冠心病存活心肌的评价技术和临床意义李卫华

冠心病存活心肌的评价技术 和临床意义 福建医科大学附属厦门第一医院 厦门市心血管病研究所 李卫华 传统的观念认为：心肌的缺血造成坏 死符合“全或无”定律。如果缺血时间短 ， 心肌无坏死，其收缩功能正常；如果缺 血时间长则产生急性心肌梗死（AMI）， 其收缩功能丧失，表现为室壁节段运动 异常（regional wall motion abnor- malities,RWMA）,心肌就无存活（坏死 或斑痕）。 近年来的研究已证明，心肌梗死 （MI）后的RWMA区域除了坏死心肌 外，还可能有下列存活心肌（viable myocardium）存在： 顿抑心肌（stunned myocardium ）； 冬眠心肌（hibernating myocardium）； 伤残心肌（maimed myocardium）。 一存活心肌的概念 二存活心肌识别的临床意义 三. 存活心肌的识别方法 一. 存活心肌的概念 1. 顿抑心肌：即心肌短暂缺血再 灌注后，由于缺血的程度轻、时间 短，虽未坏死，但由此引起的功能 异常或丧失却需要数小时、数天甚 至数周才能恢复，这种无收缩功能 但存活的心肌称为顿抑心肌。 顿抑心肌发生的机理尚不清楚，可能与 缺氧和再灌注双重损伤有关，有氧自由基 假说与钙离子假说。然而，报道顿抑心肌 对肾上腺素能受体激动剂产生收缩增强反 应，为临床识别顿抑心肌奠定了基础。 2.冬眠心肌：是指由于长期持续冠 脉供血减少产生的可塑性功能障碍心 肌，冠脉血流一旦恢复如冠脉血运重 建，该心肌的功能即可部分或完全恢 复。 Rahimtoola认为，冬眠心肌随缺血 时间、程度和区分化的数量可分为急 性、亚急性和慢性冬眠心肌，在CRV 术后其收缩功能分别会立即恢复、渐 渐恢复（在数天至数周）和缓慢恢复 （需数月甚至更长）。 3. 伤残心肌：即在AMI再灌注后MI 区域仍存活但严重损伤的心肌，其功能 的恢复延迟且不完全。伤残心肌的组织 细胞学、生化学和病理生理学的基础尚 未清楚，与冬眠心肌和顿抑心肌的根本 区别是已有部分心肌坏死。 三种存活心肌的基本特点鉴别 顿抑心肌冬眠心肌伤残心肌 收缩功能低下低下低下 冠脉血流正常减低减低 心肌代谢 （18FDG摄 取） 正常或 增加 增加增加 功能恢复完全完全部分 功能恢复 所需时间 1-2周立即-数周数周-数月 二存活心肌识别的临床意义 随着溶栓、PTCA和CABG等CRV术 的临床应用日益广泛，对存活心肌的 识别和评价有着重要的临床意义。 一方面，CAD患者存活心肌特别是 冬眠心肌存在与否对于选择CRV术治疗 和预测术后功能乃至预后的改善有重要 的价值，这在CAD心功能严重低下或心 功能不全患者尤为重要。 另一方面，存活心肌特别是顿抑心肌 存在与否对于临床上指导大面积AMI并发 低血压、心源性休克和泵衰竭，以及心脏 术后仍处于泵衰竭和心源性休克状态等严 重患者的抢救和预后的预测也有重要实际 意义。 MI延迟再灌注： STEMI患者，12小时，无UAP，PCI能否 获益，有争论。 OAT研究（2006）：不降低临床事件，反而 有增加再梗死发生的趋势。 VIAMI研究: 291例AMI患者，2-3天内通过DSE评估 存活心肌，216例有存活心肌者随即分 入PCI组和药物治疗组。随访6个月， PCI组一级终点（死亡、MI、UAP）显 著低于对照组（6.6%比32.7%， OR=0.18，P0.0001)。 Factors Affecting LV Function after Coronary Revascularization The presence and extent of preoperative hibernation or stunning The presence of suitable coroanry anatomy Completeness of coronary revascularization Lack of perioperative necrosis Patency of the grafts Use of a reliable methods to detect improvement LV size Associated (unrelated) primary cardiomyopathy Tillish J. N Engl J MED 1986 Patients without substantial viability Patients with substantial viability Left Ventricular Function Changes after Surgical Revascularization Cardiac Event Rate according to the Treatment in Patients with and without Viable Myocardium Eitzman D. J Am Coll 1992 Viablity PositiveViablity Negative IMPACT OF 18F-FDG PET ON MEDICAL DECISION-MAKING FOR CORONARY BYPASS SUGERY AND SURVIVAL IN PATIENTS REFFERED MYOCARDIAL VIABILITY ASSESMENT Stankewicz MA ,J Nucl Med 2005 Other groups: Viable-No-CABG Nonviable+CABG Nonviable-CABG Survival Follow-up in Patients after CABG: Myocardial Viability and Impact of Revascularization in Patients with CAD Disease and LV Dysfunction: A Meta-Analysis Allman KC, Shaw LJ, Hachamovitch R, Udelson J, JACC, 2002 -58.4% ViableNon-viableViableNon-viable REVASCULARISEDMEDICAL THERAPY p 0.67 VI 0.67 LVEF 28% LVEF 70%). qAmong the segments with uptake rate 30%. Nitrate-Augmented Myocardial Imaging Exercise Reinjection Exercise Nitrate+RI He ZX, et al. J Nucl Med 1993； He ZX, et al. Circulation 1997 Event-free survival in patients with and without viable myocardium on Nitrate-Augmented Tc-99m-MIBI SPECT ViableNon-Viable He ZX, et al, Am J Cardiol 2003 （二）药物负荷2DE试验：近年来已成为 识别存活心肌的重要方法。超声心 动图检测存活心肌方法主要有以下 两种： 药物负荷2DE； 心肌声学造影。 小剂量多巴酚丁胺负荷超声心动图 （LDDSE）试验：多巴酚丁胺小剂量时（ 5-10g/kg.min）用于检测存活心肌，大 剂量时（20-40g/kg.min）用于检测心 肌缺血。小剂量（Low Dose）DSE（ LDDS）是在小剂量Dob负荷下，用超声心 动图直接观察收缩运动异常节段的收缩 功能储备，来检测存活心肌，目前已成 为识别存活心肌公认的常规方法。 LDDSE时，受试者应先停用阻滞 剂、钙拮抗剂和硝酸脂至少18-24h。然 后在静息时记录心率、血压、心电图 （ECG）和标准左室长、短轴和心尖切 面2DE图象作对照。接着经静脉连续分 级输注小剂量（5-10mg/kg.min）Dob， 每剂量至少持续5min后重复记录心率、 血压和上述多切面标准2DE 图象。 根据运动异常区域对小剂量Dob的收 缩增强反应可检出存活心肌，若呈持续 增强（单相反应）有收缩功能储备，或 先增强后恶化（双相反应）诱发了心肌 缺血，均提示心肌存活；若无变化提示 为非存活的坏死或瘢痕心肌。 试验过程中，应监测心率、血压和心电 图变化。若患者出现: 典型的心绞痛； ECG ST段压低或上抬的缺血证据； 血压180/110mmHg或90/60mmHg 心率190-年龄； 严重心律失常和其它不能耐受的副作 用时，则应立即终止负荷试验并作相 应的处理。 LDDSE对运动异常区域通常能检 出50% 左右的存活心肌，并能准确预测 所检存活心肌在CRV术后的收缩功能改 善；识别存活心肌的敏感性、特异性和 准确性均高达80%-85%。 LDDSE的副作用较轻。可有心悸、 头胀、房性和室性期前收缩，一旦停药 ，很快消失；少数冠状动脉病变严重者 ，在Dob10mg/kg.min剂量时可诱发心肌 缺血，停药或含服硝酸甘油后3-5min多 能缓解。因此，LDDSE识别存活心肌是 安全的。 2. 小剂量多巴酚丁胺-硝酸脂负荷超声心 动图试验： 硝酸脂既能增加缺血心肌的供血，又 能增强运动异常节段的收缩功能，也 可通过检测收缩功能储备来识别存活 心肌。可用硝酸甘油(NTG)舌下含服或 IV输注。 将硝酸脂与小剂量Dob合用，可使 LDDSE 更安全，甚至更敏感。还由于 硝酸脂的抗心肌缺血和Dob用量小而更 安全，是识别存活心肌的理想方法。 小剂量多巴酚丁胺-潘生丁负荷超声心 动图试验： 潘生丁是腺苷A-2受体激动 剂，很小剂量（0.28mg/kg.min）在扩冠 时有增强心肌收缩力作用又能检出存活心 肌，特别是与小剂量（5-10mg/kg.min） Dob 合用可提高识别存活心肌的敏感性。 心肌声学造影（MCE）： 是直接在冠状动脉内注射（或经静脉内 注射抵达冠脉循环）含有大量微气泡（ 7m)的声学造影剂，在超声心动图上可见 到心肌内云雾状影象增强，反应心肌微 血管的完整性和心肌灌注存在，提示心 肌存活。 若存在充盈缺损则提示微循环功能障碍或 组织坏死。 相对于DSE而言，MCE对预测CRV后心功能 的恢复敏感性更高，特异性下降。 MCE与负荷超声相结合，能同步评估心肌 的收缩力储备和血流灌注水平，从而提高 检出存活心肌的敏感性和准确性。 MRI 心脏核磁共振成像（MRI）技术 具有大视野、任意角度、良好的空间 分辨力和高度的组织定性等特点，对 比剂增强的心肌灌注扫描以及延迟强 化，可用于探测心肌缺血、识别存活 心肌和诊断心肌梗死。和小剂量多巴 酚丁胺、潘生丁等负荷药物结合可提 高评价存活心肌的能力。 ECHO q Low-dose dobutamine stress echocardiography (LDDSE) q Myocardial Contrast Echocardiography (MCE) (心肌声学造影 ) q多普勒组织成像(Doppler Tissue Imaging ,DTI) 判断血管重建术后室壁运动恢复的敏感 性和特异性分别为89 %和86 %。(Altinmakas等) q彩色室壁运动技术(colour kinesis ,CK)和声学定量技术(acoustic quantifica2tion ,AQ) Myocardial Viability Assessment: Other Non-invasive Techniques MSCT q Multislice spiral computed tomography : Late-enhancement MSCT MR q Delayed-Enhancement MRI (DE-MR) 与FDG- PET对照,敏感性96 %、特异性84 % (J Am Coll Cardi2ol ,2003 ,16) (通过注射钆螯合物-gadolinium chelate) q Low-dose Dobutamine Cine-MR 与18 F - FDG PET 对照, 敏感性、特异性和准确性分 别为88 %、87 %和92 % (Bare等;Circulation 1995 ,91) q31P MR spectroscopy (波谱成像) 通过检测高能磷酸盐ATP和磷酸肌酸(PCr)等能量代谢来 判断心肌活性 心脏磁共振(MRI)： 梯度回波电影序列可以提供关于左室整体 功能、节段性室壁运动障碍以及室壁厚度等方 面的信息，联合多巴酚丁胺负荷MRl则可精确 评估心肌收缩储备能力。 顺磁特性对比剂钆鳌合剂(Gd-DTPA)的运 用进一步提高了MRl对于心肌灌注缺损、微 血管床堵塞以及心肌瘢痕纤维化等方面的 诊断价值。由于Gd-DTPA为间质型对比剂， 不能透过完整的细胞膜。但当心肌细胞膜破 损，如发生急性心肌梗死时，Gd-DTPA则可 弥散至细胞内；当心肌发生纤维化时，组织 间隙扩大，其分布容积增加。 Gd-DTPA经弹丸式注射后1015 min，对 比剂在正常心肌被充分洗脱，而在无代谢活 性的瘢痕或坏死组织形成延迟、稳态的增强 相，即延迟增强，从而在T1加权反转复原扫 描时呈现片状强化亮斑。 MRI延迟增强能够清楚地显示梗死心 肌的轮廓，可筛查出至少1 g的坏死心肌 ，其空间分辨率为2 mm，因此能够准确地 定性及定量评估心肌梗死。若心肌梗死区 域心肌变薄，虽收缩力减低甚或无收缩， 但若无明显的延迟强化现象，则在血管重 建后心肌收缩功能有望得到恢复。 心脏MRI技术综合应用上述3种不同机制 来评估心肌活性(表1)，而且该技术在时间 与空间分辨率方面依然存在明显的优势，故 目前趋向于取代PET技术而成为心肌活力评 估的标准方法。 注：“+”表示有，“一”表示无 Myocardial Viability Assessment Other Non-invasive Techniques DE-MRI in the short-axis projection demonstrating transmural hyperenhancement of the le