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第七节 影像学对冠心病治疗的指导价值
一、冠状动脉再血管化治疗适应证的选择
稳定性冠心病行再血管化治疗,推荐用于那些药物治疗后仍有持续胸痛症状的患者。临床研究发现,通过短期及长期随访,再血管化治疗包括PCI或者CABG,都能更加有效地减少心绞痛的发生,减少抗心绞痛药物的使用,提高患者的活动能力和生活质量。根据指南推荐,稳定型心绞痛或缺血性心脏病行再血管化治疗用于以下情况:①左主干狭窄>50%;②前降支近段狭窄>50%;③两支或三支血管狭窄>50%,左心室收缩功能减退(LVEF≤35%);④功能学检查证实大面积心肌缺血(左心室缺血面积>10%),或 FFR<0.75;⑤单支冠状动脉狭窄>90%,或 FFR≤0.8,或 iwFR≤0.89。
二、术前影像学评估
对于明确诊断的稳定性冠心病患者,接下来的重要问题是选择何种治疗方式,药物治疗,还是冠状动脉支架植入或冠状动脉旁路移植术,回答这个问题的关键是评估是否存在心肌缺血,这是判断是否需要再血管化治疗的主要依据,心肌缺血的范围和程度与患者的预后息息相关。而需要哪种再血管化治疗方案,支架植入还是搭桥,则要结合冠状动脉病变的具体情况和患者的临床因素综合考量。
(一)无创性诊断工具 1.对心肌缺血的评估
拟行再血管化治疗的冠心病患者,术前诊断性评估包括两个部分,一是心肌缺血的评价,二是室壁运动异常或射血分数减低的患者心肌活性的评估。而心肌缺血的功能性评估对于稳定性冠心病患者尤为重要,通过功能学检查发现大面积心肌缺血,能够明确是否需要行再血管化治疗,从而改善患者预后。在评估心肌缺血的众多方法中,首选无创性检查。最常用的无创性方法是核素心肌灌注成像,近年来,随着CT成像技术的迅猛发展,基于CT的FFR测量和心肌灌注成像技术日益成熟。
(1)SPECT:
使用锝、铊或四氟磷作为放射性核素示踪剂,已成为应用最广泛的评估心肌缺血的方法。通过比较静息和负荷条件下放射性核素在心肌细胞的吸收和分布,评估心肌灌注和活性。可逆性灌注缺损(负荷时有灌注减低但静息时灌注正常)表明存在心肌缺血;而负荷和静息状态下均存在灌注缺损则代表心肌梗死。SPECT对发现冠心病的准确性相对较高,文献报道敏感性在85%~90%,特异性在87%~94%。SPECT的不足之处包括放射性核素示踪剂所致的较高的辐射剂量(9~25mSv)和检查时间过长。
(2)MRI:
心脏磁共振检查无电离辐射,适用于评估心功能和心肌灌注。造影剂(钆螯合物)浓度与T 1WI序列信号强度具有绝对的线性关系。注射钆造影剂10min后病理性心肌出现延迟强化是心肌梗死的特点。与SPECT不同的是,心脏MRI能够鉴别心内膜下心肌梗死和透壁性心肌梗死,这与患者的治疗决策密切相关。有研究表明心脏MRI诊断存在血流动力学意义的冠心病的准确性与SPECT相当。MRI的不足包括对操作者要求较高,仅有为数不多的医院开展,相对较长的检查时间(45min左右),起搏器或除颤器植入患者不能行该检查。
(3)CTP:
CT心肌灌注成像的基本原理是缺血心肌灌注减低,导致相应区域心肌组织造影剂浓度降低。CT-MPI分为静息CTP和负荷CTP,其中负荷CTP依据采集模式的不同又分为静态CTP和动态CTP。
1)动态心肌灌注与静态心肌灌注:
动态CTP成像通过连续扫描获取心肌灌注的时间密度曲线,从而在该曲线上获取多个扫描的CT数据,通过曲线上升斜率计算心肌血流量(myocardial blood flow,MBF)。而静态扫描则是在估计心肌增强达到峰值时获取单次扫描CT数据,利用目测判断心肌衰减差异来检测心肌缺血,以跨壁灌注比(transmural perfusion ratio,TPR)即心内膜下衰减与心外膜下衰减的比值,作为心肌缺血的相对定量指标。从理论上讲,动态扫描在检测心肌缺血方面可能优于静态扫描,特别是在有中度狭窄和多支血管病变的情况下,因为动态扫描能够提供心肌血流的定量信息,除此之外,还可获得心肌血容量(myocardial blood volume,MBV)、平均通过时间(mean transit time,MTT)、达峰时间(time to peak,TTP)等定量指标。上述参数的正常值或判断心肌缺血的界值,目前国内外报道尚无统一标准,一般通过对比病变处与正常心肌的量化值进行评价。在以往的研究中,判断有明显血流动力学意义的冠状动脉病变的MBF界值在75~88ml/(100ml·min)。
2)静息CTP与负荷CTP:
与其他心肌灌注成像方法类似,基于CT的心肌灌注成像也需要在静脉注射血管扩张剂如腺苷、双嘧达莫等负荷状态下与静息状态下灌注结果进行比较,以判断心肌的血流储备。有研究表明,正常心肌组织静息期MBF值为(74.08±16.30)ml/(100ml·min),正常负荷期 MBF(135.24±28.89)ml/(100ml·min),心肌缺血患者静息期 MBF 为(82.29±16.87)ml/(100ml·min),心肌缺血负荷期 MBF(107.95±25.25)ml/(100ml·min),从中看出差异主要在负荷期血流灌注的显著降低,反映了血流储备的下降。
3)CTP的诊断效能:
在冠状动脉CCTA的基础上,CTP联合CCTA对有血流动力学狭窄病变的诊断效能提高,尤其是特异性明显提高。与MRI比较,动态负荷CTP评估心肌缺血与MRI相比具有良好的准确性。
(4)CT-FFR:
以冠状动脉CCTA图像为基础,应用血流动力学分析方法,通过冠状动脉的自动提取、三维模型网格生成、流体力学计算组件计算血液在冠状动脉中的压力和速度,从而得到FFR数值,既结合了解剖和功能信息,又具有无创性,无需额外的影像采集和服用负荷药物,具有很好的应用前景。
2.心肌活性评估
合并室壁运动异常或心室收缩功能下降、心衰的患者,可能存在顿抑心肌或冬眠心肌,心肌得到再灌注后可恢复。因此,对心肌活性的评估可以有效筛选出再血管化治疗后真正获益的患者。PET作为目前评估心肌活性的主要影像学手段,发挥着重要作用。PET心肌代谢显像是评估存活心肌公认的参照标准。是否存在存活心肌,也被认为是选择冠状动脉血运重建术的决策因素。
(二)有创性诊断工具 1.FFR
在冠状动脉中度狭窄(40%~90%)且没有无创性检查提示心肌缺血的证据或冠状动脉多支病变的患者,目前通过冠状动脉压力测量得到的FFR是评估功能性狭窄的“金标准”。多项研究表明,如果FFR>0.75,药物治疗是安全的。DEFER研究纳入325例冠状动脉中度狭窄拟行PCI的患者,如果FFR≥0.75,患者被随机分为延迟组( n=91)或即刻PCI组( n=90),通过随访,两组发生心源性死亡和急性心肌梗死比率分别为3.3%和7.9%( p=0.21),无明显差异。
以FFR≤0.80定义的血流动力学狭窄,与肉眼评估的血管直径狭窄相关性较差。在FAME研究中,50%~70%狭窄的病变中,只有35%的病变具有血流动力学意义,71%~90%狭窄的病变中有20%无血流动力学意义。只有估计直径狭窄>90%的病变预测血流动力学相关的准确性高(96%)。许多研究表明,在血管造影术使用基于FFR的评估策略,可导致高比例的中度病变患者血运重建策略(PCI、搭桥手术或药物治疗)的重新定义。
FFR也可用于多支血管病变的冠心病患者血运重建病变的选择。FAME试验表明,以FFR指导的PCI患者,12个月死亡、非致命性心肌梗死和再次血运重建的结果优于仅根据血管狭窄程度指导的PCI,此外,FFR为指导的PCI策略显著降低了2年死亡或心肌梗死的综合风险。
FAME 2试验显示,在稳定性冠心病患者和至少一个FFR≤0.80的狭窄患者中,与单纯药物治疗相比,PCI在2年内改善了死亡、非致死性心肌梗死或紧急血运重建的主要终点,这是由于对紧急血运重建的需求降低所致。
2.iwFR
FFR评估需要最大和稳定的充血状态,必须通过静脉注射腺苷获得。最近,人们对在静息状态下测量的冠状动脉远端至主动脉压力(Pd/Pa),或瞬时自由波比(instantaneous wave-free ratio iwFR)重新产生了兴趣。最近的两项大型随机试验显示,FFR引导和iwFR引导的血管重建策略在中度狭窄患者中的结果具有广泛的可比性。如果FFR≤0.80或iwFR≤0.89,均提示需要血运重建。在DEFINEFLAIR试验中,患者被随机分配到iwFR或FFR指导的血运重建组,1年后两组发生主要心血管病事件的比率分别为6.8%和7.0%,无明显差异。
(三)影像学价值
虽然心肌血运重建策略的研究是心血管病治疗干预技术中研究得最好的领域之一,采用了多于20个随机对照临床试验(RCT)比较冠状动脉旁路移植术(CABG)和经皮冠状动脉介入治疗(PCI)患者约15 000例,但是仍存在一些有争议的问题。一个主要的讨论要点,围绕在基于临床的血运重建策略选择的问题。指南指出,无论给予稳定性冠心病患者行CABG还是PCI,均要求患者符合如下条件:冠状动脉病变适合血运重建,并且手术风险小、死亡率低。在整个决策的制订过程中,心脏治疗团队除了要考虑患者的倾向外,还要结合个体的心脏和心脏外的特点整体考虑。图3-7-1是指南推荐的稳定性冠心病患者血运重建选择流程,从中可以看出Syntax积分扮演了重要角色。
图3-7-1 稳定性冠心病患者血运重建选择流程
1.决定治疗决策的标准
预测手术死亡率、冠状动脉的解剖复杂性和预期的血运重建的完整性,是决定血运重建类型的重要标准。是否选择保守治疗、PCI或CABG应取决于这些治疗策略的风险效益比,权衡围手术期并发症的风险,如脑血管事件、输血、肾衰竭、新发心律失常或伤口感染等,与患者生活质量的改善。
2.Syntax积分
Syntax积分是为前瞻性Syntax试验开发的,用于评估左主干病变或多支病变患者冠状动脉病变的解剖复杂性。Syntax积分被认为是在接受PCI但未接受CABG治疗的患者中,一个独立的长期主要不良心血管和脑血管事件及死亡的重要预测因子。Syntax积分的测量以冠状动脉造影图像为基础,具体步骤如表3-7-1。
表3-7-1 Syntax积分测量
目前用于评估手术风险和病变复杂性的方法主要有STS评分、EuroSCORE评分和Syntax评分,其中前两个评分主要基于患者的临床特征进行评分,Syntax评分主要基于病变的解剖复杂性评分,表3-7-2是指南推荐的术前评估参考。
表3-7-2 冠心病术前评估推荐
三、经皮冠状动脉介入治疗后及预后的影像学评价
在冠心病发生后,早期靶血管的开通是治疗急性心肌梗死的关键,经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention,PCI)已广泛应用,而再灌注后存活心肌的检测、损伤血管的再灌注情况、可逆性损伤的恢复、微循环障碍、心脏的结构与运动功能等都需要评估,不同影像学技术对PCI术后心脏整体功能的评估侧重点各有不同,且在PCI术后的不同时间段价值也不相同,本章节对不同影像学手段在PCI术后中的应用价值,以及新技术的应用做一简单的介绍。
(一)超声心动图
超声心动图是观察心脏结构和功能最常用的检查方法,由于超声技术操作简便、快捷,PCI术后超声心动图是评价患者心脏结构及功能最常用的随访手段。超声心动图受空间分辨率及有限切面的影响,无法直接观察PCI术后支架内是否通畅,但可通过心肌运动情况观察术前及术后的变化,间接反映术后冠状动脉是否畅通及血液恢复情况。心肌缺血或发生梗死后,受累心肌会发生运动功能障碍,收缩力下降,同步性变差,使得心肌收缩功能降低。利用这一特点,采用超声心动图评价术后心肌功能恢复情况,测量受累节段的收缩功能与左心室功能,通过测量左心室舒张末期容积(end diastolic volume,EDV)、每搏量(stroke volume,SV)、射血分数(ejection fraction,EF)进行PCI术后疗效评价。利用二维超声心动图可有效区分PCI手术是否成功,对于病情和治疗的方案,具有启示性作用。当然,二维超声心动图的测量结果确实会存在一些误差,其测量左心室的功能依赖于左心室几何形态的假设,当心室腔大小异常时,检测结果的准确度就会大大下降,此外,常规的二维超声心动图的解读更加依赖检测者的主观经验,需要检测者将时间空间信息结合在一起,故不同检测者检测出的结果可能存在误差。
近年来,出现了实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE),可以检测到完整心脏的三维图像,对心脏容积的估算、EF值的测量较为精确,尤其是心室扩大、心腔变形时,对整体EF值的测量可以勾画出左心室内膜面的轮廓线,随心动周期调整,可较为准确地测量EF值,更加客观地描述心内膜的运动状态,使测量结果更加可靠。除此之外,新出现的斑点追踪成像技术(speckle tracking imaging,STI)可以对心脏进行心室整体应变分析,使得检测更加真实可靠。此外,负荷超声心动图的出现还可判断心肌的活性,存活心肌对心肌梗死后PCI术后的疗效判断、对冠心病患者预后的判断起着重要的作用。
心脏负荷超声试验亦较早应用于临床,通常为多巴酚丁胺负荷二维超声心动图试验,观察左心室壁运动指数和室壁节段性运动异常,存活心肌对多巴酚丁胺呈双向反应,小剂量多巴酚丁胺使得室壁运动增强;应变率成像和室壁运动积分相结合用于负荷超声试验,定量地评价存活心肌,获得较为满意的结果。
(二)冠状动脉CT血管成像
PCI术后是否发生再狭窄是医务工作者一直面临的难题,它的发生往往难以避免,且很大程度上影响到手术远期疗效。无论是金属裸支架(20%~30%)还是药物洗脱支架(5%~10%),再狭窄发生率仍不容小视。如何评估患者术后是否发生再狭窄,对于那些术后再次发生胸痛的患者非常重要。冠状动脉造影是冠状动脉支架术后诊断再狭窄的常规检查方法,被认为是评定的“金标准”。但是造影是一种有创的检查,而且价格昂贵,且可能发生严重并发症,其推广应用在临床上受到很大限制。冠状动脉CTA检查简便,空间分辨率高,是无创检查的最优选择。但是由于金属支架出现的大量伪影,会影响评估结果的准确性,尤其是直径越小的支架伪影越多。随着近些年来CT技术的提升,CT用于评价支架术后再狭窄越来越普遍,多项研究表明诊断的敏感性在60%~70%,特异性在90%以上。图3-7-2为一例PCI术后CT复查显示支架通畅。图3-7-3为另一例PCI术后CT复查显示支架内再狭窄。支架直径与CT能否准确检查其通畅性密切相关,一般支架直径大于3mm时,CT可获得较准确的判断。CT误判断主要见于形体较胖以及不能和CT技师配合完成呼吸控制的患者。CT测量的左心室和右心室的收缩及舒张末期容积及射血分数同超声心动图有较高的相关性。CT可较好地评价急性心肌梗死患者行急诊PCI后冠状动脉支架的通畅情况及左心室功能,能一次性评价左心室功能及支架通畅性情况,以便更好地指导临床治疗。
(三)心脏MRI
心脏MRI在评价心功能方面是一种准确性好、重复性高的测定左心室及右心室容量和心肌质量的方法,在有缺血性心脏病的患者中,左心室功能的恢复可对患者进行危险分层以及对临床决策起到辅助作用。左心室收缩活动的功能往往被作为心功能的评价标准,它的减弱预示着预后不良。CMR还能通过三维重建准确地评价左心室容量、评价心脏功能的各参数,如心室腔容积、射血分数、局部心室壁运动及厚度变化等方面重复性良好。结合时间参数可以获得每个心动周期的时间-容积曲线,也可就收缩期或舒张期单独分析评价心脏的收缩功能和舒张功能。应用多巴酚丁胺负荷可以测定校正的左心室最大功率,进而评价心脏收缩能力,能够充分显示PCI术前及术后心功能变化情况,对手术疗效进行有效评估。
图3-7-2 右冠状动脉支架通畅
A.CTA示右冠状动脉近中段支架,支架内管腔通畅,支架以远管腔充盈显影好;B.冠状动脉造影证实该支架通畅
图3-7-3 前降支支架内再狭窄
A.CTA示前降支近中段支架,支架内见部分低密度影充填;B.冠状动脉造影证实该支架完全闭塞
磁心肌灌注尤其是钆延迟强化扫描,能够判断心肌活性、纤维化情况及微循环情况。既往文献证明PCI术后心肌纤维化范围,同心源性死亡呈明显正相关。此外,有研究显示介入治疗后开通病灶血管,TIMI血流恢复3级被认为是急性心肌梗死血运重建成功的标志,但即使在病变血管恢复血运重建达到TIMI血流3级的患者中仍有近30%存在“无复流”现象。“无复流”现象是指,在无冠状动脉血管阻塞的情况下,由该冠状动脉循环支配的节段中可见心肌灌注不足的一种现象。无复流的出现起始于心肌缺血期,再灌注治疗可能加剧无复流,而心肌微循环灌注障碍是无复流现象的病理核心。心脏MRI心肌延迟强化像中可见有无复流表现,是继续缺血、梗死延展、心室重构、心功能恢复障碍的重要因素。无复流是一个逐渐发展的动态过程,在冠状动脉复流后,微循环的损伤随时间的进展,或是可逆的,或是进一步恶化。心脏MRI在其延迟强化相可发现无复流显像,对于早期发现,早期处理均有重要的意义。
冠状动脉MRA是一种应用血液的流动效应来进行血管成像的一门影像技术,目前多采用“亮血”的快速梯度回波成像序列,其具体的成像方式分为二维和三维两种。冠状动脉狭窄所引起的血管内涡流的形成,使该区域表现为低信号;同时血管狭窄或闭塞后,末梢血流的明显减弱,将表现为血流信号的明显狭窄或突然消失。国外研究表明冠状动脉MRA确定冠状动脉主要分支明显狭窄(>50%)具有高度的准确性,其敏感性和特异性优于放射性核素显像。
(四)核素心肌显像
核素心肌显像包括心肌代谢显像及灌注显像,代谢显像通过示踪心肌能量代谢底物,判断心肌细胞代谢和存活情况。灌注显像利用心肌细胞摄取放射性核素,判断局部心肌血流量,通过静息及负荷心肌血流变化间接反映心肌活性,区分梗死心肌、冬眠心肌及正常心肌。心肌灌注显像中, 201Tl和 123IBMIPP双同位素成像通常用于评估灌注代谢不匹配,同时获得血管造影、灌注或其他功能分析无法获得的有价值的细胞内信息。 99m锝-甲氧基异丁基异腈( 99Tc-MIBI)用于PCI术后顿抑心肌的检测。对比PCI术前及术后心肌缺血区和坏死区的 99Tc-MIBI摄取率来反映心肌各节段血流灌注的改善情况,对PCI术后心脏整体功能作全面评估。
目前, 99Tc-MIBI及 123I-BMIPP双同位素成像主要用于检测梗死和顿抑心肌。 18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射断层扫描(PET)、测量心肌血流量(MBF)和代谢活性可用于评估心肌存活率。MBF-FDG代谢不匹配作为冬眠心肌的评价标准,是评估心肌活力的重要指标。心肌灌注显像可以准确评估病变血管开通后存活心肌血液灌注的改善程度,是临床观察疗效、评价预后的可靠指标,在PCI的疗效的评价上有一定的优势。术后心衰及死亡的风险最关键决定因素是最终梗死面积,测量患者最终梗死面积可以对患者进行风险分层。PCI术后支架内再狭窄是冠状动脉支架术后的重要并发症,多发生在术后3~9个月,接近50%的患者在发生再狭窄时并没有症状。现有数据表明,许多临床和血管因素,均与无症状再狭窄有关。因此,尚未有预测PCI术后无症状者发生再狭窄风险的方法。核素心肌灌注显像,并不预测哪些患者存在发生再狭窄的风险,而是鉴定已经发生再狭窄类型及程度。研究表明PCI术后6个月,被认为是最佳的检测时间点。核素心肌灌注能够显示新出现的心肌缺血区域,从而推断病变血管,为PCI术后再狭窄提供功能学证据。PCI术后应用冠状动脉CTA及核素心肌灌注联合检查,能显著提高术后再狭窄诊断的准确性。
(五)光学相关断层成像
光学相关断层成像(OCT)是一种高分辨率的断层成像技术,可提供冠状动脉的微观成像,OCT定义的薄纤维帽斑块是指纤维帽厚度不足65μm的脂质斑块,常用作评估PCI术后的并发症,如无复流、微血管阻塞及术后肌钙蛋白升高等事件的发生,用于观察支架贴壁不良、组织脱垂及支架边缘撕裂;观察支架小梁新生内膜覆盖,同时还可以观察某些支架的晚期不良结局,如支架内血栓和再狭窄。
(1)支架贴壁不良:
支架小梁表面到管腔内面的距离大于支架小梁厚度加表面聚合物厚度的总和。OCT不能看到全部的支架小梁,但是可以看到展开的支架横截面。由于钙化的斑块不易被支架均匀的扩张展开,急性贴壁不良常发生于钙化病变处。长期随访显示支架贴壁不良可以被新生内膜覆盖,大的支架贴壁不良可以增加支架内血栓的风险。
(2)组织脱垂:
组织脱垂包括斑块脱垂和血栓脱垂,斑块脱垂表现为光滑的表面不伴有信号衰减,血栓脱垂为不规则表面瓣明显的信号衰减。血栓脱垂同支架再狭窄明显相关,但组织脱垂同支架再狭窄的相关性未见报道。
(3)支架再狭窄:
OCT可评价新生内膜的范围,能更好地观察再狭窄组织的形态学特点。再狭窄成分包括平滑肌细胞、纤维蛋白及细胞外基质成分如蛋白聚糖。OCT为体内研究支架再狭窄的机制提供了较好的条件。1/3的支架内再狭窄患者出现急性心肌梗死或不稳定心绞痛,同支架内斑块破裂有关。OCT发现不稳定斑块,可积极治疗预防斑块破裂的风险。
PCI术后完全再灌注也不排除左心室重构的风险。左心室重构通过收缩功能障碍和左心室腔形状改变来适应部分心肌组织梗死后整体心脏的协调,左心室重构与预后差、心力衰竭和死亡有关。左心室重构的准确评估对于临床干预治疗和预后有很大的价值。目前,超声心动图作为临床应用无创的检查仍然是主要的选择,基于广泛的可用性,而其替代的方式,如放射性核素显像、CMR,也起到了重要的作用。每种检查提供各有优点和缺点。PCI术后心功能的恢复是一个动态过程,临床医生应做好PCI术后的随访,选择最适合的检查方法,及时发现术后再狭窄、评估预后风险,积极进行治疗。
四、冠状动脉旁路移植术后及预后影像的影像学评价
冠状动脉血运重建是冠心病最主要的治疗方法,自1977年首次采用自制的球囊导管完成了世界上首例经皮冠状动脉球囊成形术以来,冠状动脉介入治疗发展壮大,随着药物支架的出现,切割球囊、旋磨技术、IVUS、OCT等器械和技术的不断发展,术后抗血小板、降脂治疗有效性等循证证据的不断提出,心脏介入手术的支架内再狭窄发生率逐渐下降,远期生存率提高,适应范围不断扩大,部分左主干病变及三支病变也成为介入治疗的涉足范围。然而对于左主干合并多支病变或二分叉、三分叉病变等复杂冠状动脉病变,或合并糖尿病、左心室功能低下的患者,无论在急性并发症、5年生存率还是远期再血管化率方面,冠状动脉旁路移植术组都优于PCI组,因此,对于左主干病变或三支病变的患者,CABG术仍是难以替代的标准治疗方法。长期的随访研究表明,CABG术后仍有部分患者术后再发心绞痛,5年内大概有25%的移植血管出现了闭塞。由于采用CABG血运重建策略的患者,多为左主干或严重三支病变患者,且手术治疗很难达到完全的血运重建,虽然现在的研究表明他汀类降脂药可以减缓斑块的进展、甚至消退,但大部分自身冠状动脉粥样硬化病变不但无法缓解,且有可能继续进展。因此,对于术后再发心绞痛、非致死性心肌梗死的患者来讲,区分罪犯血管是固有冠状动脉还是桥血管,是动脉桥还是静脉桥,就显得十分重要。术后的影像学评价对于判定手术疗效、桥血管通畅情况及有无再发的心肌缺血或梗死变得非常重要,此外,影像学评估对术后患者的危险分层及生存率的评估,也有着至关重要的作用。本文将对不同影像学手段在CABG术后的应用进行汇总分析。
(一)冠状动脉造影术
冠状动脉造影术是评价冠状动脉固有血管和桥血管通畅程度的“金标准”,但存在着以下缺点:首先,冠状动脉造影术属于有创性检查,有文献报道称其并发症的发生率约为0.2%~2.1%,死亡率为0.14%~0.25%,尤其对于肾功能不全患者或潜在过敏者。其次,冠状动脉移植血管造影操作难度较大,患者接受辐射剂量较大。再次,冠状动脉造影术费用高,且多需要患者住院治疗,同时由于大部分桥血管不适宜进行介入治疗,固有血管再血管化治疗难度较大,因此冠状动脉造影术多沦为单纯的检查方法,不利于卫生经济学考量。
(二)冠状动脉CTA
冠状动脉CT技术的快速发展使其具有了低辐射、快速采集、一站式诊断的特点,较高的时间和空间分辨率大大提升了图像的质量。桥血管口径粗、血流快,更利于应用冠状动脉CT评价桥血管,对于部分存在心律失常的患者,其结果也是可靠的。研究指出,64排CTA评价桥血管完全闭塞和明显狭窄(>50%)的敏感性和特异性都较高,分别为97%、98%和75%、92%。冠状动脉旁路移植血管粗,无需较高的分辨率,因此适合进行冠状动脉CT的检查。目前,冠状动脉移植血管通畅率,仍是评价搭桥术后远期效果的主要指标,国外多篇文献指出,大隐静脉10年通畅率为60%~70%,乳内动脉15年通畅率约为90%。冠状动脉CT检查的优势主要有无创性检查方法;扫描速度快;接受辐照剂量小;经济花费小;有较高的敏感性和特异性。不足之处包括对于弥漫钙化斑块覆盖的血管壁诊断价值小(部分容积效应的存在);诊断冠状动脉轻度病变仍然存在假阳性;与造影相比,其时间分辨率仍较低,若心率过快,出现期前收缩等心律失常情况时,图像质量差。文献报道CT对移植的血管的评价率可达100%,对吻合口以及远端吻合口已远血管的评价率达90%以上,对移植血管重度狭窄的特异性和敏感性分别在90%及70%以上。CABG术后冠状动脉CTA必须评估的另一个方面是未搭桥固有冠状动脉的情况,除了桥血管本身的闭塞、狭窄以外,不理想的吻合口位置以及未搭桥自体血管病变加重,都是临床心绞痛复发的原因之一。CTA不仅可对桥血管病变进行诊断,还可以同时较准确诊断自体冠状动脉狭窄,显示冠状动脉病变的演变,为临床提供更多的信息。图3-7-4为一例左乳内动脉-前降支桥血管通畅,但吻合口以远管腔闭塞的病例。
图3-7-4 左乳内动脉桥
VR(A)及MRP(B)示左乳内动脉-前降支桥血管通畅,但吻合口以远前降支远段管腔闭塞
(三)心脏MRI
心脏MRI作为评价心功能及判断心肌组织成分的检查手段,能够准确地评价心室腔容积、射血分数、局部心室壁运动及心肌增厚率,术前及术后MRI的对比,能够间接反映手术的效果。此外,心肌灌注显像包括首过灌注及延迟灌注显像可明确显示缺血心肌、梗死心肌的范围,CABG术后MRI可评估梗死心肌范围及有无存活心肌,为下一步的治疗方案提供影像学证据。MRI有较高的空间分辨力和心内膜分层能力,可用于定量分析收缩功能和储备功能,评估组织灌注和表现细胞膜完整的特性。
另外,MRI灌注显像因造影剂可进入细胞间隙,可研究灌注、血池,进一步提高检测存活心肌的准确性。早期,磁共振评价心肌活性的方法是描述存活心肌的功能与解剖学特点。慢性透壁心肌梗死会有局限性室壁变薄。舒张未期室壁厚度<5.5mm的标准来定义非存活心肌,在预测再血管化后心功能恢复的敏感度将达到92%,但特异度却很低为56%。巴酚丁胺负荷磁共振成像也是检查存活心肌的方法,多巴酚丁胺注射后收缩期室壁厚度增加提示存在存活心肌,通常使用的标准有多巴酚丁胺使用后室壁增厚≥2mm。首过心肌灌注CMR成像是反映冠状动脉血流的完整性,故显像的区域也包括恢复灌注的坏死心肌,心肌梗死后对于症状再发的患者可以评估CABG搭桥血管是否通畅。延迟增强磁共振成像,延迟增强范围与组织病理学心肌梗死范围几乎完全吻合。同时可逆的损伤心肌没有延迟增强,因此应用这一技术可以定量判断非存活心肌,计算梗死面积,对CABG术后患者进行危险分层,评估预后情况。
此外,MRA的发展使搭桥血管显影成为可能,桥血管狭窄或闭塞,引起的血管内涡流形成,使该区域表现为低信号或血流信号的狭窄或突然消失。
CMR评估存活心肌及MRA的不足之处在于,成像平面的定位以及诊断标准还缺乏统一的标准;心律失常患者的心脏运动伪影难以控制;体内装有除颤器、起搏器等的患者不能进行该项检查;耗时相对较长,不利于急诊患者的检查。在国内仍属相对昂贵的检查,尚不能普遍应用。
(四)核素心肌显像
陈旧性心肌梗死患者后经冠状动脉搭桥手术治疗能提高心肌血流灌注,挽救心肌细胞,使心肌的功能得到恢复。前提条件是心肌梗死部位必须有存活的心肌细胞,只有存在存活的心肌细胞,才能通过改善梗死部分心肌的微循环,使冬眠心肌恢复功能。通过观察CABG术心肌血流灌注、代谢及心室功能之间的关系,对评价CABG术的疗效及预后有重要意义。
PET-CT是评价心肌代谢活性的“金标准”,患者梗死心肌部位主要表现为灌注一代谢不匹配,揭示心肌细胞存活,应采取血运重建术,可明显降低心脏事件的发生和改善其心功能。SPECT显像通过静息及负荷状态下心肌灌注情况的变化也可判断梗死心肌、冬眠心肌及正常心肌,冬眠心肌血运重建后可恢复正常功能。冠状动脉搭桥术能改善梗死区的血流灌注,随着血流灌注的增加,部分存活心肌细胞恢复功能,以至心室的整体功能得到明显的改善。
(五)超声心动图
超声心动图是观察心脏结构及功能最常用的方法。CABG术后超声心动图主要用于评估心室重构的情况、各节段室壁运动情况及心室功能情况,除了常用的经胸二维超声心动图以外,近些年来新出现的实时三维超声心动图、斑点追踪技术等提高了诊断的准确性。此外经胸超声心动图能够观察乳内动脉桥血管情况,获得双侧乳内动脉直径、血流量以及搏动指数(PI)。但这一方法只适用于单支乳内桥血管搭桥的患者,且对声窗、医师的操作手法有较高的要求,目前在临床中并未得到常规应用。
(高 扬)