心肌声学造影定量评估急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗术后心肌微循环功能效果

刘佳琪， 刘楠楠， 焦晓芳， 周微微， 孙旌舒， 苏瑀芯， 王靖云

1.大连医科大学北部战区总医院研究生培养基地，辽宁 沈阳 110016；2.北部战区总医院 全军心血管病研究所，辽宁 沈阳 110016

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是一种冠状动脉血流突然中断的疾病，其诊断和治疗的重点主要集中在恢复冠状动脉血流量上，急性冠状动脉闭塞可由急性冠状动脉斑块破裂、冠状动脉栓塞、血管痉挛或急性冠状动脉夹层引起[1-2]，从而导致心肌坏死。心肌声学造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)可以定量测量不同节段的心肌灌注和微循环灌注[3]。本研究应用MCE技术，定量分析AMI患者经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention，PCI)后的心肌节段及相邻节段心肌微循环的灌注情况。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取自2019年10月至2021年8月北部战区总医院收治的有胸痛症状的90例AMI患者为AMI组，其中，男性67例，女性23例；平均年龄(68.3±5.6)岁。另选取同期收治的30例有胸痛症状及心电图异常(ST段略下移或T波略低平)，但行超声心动图检查无明显异常的患者为对照组(C组)，其中，男性18例，女性12例；平均年龄(54.2±5.5)岁。两组患者的一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。纳入标准：无PCI治疗史；突发胸痛；AMI组心电图表现为V1-V4、V5、V6、Ⅰ、AVL导联ST段弓背向上抬高；AMI组患者冠状动脉造影(coronary arteriography，CAG)结果显示左前降支(left anterior descending，LAD)闭塞，而左回旋支(left circumflex branch，LCX)、右冠状动脉(right coronary artery，RCA)及其分支未见明显狭窄或狭窄程度<50%，PCI术后心肌梗死溶栓治疗(thrombolysis in myocardial infarction，TIMI)血流分级为3级；C组心电图表现为V1-V4、V5、V6、Ⅰ、AVL导联ST段略下移或T波略低平；C组患者CAG结果显示LAD、LCX、RCA及其分支未见明显的狭窄或狭窄程度<50%。排除标准：无法获得满意、清晰的MCE图像者；需要进行电除颤抢救或需要进行透析治疗者；对六氟化硫过敏者。本研究经医院伦理委员会批准。所有研究对象均知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 术前常规超声及MCE检查 所有检查均使用配备有频率为1～5 MHz融合探头X5-1的Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪及Qlab 10.5工作站。患者采取左侧卧位，连接同步导联心电图，心电图波形平稳之后，应用常规检查模式获取心脏的胸骨旁短轴切面(乳头肌水平)，每一个切面至少留取3个连续完整的心动周期，并保留动态图像[4]。然后改为MCE模式，使用高机械指数(mechanical index，MI)，根据成像情况，注入超声造影剂(ultrasound contrast agents，UCA)Sonovue，UCA由相关人员做好配置，将Sonovue冻干粉末稀释于5 ml的生理盐水中，充分摇晃，继而稀释至20 ml，形成乳白色悬浮液，经外周静脉先团注3 ml，然后再以3～4 ml/min的速度均匀输注，观察并保留动态图像。乳头肌水平切面的动态图像从闪光模式前5个心动周期到闪光模式后15个心动周期被保留下来。每当“闪光”闪烁时，微泡被瞬间击碎，以清除心肌微循环中的微泡，并观察心肌再灌注。本研究均在PCI术后48 h内完成MCE检查。

1.2.2 图像分析 MCE使用Qlab 10.5分析软件，将感兴趣区域(region of interest，ROI)置于左心室心肌上。需要手动校正ROI的位置，并对ROI的大小进行优化，以包括尽可能多的心肌。同时避免心包内的低信号或左室腔内的高信号。采样帧从“闪光”后图像的最小强度开始逐帧手动重新排列，以保持对比剂充盈的心动周期的每一帧的解剖位置不变，并动态跟踪血流变化。基于一次负指数拟合曲线[y(t)=A×(1-exp-βt)+C]来估计曲线下面积(area under curve，AUC)、峰值强度(peak intensity，PI)、达峰时间(time to peak，TTP)、曲线斜率(wash in slope，WIS)等一系列参数[5]。比较后间隔、前间壁及前壁与下壁、后壁、侧壁上述各参数及其比值间的差异。

2 结果

2.1 两组心肌灌注造影参数比较 AMI组术后的左室前壁、前间壁、后间隔心肌灌注速度缓慢，造影剂稀疏；而C组左室前壁、前间壁、后间隔心肌灌注速度迅速，造影剂均匀。AMI组术后的左室前壁、前间壁、后间隔与C组前壁、前间壁、后间隔及两组下壁、后壁、侧壁心肌灌注参数比较，WIS、PI、AUC减低，而TTP延迟，差异均有统计学意义(P<0.05)。AMI组术后的左室下壁、后壁、侧壁的AUC低于C组的左室下壁、后壁、侧壁及左室前壁、前间壁、后间隔，差异均有统计学意义(P<0.05)。C组左室前壁、前间壁、后间隔与左室下壁、后壁、侧壁心肌灌注参数WIS、TTP、PI、AUC值比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组心肌灌注参数比较

2.2 两组心肌灌注参数比值比较 两组AUC比值、PI比值、WIS比值、TTP比值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组心肌灌注参数比值比较

2.3 两组时间-强度曲线比较 AMI组术后的左室前壁、前间壁、后间隔与下壁、后壁、侧壁的时间-强度曲线较C组分离更明显。见图1、2。

图1 AMI组术后节段与非梗死节段的两条时间-强度曲线图[术后节段造影剂灌注速度缓慢，造影剂灌注稀疏，非梗死节段造影剂灌注速度略缓慢，造影剂灌注尚均，造影剂灌注PI(8.42 dB vs.10.90 dB)、WIS(0.50 dB/s vs.1.30 dB/s)及TTP(1.60 s vs.2.61 s)各值分离较明显] 图2 C组相应心肌节段的两条时间-强度曲线图[相应心肌节段造影剂灌注速度迅速，造影剂灌注均匀，PI(11.44 dB vs.12.52 dB)、WIS(1.83 dB/s vs.1.95 dB/s)及TTP(0.55 s vs.0.77 s)各值均相近]

3 讨论

冠状动脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction，CMD)[6-7]是在冠状动脉微循环水平发生的一系列变化，这些改变导致冠状动脉血流量(coronary blood flow，CBF)受到损害，最终导致心肌缺血。CMD是一个复杂的过程，涉及冠状动脉微循环的功能和结构改变，这些改变结合在一起，可以导致CBF储备减少和局部缺血而不引起心外膜狭窄[8]。CAG结果被广泛认为是临床诊断冠心病的关键基础和“金标准”[9-11]。但是，由于CAG多年来只能应用于显示直径>100 μm的心外膜血管狭窄等异常情况，而不能检测直径<100 μm的冠状动脉微循环血管狭窄。本研究应用MCE技术定量分析AMI患者PCI术后的心肌节段及相邻节段心肌微循环的灌注情况。有研究报道，检测ST段抬高型心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction，STEMI)的微循环血流的最佳时期是PCI后48 h[12]。所以，为研究微循环灌注情况，本研究均在PCI术后48 h内完成MCE检查。

本研究造影结果显示，AMI组术后的左室前壁、前间壁、后间隔心肌灌注速度缓慢，造影剂稀疏，而C组左室前壁、前间壁、后间隔心肌灌注速度迅速，造影剂均匀，在再灌注后的患者中，术后节段的微血管床中微泡灌注缓慢或稀疏，是心肌微血管功能障碍的强烈指标，由此可见，通过MCE技术可以提供STEMI时空间和跨壁坏死程度的信息。Ruizhong等[13]和Umnov等[14]的研究表明，MCE技术定量对比分析对预测STEMI患者的心脏事件也有重要的预后价值。从血流量方面讲，如果ROI位于术后的左室前壁、前间壁、后间隔，与AMI组左室下壁、后壁、侧壁和C组的正常的心肌相比，心肌微循环灌注降低，由于对比度相对明显，心肌微循环灌注降低通常在视觉上也可明显体现，所以，AMI组术后的左室下壁、后壁、侧壁的AUC值低于C组左室下壁、后壁、侧壁及左室前壁、前间壁、后间隔。

本研究还发现，AMI组术后的左室前壁、前间壁、后间隔的心肌灌注参数WIS、TTP、PI、AUC较C组前壁、前间壁、后间隔及两组下壁、后壁、侧壁明显减低。这种现象可能是因为STEMI支架术后，虽然冠状动脉已经恢复了通畅，TIMI 3级，但微血管发生栓塞或出现了不可逆转的微血管受损或微血管发生痉挛，导致微血管血流发生恶化，即使较大冠状动脉中的闭塞血管再通，也不会导致预期的心肌灌注增加，而微泡作为血管内的一种血流示踪工具，各种原因引起的微血管血流量减少和(或)血流流速减慢，均会直接导致微泡的信号强度变低和微泡充盈的时间延长。这种现象与Pradhan等[12]的研究结果一致。此外，C组WIS比值、TTP比值、PI比值、AUC比值约等于1，是因为C组各壁心肌血流灌注良好且均匀；而AMI组WIS比值、PI比值、AUC比值均<1，TTP比值>1，这是因为尽管PCI术后可使大多数STEMI患者的心外膜梗死相关动脉恢复到TIMI 3级，但微循环灌注却不能立即恢复，一部分患者的心肌灌注持续恶化，这与Ruizhong等[13]的研究结果相一致。PCI术后心肌微循环受损程度是决定STEMI患者治疗效果和预后的关键标准之一，临床医师也一直在积极监测术后微循环功能。

本研究的不足之处：大致正常的患者进行MCE检查还比较少，C组患者数量相对不足，本研究有待于进行深入地完善与改进。为了不干扰STEMI患者潜在PCI的紧急时间进程，在病变血管血运重建之前未进行MCE检查，导致患者缺失。

综上所述，MCE作为一种无创伤性、无辐射性的检查方式，可在早期预测PCI术后节段及相邻心肌节段的的微循环灌注情况。MCE技术既能为临床医师提供有价值的再灌注信息，又有利于评估PCI术后的疗效和预后。