超聲、磁共振及核素顯像評估心肌再灌注后不同時期心功能的研究進展

馬云霞+穆玉明

[摘要] 急性心肌梗死是部分心肌的血液循環(huán)突然中斷而導致該部位的心肌損傷。早期靶血管的開通是治療急性心肌梗死的關鍵，溶栓與冠狀動脈介入治療（PCI）已廣泛應用，而再灌注后存活心肌的檢測、損傷血管的再灌注情況、可逆性損傷的恢復、微循環(huán)障礙、心臟的結構與運動功能等都需要評估，不同影像學技術對PCI術后心臟整體功能的評估側重點各有不同，且在PCI術后的不同時間段價值也不相同。本文就超聲心動圖、心臟磁共振、核素顯像對心肌再灌注后不同時期心臟的評估作一綜述。

[關鍵詞] 超聲；磁共振；核素顯像；再灌注；心肌梗死

[中圖分類號] R542.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）12（c）-0047-05

[Abstract] The acute myocardial infarction is a myocardial damage caused by the sudden interruption of part blood circulation of myocardium. The opening of early target vessels is the key to treat acute myocardial infarction， the thrombolysis and coronary interventional therapy（PCI） have been widely used， and the myocardium detection after reperfusion， the reperfusion of damaged vessels， recovery of reversible injuries， microcirculatory disturbance， structure and motor function of heart and so on all need to be evaluated. Different imaging techniques have different assess priorities for the cardiac function after PCI， and different time periods have different values after PCI. This paper reviews the echocardiography， cardiac magnetic resonance （CMR） and radionuclide imaging in the assessment of heart at different periods after myocardial reperfusion.

[Key words] Ultrasound； Magnetic resonance； Radionuclide imaging； Reperfusion； Myocardial infarction

急性心肌梗死（AMI）后的早期再灌注治療可縮短冠狀動脈閉塞時間，減少泵功能衰竭及惡性心律失常等并發(fā)癥的發(fā)生[1]。目前臨床應用較廣泛的是藥物溶栓及介入治療或兩者結合。經皮冠狀動脈腔內支架術由于能迅速有效地開通閉塞區(qū)域的血流灌注而成為首選，但由于再灌注治療后的心肌缺血再灌注損傷的存在，可逆性損傷的恢復、冠狀動脈介入治療（PCI）術后定期評估缺血心肌恢復情況成為關注熱點[2]。既往PCI術后評估心臟功能的影像學技術主要包括二維超聲、CT、心臟磁共振（CMR）、核素顯像，隨著各種影像學技術的發(fā)展，三維超聲及相關的分析技術、創(chuàng)新的心臟磁共振及最新的核素顯像技術，通常用于冠狀動脈再通后心臟收縮舒張功能及同步性、微循環(huán)障礙、心肌灌注恢復和存活心肌的評估，但不同檢查方法各有利弊，本文就以上三種影像學技術對PCI術后不同時期的心臟評估作一綜述。

1 PCI術后1周內

1.1 超聲心動圖

AMI后的血運重建并不能簡單地恢復冠狀動脈微血管的灌注，早期急性應激及冠狀動脈微血管系統(tǒng)功能和結構的改變增加了心肌梗死面積和微血管功能障礙，再灌注損傷不可避免[3]，所以PCI術后短期內的影像學檢查是必要的。實時三維超聲心動圖能定量評價冠心病患者PCI術后左心室整體及局部收縮功能與同步性的改善情況[4]。三維斑點追蹤技術（three-dimensional spot tracking technology，3d-STE）測量心肌各項應變值可以評估左室整體及缺血節(jié)段，能夠反映缺血節(jié)段心肌灌注及收縮功能的改善情況[5]。李林等[6]應用3d-STE測量左心室壁各心肌節(jié)段的圓周應變峰值，能很好地反映左心室收縮功能的改善。有研究指出PCI術后1周應用3d-STE測得左室整體面積應變與PCI術后6個月左室重塑的發(fā)生相關[7]。

1.2 CMR

CMR成像可用于評價心肌梗死后心臟結構和功能[8]，評估梗死面積和微血管阻塞，鑒定心肌水腫和心肌出血，而心肌出血限制了ST段抬高型心肌梗死后再灌注損傷程度和梗死面積[9]，有研究指出心肌出血量于再灌注第2天達到高峰[10]。T2*（梯度回波序列加權成像）心臟磁共振成像可以準確檢測和定性再灌注心肌出血[11]。目前應用增強核磁共振延遲掃描可以測量微循環(huán)阻塞面積、心肌梗死面積等指標[12]。

1.3 核素顯像

核素顯像通過不同的示蹤劑能夠快速檢測和準確評估心肌存活，區(qū)分梗死心肌、冬眠心肌及正常心肌。目前，201T1和123I-BMIPP雙同位素成像通常用于評估灌注代謝不匹配，同時獲得血管造影、灌注或其他功能分析無法獲得的有價值的細胞內信息[13]。99 m锝-甲氧基異丁基異腈（99Tcm-MIBI）用于PCI術后頓抑心肌的檢測。穆東等[14]對比PCI術前及術后心肌缺血區(qū)和壞死區(qū)的99Tcm-MIBI攝取率來反映心肌各節(jié)段血流灌注的改善情況，對PCI術后心臟整體功能作全面評估，目前，99Tcm-MIBI/123I-BMIPP雙同位素成像主要用于檢測梗死和頓抑心肌[15]。18F-氟脫氧葡萄糖（FDG）正電子發(fā)射斷層掃描（PET）測量心肌血流量（MBF）和代謝活性可用于評估心肌存活率，MBF-FDG代謝不匹配作為冬眠心肌的評價標準，是評估心肌活力的重要指標，Fukuoka等[16]測量PCI術后患者MBF-FDG代謝不匹配部分的心肌血流儲備（MFR）和室壁運動的變化，不匹配區(qū)域中保留心肌FDG攝取提示存活心肌，但微血管功能受損，不匹配區(qū)域的功能恢復不完整，目前，PET測量心肌葡萄糖代謝、FDG和MRI心肌瘢痕、延遲釓增強是公認的檢測存活心肌的兩類最準確的方法。然而在慢性冠心病患者左室功能不全中準確性高，心肌梗死后早期（1～2周）評估的患者中明顯減少，由于存在再灌注和炎癥導致糖酵解的促炎細胞的心肌積聚，可能是導致這種方法降低準確性的原因，MRI與延遲釓增強在早期心肌梗死后間隔期間可能由于心肌水腫高估心肌瘢痕的范圍[17]。endprint

2 PCI術后3個月

2.1 超聲心動圖

心肌梗死后心室重塑是心肌和脈管系統(tǒng)對一系列潛在有害的血流動力學、代謝和炎癥刺激的反應，包括梗死區(qū)擴張、非梗死區(qū)域肥厚和進行性心室擴張，心室重塑可能持續(xù)數周或數月，直到擴張力由膠原瘢痕的拉伸強度抵消，這種平衡取決于梗死的大小、位置和透壁度[18]。以前的研究已經證明了2d-STE測得的整體縱向應變能力可以預測左心室重構[19]。3d-STE提供了一個新的應變參數，即面積應變，它結合了縱向和周向的變形，反映心肌面積變化率[20]。RT-3DE測量所得的左室射血分數、左心室重構指數、整體峰值射血率及整體峰值充盈率可以準確定量評價左心室重構程度[21]。

2.2 CMR

T2加權CMR可用于確定再灌注和非再灌注梗死的風險面積，區(qū)分可逆性和不可逆性損傷，量化冠狀動脈血運重建后的心肌挽救，評價冠狀動脈血運重建的成功[22]。既往研究顯示CMR得出的梗死面積和微血管阻塞是AMI后左心室重構的主要決定因素[23]。Soholm等[24]在心肌再灌注后3個月，用延遲增強序列測量最終梗死面積，與基線時利用T2加權短序列反轉恢復序列測量的心肌水腫面積，以百分比的形式表示心肌挽救指數，即恢復的心肌。

2.3 核素顯像

風險面積是初始瀕危心肌，是最終梗死面積的主要決定因素[25]，AMI患者預后和結局的最關鍵決定因素是最終梗死面積[26]，測量風險面積和最終梗死面積可以確定心肌保護指數，以便對患者進行風險分層。82Rb-PET心肌灌注成像可以估計風險面積、最終梗死面積和心肌保護指數。Ghotbi等[27]對比了82Rb-PET、單光子發(fā)射斷層掃描（SPECT）、CMR于再灌注后3個月的成像，PCI術后由于受損心肌細胞中的鈉鉀泵活性降低，82Rb作為鉀類似物通過Na+/K+ATP酶積聚在細胞，82Rb在不同程度損傷的心肌細胞積聚程度不同，而SPECT中的99Tcm-甲氧基異丁基異腈是被活細胞的線粒體吸納，SPECT估計風險面積明顯較PET成像大，但82Rb-PET的空間和時間分辨率高于SPECT，掃描時間較CMR短，無禁忌，使用PET可以優(yōu)化正常和低灌注心肌的臨界值，并且可以提供準確可重復的風險面積和最終梗死面積測量。

3 PCI術后6個月

3.1 超聲心動圖

左心室重構的慢性期包括代償性心肌細胞肥大和心室構型改變以更均勻地分配壁應力增加，包括向心性重構、離心性肥厚、向心性肥厚，多個研究證實，左室舒張末期容積的增加和左室射血分數的降低更明顯[28]。實時三維超聲心動圖已經成為臨床上定量心室容積和質量的一種可行的方法，并且心室容積、質量和射血分數的評估與CMR有很好的關聯。PCI術后6個月，斑點追蹤技術能夠通過多巴酚丁胺負荷超聲心動圖識別AMI患者心肌壞死程度和心肌活力，同時準確測量左室容積，對各節(jié)段進行可行性評估，收縮期峰值應變率是AMI患者心肌存活的最可靠的預測[29]。STE測量的整體縱向應變是左心室重構和不良事件發(fā)生的強烈預測因素[30]。Sugano等[31]的研究結果表明三維周向應變和面積應變率在心室重構的預測要好于CMR測定的微血管阻塞的程度，并且三維周向應變和面積應變率反映梗死透壁程度與微血管阻塞的存在顯著相關。

3.2 CMR

CMR目前被認為是非侵入性測量心臟功能和體積的金標準[28]。CMR測量的心肌梗死面積、透壁程度、微血管阻塞和心肌挽救指數已成為AMI患者梗死后左心室重構的重要預測因子[32]。但既往研究結果表明，由于可逆性損傷的恢復，在急性期（1周）和慢性（幾個月后）梗死階段進行延遲-增強心臟磁共振檢查的對比增強在一段時間內減弱[33]。Kim等[34]的研究中指出，除了常規(guī)參數外，并沒有發(fā)現CMR參數對于傳統(tǒng)臨床及超聲心動圖參數預測的左心室重構有任何增量價值。

3.3 核素顯像

PCI術后再狹窄發(fā)生在3～9個月，應力心肌灌注單光子發(fā)射計算機斷層顯像（MPS）診斷PCI術后6個月在狹窄的總體診斷率較高，在PCI術后的其他無癥狀患者中，在術后不到2年的時間內，壓力測試成像是不合適的，它在2年后的作用仍然不確定[35]。

4 小結與展望

PCI術后完全再灌注也不排除左心室重構的風險，左心室重構以收縮功能障礙和左室腔的形狀改變來適應部分心肌組織梗死后整體心臟的協調，左心室重構與預后差、心力衰竭和死亡有關[36]，左心室重構的準確評估對于臨床干預治療和預后有很大的價值。目前，超聲心動圖作為臨床應用無創(chuàng)的檢查仍然是主要的選擇，基于廣泛的可用性，而其替代的方式，如放射性核素顯像、CMR，也起到了重要的作用，每種檢查提供各有優(yōu)點和缺點。三維超聲心動圖可從結構及功能上進行全面的評估，但在心肌灌注的可視化方面存在缺陷。CMR能夠評估左心室功能和病理學變化，且在梗死面積檢測和定量方面表現優(yōu)于SPECT，CMR也可用于評估風險面積，但CMR可能會低估患者再灌注早期心肌功能性的潛在風險[37]。且與SPECT相比，CMR具有更多的禁忌證，最重要的是起搏器和植入式除顫器的存在，其次為幽閉恐懼癥、腎功能不全。核素顯像在結構和功能上的評估相對較準確，但具有一定的放射性，且價格相對較高，PCI術后的重復評估使用受限。PCI術后心功能的恢復是一個動態(tài)過程，隨著3d-STE的逐漸成熟，有望在心肌存活檢測上與CMR一致，同時擁有重復性、廣泛性，為臨床治療干預及預后評估提供更準確的信息。

[參考文獻]

[1] 胡麗英，李桂梅.急性心肌梗死再灌注治療現狀分析[J].重慶醫(yī)學，2017，46（16）：2290-2292.

[2] Ekelof SV，Halladin NL，Jensen SE，et al. Effects of intracoronary melatonin on ischemia-reperfusion injury in ST-elevation myocardial infarction [J]. Heart Vessels，2016， 31（1）：88-95.endprint

[3] Heusch G，Gersh BJ. The pathophysiology of acute myocardial infarction and strategies of protection beyond reperfusion：a continual challenge [J]. Eur Heart J，2017，38（11）：774-784.

[4] 劉利，王志剛，任建麗，等.實時三維超聲心動圖評價冠心病患者左前降支冠狀動脈PCI術后左心室整體及局部收縮功能與同步性[J].中國醫(yī)學影像技術，2012，28（4）：680-684.

[5] 龍曼，鄧敏峰，唐曉明，等.三維斑點追蹤技術對冠心病患者PCI術前后左室收縮功能的評價[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2014，30（4）：324-328.

[6] 李林，宋偉，孫醫(yī)學，等.三維斑點追蹤技術對冠心病患者PCI前后左心室壁運動的評價與分析[J].蚌埠醫(yī)學院學報，2015，40（4）：511-512，516.

[7] Li XC，Jin FL，Jing C，et al. Predictive value of left ventricular remodeling by area strain based on three-dimensional wall-motion tracking after PCI in patients with recent NSTEMI [J]. Ultrasound Med Biol，2012，38（9）：1491-1501.

[8] 徐紫謙，陳偉，陳榆舒，等.心肌缺血/再灌注損傷后心肌內出血的心血管MR研究現狀及進展[J].中國醫(yī)學影像技術，2015，31（10）：1605-1609.

[9] Mangion K，Corcoran D，Carrick D，et al. New perspectives on the role of cardiac magnetic resonance imaging to evaluate myocardial salvage and myocardial hemorrhage after acute reperfused ST-elevation myocardial infarction [J]. Expert Rev Cardiovasc Ther，2016，14（7）：843-854.

[10] Carrick D，Haig C，Ahmed N，et al. Myocardial Hemorrhage After Acute Reperfused ST-Segment-Elevation Myocardial Infarction：Relation to Microvascular Obstruction and Prognostic Significance [J]. Circ Cardiovasc Imaging，2016，9（1）：4148.

[11] Kali A，Tang RL，Kumar A，et al. Detection of acute reperfusion myocardial hemorrhage with cardiac MR imaging：T2 versus T2 [J]. Radiology，2013，269（2）：387-395.

[12] 邢曉蓮，劉慶利，劉連杰，等.急性ST段抬高型心肌梗死早期再灌注治療后微循環(huán)灌注狀態(tài)的研究[J].實用醫(yī)學雜志，2016，32（24）：4024-4026.

[13] Iwado H，Iwado Y，Ohmori K，et al. Latent abnormal fatty acid metabolism in apparently normal perfusion during stress in patients with restenosis after coronary angioplasty：Assessment by exercise stress thallium-201 and iodine-123-labeled 15-（p-iodophenyl）-3-R，S-methylpentadecanoic acid-dual myocardial single-photon emission computed tomography [J]. Am J Cardiol，2004，93（6）：685-688.

[14] 穆東，魏小剛，呂新湖，等.核素心肌顯像評價擇期PCI術對急性ST段抬高型心肌梗死患者心功能的影響[J].河北醫(yī)藥，2016，38（3）：373-375.

[15] Ko T，Utanohara Y，Suzuki Y，et al. A preliminary feasibility study of simultaneous dual-isotope imaging with a solid-state dedicated cardiac camera for evaluating myocardial perfusion and fatty acid metabolism [J]. Heart Vessels，2016，31（1）：38-45.

[16] Fukuoka Y，Nakano A，Tama N，et al. Impaired myocardial microcirculation in the flow-glucose metabolism mismatch regions in revascularized acute myocardial infarction [J]. J Nucl Cardiol，2017，24（5）：1641-1650.endprint

[17] Gropler RJ. Relationship between residual viable myoca？鄄rdium and LV remodeling post-MI：Only part of the story [J]. J Nucl Cardiol，2017，24（2）：668-671.

[18] Sutton MG，Sharpe N. Left ventricular remodeling after myocardial infarction：pathophysiology and therapy [J]. Circulation，2000，101（25）：2981-2988.

[19] D'Andrea A，Cocchia R，Caso P，et al. Global longitudinal speckle-tracking strain is predictive of left ventricular remodeling after coronary angioplasty in patients with recent non-ST elevation myocardial infarction [J]. Int J Cardiol，2011，153（2）：185-191.

[20] Jasaityte R，Heyde B，D'Hooge J. Current state of three-dimensional myocardial strain estimation using echocardiography [J]. J Am Soc Echocardiogr，2013，26（1）：15-28.

[21] 田芳，周微微，楊炳昂，等.急性前壁心肌梗死患者PCI手術前后左心室重構的實時三維超聲心動圖評價[J].創(chuàng)傷與急危重病醫(yī)學，2015，3（4）：228-231.

[22] Eitel I，Friedrich MG. T2-weighted cardiovascular magnetic resonance in acute cardiac disease [J]. J Cardiovasc Magn Reson，2011，13（1）：13.

[23] Reindl M，Reinstadler SJ，Feistritzer H，et al. Heart rate and left ventricular adverse remodelling after ST-elevation myocardial infarction [J]. Int J Cardiol，2016，219：339-344.

[24] Soholm H，Lonborg J，Andersen MJ，et al. Repeated echocardiography after first ever ST-segment elevation myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention--is it necessary？ [J]. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care，2015，4（6）：528-536.

[25] Hausenloy DJ，Erik Botker H，Condorelli G，et al. Translating cardioprotection for patient benefit：position paper from the Working Group of Cellular Biology of the Heart of the European Society of Cardiology [J]. Cardiovasc Res，2013，98（1）：7-27.

[26] Csonka C，Kupai K，Kocsis GF，et al. Measurement of myocardial infarct size in preclinical studies [J]. J Pharmacol Toxicol Methods，2010，61（2）：163-170.

[27] Ghotbi AA，Kjaer A，Nepper-Christensen L，et al. Subacute cardiac rubidium-82 positron emission tomography （82Rb-PET） to assess myocardial area at risk，final infarct size，and myocardial salvage after STEMI [J]. J Nucl Cardiol， 2016，23：1-12.

[28] Konstam MA，Kramer DG，Patel AR，et al. Left ventricular remodeling in heart failure：current concepts in clinical significance and assessment [J]. JACC Cardiovasc Ima？鄄ging，2011，4（1）：98-108.

[29] Woo JS，Yu TK，Kim WS，et al. Early prediction of myocardial viability after acute myocardial infarction by two-dimensional speckle tracking imaging [J]. J Geriatr Cardiol，2015，12（5）：474-481.endprint

[30] Cong T，Sun Y，Shang Z，et al. Prognostic Value of Speckle Tracking Echocardiography in Patients with ST-Elevation Myocardial Infarction Treated with Late Percutaneous Intervention [J]. Echocardiography，2015，32（9）：1384-1391.

[31] Sugano A，Seo Y，Ishizu T，et al. Value of 3-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography in the Prediction of Microvascular Obstruction and Left Ventricular Remodeling in Patients With ST-Elevation Myocardial Infarction [J]. Circ J，2017，81（3）：353-360.

[32] Alegret JM，Martinez-Micaelo N，La Gerche A，et al. Acute effect of static exercise in patients with aortic regurgitation assessed by cardiovascular magnetic resonance：role of left ventricular remodelling [J]. Eur Radiol，2017， 27（4）：1424-1430.

[33] Ibrahim T，Hackl T，Nekolla SG，et al. Acute Myocardial Infarction：Serial Cardiac MR Imaging Shows a Decrease in Delayed Enhancement of the Myocardium during the 1st Week after Reperfusion [J]. Radiology，2010，254（1）：88-97.

[34] Kim EK，Song YB，Chang SA，et al. Is cardiac magnetic resonance necessary for prediction of left ventricular remodeling in patients with reperfused ST-segment elevation myocardial infarction？ [J]. Int J Cardiovasc Imaging，2017，32（12）：2003-2012.

[35] Acampa W，Petretta MP，Daniele S，et al. Myocardial perfusion imaging after coronary revascularization：a clinical appraisal [J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging，2013，40（8）：1275-1282.

[36] Liszka J，Haberka M，Tabor Z，et al. Two-dimensional spe？鄄ckle-tracking echocardiography assessment of left ventricular remodeling in patients after myocardial infarction and pi imary reperfusion [J]. Arch Med Sci，2014， 10（6）：1091-1100.

[37] Gao LR，Chen Y，Zhang NK，et al. Intracoronary infusion of Wharton′s jelly-derived mesenchymal stem cells in acute myocardial infarction：double-blind，randomized con？鄄trolled trial [J]. BMC Med，2015，13（1）：162.

（收稿日期：2017-09-11 本文編輯：張瑜杰）endprint