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冠状动脉粥样硬化性心脏病冉海涛重庆医科大学超声影像学研究所重庆医科大学附属第二医院超声科冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronaryatheroscleroticheartdisease）是指因冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或闭塞，或/和因冠状动脉痉挛导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏疾病，简称冠心病（coronaryheartdisease）。1979年世界卫生组织（WHO）将冠心病分为：无症状性心肌缺血（隐匿型冠心病）、心绞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭（缺血性心肌病）和猝死五种临床类型。冠心病概述冠状动脉粥样硬化基本病理改变早期为内膜下脂质沉着，继而局部隆起形成粥样硬化斑块。斑块好发部位依次为左前降支、右冠状动脉、左回旋支及左冠状动脉主干，多发生在近心端分叉处，导致管腔狭窄，血流受阻，冠脉储备功能降低。当心脏负荷增加或冠脉痉挛，可引起急性暂时性心肌缺血，导致临床心绞痛发作。如长期反复缺血、缺氧，可导致心肌变性及纤维化，心脏扩大、心力衰竭。如斑块发生出血、血栓形成或冠状动脉痉挛，使管腔闭塞、血流阻断、局部心肌缺血坏死即发生急性心肌梗死。急性心肌梗死后，坏死心肌组织修复形成瘢痕称为陈旧性心肌梗死。病理与临床冠脉循环与心肌缺血冠脉循环：心脏的血液供应来自左、右冠状动脉，大部分静脉血通过冠状静脉经冠状静脉窦回流入右心房。心肌供血特点：静息状态下，正常成人CBF约占心输出量的5%。心肌平时从血液中摄取的氧（血液含氧量的65%-75%）远较其他组织（10%~25%）要多，已接近于最大量。因此，当心肌耗氧量增加时，已难于从血中摄取更多的氧，只能通过增加CBF来满足。病理与临床冠状动脉血流储备（coronaryflowreserve,CFR）：正常情况下，冠状动脉具有很大的储备能力，在运动、缺氧等情况时，冠状动脉能够适度扩张，CBF可增加至静息时的4~5倍甚至更多，以满足心肌代谢需要。这种增加冠状动脉血流量的能力被称为冠状动脉血流储备（coronaryflowreserve,CFR）。病理与临床心肌缺血影响因素1、心肌缺血与冠脉狭窄程度相关；2、心肌缺血与CBF减少相关；3、心肌缺血与侧支循环建立情况有关；总之，心肌缺血是冠状动脉供血与心肌需氧量之间发生矛盾，CBF不能满足心肌代谢需要所致，与冠脉病变程度、心肌耗氧量增加以及侧支循环建立情况等多种因素有关。病理与临床心肌缺血与室壁运动异常心肌缺血是节段性室壁运动异常（reginalwallmotionabmormalityRWMA）的病理生理学基础。动物实验证实，冠状动脉结扎后，所供血区域心室壁几乎立即就会出现RWMA，早于心电图ST-T改变。Hauser等在冠脉成形术中采用超声实时观察室壁运动，证实在冠脉阻断后19s±8s即出现RWMA，阻断30s后出现心电图异常，39s±10s才出现典型心绞痛症状。RWMA是心肌缺血早期、敏感的特征性指标。病理与临床室壁节段划分方法RWMA是超声心动图诊断心肌缺血敏感和特征性指标，为便于RWMA的定位和定量分析，人为地将左心室壁分为若干节段。1989年美国超声心动图学会（AmericanSocietyofEchocardiography,ASE）推荐的十六节段分段法。病理与临床十六节段划分法首先沿左室长轴，将左心室壁分为三段，产生出左心室三个环状短轴切面，分别为：1、基底段：从二尖瓣环至乳头肌顶部2、中段：即乳头肌段3、心尖段：乳头肌下缘至心尖再参考左室长轴和短轴3600圆周，将基底段和中段按每600划分为一段（12段），心尖段按每900划分为一段（4段），共计16个节段。病理与临床十六节段划分法各节段定位与命名示意面病理与临床1前壁基底段2前间隔基底段3室间隔基底段4下壁基底段5后壁基底段6侧壁基底段7前壁中段8前间隔中段9室间隔中段10下壁中段11后壁中段12侧壁中段13前壁心尖段14室间隔心尖段15下壁心尖段16侧壁心尖段左前降支供血右冠状动脉供血左回旋支供血美国心脏病学会（AmericanHeartAsocietion,AHA）建议统一采用的十七节段分段法“牛眼”示意图病理与临床室壁节段与冠脉供血关系对室壁进行节段划分的目的主要有两个方面：1、便于对RWMA进行定位和定量分析；2、所划分的各室壁节段与冠脉供血之间应存在相对国定的良好对应关系，便于判断病变冠脉。十六节段分段法各室壁节段与冠脉供血大致关系见下表。病理与临床冠脉血管供血节段左前降支（LAD）1、2、7、8、13、14、15、16段左回旋支（LCX）5、6、11、12段右冠状动脉（RCA）3、4、9、10段室壁运动异常检测与分析二维检查方法1、目测法在实时状态下，目测对比观察室壁运动幅度，确定是否存在局部室壁运动减弱、消失、反常运动及室壁瘤等，并对异常部位进行定位。心肌缺血或梗死室壁节段出现运动异常的同时，正常供血节段室壁可出现代偿性室壁运动增强。检查方法2、室壁运动异常程度半定量方法将室壁运动异常按程度分为不同等级，并按等级记分，计算室壁运动记分指数（wallmotionscoreindex,WMSI）以半定量评价室壁运动异常程度。室壁运动记分指数WMSI=各室壁记分之和/记分节段总数正常左心室WMSI为1（以16节段划分法为例，每节段记分为1，故WMSI=16/16=1）。WMSI与整体左室射血分数相关性良好，WMSI越高，病情越重，并发症越多，预后越差。检查方法附表室壁运动异常划分等级与记分室壁运动分级超声表现室壁运动记分运动正常心内膜运动幅度≥5mm，室壁收缩期增厚率≥25%1运动减弱心内膜运动幅度＜5mm，室壁收缩期增厚率＜25%2运动消失心内膜运动和室壁收缩期增厚率消失3反常运动收缩期室壁变薄或向外运动4室壁瘤局部室壁变薄，收缩期与正常心肌节段呈矛盾运动5检查方法M型检查方法M型超声心动图不但可精确测量室壁运动幅度、室壁收缩期增厚率以及收缩期室壁增厚速度，还能观察室壁运动协调性，是临床常用的观察室壁运动的方法之一。正常室壁运动幅度室间隔为4-8mm，左室后壁为8-14mm，室壁增厚率≥25%。检查方法组织多普勒（DTI）以多普勒原理为基础，通过特殊方法直接提取心肌运动所产生的多普勒频移信号进行分析、处理和彩色编码，再以速度、加速度和能量多普勒成像三种不同的成像模式成像，对心肌运动进行定性和定量分析的一项超声显像新技术。检查方法心脏DTI速度成像二维显示模式DTI技术显著提高了超声心动图检测RWMA的敏感性和准确性1、DTI图像完全依赖于心肌运动所产生的多普勒频移信号，而不受组织回声信号振幅大小的影响，因此，即使在常规图像显示欠清晰的患者，仍可获得较好图像；2、DTI将心肌运动的速度、加速度、能量等信息以彩色编码方式加以实时动态显示，而人肉眼对色彩变化的分辨力要显著高于对灰阶的分辨力，提高了对RWMA的检出率和准确性；3、DTI可通过M型和/或频谱多普勒方式对室壁运动进行定量分析，发现肉眼无法观察的RWMA早期改变，提高检测RWMA的敏感性。检查方法基于TDI基本原理的其他新技术组织追踪显像（tissuetrackingimaging，TTI）是一种实时显示收缩期心肌组织沿声束方向运动距离的新型DTI显像技术。基本原理是，将心肌组织各节段运动速度进行积分，获取心肌各节段收缩期位移值，然后根据位移值由小到大分别用红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种不同颜色进行编码成像。通常以无位移为红色，大于12mm为紫色，以2mm为颜色转换间距。TTI技术主要用于实时、直观、快速评价心肌节段性收缩功能。检查方法定量组织速度显像（quantitativetissuevelocityimaging，QTVI）是融合速度信息与组织灰阶信息而成的一种独特的组织彩色显像新技术。采用QTVI技术，可同时获取多个部位心肌组织运动随心动周期变化的速度-时间曲线或位移-时间曲线。主要用于心肌节段运动同步性评估。检查方法组织同步显像（tissuesynchronizedimaging，TSI）是反映心肌组织运动协调性的一种新技术。TSI技术将收缩期各节段心肌组织达到峰值速度的时间进行彩色编码成像，通常将在每一心动周期收缩期60%时间内达到峰值速度的心肌组织显示为绿色，否则显示为红色，从而可非常直观地实时显示收缩期各节段心肌运动的同步性和协调性。检查方法心肌应变率显像（strainrateimaging，SRI）应变（strain）是指物体受力发生变形的能力strain=（L1-L2）/L1式中L1、L2分别为舒张末期和收缩末期两点间的距离，它实际反映的是收缩期心肌收缩的百分比strainrate=（V2-V1）/d式中V1、V2分别为间隔距离为d的两点的心肌收缩速度，它实际反映的是心肌弹性变形能力SRI技术将心肌运动的应变率进行彩色编码成像，通常将正向应变率用蓝绿色到蓝色表示，负向应变率用黄色到红色表示，无应变率用绿色表示，颜色的深浅则表示应变率的大小。SRI可用于评价心肌收缩功能、鉴别正常与缺血或存活心肌、心肌主动收缩或被动移位等检查方法心肌应变率显像（SRI），左图为同步化治疗（CRT）前，SRI显示患者室壁运动不协调。右图显示CRT治疗后，患者室壁运动协调性明显改善。检查方法超声新技术在冠心病中的应用负荷超声心动图基本原理：通过不同方式人为增加心脏负荷，提高心肌耗氧量，诱发心肌缺血发作，同时进行超声心动图检查，以评价室壁运动和血流动力学状态。基本方法：增加心脏负荷的方式主要有运动负荷试验和药物负荷试验两大类。检查方法附表多巴酚丁胺药物负荷试验结果判定标准及其临床意义静息状态负荷试验临床意义室壁运动正常运动增强正常室壁运动正常运动异常心肌缺血室壁运动异常恶化心肌缺血室壁运动异常无变化心肌梗死室壁运动异常改善存活心肌（顿抑或冬眠）检查方法心肌声学造影（myocardialcontrastechocardiography,MCE）检查方法心肌声学造影临床应用价值1、冠心病的诊断与鉴别诊断：MCE可直接显示心肌血流灌注情况，较通过分析因灌注异常导致的RWMA要敏感。与负荷试验结合，可大大提高诊断心肌缺血的敏感性。2、评估冠脉狭窄程度与冠脉储备：匀速静脉滴注造影剂，组织所达到的峰值回声强度（peakintensityPI）反映毛细血管数量或横截面积，回声强度上升速度即上升斜率(p)则反映造影剂的补充速度即毛细血管平均流速，p与PI的乘积即代表局部组织的血流量（MBF）。通过定量分析MCE回声强度-时间曲线参数的变化可以比较精确的评估冠脉狭窄程度。冠心病患者在给予外源性冠脉扩张剂前后，分别检测缺血区心肌组织的视频或射频显影强度，可以定量反映患者的冠脉储备功能。检查方法3、确定心肌缺血与梗塞危险区（RiskArea）及梗死区面积：99mTc放射自显影术（99mTcSPECT）被公认为是确定心肌梗塞危险区的实验室金标准，但其费时、无法动态观察等缺点限制了其临床应用。MCE能实时、动态地显示急性心肌梗塞心肌显影缺损区域（危险区），且通过MCE确定的危险区与99mTcSPECT确定的危险区面积良好相关。4、评价心肌存活性：在室壁运动减弱或无运动的情况下，MCE心肌内出现造影剂充盈则表明该区域心肌微血管的完整性，说明该区域仍有存活的心肌组织。在梗死相关血管持续开通的条件下，该区域的心肌组织功能可以逐渐恢复。反之，如无造影剂的显影，则提示该区域心肌细胞坏死。检查方法5、评价缺血或梗塞区的侧枝循环：由于大多数侧枝循环血管直径100μm，而冠脉造影仅能显示直径100μm的冠状动脉，MCE显示侧枝循环血流的敏感性理论上要高于冠脉造影。6、评价治疗效果：临床上，急性心肌梗塞经溶栓治疗后如何及时、正确判断冠脉是否再通关系到治疗方案的决策与治疗的成败。目前主要是根据患者临床症状的缓解、心电图ST-T的动态变化、是否出现再灌注心律失常等加以综合判断，即使是临床经验非常丰富的医生，仅根据上述标准来确定梗塞血管是否再通有时也是十分困难的。MCE可敏感和动态地显示梗塞区血管是否再通以及局部心肌组织