ST段变化。
运动平板试验出现假阴性的结果与运动量、冠脉病变程度、侧支循环、药物影响等因素有关。①运动平板试验结果很大程度上受运动量的影响,运动耐量是运动平板诊断冠心病的最佳指标之一[25],当受试者未能达到规定的目标量而终止运动时,心电图可无异常改变。②其次单支血管病变较轻,侧支循环丰富,冠脉血流代偿能力强,单支病变影响心肌缺血的程度较轻、缺血面积范围较小,行运动平板试验时,可以代偿性的满足心肌需氧需血的要求,可出现假阴性的结果。③有研究表明,冠脉病变程度越重,累及病变血管越多,运动平板试验越容易出现阳性结果[26],但多支血管病变也可出现假阴性结果,多支冠脉血管病变时若病变血管所支配的心肌区域互为对立面,相互对立面的心肌缺血,心电相量可相互抵消,心电图上可表现为正常。④在运动平板试验前服用了如β受体阻滞剂、硝酸酯类、钙通道阻滞剂等抗心绞痛药物,这些药物可以改善心肌缺血,影响平板试验结果,容易造成漏诊。
2.3心电图变化对冠心病诊断的价值运动平板试验是通过运动来增加心脏负荷量使心肌耗氧量增加,诱发心肌缺血,心电图发生动态性改变,通过分析心电图的变化诊断冠心病。因此了解心电图变化的价值对诊断冠心病具有重要意义。
2.3.1心电图各波段改变的意义ST段下斜型或水平压低≥0.1 mV是公认诊断冠心病的良好指标,诊断冠心病的敏感度为68%,特异度为66%,但单纯的ST段下移作为诊断指标并不能很好的反映心肌缺血的严重程度,而将心率纳为变量的△ST/△HR和最大ST/HR斜率更能真实的反映出冠心病缺血的严重程度,且不受洋地黄类、钙拮抗剂等药物影响[27]。ST段抬高在运动平板试验中很少出现,ST段抬高提示在运动平板的过程有可能发生了透壁性心梗或冠脉痉挛。
QRS波延长可作为平板试验诊断冠心病和评价预后的指标,国外有研究报道QRS波延长诊断冠心病的敏感度为82%,特异度为88%[28];在女性冠心病患者中,QRS波延长比ST段改变诊断冠心病更敏感[29]。研究报道[30]QRS波时限>120 ms是心源性死亡的独立预测因子。QRS波延长可能与运动时诱发心肌缺血有关,心肌缺血时心肌细胞传导延缓,心电图上表现为QRS波延长。
运动平板诱发T波高耸对冠心病的诊断有一定预测价值,有研究表明运动平板诱发单纯T波高尖诊断冠心病的阳性率为90%,而运动负荷试验后T波低平或倒置诊断冠心病的阳性率才20%[31]。T波假性正常化诊断冠心病的阳性率为64.47%,有学者认为可将T波假性正常化作为运动平板的阳性指标[32]。近年来关于运动平板T波电交替的研究越来越多,多项研究结果都表明T波电交替可作为缺血性心脏病致恶性心律失常、心脏性猝死及危险分层预测指标[33-35],同时T波电交替也可指导临床药物诊疗,评估抗心律失常药物所带来的心律失常风险和治疗效果[36]。
正常U波除aVR导联外,在肢体导联和胸导联上U波都表现为直立状态,倒置的U波大多与心肌缺血、心肌肥厚、高血压、瓣膜病等有关[37]。排外其他因素的干扰后,平板试验中出现的U波倒置对心肌缺血具有诊断价值,且与ST段改变相比更具有诊断价值[38]。
aVR导联被称为“无人区”,是额面六轴系统中唯一指向右上方的导联,aVR导联可以反映出右室流出道、间隔部及基底部的心电活动。运动平板试验中aVR导联ST段抬高是冠心病左主干、左前降支、三支病变的重要预测因子,尤其是左主干病变。YAMAJI 等[39]研究发现,LM病变时avR 导联ST段抬高患者有81.8%;LAD病变时avR 导联ST段抬高患者有43%;RCA病变时avR导联ST段抬高者仅占8%。aVR导联ST段抬高意味着存在着严重的冠脉病变。
2.3.2可对冠脉病变部位进行大致定位多项研究结果表明运动平板心电图可以对冠心病病变部位进行大致的定位,郑守景等[40]研究发现右冠组Ⅱ、Ⅲ、aVF导联ST段改变者显著高于其他导联ST段改变者;左前降支组V4-V6导联ST段改变者显著高于其他导联ST段改变者。王晓燕等[41-42]发现Ⅱ、Ⅲ、aVF导联ST段压低改变预测右冠病变率为72.5%,明显高于其他导联;V1-V3导联、V4-V6导联ST段压低预测左前降支病变率分别为58%、72%,两者明显高于其他导联。
3 总 结
冠心病(CHD)目前已成为威胁人类健康的重大疾病。随着人口老龄化进程不断加速,以及人们生活和饮食习惯的改变,CHD的发病率、死亡率均逐年升高。面对日益增长的冠心病患病人群,应用安全简便的无创检查方法初步筛查冠心病显得尤为重要。二种检查不仅从超声血管结构变化、心肌缺血试验心电图改变来诊断冠心病,也可从颈动脉粥样硬化程度、心电图改变来预测冠心病的病变严重程度及病变部位,颈动脉超声和运动平板试验对诊断冠心病都具有重要意义。
二种检查都是诊断冠心病的重要手段,各有优缺点,但采用一种检查方法容易出现误诊情况。因此有必要采取更合适的检查方法来提高诊断冠心病的准确性。目前关于两者联合诊断冠心病的研究甚少;但有研究[43]将心脏彩超与心电图联合诊断冠心病,联合诊断与独立诊断对比,能更好的预测冠心病,临床诊断价值更高。或许将颈动脉超声联合运动平板诊断冠心病更准确,对诊断冠心病临床意义更大,值得我们进一步继续研究。