实时心肌超声造影结合二维应变评价急性心肌梗死介入术后心肌灌注与收缩功能

焦晓芳, 刘楠楠, 周微微, 李 阳, 王艳秋, 李贵申

北部战区总医院 心血管内科,辽宁 沈阳 110016

急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是心血管疾病中最为严重的病症之一,其高患病率、高病残率和高病死率严重危害人类的生命安全[1-2]。目前,临床上治疗AMI最重要的措施之一是再血管化治疗,经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention,PCI)已经成为治疗AMI最有效的方法之一[3]。已有研究证实,急诊PCI术可以减轻左心室重构,提高患者存活率,改善远期预后[2]。PCI术后对微循环灌注进行正确、有效的评价对治疗及诊断具有重要意义。本研究旨在探讨应用心肌超声造影(myocardial contrast echocardiography,MCE)及二维应变成像(2-dimensional strain,2DS)评估PCI术后心肌梗死患者微循环灌注及左室收缩功能的变化。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取自2021年6月至2022年12月北部战区总医院胸痛中心收治的108例急性前壁心肌梗死患者为研究对象,排除26例存在其他冠状动脉血管狭窄>50%的患者,22例失访无法采集后期超声参数的患者,2例透声条件差不能完成图像分析的患者,最终纳入患者58例,其中,男性38例,女性20例;年龄35～81岁,平均年龄(59.8±9.5)岁。纳入标准:(1)发病时间<12 h,心电图ST段抬高>2 mm,肌钙蛋白升高并行直接经皮冠状动脉介入(primary percutaneous coronary intervention,PCI)术的AMI患者;(2)经冠状动脉造影术确诊为左前降支重度狭窄>90%并在狭窄处成功实施冠状动脉支架置入,术后远端血流达到心肌梗死溶栓试验(thrombolysis test for myocardial infarction,TIMI)血流分级3级,余冠状动脉动脉血管狭窄<50%的患者;(3)术后1周内完成MCE检查,能完整清晰地显示各节段心肌灌注情况的患者。排除标准:(1)透声条件差,不能完成图像分析及术后失访的患者;(2)陈旧性心肌梗死、支架病史、严重瓣膜病变、先天性心脏病、心律失常、心肌病、重度肺动脉高压的患者;(3)增强剂、白蛋白及其他血液制品过敏,过敏体质及严重肝功能不全的患者;(4)支架术后远端血流未达到TIMI 3级的患者。所有患者检查前均签署知情同意书。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪,S5-1探头,频率1.0～5.0 MHz,内配有心肌声学及2DS显像程序软件,并安装Qlab 10.5工作站。

1.2.1 图像采集 受试者取左侧卧位,平静呼吸连接同步导联心电图。依据美国超声心动图委员会推荐指南[4]测量二维超声心动图常规参数:左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic dimension,LVDD)及左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。2DS记录心尖四腔心、心尖三腔心及心尖两腔心切面各3个心动周期动态图像,储存后脱机分析。MCE检查,检查前签署知情同意书,建立静脉通道,选用六氟化硫(声诺维)增强剂,生理盐水稀释至5 ml,将机器设置为MCE模式,激活极低机械指数(指数<0.20)进行心肌造影,以1.0 ml/s速度匀速推注2.0～3.5 ml增强剂,随后同样速度推入生理盐水5.0 ml,造影剂充盈均匀后应用高机械指数(MI 0.9)破坏心肌内微泡,再转为低机械指数观察心肌血流再灌注情况。连续采集包括爆破之前5个心动周期及之后15个心动周期的心尖四腔心、心尖三腔心及心尖两腔心切面图像,存储脱机分析。

1.2.2 图像分析 为保证研究结果的真实性及可靠性,在未知患者临床资料的条件下,由两名经验丰富的超声医师依据超声协会推荐的左心室17节段划分法[4]对存储图像进行分析。2DS图像分析启用Qlab分析软件,进入CMQ界面,分析心尖四腔、心尖三腔及心尖两腔切面,选取二尖瓣前瓣瓣环、后瓣瓣环和心尖部3点,机器自动勾画心内膜区域,手动微调,2DS软件自动生成所追踪心肌节段的应变曲线,将左室按基底段、中间段及心尖段共分为17节段,记录心肌各节段的收缩期纵向峰值应变及左心室整体纵向应变(global longgitudinai strain,GLS)。MCE图像分析,通过视觉目测法半定量评估室壁心肌灌注:1分,灌注良好,对比剂分布均匀;2分,灌注减弱、延迟,对比剂分布不均匀;3分,无灌注,对比剂缺损。

2 结果

2.1 心肌造影灌注结果 58例急诊AMI患者支架术后均完成心肌造影检查,其中,灌注良好22例(灌注良好组),灌注减弱19例(灌注减弱组),无灌注17例(无灌注组)。见图1～3。

图1 MCE检查左室短轴显示心肌灌注良好

2.2 3组间PCI术后1周内与术后3个月LVDD、LVEF、GLS比较 术后3个月,灌注良好组、灌注减弱组的LVEF、GLS均高于术后1周内,差异有统计学意义(P<0.05);灌注良好组、灌注减弱组的LVDD均低于术后1周内,但差异无统计学意义(P>0.05);无灌注组的LVEF、GLS均低于术后1周内,LVDD高于术后1周内,但差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3个月,心肌灌注良好组的LVEF、GLS高于灌注减弱组和无灌注组,且灌注减弱组的LVEF、GLS高于无灌注组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 3组间PCI术后1周内与3个月的LVDD、LVEF、GLS比较

3 讨论

AMI发生后,心肌细胞在缺血、缺氧时间>6 h会出现坏死,心肌梗死发生12 h内为开通梗死相关动脉恢复动脉灌注挽救心肌细胞的最佳时机[5]。急诊PCI是治疗AMI的首选治疗措施之一,但血管再通术后即使冠状动脉造影检查显示冠状动脉大血管已无狭窄,仍有30%的患者心肌缺乏再灌注[6],即部分AMI患者即使有效开通了心外膜大血管,若微循环完整性受损,远端微血管仍无血液流入或血流缓慢,出现无再流现象[6],血管痉挛、血栓栓塞、炎症细胞及坏死组织均可能导致开通血管无再流现象。冠心病患者再灌注治疗的目的不是单纯地恢复冠状动脉血流,而是对有坏死风险的心肌进行完全和持续的再灌注[7]。

MCE是一种能实现在微循环水平观察心肌及心内膜下灌注的新技术[8],其利用微气泡作增强剂观察某一区域心肌微循环的灌注情况,可用于检测存活心肌与坏死心肌,MCE已成为研究AMI后冠状动脉微循环再灌注的主要方法之一[9],尤其实时心肌造影能清晰地显示各节段心肌灌注情况。MCE为预测微循环再灌注治疗的成功与否提供了有用的信息,从而预测该区域心肌收缩功能恢复的潜能[10],为临床判断AMI患者术后左室功能恢复程度及临床预后提供有价值的参考指标。2DS是一种无创性超声检查分析新技术,通过检测单位时间内的心肌变形快速测量应变和应变率等值来反映心肌本身的组织特性和功能改变,能准确地反映局部心肌运动[11-12],定量评价心肌功能,更敏感地识别心肌功能异常[13]。

本研究联合运用MCE与2DS两种技术,探讨AMI患者PCI术后心肌灌注水平预测心肌收缩功能恢复程度的可行性,应用MCE半定量评价AMI患者支架术后1周内的心肌灌注水平,并应用2DS对患者术后心肌收缩功能进行定量追踪复查,GLS数值为负值,负值绝对值越大代表心肌应变越大,收缩功能越好,目前,正常心肌GLS尚无统一标准,本研究将GLS≤-20%[11]考虑为正常心肌。本研究所入选的患者为单支前降支冠状动脉狭窄,避免了多支血管病变及陈旧性病变心肌低灌注对左室收缩功能及心肌应变恢复的影响。

本研究结果显示,术后3个月,灌注良好组、灌注减弱组的LVEF、GLS均高于术后1周内,差异有统计学意义(P<0.05);灌注良好组、灌注减弱组的LVDD均低于术后1周内,但差异无统计学意义(P>0.05);无灌注组的LVEF、GLS均低于术后1周内,LVDD高于术后1周内,但差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3个月,心肌灌注良好组的LVEF、GLS高于灌注减弱组和无灌注组,且灌注减弱组的LVEF、GLS高于无灌注组,差异均有统计学意义(P<0.05)。本研究结果提示,AMI患者术后心肌灌注水平直接影响患者心肌收缩功能恢复,心肌微循环灌注不足越严重,左心功能恢复越差;术后灌注水平越好,收缩功能恢复程度越高;心肌低灌注、无灌注与心肌持续缺血、梗死区扩大、心脏重塑的发生密切相关[14]。虽然,无复流心肌仍具备收缩功能恢复潜能,但心肌低灌注及无灌注仍是导致急诊PCI术后患者不良预后的关键,因此,PCI术后应用MCE早期发现心肌低灌注及无灌注者,为临床早进行药物干预治疗及治疗方案的制定提供有价值的参考指标,为患者远期预后提供预测参考。

本研究存在不足之处,患者例数较少,随访时间较短,后续将进一步扩大样本量,延长随访时间。MCE半定量目测法很大程度上依赖患者的图像质量及超声医师的经验。2DS机器自动追踪,手动微调存在一定的误差。

综上所述,MCE在评价AMI后心肌存活及预测心肌收缩功能恢复中起着重要作用,通过MCE定性、半定量分析,可以直观、快捷地观察节段性心肌灌注情况,AMI患者PCI术后心肌灌注情况可以反映心肌功能恢复情况,2DS可以定量评估整体及局部心肌收缩功能。