心功能評(píng)價(jià)
(一)評(píng)價(jià)心室功能的常用參數(shù)
1.整體心功能 在冠心病患者中,左室容積和心肌質(zhì)量在致死率和致殘率的評(píng)價(jià)中是獨(dú)立的評(píng)價(jià)指標(biāo),心肌梗死后的整體心功能直接反映了心臟泵血功能的好壞。冠狀動(dòng)脈狹窄程度和供血部位心肌的功能并不呈線性關(guān)系,當(dāng)心肌供血低于一定的程度時(shí),心肌功能呈指數(shù)形式降低。另外,因?yàn)椴环€(wěn)定型心絞痛、心肌病、瓣膜病都可以引起局部或整體的心功能異常,所以左心室功能不全對(duì)于冠心病和急性心肌梗死都不是特異的指標(biāo)。
左心室功能評(píng)價(jià)的整體功能參數(shù),如射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction,EF)、每搏輸出(stroke volume,SV)、心臟輸出量(cardiac output,CO)等,都是通過左室舒張末容積(end diastolic volume,EDV)和左室收縮末容積(end systolic volume,ESV)的測(cè)量計(jì)算得出。EF反映了EDV到ESV的相對(duì)變化,代表了整體功能,正常左室收縮期可排出EDV容積的50%~70%,EF通過公式計(jì)算得到。SV則是左心室(LV)容積的絕對(duì)變化,SV=EDV-ESV,而CO=SV×心率,代表每分鐘心臟泵出血液的總?cè)莘e。也可根據(jù)患者體表面積(根據(jù)身高、體重計(jì)算)標(biāo)準(zhǔn)化上述參數(shù),如射血指數(shù)、心臟指數(shù)。心肌的體積在ED期計(jì)算得到,心肌質(zhì)量(myocardial mass,MM)通過心肌體積和心肌密度相乘得到。整體室壁運(yùn)動(dòng)異常見于擴(kuò)張型心肌病和終末期瓣膜病。
2.局部心功能 心室的收縮引起心肌增厚并導(dǎo)致心室容積的減少。正常的LV射血取決于三種心肌運(yùn)動(dòng)假說:輻射狀室壁增厚、環(huán)周性室壁縮短和縱向室壁縮短。中層肌纖維呈環(huán)周形走行,數(shù)量占30%,其收縮可引起心肌的向心性室壁運(yùn)動(dòng);而心內(nèi)膜下、心外膜下肌纖維呈方向相反的斜行走向,它的收縮引起心室的縱向縮短,這種收縮的肌纖維占17%。兩種室壁運(yùn)動(dòng)的綜合引起了室壁的輻射狀增厚,這種增厚占室壁運(yùn)動(dòng)的40%~50%,而主要是心內(nèi)、外膜下肌纖維的交互作用。正常左心室室壁厚度在舒張期為6~8mm,收縮期為10~14mm,正常的左心室壁增厚度大約為5mm。正常的心室收縮過程中,室壁的扭轉(zhuǎn)變形幅度時(shí)間是不均一的,所以上述數(shù)值不能當(dāng)作絕對(duì)參考值。左心室收縮運(yùn)動(dòng)需要有功能性心肌和正常的血供為前提。局部血流供應(yīng)低于一定的閾值會(huì)影響正常收縮,由于冠狀動(dòng)脈具有一定的血流儲(chǔ)備功能,只有當(dāng)冠狀動(dòng)脈高度狹窄時(shí),才會(huì)引起靜息狀態(tài)下血流低于閾值,在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有相應(yīng)的臨床癥狀,引起局部低灌注及收縮功能下降。心室長(zhǎng)軸上的運(yùn)動(dòng)功能很大程度反映了心內(nèi)膜下心肌的功能,因此可能作為一個(gè)早期發(fā)現(xiàn)心肌缺血的有價(jià)值指標(biāo)。局部性室壁運(yùn)動(dòng)異常見于缺血性心肌病,因?yàn)轳:劢M織并不收縮,收縮期室壁無增厚,因此室壁運(yùn)動(dòng)會(huì)受到不同程度的影響。
臨床上用于描述局部心室功能的參數(shù)包括室壁厚度、收縮期增厚度、環(huán)周性和縱向室壁運(yùn)動(dòng)或室壁縮短。室壁運(yùn)動(dòng)異常表現(xiàn)為收縮期的不充分內(nèi)向運(yùn)動(dòng),包括內(nèi)向運(yùn)動(dòng)減低、無內(nèi)向運(yùn)動(dòng)、收縮期外向膨出或矛盾性舒張期向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。室壁厚度反映了心肌的整體性,是較好反映心肌梗死的指標(biāo),它的變薄提示慢性心肌梗死。局部心肌變薄、結(jié)合冠狀動(dòng)脈造影,常常是急性或慢性心肌缺血的表現(xiàn)。新近另一個(gè)參數(shù)被用來表述個(gè)體化的心肌異常,即節(jié)段性射血分?jǐn)?shù),它代表某一節(jié)段的心肌射血分?jǐn)?shù)。
(二)PET
采用適宜的示蹤劑和數(shù)學(xué)模型,PET可以對(duì)局部心肌血流(MBF)進(jìn)行準(zhǔn)確的定量,然后通過基礎(chǔ)MBF及充分?jǐn)U張冠脈后MBF計(jì)算局部冠脈血管舒張儲(chǔ)備量(CVR=擴(kuò)冠后MBF/基礎(chǔ)MBF),作為內(nèi)皮和血管平滑肌舒張功能的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)。PET已經(jīng)廣泛應(yīng)用于健康志愿者及具有潛在CAD危險(xiǎn)人群的CVR研究。
ECG門控的心肌PET心臟檢查可以很方便地測(cè)定心室功能。早有文獻(xiàn)證實(shí),在急性心肌梗死后,LVEF下降與否、下降程度,對(duì)患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)有明確的提示意義。LVEF降低程度越大,心源性死亡的危險(xiǎn)越高。在預(yù)測(cè)心力衰竭方面,利用左右心室壁FDG攝取比值,利用11C-醋酸鹽清除率測(cè)定心機(jī)械功能指數(shù)、利用11C-HED進(jìn)行心肌交感神經(jīng)支配損傷的觀察,均有很好的臨床輔助診斷價(jià)值。
(三)MDCT
由于MDCT在心臟中數(shù)據(jù)的采集是連續(xù)的容積采集,一次屏氣下采集數(shù)據(jù)、ECG同步記錄、較高的時(shí)間和空間分辨率使MDCT可以完成高質(zhì)量的3D數(shù)據(jù)采集,這不僅可做局部心功能評(píng)價(jià),而且可完成整體心室功能參數(shù)評(píng)價(jià)。目前,MDCT的心功能評(píng)價(jià)與左室心腔造影、超聲、SPECT、MRI等相比具有很高的一致性。冠狀動(dòng)脈重建評(píng)價(jià)要求Z軸的空間分辨率在亞毫米級(jí),這樣可以做到各向同性。64層MDCT采集圖像達(dá)到了各向同性,允許進(jìn)行3D重建,也可以在任何平面做測(cè)量,這些都可以提高準(zhǔn)確性。64層MDCT雙扇區(qū)重建在所有心率下時(shí)間分辨率為165ms,不論心率高低都可達(dá)到圖像清晰,內(nèi)外膜邊界描記可靠。MDCT測(cè)量LV容積時(shí)要做短軸位的圖像重建,最新軟件可以做3D容積的量化測(cè)量,該軟件包應(yīng)用于MDCT可以半自動(dòng)測(cè)量LV容積、室壁厚度測(cè)量,使分析測(cè)量過程明顯加快(圖17-6)。
圖17-6 64層MDCT增強(qiáng)掃描左心室短軸位圖像
左心室前側(cè)壁低密度心肌梗死,手工勾畫梗死心肌,計(jì)算面積和容積
右心室(RV)的幾何形態(tài)復(fù)雜,室壁厚度較?。?~4mm),而且空間方向變化大,沒有一個(gè)平面可以完整顯示RV,因此對(duì)B超和MRI都是挑戰(zhàn)。64層MDCT由于其亞毫米級(jí)的各向同性和容積采集,可以在任何方向進(jìn)行分段和重建,因此可以正確地測(cè)量心腔容積和心肌容積。就右室整體功能評(píng)價(jià)而言,與金標(biāo)準(zhǔn)相比有很好的相關(guān)性。
左心室評(píng)價(jià)可以做到定性分析,觀察室壁運(yùn)動(dòng)。當(dāng)左室收縮末期和舒張末期的心內(nèi)膜和心包臟層描記后,左心室收縮的量化信息可以反映室壁運(yùn)動(dòng)、室壁厚度、收縮增厚率、局部階段EF和室壁密度。由于MDCT在圖像處理和時(shí)間分辨率方面的提高,使其在評(píng)價(jià)左心室局部功能方面的地位有望提高。
(四)MRI
測(cè)量心臟的整體功能可通過對(duì)心臟短軸成像的方法,包括左右心室從心底到心尖的全部。通過勾畫短軸位圖像收縮末期和舒張末期的心內(nèi)膜邊界,用三維的方式計(jì)算心室收縮末期和舒張末期容積(Simpson法)。慢性心力衰竭的患者由于心肌梗死或心肌運(yùn)動(dòng)的差異,其心臟形態(tài)是變形的。因此,用三維方法計(jì)算的結(jié)果更為可靠。通過MR電影(cine MR,CMR)可以得到射血分?jǐn)?shù)、LVEDV、LVESV、心肌質(zhì)量等參數(shù)。
CMR可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)局部的室壁運(yùn)動(dòng)。通常采用AHA推薦的心室17段模型來分析LV,這種方法變異度很小。運(yùn)用CMR的電影序列可做靜息下的室壁運(yùn)動(dòng)分析,低劑量多巴酚丁胺負(fù)荷下的心肌存活性檢測(cè),大劑量多巴酚丁胺負(fù)荷下的心肌缺血檢測(cè)。運(yùn)用心肌標(biāo)記及應(yīng)力量化分析,結(jié)合Gd造影劑的使用,可準(zhǔn)確清晰地顯示存活心肌。由于心肌運(yùn)動(dòng)過程是復(fù)雜的收縮、擴(kuò)張、扭轉(zhuǎn)和跨平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)成,不是簡(jiǎn)單的二維平面的厚度變化。因此,二維的分析方法顯然不能準(zhǔn)確反映心肌的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。心肌標(biāo)記技術(shù)是準(zhǔn)確量化分析室壁運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力及應(yīng)力率的方法。通過標(biāo)記的方法將心肌劃分為細(xì)格柵,通過識(shí)別格柵的扭曲來評(píng)價(jià)心臟的變形和應(yīng)力。標(biāo)記技術(shù)可以跟蹤心臟在運(yùn)動(dòng)過程中同一層面的運(yùn)動(dòng),分析其輻射狀、圓周形和縱行方向的心室運(yùn)動(dòng),也可評(píng)價(jià)心內(nèi)膜下、心包臟層下的心肌變化。在臨床上主要應(yīng)用于心肌重構(gòu)的量化評(píng)價(jià),心肌梗死的存活性評(píng)價(jià)及藥物治療的療效評(píng)價(jià)。
(五)彩色室壁運(yùn)動(dòng)技術(shù)和聲學(xué)定量技術(shù)
彩色室壁運(yùn)動(dòng)技術(shù)(CK)以彩色編碼清楚實(shí)時(shí)地顯示心動(dòng)周期中心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)幅度及其順序。而聲學(xué)定量技術(shù)(AQ)能測(cè)量心動(dòng)周期中每一心搏的左心室腔面積、容積及其射血分?jǐn)?shù)的變化。兩項(xiàng)技術(shù)與DSE相結(jié)合對(duì)心肌缺血及心功能的判斷更客觀準(zhǔn)確。多普勒組織成像(DTI)是一種新的無創(chuàng)性室壁運(yùn)動(dòng)分析技術(shù),可實(shí)時(shí)顯示不同節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、方向和速度,定量分析心肌運(yùn)動(dòng)和功能及檢測(cè)RWMA。心肌缺血時(shí),DTI參數(shù)變化的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為速度指標(biāo)減低和時(shí)間指標(biāo)延長(zhǎng),而以舒張期參數(shù)變化更早、更敏感。Derumeaux等發(fā)現(xiàn),在冠狀動(dòng)脈閉塞5~10s內(nèi),DTI即可探測(cè)到較早出現(xiàn)的舒張?jiān)缙谂c晚期速度比值的下降及隨后心肌收縮速度的顯著降低,再灌注后即可逐漸恢復(fù)正常。
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