心肌声学造影定量评估节段增厚心肌微循环功能

刘学兵 邓 燕 李赵欢 尹立雪 张清凤 张全斌

临床上高血压病患者常合并胸痛、胸闷、左室肥厚及左室舒张功能降低，心肌微循环功能障碍是引起胸痛、胸闷的常见原因之一［1-2］。随着心肌声学造影（myocardial contrast echocardiography，MCE）技术的发展，MCE的峰值强度、灌注速度及灌注量可用于定量评估心肌微循环功能［3］。左室肥厚通常合并心肌微循环功能障碍，室间隔基底段（the interventricular septum basal segment，IVSB）又是左室增厚的早期好发部位［4］，本研究应用MCE技术定量分析增厚的IVSB心肌及与之相邻心肌灌注参数，旨在为进一步准确评估节段增厚心肌及相邻心肌微循环灌注功能提供依据。

资料与方法

一、研究对象

选取2017年6月至2019年11月在四川省人民医院因胸痛、胸闷行MCE检查的患者32例，根据标准化心肌分段方法：从二尖瓣瓣环到左室乳头肌顶端为基底段，乳头肌段为中段，其中仅IVSB增厚（厚度12～15 mm）的患者16例（病例组），男9例，女7例，年龄46 70岁，平均（56.13±7.67）岁；左室壁厚度正常（厚度<12 mm）的患者16例（对照组），男6例，女10例，年龄44 69岁，平均（55.69±6.27）岁。纳入标准：冠状动脉造影显示左、右冠状动脉及分支未见明显狭窄或狭窄度<50%；排除明显的左室壁节段性运动异常、高血压病致左室肥厚、糖尿病、肥厚性心肌病、先天性心脏病及收缩功能降低的患者。本研究经四川省人民医院医学伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.常规超声检查：使用GE Vivid E 9彩色多普勒超声诊断仪，M5S心脏探头，频率3.0～5.0 MHz。受检者取左侧卧位，待心电图波形平稳后，行常规超声心动图检查，调节仪器参数使超声图像显示最佳，深度为14～17 cm，机械指数1.4。于左室长轴切面舒张末期测量IVSB及室间隔中段（the interventricular septum middle segments，IVSM）室壁厚度，采用双平面Simpson法测量左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）值；于心尖四腔心切面组织多普勒模式下测量IVSB舒张早、晚期峰值速度（e、a）。

2.MCE检查：于心尖四腔心切面行MCE，机械指数为0.05。超声造影剂使用声诺维（意大利Bracco公司），每支59 mg，用生理盐水稀释为5.0 ml，混合后摇匀直至冻干粉末完全分散，注射前再次摇匀，取1.5 ml静脉缓慢注射，随后用5.0 ml生理盐水快速推注冲管。待左室心肌内有充分的造影剂充盈后，触发高能量脉冲破坏心肌内的造影微泡，然后自动转换为低能量实时造影状态。观察心肌微泡灌注过程，采集自高能量脉冲发放后的10个心动周期的连续图像进入电影回放，存储以供在机或脱机分析。采用Qlab软件分析患者心肌灌注时间-强度曲线，根据指数曲线拟合公式y（t）=A（1-e-kt）+B自动计算出平台期心肌显影峰值强度（A）、曲线上升斜率（k）及达峰时间（T），B为常数反映曲线在y轴上的截距。所有患者均测量3次取其均值，并计算A*k值。比较两组IVSB与IVSM各参数（A、k、T及A*k）比值间的差异。

三、统计学处理

应用SPSS 17.0统计软件，计量资料以x±s表示，多组比较采用方差分析，组内两两比较行独立样本t检验；计数资料以例或百分率表示，组间比较行Fisher精确概率法检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、病例组与对照组一般资料及常规超声参数比较

两组患者年龄、LVEF比较差异均无统计学意义；病例组血压较对照组升高，e值较对照组降低，差异均有统计学意义（均P<0.05）。见表1。

病例组IVSB厚度为（12.81±0.75）mm，大于病例组IVSM厚度（10.19±1.05）mm、对照组IVSB厚度（9.56±1.03）mm和IVSM厚度（9.69±0.95）mm，差异有统计学意义（F=41.11，P<0.001）。

表1 病例组与对照组一般资料和常规超声参数比较

二、病例组与对照组IVSB、IVSM心肌灌注造影参数比较

病例组IVSB、IVSM心肌灌注稀疏，而对照组IVSB、IVSM心肌灌注均匀（图1）。病例组IVSB与对照组IVSB及两组IVSM灌注参数A、k、T、A*k值比较差异均有统计学意义（均P<0.05），病例组与对照组IVSM A*k、T值比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；对照组IVSB与IVSM T、k、A、A*k值比较差异均无统计学意义。见表2和图2。

两组IVSB与IVSM T、k、A、A*k比值比较差异均有统计学意义（均P<0.05），见表3。病例组IVSB、IVSM时间-强度曲线分离均较对照组的更明显（图2）。

图1 病例组和对照组四腔心切面MCE图像

表2 病例组与对照组IVSB、IVSM心肌灌注参数比较（x±s）

图2 病例组和对照组MCE时间-强度曲线图

表3 两组IVSB与IVSM心肌灌注参数比值比较（x±s）

讨 论

心肌微血管病变是心血管疾病的重要组成部分，研究［5-6］显示，冠状动脉粥样硬化性疾病（以下简称冠心病）、高血压病及糖尿病等均与心肌微血管病变有关。心肌微血管病变的检测是目前研究的热点之一。尽管有文献［7］显示MCE定量分析可检出冠心病、肥厚性心肌病及糖尿病等疾病微循环功能障碍，但该技术易受微泡浓度、注射速度及仪器条件等多种因素的影响，本研究采用自身对照及组间对照方法发现节段增厚心肌及相邻心肌均存在灌注功能障碍，且节段增厚心肌灌注异常更明显。

本研究显示病例组中IVSB灌注达峰延迟，微泡灌注稀疏，病例组时间-强度曲线分离较对照组IVSB、IVSM更明显。既往研究［8］已证实k值反映局部血流速度，A值反映局部心肌微泡的最大浓度，两者的乘积（A*k）可反映局部心肌血流量。牛海燕等［9］研究显示肥厚性心肌病患者左室心内膜下及心外膜下心肌A、k、A*k值均低于对照组，且心内膜下灌注参数低于心外膜下（均P<0.05），表明肥厚性心肌病心内膜下及心外膜下均存在心肌微循环障碍；且以心内膜下心肌微循环损伤更为严重。心肌肥厚的病理变化包括心肌细胞肥大、心肌间质及纤维组织增生等多方面的改变导致毛细血管密度减少、血管阻力增加及管径变细等，这些病理改变均可引起心肌灌注的T值延长，A、k、A*k值降低。迟东升等［10］研究显示，高血压病左室肥厚患者静息状态下A、k、A*k值均较无肥厚者增加（均P<0.05），其原因可能为两组患者选择的条件不同，高血压病左室肥厚患者左室整体心肌微循环的阻力均较高，血压增高使冠脉的灌注压增加，心肌灌注血流速度及血流量增加，故k、A*k值增加。而本研究患者血压增高不显著，冠状动脉灌注压增加不明显，由于IVSB心肌增厚微血管阻力增加，其余正常厚度心肌阻力相对较低，导致高阻力部分心肌k、A*k、T值延长，故病例组（IVSB、IVSM）的灌注时间-强度曲线显示出明显分离。冠状动脉微循环障碍与心肌肥厚的发展及心血管事件密切相关，可相互形成一种恶性循环，最终可导致室性心律失常、心力衰竭、心源性猝死等严重并发症［11］。因此，早期心肌微循环灌注功能检测具有重要的临床价值。

另外，本研究还发现病例组IVSM室壁厚度正常也出现了灌注参数异常。其原因可能为节段增厚的相邻心肌也受到纤维组织的浸润，微血管受压或走行迂曲，高血压致小动脉管壁增厚、血管腔内径减少，最终导致微循管的阻力增加，T值延长，A*k值减少。说明在心肌肥厚的早期阶段即存在微循环灌注功能异常。心肌舒张早期是耗能过程，由于IVSB增厚心肌血流量减少，导致其舒张早期主动松弛能力下降，故e值降低。陈小贞等［12］研究显示心脏X综合征患者也出现了A、k、A*k、e值减低，与健康志愿者比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。因此，心肌微循环血流量降低可能是导致相应心肌舒张功能降低的原因之一。

本研究的不足之处在于样本量较少；且心肌灌注参数受血压、图像质量、静脉注射微泡速度及心肌取样框位置不同等多方面因素的影响，为进一步增加研究的可比性，本研究选取了同一患者相邻心肌灌注参数进行对比。肥厚心肌与相邻心肌的比值与对照组比值也显示出明显的差异。

综上所述，应用定量MCE对比分析技术可早期反映高血压病致心肌肥厚的早期阶段IVSB增厚心肌及相邻心肌微循环功能障碍，且心肌微循环功能障碍与局部心肌舒张功能降低具有一定关系。该技术有望实现早期准确检测冠心病、糖尿病、高血压病及X综合征等患者局部心肌微循环灌注障碍，为临床准确诊断疾病提供更多有价值的参考。