付穎

南開區(qū)水上公園醫(yī)院 超聲科，天津300193

超聲技術(shù)在冠心病診斷中的應(yīng)用

付穎

南開區(qū)水上公園醫(yī)院 超聲科，天津300193

本文介紹了常規(guī)超聲心動(dòng)圖、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖、三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)、血管內(nèi)超聲、心肌聲學(xué)造影等超聲診斷方法在診斷冠心病的應(yīng)用情況。

超聲檢查；冠心?。辉\斷

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病簡稱冠心?。–oronary Atherosclerotic Heart Disease，CAD），亦稱缺血性心臟病，是由于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化使血管腔狹窄或阻塞，或冠狀動(dòng)脈功能性改變導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病。近年來，我國冠心病的發(fā)病呈年輕化趨勢，其發(fā)病率也呈逐年上升趨勢，對于患者的生命健康造成了嚴(yán)重的影響。因此及早確診冠心病具有重要的臨床意義，而如何選取有效的診斷方法成為醫(yī)師們關(guān)注的重點(diǎn)。

雖然經(jīng)皮選擇性冠狀動(dòng)脈造影術(shù)（Coronary Angiography，CAG）目前仍是冠心病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因其是有創(chuàng)操作，可產(chǎn)生造影劑過敏、造影劑腎病等副作用，對危急重癥患者無法床旁即時(shí)檢查以利于早期快速診斷，故使用受限。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新“無創(chuàng)”醫(yī)療的觀念深入發(fā)展，當(dāng)今心臟病學(xué)的最大發(fā)展是心臟影像學(xué)。目前，常用的影像學(xué)診斷手段很多，包括心臟超聲、多排CT冠狀動(dòng)脈成像、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)電子斷層掃描（SPECT）、正電子發(fā)射斷層造影術(shù)、心臟磁共振等。隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，對冠心病的診斷趨向于更早發(fā)現(xiàn)病變且能作出客觀定量的診斷。

1 常規(guī)超聲心動(dòng)圖

常規(guī)超聲心動(dòng)圖（Ultrasonic Cardiogram，UCG）以經(jīng)濟(jì)簡便、無創(chuàng)傷、重復(fù)性好且能評(píng)價(jià)心臟結(jié)構(gòu)、血流及功能的變化，臨床上仍作為診斷冠心病及術(shù)前篩查的重要方法之一。黃君等[1]對114例臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為冠心病的患者進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查，以左室室壁運(yùn)動(dòng)評(píng)分≥4分為截點(diǎn)，診斷冠心病的敏感性為82.2%，特異性為100%，ROC曲線下面積為0.95（0.89～0.98），定位準(zhǔn)確率為75.0%（72/96），表明超聲心動(dòng)圖應(yīng)用室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常來診斷冠心病也具有較高的敏感性和特異性。林蓓佑、巫相宏[2]回顧性分析1271例冠心病患者全部病例均行CAG及UCG，以CAG結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，1015例冠脈造影陽性患者，UCG敏感性隨著狹窄程度的加重而提高，當(dāng)冠脈狹窄＜75%時(shí)，根據(jù)UCG結(jié)果判斷相關(guān)冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感性相對較低。當(dāng)冠狀動(dòng)脈狹窄≥75%時(shí)，判斷相關(guān)冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感性逐漸升高。而當(dāng)冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)UCG敏感性最高。研究結(jié)果顯示UCG診斷冠心病的敏感性為56.1%、特異性為64.8%、準(zhǔn)確性為57.8%、陽性預(yù)測值為86.3%、陰性預(yù)測值為27.1%，陽性預(yù)測值較高，但其敏感性及特異性不高，提示借助節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常來判斷心肌缺血有一定的局限性。

心外膜脂肪厚度（Epicardium Adipose Thickness，EAT）與CAD密切相關(guān)[3]。袁誠等[4]利用胸骨旁長軸和短軸的二維和M超測量右室游離壁脂肪組織的厚度，結(jié)果顯示冠心病患者的EAT明顯高于對照組，同時(shí)隨著冠心病程度的加重，EAT也明顯增加。且對冠心病的嚴(yán)重程度與EAT進(jìn)行了相關(guān)性分析顯示冠心病的嚴(yán)重程度與EAT呈現(xiàn)正向相關(guān)，認(rèn)為超聲心動(dòng)圖測定EAT在冠心病診斷中的應(yīng)用具有較高的診斷價(jià)值[4]。孫立平等[5]對119例冠心病患者用超聲測量EAT發(fā)現(xiàn)其與冠狀動(dòng)脈狹窄嚴(yán)重程度呈明顯正相關(guān)。但目前尚缺乏統(tǒng)一的測量EAT的標(biāo)準(zhǔn)。

由于傳統(tǒng)的二維超聲心動(dòng)圖主觀依賴性強(qiáng)，檢查者的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)條件都直接影響測量的結(jié)果。如果UCG為陽性，預(yù)示存在冠脈病變的可能性大且病變程度嚴(yán)重，UCG陰性時(shí)仍需結(jié)合癥狀、危險(xiǎn)因素、心電圖等多方面綜合判斷。

2 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖

實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（Real-Time Three-Dimensional Echocardiography，RT-3DE）是近年來超聲心動(dòng)圖領(lǐng)域最引人注目的發(fā)展之一，它通過矩陣型排列換能器進(jìn)行多方位聲束快速掃描，獲得金字塔形三維數(shù)據(jù)庫，從而提供實(shí)時(shí)三維心臟結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)圖，可直觀、形象地展示心臟結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)，實(shí)時(shí)全面獲取心臟立體解剖信息，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心臟的舒縮功能。RT-3DE可實(shí)時(shí)顯示多個(gè)二維切面，展現(xiàn)整個(gè)左心室形態(tài)，自動(dòng)追蹤心內(nèi)膜的運(yùn)動(dòng)軌跡[6]，且空間分辨率高，在評(píng)價(jià)同一心動(dòng)周期左室腔各節(jié)段心肌收縮的同步性具有較大的優(yōu)勢，在表現(xiàn)左室不同步指標(biāo)方面重復(fù)性較好，為臨床診斷冠心病提供重要信息[7]。RT-3DE能全面顯示左心室立體結(jié)構(gòu)及左心室各節(jié)段隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)位移，獲得各節(jié)段時(shí)間-容積曲線及牛眼圖，直觀反映整體及節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)幅度，有助于臨床獲得心肌各節(jié)段運(yùn)動(dòng)分布信息，從而早期發(fā)現(xiàn)缺血節(jié)段室壁運(yùn)動(dòng)異常和不同步收縮，并據(jù)此判斷缺血節(jié)段位置及面積[8]。劉穎等[9]以冠狀動(dòng)脈造影為金標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算RT-3DE診斷左前降支（LAD）、左旋支（LCA）、右冠狀動(dòng)脈（RCA）狹窄和多支病變的敏感度、特異度及準(zhǔn)確率分別為86.21%、97.33%、94.23%、70.00%、95.24%、90.38%、73.68%、96.47%、92.31%、61.9%、91.57%、85.58%。冠狀動(dòng)脈輕度狹窄組（50%～74%）室壁運(yùn)動(dòng)幅度離散度增大不明顯；冠狀動(dòng)脈狹窄≥75%或較大范圍彌漫性病變時(shí)，室壁運(yùn)動(dòng)幅度離散度明顯增大。韓立菊等[10]研究結(jié)果表明RT-3DE檢測節(jié)段參數(shù)可以在左心室整體功能沒有改變時(shí)較早反映局部心肌容積變化情況、各室壁同步運(yùn)動(dòng)情況及各局部心肌功能狀況，為冠心病的早期臨床診斷提供更完整的定量信息。田雨等[11]研究結(jié)果顯示冠心病組病變節(jié)段與正常節(jié)段比較，各個(gè)節(jié)段舒張末期容積（rEDV）、各節(jié)段收縮末期容積（rESV）較大，各節(jié)段的射血分?jǐn)?shù)（rEF）較小，與病變節(jié)段一致，故RT-3DE能較準(zhǔn)確和客觀地評(píng)價(jià)冠心病患者心肌各個(gè)節(jié)段收縮功能。

但RT-3DE仍有一定的局限性，圖像視野較局限，受檢者的透聲條件，呼吸對其影響較大，無法區(qū)別心肌徑向和縱向向上的運(yùn)動(dòng)不同步。

3 三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)

既往二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是通過識(shí)別二維圖像的心肌回聲標(biāo)記，得到其運(yùn)動(dòng)軌跡，再分析心肌運(yùn)動(dòng)的相關(guān)信息，可定量評(píng)價(jià)心肌各個(gè)方向上的功能[12]。三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像（3D-STI）技術(shù)作為超聲心動(dòng)圖中新興的一門技術(shù)，通過軟件自動(dòng)計(jì)算出心室心肌16個(gè)節(jié)段的LS（縱向峰值應(yīng)變率）和T-LS（縱向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間），可以定量評(píng)估不同程度冠狀動(dòng)脈狹窄患者中局部心肌運(yùn)動(dòng)功能的改變，有能力獲取左心室實(shí)時(shí)的全容積數(shù)據(jù)，這使得人們有可能在三維空間中執(zhí)行斑點(diǎn)追蹤，從而追蹤心肌的真正運(yùn)動(dòng)[13]。與二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)相比，彌補(bǔ)了后者僅在所掃查平面內(nèi)追蹤心肌聲學(xué)斑點(diǎn)的不足，能更準(zhǔn)確地評(píng)估心臟局部及整體功能[14]，且能夠更快速全面地分析心肌應(yīng)變[15]。Kleijn等[16]研究顯示，應(yīng)用3D-STI技術(shù)測量的面積應(yīng)變（AS）是一個(gè)可以提供代替當(dāng)前超聲心動(dòng)圖標(biāo)準(zhǔn)的定量評(píng)估左室局部及整體功能的新參數(shù)。大量研究也已證實(shí)該技術(shù)與心臟核磁等技術(shù)具有高度一致性[17]。黃紅梅等[18]應(yīng)用ROC曲線分析各整體應(yīng)變值對不同程度冠狀動(dòng)脈狹窄患者的臨床診斷價(jià)值研究顯示應(yīng)用整體應(yīng)變參數(shù)對冠狀動(dòng)脈輕微及中度狹窄的診斷意義不大，而對于重度狹窄的檢測具有一定的臨床意義，其中以左室整體面積應(yīng)變（GAS）診斷價(jià)值最高。ROC曲線分析顯示GAS檢測重度狹窄的各應(yīng)變指標(biāo)的曲線下面積（AUC）最大，靜息狀態(tài)下可預(yù)測較嚴(yán)重冠狀動(dòng)脈狹窄的存在。張小杉等[19]評(píng)估3D-STI與心肌灌注顯像（MPI）診斷冠心病的靈敏度及特異度顯示兩者診斷方法的靈敏度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。其中GLS（左室壁整體縱向應(yīng)變）與AGS（整體面積應(yīng)變）較對照組明顯減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明GLS與AGS較GCS（整體圓周應(yīng)變）及GRS（整體徑向應(yīng)變）對診斷早期心肌缺血更為靈敏。且ROC曲線分析亦顯示GLS診斷冠心病的敏度最高，為85%。而特異度則AGS（77%）與GCS（70%）高于GLS（64%），這一結(jié)果與心肌缺血發(fā)生發(fā)展理論進(jìn)程相符。且超聲系統(tǒng)心肌應(yīng)變成像相關(guān)技術(shù)若能和具有精確空間分辨力的MRI或CT成像相結(jié)合，可提供心臟在生理及病理情況下結(jié)構(gòu)與功能方面的豐富信息，將開辟影像醫(yī)學(xué)的新時(shí)代。

3D-STI雖能真實(shí)反映心肌組織運(yùn)動(dòng)，但其仍有不足之處，如受聲窗條件差等因素的限制，其較低的時(shí)間和空間分辨力亦有待進(jìn)一步提高。

4 血管內(nèi)超聲

血管內(nèi)超聲（Intravascular Ultrasound，IVUS）是將微型化的超聲換能器置入血管內(nèi)，再用超聲原理經(jīng)導(dǎo)管內(nèi)設(shè)的電子成像系統(tǒng)顯示血管內(nèi)橫截面圖像，明確血管內(nèi)及其周圍組織的結(jié)構(gòu)，是一種有創(chuàng)性斷層顯像技術(shù)。IVUS作為判斷冠狀斑塊性質(zhì)的新“金標(biāo)準(zhǔn)”，可實(shí)時(shí)顯示冠狀動(dòng)脈血管管腔、管壁成像、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊大小、狹窄程度，依靠準(zhǔn)確的定性診斷和精確的定量診斷，在冠心病的診斷和指導(dǎo)治療方面，發(fā)揮著非常重要的作用。IVUS能檢出造影無法診斷的病變，如早期病變、性質(zhì)無法確定的病變、狹窄意義不能明確的病變以及某些特殊部位如左主干、右冠開口、分叉處等病變[20]。有研究[21-22]顯示若易損斑塊的回聲越低，合并越多的聲衰減斑塊（指無明顯鈣化但其后有聲影的斑塊）和微鈣化區(qū)域，則更易發(fā)展為ST段抬高型心肌梗死。IVUS可提供血管的橫截面圖像，在顯示管壁結(jié)構(gòu)和管腔形態(tài)的同時(shí)了解病變的性質(zhì)，可以更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)臨界病變狹窄程度。孫曉霞[23]調(diào)查180例診斷為冠心病或可疑冠心病患者，分別進(jìn)行血管內(nèi)超聲和冠狀動(dòng)脈造影術(shù)檢查，結(jié)果顯示血管內(nèi)超聲評(píng)價(jià)的冠脈病的長度及狹窄率分別為（39.26±6.32） mm、（30.36±7.41）%，低于冠狀動(dòng)脈造影術(shù)的檢查結(jié)果（69.75±5.43） mm、（58.29±6.18）%。說明造影對病變程度的判定存在一定的低估現(xiàn)象，在病變性狀的判定上，血管內(nèi)超聲優(yōu)于冠狀動(dòng)脈造影。IVUS可以明確冠狀動(dòng)脈內(nèi)的管壁形態(tài)及狹窄程度，虛擬組織學(xué)血管內(nèi)超聲（Virtual Histology IVUS，VH-IVUS）綜合反映了超聲波的振幅和頻率信息，能有效識(shí)別富含脂質(zhì)壞死核，從而彌補(bǔ)了灰階IVUS的不足。有前瞻性臨床研究[22]表明，采用多種冠狀動(dòng)脈內(nèi)影像手段尤其是VH-IVUS來早期識(shí)別易導(dǎo)致未來不良事件的易損斑塊，結(jié)果顯示VH-IVUS發(fā)現(xiàn)的薄帽纖維粥樣硬化斑塊能夠預(yù)測未來的不良冠狀動(dòng)脈事件。

IVUS介入的風(fēng)險(xiǎn)及高昂的價(jià)格使患者難以接受[24]，且由于聲影的存在，可能會(huì)低估鈣化病變的深度以及鈣化斑塊的橫截面積，在血管節(jié)段內(nèi)總鈣化病變定性定量分析上有一定的局限性。因此在臨床使用中需合理應(yīng)用，發(fā)揮其積極作用。

5 心肌聲學(xué)造影

心肌聲學(xué)造影（Myocardial Contrast Echocardiography，MCE）是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，在心臟聲學(xué)造影基礎(chǔ)上，向靜脈注射含有微泡的超聲聲學(xué)造影劑，通過肺循環(huán)使其進(jìn)入冠狀動(dòng)脈，利用微泡的散射效應(yīng)使心肌回聲增強(qiáng)，以觀察心肌血流灌注情況和運(yùn)動(dòng)功能。由于微泡直徑小于紅細(xì)胞，可與紅細(xì)胞一起自由地通過心肌的毛細(xì)血管，因而可被視為紅細(xì)胞的跟蹤劑，進(jìn)而在毛細(xì)血管水平對心肌的微循環(huán)灌注進(jìn)行評(píng)價(jià)，有助于冠心病微血管血流儲(chǔ)備的評(píng)估和慢性冠心病的早期無創(chuàng)診斷。而且超聲心肌造影能顯示直徑在4 μm以下的心肌微血管，到目前為止，只有超聲心肌造影能夠做到真正意義上顯示心肌的微循環(huán)狀況[25]。許多研究者將2者相結(jié)合成為心肌造影符合超聲心動(dòng)圖（MCSE），其能夠更為準(zhǔn)確的觀察心內(nèi)膜邊界、室壁運(yùn)動(dòng)，同時(shí)能夠評(píng)估心肌灌注，還可評(píng)估存活心肌的收縮功能及血流儲(chǔ)備情況。Tsutsui等[26]應(yīng)用MCSE分析778例患者的心肌灌注及室壁運(yùn)動(dòng)，結(jié)果表明冠心病早期即可出現(xiàn)心肌灌注異常，MCSE可早期檢測出冠狀動(dòng)脈病變。

隨著超聲顯像技術(shù)的不斷開發(fā)應(yīng)用，MCE已從二維成像邁向三維空間成像，在一次彈丸式注射造影劑后能立即獲取整體心肌造影三維資料庫，而后再聯(lián)機(jī)或脫機(jī)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析處理，可實(shí)時(shí)采集整個(gè)心臟的全容積數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)容積數(shù)據(jù)將感興趣區(qū)域切割成多個(gè)參考平面，從任意切面、任意角度觀察左心室各個(gè)節(jié)段的造影效果，確定有無灌注缺損區(qū)及其范圍，并可同步觀察整體室壁運(yùn)動(dòng)，與以往的二維心肌聲學(xué)造影比較，可更快速、全面、精確地評(píng)價(jià)冠心病患者心臟的情況。三維空間成像可彌補(bǔ)CAG的不足，除能同時(shí)觀察冠心病患者心肌灌注、心肌存活率、室壁運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性等，對心功能等預(yù)后的判斷更具有獨(dú)特的優(yōu)勢外，三維空間成像還可以為老年及肝腎功能不全的冠心病患者提供更加安全可靠的確診方法。曾欣等[27]對擬診為冠心病的患者120例，均于CAG前行三維空間成像定量分析，三維空間成像診斷冠心病的敏感性為95.88%，特異性為95.65%，陽性預(yù)測值98.94%，陰性預(yù)測值56.52%，準(zhǔn)確性為95.83%。其對多支病變的敏感性較單支病變更高，且三維空間成像檢查無創(chuàng)，安全性高，提示對腎功能不全、心肺功能異常及老年患者可首選三維空間成像檢查。

目前MCE技術(shù)所采用的微泡超聲造影劑可使心肌回聲增強(qiáng)，但后方聲影掩蓋了部分結(jié)構(gòu)的顯示。減少造影劑的用量雖可減少聲影的影響，但心肌內(nèi)的對比效果顯示將明顯減弱。

6 其他

血管回聲跟蹤（Echo-Tracking，ET）技術(shù)檢測血管內(nèi)皮功能對血管的彈性功能做出準(zhǔn)確定量評(píng)估，在血管壁形態(tài)、結(jié)構(gòu)尚未發(fā)生改變之前，便可早期發(fā)現(xiàn)血管壁功能異常。冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能紊亂可以出現(xiàn)在冠狀動(dòng)脈造影異常之前，檢測內(nèi)皮功能較冠狀動(dòng)脈造影對冠心病具有更早的診斷價(jià)值。對于冠心病的早期評(píng)估和篩查具有重要意義[28]。頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度和踝臂指數(shù)可以預(yù)測冠心病的風(fēng)險(xiǎn)因子[29]。此外，光聲斷層影像技術(shù)開辟了血管內(nèi)圖像的新領(lǐng)域,光聲斷層影像[30]作為一種混合成像技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的光學(xué)成像和超聲成像在生物組織成像領(lǐng)域的困境。該技術(shù)基于光聲效應(yīng)，脈沖激光作為激發(fā)源，超聲作為信息載體，其獲得的血管組織解剖圖像兼具對比度高、分辨率高和成像深度大的優(yōu)點(diǎn)，對易損斑塊的評(píng)估非常有潛力[31]。

隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，我們能獲得的醫(yī)學(xué)信息不斷變化，預(yù)計(jì)在不久的將來，我們可以通過各種超聲技術(shù)從機(jī)制上更好地理解冠心病的發(fā)病原因，從而能夠早期篩查出患病高風(fēng)險(xiǎn)人群，最終實(shí)現(xiàn)冠心病的早期預(yù)防、早期診斷、早期治療的目的。

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Application of Ultrasonic Technology in the Diagnosis of Coronary Heart Disease

This paper introduced methods used in the diagnosis of coronary heart disease and reviewed the application of these diagnostic methods.These methods studied were as follows: ultrasonic cardiograph,real-time three-dimensional echocardiography,three-dimensional speckle tracking imaging,intravascular ultrasound,myocardial contrast echocardiography,andetc.

ultrasonography;coronary heart disease;diagnosis

FU Ying
Department of Ultrasonography,Water Park Hospital of Nankai District,Tianjin 300191,China

R541.4

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.04.019

1674-1633(2016)04-0081-04

2015-08-25

作者郵箱：monkeysofa@163.com