心肌超聲造影對冠心病心肌缺血微循環灌注的評估價值

張曉麗，閆媛媛

冠心病是常見的心血管疾病之一，近年發病率呈逐年增高趨勢，嚴重威脅人們生命健康。冠心病發生發展與微血管灌注異常密切相關，準確呈現心肌微循環灌注情況有助于冠心病的診斷，對甄別狹窄血管、評估再血管化術后療效、預測心血管事件發生上有重要意義。心肌超聲造影（myocardial contrast echocardiography，MCE）是將造影劑經外周血管注入，在抵達冠狀動脈微循環后，于二維超聲心動圖上可見心肌顯影，能夠更清晰呈現心腔內膜緣情況，同時直接觀察分析心肌灌注情況。隨著超聲成像技術的不斷發展及造影劑的不斷改進，MCE 研究已從基礎步入臨床，成為近年心血管研究之熱點。本研究對40 例冠心病病人行MCE 定量分析，探討MCE 在冠心病心肌缺血的微循環灌注中的評估價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年1 月至2018 年12 月在鄭州市中心醫院臨床診斷為冠心病穩定期病人40例（觀察組），男24 例，女16 例，年齡37～68（55.78±9.12）歲，病程 1～10（5.45±1.76）年。所有病人均行冠脈造影（CAG）檢查，并于 CAG 檢查前 7 d 內行MCE 檢查，所有病人檢查前均獲得知情并簽署同意書。排除急性心力衰竭、嚴重心律失常、心源性休克、嚴重瓣膜疾病及未能獲取滿意圖像者。另選擇同期入院體檢、年齡與觀察組相匹配的健康志愿者20 例為對照組，其中男 11 例，女 9 例，年齡 35～70 歲（55.41±9.27）歲，兩組一般資料比較差異無統計學意義（

P

＞0.05）。本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》的相關要求。

1.2 MCE 檢查方法

采用Philips IE33 Elite 超聲診斷儀，X5-1 矩陣探頭（1.0～5.0 MHz），配備實時MCE 成像模式，采用二次諧波、脈沖編碼相位反轉諧波（CPI）成像技術，機械指數（MI）為0.08。病人取左側臥位，同步連接心電圖，于靜息狀態下行常規超聲心動圖檢查，采集左室胸骨旁長軸、乳頭肌、二尖瓣口及心尖短軸切面4個完整心動周期的動態圖像。在圖像穩定后，切換為MCE 模式，聚焦于二尖瓣環水平，時間增益補償（TGC）與側向增益補償（LGC）居中，整個檢查過程中保持不變。經肘靜脈持續緩慢注入2.5 mL SonoVue 混懸液，然后以5 mL生理鹽水進行沖洗。觀察造影劑抵達左室及心肌內，在圖像達到平臺期時，按下Acquire 鍵，采集2～3個心動周期，接著使用Flash高能量脈沖擊中心肌內造影劑微泡，此時儀器自動進入地MI 模式，觀察超聲微泡在心肌內的充盈速度，至圖像采集完成。

1.3 圖像分析

將采集數據上傳至QLAB9.1 量化分析軟件，根據美國超聲心動圖學會（ASE）推薦的16 節段劃分法，首先剔除受呼吸運動、聲影等影響而使得分析困難的心肌節段。應用關注區（ROI）量化插件脫機分析，ROI形態為Square 5mm，置于每個心肌節段中央，為減輕呼吸、心臟擺動等對心肌灌注分析產生的影響，選取運動補償，確保ROI位置始終處在所選擇心肌節段的中央。選取Flash 后的心動周期圖像，軟件自動呈現超聲微泡信號強度隨時間的變化規律圖，選取One Minus Exp curve fit，系統根據指數函數Y=A（1-e）+B 進行擬合得到心肌時間-強度曲線，得出室壁中間部心肌時間-強度曲線，自動計算出 A 值、β 值和 A×β 值，其中 A 為平臺期造影劑峰值強度，反映心肌血容量；β 為微泡再灌注上升速率，反映心肌平均血流速度；A×β 則代表著心肌血流量；所有參數均取3 次測量結果的平均值。

2 結果

2.1 一般情況

40 例冠心病病人均順利完成MCE檢查，檢查過程中均無明顯不適。所有病人MCE后，左室心內膜邊界明顯增強，而對照組左室心內膜邊界增強不明顯（圖1）。

圖1 MCE前后左心室腔心內膜緣顯示變化（A、B分別為觀察組、對照組造影前，C、D分別為觀察組、對照組造影后，MACE后觀察組室心內膜邊界明顯增強，而對照組左室心內膜邊界增強不明顯）

按冠狀動脈主要分支供血區域與ASE 推薦的左室心肌16 節段劃分法，觀察組獲取心肌節段640個，其中145 個因側方聲影、偽像干擾等影響被剔除，余下495個心肌節段最終納入分析；對照組獲取371 個，其中84 個因偽影干擾等影響被剔除，余287個心肌節段最終納入分析。觀察組納入分析的495個節段中，基底段前壁35 個，中段前壁105 個，心尖段前壁125 個；基底段前間隔17 個，中段前間隔49個；基底段后間隔7 個，中間段后間隔16 個，心尖后間隔35個；基底段后壁8個，中段后壁31個；基底段下壁12個，中段下壁26個，心尖段下壁9個；基底段側壁10個，中段側壁9個，心尖段側壁1個。觀察組心肌節段的 A 值、β 值、A×β 值低于對照組（

P

＜0.05）。見表1。

表1 觀察組、對照組心肌超聲造影（MCE）灌注參數比較/

2.2 室壁運動有無異常組MCE 血流灌注參數比較

納入的495 個心肌節段中，共檢出室壁運動異常者112個（包括運動減弱48個，運動消失58個，反常運動6 個），無室壁運動異常者383 個。室壁運動異常組心肌節段灌注參數 A 值、β 值及 A×β 值均明顯小于無室壁運動異常組（

P

＜0.05）。見表2。

表2 室壁運動異常組與無室壁運動異常組心肌超聲造影（MCE）灌注參數比較/

2.3 不同冠脈狹窄程度組心肌節段MCE 灌注參數比較

根據CAG 檢查結果對心肌節段進行冠脈狹窄程度分組，其中冠脈狹窄＜50%的冠脈供血心肌節段173個，狹窄50%～69%的冠脈供血心肌節段89個，狹窄70%～89%的冠脈供血心肌節段85 個，狹窄≥90%或閉塞冠脈供血心肌節段148個。冠脈狹窄＜50%組、冠脈狹窄50%～69%組心肌節段灌注參數 A 值、β 值及 A×β 值對比均差異無統計學意義（

P

＞0.05）；冠脈狹窄70%～89%組A×β 值明顯小于冠脈狹窄＜50%組及冠脈狹窄50%～69%組（

P

＜0.05），且冠脈狹窄≥90%組上述三個參數均明顯小于其他各組（

P

＜0.05）。見表3。

表3 各組心肌節段心肌超聲造影（MCE）灌注參數比較/

2.4 MCE 心肌血流灌注參數（A×

β

值）對重度冠脈狹窄的預測價值

定義冠脈狹窄≥70%為重度狹窄，繪制A×β 值預測重度冠脈狹窄的ROC 曲線（圖2），結果顯示，其曲線下面積為 0.812（95%

CI

：0.786～0.842），截斷值為1.06 dB/s，敏感度為86.7%，準確率為81.4%。

圖2 A×β值預測重度冠脈狹窄的ROC曲線

3 討論

冠心病嚴重威脅人類生命健康，是全球心血管病的主要致死原因。研究表明，冠心病病人心肌微循環灌注缺損程度與左室射血分數降低密切相關，是預后不良的重要預測因子。準確評價冠心病心肌缺血的心肌微循環灌注情況，不僅有助于臨床預后的判斷，還對于篩選出合適病例進行血運重建術有重要意義。

MCE 是利用特殊的超聲成像技術對心肌毛細血管床的造影劑微泡顯影，通過觀察造影劑微泡的分布情況來評價心肌微循環灌注情況。含氣體微泡的新型聲像造影劑有著與紅細胞相似的血流動力學特征，能夠隨著血循環自由通過毛細血管，抵達心肌組織并均勻分布，通過特殊的超聲成像技術選擇性接收微泡在超聲波輻射下產生的非線性背向散射信號，故能夠敏感地呈現代表心肌微循環的微泡信息，反映心肌灌注的情況。研究證實，在心肌造影強度到達穩態后，進出某一部分心肌循環的微泡量是相對恒定不變的，通過指數函數Y = A（1 -e）+ B ，即可獲得心肌微泡灌注參數：A 值、β值、A×β 值，分別代表心肌血容量、心肌平均血流速度、局部心肌血流量。動物研究顯示，MCE可以有效評價心肌缺血再灌注損傷。有研究表明，MCE 通過二維超聲心動圖獲得左室中段短軸不同心肌節段的血流灌注參數可以較準確地評估冠心病心肌缺血改變。郭景等研究發現，MCE 定量指標與左室功能指標有著良好相關性，對于評估心肌梗死病人微循環灌注損傷有重要價值。

本研究顯示，觀察組心肌節段的 A 值、β 值、A×β 值低于對照組，且觀察組中，與無室壁運動異常的心肌節段相比，室壁運動異常的心肌節段A 值、β 值及A×β 值均明顯較小，提示冠心病病人室壁運動異常的心肌節段存在血流量減低。根據冠脈狹窄程度對冠脈供血心肌節段進行分組分析，結果顯示，冠脈狹窄＜50%組與冠脈狹窄50%～69%組各心肌節段灌注參數均差異無統計學意義，冠脈狹窄70%～89%組A×β值明顯小于冠脈狹窄＜50%組及冠脈狹窄50%～69%組，冠脈狹窄≥90%組A 值、β 值及A×β 值均明顯小于其他各組。研究認為，靜息狀態下，一定程度內的冠脈狹窄（狹窄＜85%）供血區心肌血流可能與正常冠脈相比無明顯改變，隨著冠脈狹窄程度的進一步增加，冠脈喪失自動調節，狹窄遠端微血管擴張達到極限，此時供血區心肌血流量將顯著降低，這與本研究基本一致。而動物模型研究發現，隨著冠脈狹窄程度增加，供血節段灌注參數逐漸降低，即便較輕度的冠脈狹窄，其供血區心肌血流灌注也會出現明顯降低，這與本研究不符，原因可能是動物研究中建立的是機械性、急性冠脈狹窄，與冠心病實際的冠脈病變生理改變不同有關。急性冠脈閉塞，缺血心肌無法建立側枝代償調控，病變血管無法代償擴張，則表現出明顯心肌缺血；而冠心病長期冠狀動脈粥樣硬化所致的冠脈局部血管病變是一個慢性病理改變，遠端毛細血管可代償性擴張，或可同時伴隨側支循環建立，這使得靜息狀態下一定狹窄程度的心肌節段仍無明顯血流灌注損傷。

冠脈支架術通常以冠脈狹窄≥70%為標準，本研究進一步應用ROC 曲線分析了心肌血流灌注參數A×β 值對冠脈狹窄≥70%的預測效能，結果顯示，其曲線下面積為0.812，截斷值為1.06 dB/s，準確率為81.4%，表明A×β值對預測冠脈狹窄≥70%有較高價值，這可為臨床冠心病診治提供參考。

綜上，MCE 可定性、定量評價冠心病心肌缺血的微循環灌注情況，其具有實時、簡便、安全等優點，具有臨床應用價值。