| 超声心动图在激光打孔心肌血运重建术中的应用
中国超声医学杂志
1999年第15卷第7期VOL.15No.7 1999
李爱莉综述 李治安审阅
关键词：超声心动图 激光打孔 心肌血运重建术
激光打孔心肌血运重建术(Transmyocadial Laser Revascularisation,TMLR)作为一种 治疗晚期冠心病的新方法在临床上已悄然兴起。对于那些有弥漫性冠脉小血管病变，不能接 受经皮冠状动脉血管成形术(PTCA)和冠脉搭桥(CABG)的患者，此技术为他们改善缺血心肌血 液供应提供了一种新的手段。目前在TMLR的应用中，对术前心肌灌注状态、心肌存活性、心 功能及术后疗效的评估很大程度上依赖于影像学检查，如201铊心肌灌注显像(20 1TI-SPECT)、正电子断层扫描(PET)、冠脉和左室造影、超声心动图等。这些检查手段各 有所长又各有所短，在TMLR中起着相互补充的作用。其中超声心动图检查以其方法多样、简 便无创等特点成为TMLR中不可缺少的诊断技术。本文就多巴酚丁胺负荷超声心动图、经食管 超声心动图、心肌造影超声心动图及心肌内冠脉血流显像技术在TMLR中的应用作一概述。
1.TMLR技术简述
TMLR技术是利用高能量激光在缺血的左室壁上从心外膜至心内膜表面制造多个心肌孔道，从 而使心室内的氧合血直接通过此孔道灌注心肌。这一技术的理论依据是基于对爬行类动物血 液循环模式的研究而得出的。爬行动物缺乏心外膜冠状动脉，其心肌和血液供应是通过与心 腔直接相通的小孔及大量存在的心肌窦状隙，动脉-腔血管，Thebesian静脉等心肌微循环 网而获得的。在人类的心肌中，也存在类似血管网络结构〔1〕。这一发现使人们联 想到可以仿爬行动物的生理功能，不用冠状动脉，而直接通过与心肌相通的孔道达到给心肌 供血的目的。60年代，Sen等〔2〕曾尝试用针刺法在左室壁上制造多个孔道以改善 心 肌缺血。在此基础上，70年代末，Mirhoseini等人开展了TMLR的实验研究。1983年，他们用 低功率CO2激光在停跳心脏进行心肌打孔，首次将TMLR用于临床，作为CABG的辅助治疗 〔3〕。90年代，在Crew等〔4〕用高功率CO2激光打孔器在心搏下成功地实 施了TMLR治疗后，美国、欧洲和亚洲的一些心脏中心纷纷开展了TMLR技术的研究和应用，使 TMLR开始作为一种新方法与CABG联合或单独用于晚期重症冠心病的治疗。近年来，除了高功 率CO2激光外，钬激光和准分子激光也开始应用于动物和临床试验。
关于TMLR术后的近、中期疗效，多数学者认为TMLR治疗可以明显缓解心绞痛症状，增强心脏 负荷能力，提高缺血区的心内膜下与心外膜下灌注比值(SEn/SEp),改善患者的生活质量 〔5～7〕。但是，TMLR确切的作用机制及激光孔道能否长期保持通畅目前尚无定论，有待 进一步研究。
2.多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE)在TMLR中的应用
术前判断心肌存活性，帮助明确打扎部位：TMLR中，在左室壁进行激光打孔的部位须是缺血 后尚存活力的心肌。目前TMLR的报道中，大多数学者采用PET或201TI-SPECT来检测存 活心肌。但是以往研究业已证明〔8〕，小剂量多巴酚丁胺可瞬时增加冠脉的血流灌 注，使缺血后存活心肌的收缩力加强，是识别存活心肌很有价值的方法，敏感性可达83%， 特异性可达86%。Pierard等〔9〕的研究结果显示，DSE与PET在确认存活心肌方面的 一致性为79%。Cigarra等〔10〕认为DSE可用于识别冬眠心肌，且在确定收缩功能 储备方面较PET及201TI-SPECT更为优越。国内李越等〔11〕在研究中发现 ，术前DSE所观测到的节段性室壁运动异常(RWMA)的部位与冠脉造影、心电图及心肌SPECT检 查结果基本一致。因此，术前进行DSE有助于判断心肌缺血区及心肌的存活性，是确定术中 打孔部位的重要依据之一。
术后评价局部和整体左室功能的改善情况：在TMLR的研究中，很多学者采用静息加多巴酚丁 胺负荷超声心动图对左室射血分数(LVEF)和节段性室壁运动进行分析，以研究心功能的改善 情况。Cooley等〔5〕用此方法对TMLR术后12个月的患者进行随访，他们将心肌分为1 6个节段，对各节段室壁运动进行主观评分(1＝运动正常，2＝运动减慢，3＝无运动，4＝ 矛盾运动)，然后分别计算打孔区域和未打孔区域的室壁运动指数(WMSI)。结果发现，静息 时，打孔区的WMSI从术前的1.91±0.65降至1.82±0.79，未打孔区的WMSI从术前的1.8 2±0.79升至1.98±0.61，但LVEF在静息及负荷时较术前无显著提高。Frazier等〔 12〕用类似的方法进行研究，结果显示，在激光打孔区平均静息WMSI下降16%，平均LVE F在峰值负荷下提高19%。Donovan等〔13〕在用DSE评价TMLR的疗效中发现，静息时激 光打孔区室壁活动有轻微的改善，但整体室壁活动无明显提高，在峰值DSE时，室壁运动分 数有显著下降，且心肌能够耐受多巴酚丁胺的剂量增大，在峰值负荷下的心率可以达到更高 水平，这说明TMLR可增加打孔区的血流灌注，提高心肌收缩储备功能，其结果与临床症状的 明显缓解相一致。
3.经食管超声心动图(TEE)在TMLR中的应用
术中判断打孔成功与否：在TMLR术中，当激光穿透心室壁时，其能量被心室中的血液吸收， 可以使血液发生气化，产生类似气流的声学图像〔7，14〕。根据这一原理，很多学 者在术中用TEE观察心腔内是否有气泡群形成，以确认打孔成功与否。一些研究报道，用TEE 观察到气泡群形成现象的次数，占实际打孔数的75%左右〔11，12〕。李越等〔 11〕分析了其余25%未能观察到气泡形成现象的原因，认为与观察角度不当及激光能量 穿透深度较浅有关。他们体会到如果调整观察切面至能看到激光打孔探头放置在心脏表面所 造成的局部心肌轻度受压变形的征象，在打孔成功时最易观察到明显的气泡形成现象。除此 之外，还要注意影响激光穿透深度的因素，如发射功率、脉冲时间、打孔部位心肌厚度、局 部有无脂肪层、激光探头与室壁接触紧密程度等。
术中监测心功能及有无并发症：TEE在术中还可用于估价整个心室功能，监测节段室壁运动 失常区，及时发现手术并发症，对治疗和预后有重大意义。据Horvath等〔7〕报道 ，他们在TMLR术中，TEE监测下发现一例由于激光损伤腱索而导致急性二尖瓣关闭不全的病 例，并及时进行了二尖瓣瓣膜修复术。
另外，术中TEE若与心肌造影超声等技术相结合，尚可在TMLR术后即刻评价手术效果，了解 缺血心肌灌注的改善情况，而且TEE的应用也可扩大到围手术期，于术后进行左心功能监测 。
4.心肌造影超声心动图(MCE)在TMLR中的应用
Berwing等〔15〕利用造影剂在左心显影后可以通过激光孔道直接注入心肌这一原 理，将MCE用于观察TMLR术后激光孔道的通畅情况。他们观察了6例患者TMLR术后2个月的激 光孔道情况，结果表明，在舒张期左心腔显影，收缩期造影剂注入激光孔道，可达心肌中部 ，灌注范围宽1.4±0.4cm,深0.7±0.1cm，面积1.0±0.6cm2。这种方法为TMLR术后 评价激光孔道是否保持通畅，或出现修复及闭塞等情况提供了较为直观的依据。
另外，随着新型声学造影剂和二次谐波显像技术的开发，用MCE无创性地估价TMLR术后心肌 灌注改善情况的研究已经开展。最近，国内谢峰和王立清等〔16，17〕进行了经静脉 心肌声学造影剂结合二次谐波显像评价钬激光心肌再血管化的实验性研究。结果显示：心肌 打孔后，可清晰地见到造影剂沿透壁隧道注入心肌，激光打孔区心肌较正常心肌提前一个心 动周期显像。定量分析结果显示，缺血区心肌打孔后的声学密度较打孔前显著增高，与正常 心肌接近，说明心肌供血得到改善。
通过这些研究成果，我们可以预测，随着MCE评价心肌灌注的临床研究逐渐成熟，核医学在T MLR中作为估价心肌灌注的唯一方法将受到挑战。MCE将以其无放射性、不受半衰期限制、分 辨力高、检查费用较低、操作方便等优越性被广大学者所接受。
5.心肌内冠脉血流显像技术在TMLR中的应用前景
心肌内冠脉血流显像是新近开发的一项彩色多普勒血流显像新技术，其主要技术关键是相干 图像形成技术，SSTTM彩色多普勒处理，SOLOTM频谱多普勒处理和全新的探头 技术〔18〕。Rio等〔19〕在动物试验中利用此项新技术对心肌内的冠脉血 流显像进行了较为详尽的研究，证实了该技术探测冠脉血流，特别是心肌内冠脉细小分支血 流的可行性和优越性。国内李治安等〔20、21〕将此技术用于临床研究，探讨了冠状 动脉血流显像的常用切面及探查手法，并提供了生理状态冠状动脉血流的显像特点和多普勒 测值。从而进一步证明该技术作为一种无创性检测手段，在研究冠状动脉血流动力学方面的 广阔前景。
目前，心肌内冠脉血流显像技术还未在临床普遍推广，但该技术以其能够显示心肌内血流这 一独特的优越性，在TMLR的术前术后评估中很有发展潜力。少数专家在这方面进行了有益 的尝试，并取得了可喜的收获。
在TMLR术前，很多患者需要做冠状动脉造影以了解冠脉主干及各分支管腔狭窄的程度、范围 及侧支循环情况。但是冠状动脉造影只能显示心外膜冠状动脉，对心肌内血流亦难显示。心 肌内冠脉血流显像技术恰可作此方面的补充，为TMLR术前了解心肌血流灌注提供更为详尽的 资料。
目前TMLR的技术日趋成熟，但对其近期、远期疗效及激光孔道是否保持长期通畅等问题仍存 有争议。这些问题的评估多依据临床症状的改善及心功能、室壁运动指数等间接指标，而缺 乏直接无创的检测手段，彩色多普勒冠脉血流显像能够直接显示心肌内的冠脉分支，也可显 示心室内血液通过激光孔道向心肌内的血流灌注。如果在这方面进行深入的研究，将会使TM LR术后疗效的评估取得突破性进展。
另外，TMLR的机制尚不完全清楚，多数学者认为临床症状的减轻和心肌灌注的改善与激光打 孔后形成新的供血系统有关。冠脉血流显像技术以其显示心肌内血流的能力在发现心肌内新 的供血系统，阐明TMLR作用机制方面或许将有所为。
综上所述，各种超声心动图技术以其各自的特点和优越性，为TMLR的术前诊断、术中监测和 术后评估提供了可靠的依据，其应用价值已得到广泛认可。但是，心肌造影超声心动图和心 肌冠脉血流显像技术在TMLR中的应用研究尚少。我们期待随着这两项超声心动图新技术的不 断完善，它们在TMLR中的应用潜力将得到进一步开发和利用。
作者单位：430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声影像科
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(1999-01-20收稿)
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