- CTO前向介入治療技術
- 劉斌
- 3297字
- 2020-07-03 17:52:46
第二節 慢性閉塞病變存活心肌的判定
一、存活心肌概述
近年來相關研究顯示冠狀動脈嚴重狹窄或完全閉塞再次開通后,原梗死區或原缺血區收縮功能異常或無收縮功能的節段可逐漸恢復正常,這些可恢復功能的心肌被稱為存活心肌。對于CTO病變患者,評價存活心肌不僅具有理論上的意義,而且對于術前評估,并確定下一步治療方案具有十分重要的意義。
二、存活心肌的發生機制
存活心肌按其發生機制包括頓抑心肌、冬眠心肌和重傷心肌。
1.頓抑心肌(stunned myocardium)
由于冠狀動脈完全閉塞或痙攣導致心肌短暫的缺血雖不足以造成壞死,但心肌的收縮或舒張功能發生了障礙,即使冠狀動脈血流恢復,其所支配區域范圍內的心肌功能也不能立即恢復,往往在數小時甚至數周后才能完全恢復正常。臨床上表現為心肌血流恢復與機械功能不匹配,其確切發生機制尚未闡明。
2.冬眠心肌(hibernation myocardium)
在冠狀動脈血流灌注減少的情況下,存活心肌的功能逐漸減低,被稱為“冬眠”(hibernation)。當血流灌注供應(氧的供應)恢復正常或心肌耗氧量減少時,“冬眠”的心肌功能可以恢復正常。心肌冬眠(myocardial hibernation)是指在氧供應減低的情況下,心肌細胞為了維持它的存活,而降低其功能和代謝。心肌冬眠的表現是心室局部室壁運動異常,相應節段的心肌血流灌注降低,但是心肌細胞仍然是存活的。
3.重傷心肌(maimed myocardium)
冠狀動脈閉塞或嚴重狹窄導致心肌缺血數小時,造成心內膜下心肌梗死,梗死區域殘留潛在存活的重傷心肌。再灌注重傷心肌仍可獲救,心肌功能可延遲恢復,但不能完全恢復。
三、常用檢測方法
(一) 核素心肌顯像判定存活心肌
正電子發射斷層掃描顯像(positron emission tomography,PET)利用存活心肌具有代謝功能的特點,PET通過代謝顯像結合灌注顯像判斷心肌的代謝與血流灌注是否匹配來評價存活心肌,是檢測存活心肌最有價值、最準確的方法,目前被認為是檢測心肌存活的“金標準”。18F-脫氧葡萄糖(FDG)目前廣泛使用,被公認為估價心肌存活的最可靠的方法。在冠狀動脈狹窄的患者中,血流灌注減低、FDG攝取正常或相對增加(灌注-代謝不匹配)反映有心肌缺血但仍然處于存活狀態;血流灌注減低、FDG攝取也減低(灌注-代謝匹配)反映心肌細胞亦不存活。在心絞痛及陳舊性心肌梗死患者的存活心肌檢測中,這一標準預測準確性達到92%。18F-FDG-PET對血管成形術后左室功能改善的陽性預測值是78%~85%,陰性預測值是78%~92%。但在急性心肌梗死后“代謝血流”可能并非完全代表心肌存活,其原因可能是缺血、再灌注本身增加FDG攝取,以及炎癥反應時白細胞攝取FDG增加,并向心肌浸潤,進而導致急性心肌梗死再灌注后梗死區心肌(存活心肌、非存活心肌)攝取FDG都增加。最近,門控PET(GAPET)對左室整體和局部射血分數及室壁厚度的定量分析,提高了對存活心肌的檢測能力。但PET檢查費用昂貴、限制了其在臨床上的廣泛使用。
(二)單光子斷層顯像(SPECT)
近年來,研究認為18F-FDG-SPECT檢測存活心肌提供的數據與18F-FDG-PET相似,而優于靜息再分布201鉈(201Tl)、負荷再注射201Tl心肌灌注成像、門控心肌單光子斷層顯像(SPECT)成像及低劑量多巴酚丁胺超聲負荷試驗(DSE)。Burt等報道利用18F-FDG-PET和18F-FDGSPECT顯像的半定量法分析對20例冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者研究中發現二者診斷存活心肌的一致性達到91%。而Bax等利用18F-FDG/13N-氨水-PET和18F-FDG/201Tl-SPECT顯像對20例陳舊性心肌梗死患者存活心肌評價,二者的診斷符合率為76%。但對于EF<35%的患者,符合率為100%。18F-FDG-SPECT作為一種新出現的檢測存活心肌的方法,應用前景較好,但由于應用時間短,其臨床準確性有待于進一步研究。
(三)心肌灌注顯像
細胞膜的完整性決定了細胞存活,因此只有保留完整細胞膜的存活細胞才能保留和蓄積心肌灌注顯像劑如:99m锝-甲氧基異丁基異腈(99mTc-MIBI)、201Tl等。因此,心肌存活的信號也可由某些血流顯像劑的攝取間接反映。常用的檢測方法有以下幾種:
1.再注射(reinjection)201T.心肌顯像
臨床上廣泛地應用于診斷冠狀動脈粥樣硬化性心臟病,鑒別壞死和存活心肌的是201Tl運動試驗和3-4小時再分布顯像。201Tl心肌顯像方案通常是:在負荷試驗高峰時,靜脈注射201Tl。“即刻”“再分布”顯像分別于靜脈注射201Tl后5~10分鐘和3~4小時進行。可逆性缺損或“再分布”被認為心肌缺血、存活;“不可逆性”缺損則被認為心肌“死亡”。存活的心肌在3~4小時“再分布”顯像無再分布,可能是因為201Tl再分布不僅取決于即刻顯像時的灌注缺損程度和繼后的局部心肌血流量,還取決于血清中的201Tl的濃度。近年來,運動試驗后3~4小時,靜態201Tl再注射(1mCi)顯像被已被廣泛應用于評價心肌活力。Dilsizian等在100例患者中發現92例有運動試驗后“即刻”顯像心肌灌注異常,在260個灌注缺損節段中,85個節段的3~4小時“再分布”顯像顯示為“不可逆性”缺損,其中49%(42/58)在再注射顯像表現201Tl攝取增加或正常。20例患者經PCI治療,術前可逆性缺損的15個節段中的13個(87%),在PCI術后201Tl攝取恢復正常,并且局部室壁運動改善;相反,不可逆性灌注缺損的8個節段,在PCI術后,局部心肌對201Tl攝取和室壁運動仍然異常。
2.靜態、再分布201Tl心肌顯像
有研究認為,靜態、再分布201Tl心肌顯像可能是準確評價存活心肌的又一方法。Gewirtz等研究認為嚴重冠狀動脈病變、無急性心肌缺血或陳舊性心肌梗死患者的靜態201Tl心肌顯像會有可能出現201Tl灌注缺損,并且,這些缺損在2~4小時后可能再分布。而后,有人研究了靜態、再分布201Tl心肌顯像預測冠狀動脈再血管化后心肌灌注、功能變化的準確性。有報道稱靜態、再分布201Tl心肌顯像預測冠狀動脈再血管化后室壁運動改善的靈敏度為44%~100%,特異性為22%~92%。運動試驗誘發的心肌缺血的存在,對于臨床治療方案的決定是很重要的,在臨床上,如果患者能耐受負荷試驗心肌顯像的話,應該首先考慮負荷試驗心肌顯像。但是,目前有研究發現靜態、再分布201Tl心肌顯像預測冠狀動脈再血管化后室壁運動改善的靈敏度為44%~100%,特異性為22%~92%。對于評價心肌存活,靜態、再分布201Tl心肌顯像與運動試驗、再注射201Tl心肌顯像等并無明顯差別。因此靜態、再分布201Tl心肌顯像的應用仍需進一步研究,其臨床應用價值值得關注。
3.99mTc-MIBI心肌顯像
近些年來,99mTc-MIBI心肌顯像在診斷冠狀動脈疾病中應用日趨增多,99mTc -MIBI無明顯再分布是與201Tl的主要區別。相關動物試驗顯示,心肌99mTc-MIBI的攝取與心肌存活成正相關,一些研究發現,它也可以用于評價心肌活力。但是Cuocolo等對比了20例冠狀動脈病變、左室功能異常(LVEF為30%±8%)患者的運動試驗、靜息99mTc-MIBI心肌顯像和運動試驗、再注射201Tl心肌顯像;常規3~4小時“再分布”顯像為不可逆性灌注缺損的122個節段中,再注射201Tl心肌顯像有再分布的為57個(43%)節段,但99mTc-MIBI顯像有再充填的只有22個(18%)節段。許多研究發現,相當一部分靜態99mTc-Sestamibi心肌顯像為“不可逆性”缺損的心肌節段,在FDG心肌PET代謝顯像存在FDG攝取,因此,靜態99mTc-MIBI -Sestamibi心肌顯像可能低估心肌活力。
4.硝酸酯心肌顯像
何作祥等報道,在一組20例患者的研究中,再注射201Tl顯像顯示為可逆性灌注缺損的節段中的98%(40/41),亞硝酸異山梨醇/再注射201Tl顯像也顯示為可逆性缺損;再注射201Tl顯像顯示為“不可逆性”缺損節段中的26%(14/54),亞硝酸異山梨醇/再注射201Tl顯像顯示為可逆性缺損。這項研究的結果表明,與單純再注射201Tl心肌顯像相比,亞硝酸異山梨醇/再注射201Tl心肌顯像對于心肌活力的檢測具有更高的靈敏度。隨后,一些作者分別研究了硝酸酯201Tl、Tc-99m-sestamibi和99mTc-MIBI -tetrofosmin心肌顯像對于心肌活力的估價。一些作者研究了硝酸酯心肌顯像預測冠狀動脈再血管化后左心室整體、局部功能改善的準確性。這些研究表明,硝酸酯心肌顯像預測冠狀動脈再血管化后左心室節段室壁運動改善的靈敏度82%~95%,特異性為76%~89%。研究結果表明,硝酸酯心肌顯像也能準確地判斷心臟事件。
(四)心臟超聲
1.靜息二維心臟超聲
La Canna等研究發現心肌梗死區舒張期室壁厚度是預測存活心肌的一個敏感指標。在外科旁路移植術前測舒張期室壁厚度,術后隨訪1年,發現術前舒張期室壁厚度>5mm對預測收縮功能恢復的敏感性是100%,但特異性僅28%。而變薄的室壁厚度,有非常高的陰性預測值(97%~100%),認為如果舒張期室壁厚度<5mm,則再血管化可能無價值。
2.超聲負荷試驗
正性肌力藥物(兒茶酚胺等)可刺激冬眠心肌的收縮,進而證實其收縮功能的儲備,目前應用最廣泛的技術是多巴酚丁胺超聲負荷試驗。存活心肌的存在主要依靠局部室壁運動及厚度改變,而無改變則提示無存活心肌。有19個研究發現多巴酚丁胺超聲負荷試驗的敏感性為81%,特異性為86%和預測值為83%。小劑量多巴酚丁胺[5~10μg/(kg·min)]用于檢測心肌活力,大劑量[20~40μg/(kg·min)]可誘發缺血。“雙相反應”是指小劑量多巴酚丁胺可改善室壁運動,大劑量時可加重室壁運動障礙,“雙相反應”被認為是血管成形術后室壁局部運動功能改善的最佳預測指標。因此,推薦所有無禁忌證患者都行低劑量和大劑量多巴酚丁胺試驗。Bax等研究分析發現在預測血管成形術后功能的恢復上,多巴酚丁胺超聲負荷試驗具有較高的特異性,為81%,其敏感性略低為83%,SPECT和PET的敏感性為83%~90%,其而SPECT和PET特異性僅為47%~73%,故多巴酚丁胺超聲負荷試驗有推廣價值。
(五)心肌聲學造影(MCE)
心肌聲學造影可用于評價節段室壁運動和局部心肌灌注。基本機制是假定梗死、非活性組織失去了完整的微循環,假定存活心肌有完整的微循環。Nagueh等對18個穩定型心絞痛伴左室功能低下患者PCI術前行MCE、多巴酚丁胺超聲負荷試驗、201Tl 顯像,研究發現它們對心功能恢復預測有相似的特異性(43%~66%)、敏感性(89%~91%)。MCE與心肌核素灌注相比優越處在于提供了室壁收縮和運動的額外信息。由于外周靜脈對比劑的應用,MCE已成為評價存活心肌的更加有前景的方法。聯合多巴酚丁胺超聲負荷試驗可同時提供灌注和收縮儲備的信息,增加了敏感性和特異性,優于其他的單一方法。該技術因依賴于合適的超聲對比劑的研制應用,目前有一定局限性,但預計在將來會廣泛應用于臨床,其評估心肌血流灌注將優于心肌核素灌注。
(六)磁共振
磁共振(MRI)有較高的空間分辨力和心內膜分層能力,可用于定量分析收縮功能和儲備功能,評估組織灌注和表現細胞膜完整的特性。目前大多數影像學方法,由于其有限的空間分辨力和成像質量,對于存活心肌的檢測存在著缺陷,而MRI在這方面有明顯優勢。Higgins等明確兩個檢測存活心肌的精確的MRI標準:舒張末期室壁厚度≥5.5mm(敏感性92%,特異性56%)和多巴酚丁胺作用后在超過50%的功能失調的節段收縮期室壁厚度增加≥2mm(敏感性89%、特異性94%)。定量評估多巴酚丁胺負荷試驗時,收縮期室壁厚度增加是預測左室功能恢復的精確指標,而變薄的舒張室壁厚度(<5.5mm)具有較高的陰性預測值。另外,對比劑增強MRI(contrast enhanced MRI),因對比劑可進入細胞間隙,可研究灌注、血池,進一步提高檢測存活心肌的準確性。Standstede等研究證明對比劑應用后缺血區延遲高增強信號對預測存活心肌的敏感性為98%、特異性76%。MRI較精確地確定心肌梗死瘢痕部位和定量分析收縮功能,使其在鑒別存活心肌方面的臨床應用更有前途。
(七)心電圖
心電圖(ECG)包括以下兩種。
1.靜息體表心電圖
Christian等研究發現體表ECG和PET,對比PET“匹配”和Q波表示壞死心肌一致性為20%,Q波是瘢痕組織一特異但不敏感的指標。QS波比QR波預示具有更多存活心肌。宋潛英等研究發現梗死部位的存活心肌與QT離散度(QTd)呈負相關,壞死心肌與QTd呈正相關,QTd可作為初步估測Q波型心肌梗死部位存活心肌程度的一種簡單方法,但體表心電圖對存活心肌的鑒定有明顯的局限性。
2.運動負荷心電圖
Bertecla等對Q波型心肌梗死患者用超聲心動圖、201Tl、運動負荷ECG對比研究發現:在運動負荷時梗死相關導聯的QT間期縮短是反映透壁性心肌梗死區有存活心肌的一個簡單的心電圖指標。Elhendy等研究發現,在近期前壁心肌梗死患者,在多巴酚丁胺超聲負荷試驗時,有40例患者(57%)出現ST段提高,再血管化后其中35例(50%)心功能恢復,并發現運動負荷時ST段提高預測左室功能恢復的準確性與小劑量多巴酚丁胺超聲負荷試驗相似(分別為80%、83%)。
(八)多層螺旋CT
隨著多層螺旋CT(MSCT)時間及空間分辨率大大提高,對顯示心內膜下結構的微小病變,具有獨特的優勢。在心臟收縮舒張雙期對比增強CT檢查中,注入非離子型碘對比劑時缺血和梗死心肌則表現出不同類型的強化,包括早期缺損(early defect,ED)、剩余缺損(residual defect,RD)和延遲強化(late enhancement,LE),而常因心肌內的濃度迅速達到峰值,表現為均勻一致的早期強化及隨后延遲期的強化程度下降。目前認為上述機制尚不清楚,但最大可能機制為壞死心肌細胞代謝停止,細胞膜完整性破壞,壞死心肌或瘢痕的細胞間隙增大,對比劑流入/流出時間常數的延長。是MSCT評估存活心肌的基礎是正常心肌和病變組織間的對比劑濃度差異。Paul等使用MSCT與SPECT對比,在成功的再血管化治療后預測梗死面積,發現通過延遲增強來預測再血管化治療后心肌梗死面積的特異性和敏感性分別為100%和93%。
評價存活心肌對CTO病變具有重要意義,對每個CTO患者都應該個體化,選擇一種合適的診斷方法對患者的治療決策、預后改善均有較大幫助。