中国超声医学杂志2000年第16卷第3期

徐南图

关键词；心肌声学造影声学造影剂

1984年Feinstein等首次报道微泡直径与红细胞相似的声振造影剂静注法可以通过肺循环，达到左心和心肌声学造影的效果。从此，心脏声学造影进入了一个崭新的阶段。冠脉狭窄的程度和相应部位心肌的实际灌注状态并不呈一致性关系：有时冠脉造影正常或仅有无意义的狭窄，而却被证明心肌或局部心肌存在灌注不良或冠脉储备力下降；相反，有时经冠脉造影证实某一支冠脉存在有意义或严重狭窄而却被证明相应局部心肌灌注功能相对正常或冠脉储备力功能代偿。前者可用冠脉痉挛(动力性狭窄)、或垂直冠状小动脉病变、或心肌微循环障碍，即X综合征来解释；后者则可用由于存在良好的代偿性侧枝循环来解释。心肌顿抑状态下，虽然存在相应部位心肌节段性运动异常，但该部位心肌灌注却表现为正常；心肌冬眠状态下，相应部位心肌呈节段性运动异常、该部位心肌灌注则表现为异常；心肌坏死状态下，相应部位心肌呈节段性反常运动，该部位心肌灌注呈完全缺失。心肌声学造影对于心肌灌注状态、心肌储备状态、存活心肌的检出和顿抑或冬眠心肌的鉴别、预后判断和血运重建术适应证的决策等均有重要的意义。

1、心肌声学造影剂研制现状

(1)正式被FDA批准上市的心肌声学造影剂

Albunex ：美国Molecular Biosystems公司生产，1989年第一个被FDA批准上市的左心声学造影剂。是一种经声振处理的5％人体白蛋白。临床实践证明Albunex的左心腔声学显影效果明确，但心肌显影效果较差，不稳定。

Levovist(SHU508，利声显)：德国先灵药厂生产，是一种半乳糖制剂，内含0.1％棕榈酸。利声显左心显影效果良好，显影时间持续数分钟之久，但心肌显影效果欠佳、不稳定。

Optison(FSO69)：美国Molecular Biosystems公司生产的第二代产品，1998年1月美国FDA批准的第一个氟碳声学造影剂。气体为全氟丙烷(C3F8)，微泡的外壳为白蛋白，微泡直径为3.6～5.4μm，浓度为9.0×10⁸／ml。在肝脏内代谢。剂量为0.3～0.8ml／次(0.01～0.025ml／kg)。动物实验证明心肌显影效果较好，未见明显副作用，有声影缺点。

(2)正在研制中的造影剂(多数为氟碳制剂)

PESDA(perfluorocarbon-exposed sonicated dextran albumin)：是谢峰和TR porter研制的一种以右旋糖酐、低浓度人体白蛋白为载体的声振处理的六氟化三碳微泡制剂。心肌显影效果良好，无明显副作用，正在做临床试险。

EchoGen(QW3600)：美国Sonus公司生产。是一种12氟戊烷(C5F12)和5％白蛋白混合制剂。12氟戊烷在室温下呈液体状态，在35°C以上时，即转变为气体膨胀状态，由于存在微泡大小不一、直径大于红细胞，注射后产生肺动脉压增高、肺血管阻力增加、血氧饱和度下降和心排出量下降等干扰血流动力学副作用，迄今未被FDA批准上市。Sonus公司生产的QW7437是一种改进的由12氟戊烷制成的新型心肌声学造影剂。

Aerosomes(MRX 115)：是一种用脂质外衣包裹的氟化碳微泡制剂。本制剂的微泡直径虽稍大于红细胞，但由于脂质外衣的变形性能较好，所以，微泡能通过肺循环。

正在研制的氟碳制剂：Imagent A50150(Alliance)、NC100100 (Nycomed)、BRI(Bracco)、AF系列，DMI-115(DuPont)、Bisphere(Point biomedical)、德国先灵公司的Sonovist(SHU563A)以及Andaris公司最近推出的Quanfism(AIP201)都是正在临床试验开发之中。国内几所医院正在应用超声发生器自制多种不同的氟碳制剂作心肌造影的动物和临床试验。由于氟碳制剂具有分子量较大、质量较重、溶解度和弥散度较低、半衰期较长、微泡直径较小、较匀等特点，因此，氟碳心肌声学造影剂是一个有前途的新型心肌声学造影剂。

造影剂的质量是无创性静脉注射法心肌声学造影的关键性技术。一个理想的造影剂应具备：①微泡直径小于红细胞，可以自由通过全身各脏器微循环；②微泡弥散和溶解度要低，以便有足够长的生存半衰期(稳定性)，足够的持续高回声显影时间；③要有足够数量的微泡在单位时间内进入冠脉和心肌达到心肌满意显影的目的，进入心肌内的微泡过多或过少会造成声影或显影不良，均可影响结果的判断；④造影剂内所含的微泡数量应保持稳定，以便在同一病人同一剂量条件下所得到的结果具有重复性；⑤具有类似红细胞在人体内的血流动力学特点，不引起多血反应等干扰血流动力学效应；⑥微泡的直径分布应均匀，没有或有很少量大于红细胞直径的微泡，以免引起肺和心肌等脏器微循环的栓塞，导致肺动脉高压和心肌缺血等不良反应；⑦造影剂本身无生物活性，对血液生化、电解质、肝肾功能和心肌等均无不良反应。

2、二次谐波等新的超声工程技术

声学造影剂注入周围静脉后，不断被血液稀释，沿途又在血管壁上被粘附和截留，通过肺循环时可能又有部分微泡被栓塞或破坏，因此抵达左心室腔的造影剂数量常很有限。一般抵达左心室腔的造影剂数量不超过右心室腔的40％。而抵达冠脉灌注心肌的微泡数量则更少，仅占右心室腔的4～5％。由于进入心肌内的造影剂数量太少，多数造影剂难于达到满意心肌显影效果。为此在研制改进造影剂质量的同时，致力于超声工程的改进：包括加大超声仪的压缩范围，增加低振幅信号的增益，应用数字减影技术、伪彩色编码技术或积分背向散射成像技术等提高抵达心肌内造影剂的回声反射效应。而最令人注目的是二次谐波技术的应用。实验研究证明微泡在超声声束作用下，开始压缩，随后不断膨胀，乃至摧毁。在膨胀至被摧毁的瞬间，引起多种频率的谐振。造影剂内微泡的谐振反应具有较强的非线性特点。声波通过微泡的非线性传播，波形畸变，导致谐波成分明显增多。从理论上推测，微泡的二次谐波回声信号较人体组织强1000倍以上。二次谐波的频率恰好为发射频率的两倍。由于谐振对伪差不敏感，因此在谐振情况下，可减少伪差的发生。谐振的强度和微泡的直径大小成反比。谐波技术可使超声、尤其是多普勒超声的信号／噪声比明显提高。应用具有2倍于发射频率的探头，接受频率倍增的二次谐波背向反射信号，即可获得微泡灌注区心肌声学显影增强的效果，此即二次谐波技术影像增强的原理。其实任何频率的声束对正常组织同样存在倍增谐波效应。只是谐波效应不如微泡的谐波效应强烈而已。实践证明，持续发射声束时，大部或全部微泡被摧毁，二次谐波效应消失。因此，目前认为双重触发或间断性发射声束(每2～10个心动周期发射一次)、结合能量多普勒、动态变动聚焦深度、数字减影和彩色编码的谐波技术以及微泡灌注相和破坏相的差相技术有可能改善心肌显影，有效地对心肌内血流量进行评价。

3、心肌声学造影的技术操作

选择性心肌声学造影系指在某一特定冠脉内注射声学造影剂，旨在研究与该冠状动脉相应的灌注区的心肌功能：非选择性系指通过静脉、主动脉根部、左心房或左心室内注射声学造影剂，旨在研究整体心肌功能。前者系创伤性检查；后者可以是创伤性或非创伤性的。当前主要研究静脉注射法的非创伤性检查方法。

心肌声学造影的测量方法包括定性、定量技术。除肉眼观察半定量方法以外，定量方法包括视频密度计(Vedeodensitometry)或声学密度计(Aquosticdensitometry,AD)软件条件下，动态记录感兴趣区心肌每一瞬间灰阶或声阶的变化，获得整个心动周期的该处心肌的灰阶或声阶的变化曲线，即称之为时间-强度曲线。据此，计算或自动给出感兴趣区心肌显影峰值、峰值时间、峰值半衰期时间、显影排空时间以及曲线下面积等指标。结合药物或运动等负荷试验，据此判断局部或整体心脏的心肌灌注功能、心肌的血流排空功能和冠脉储备功能等。Greiser等研制心内膜和心外膜自动勾边技术，在左心室长轴或短轴切面上进行自动分段，旨在心肌声学造影中达到自动节段性心肌定性、定量分析的目的。

4、心肌声学造影的临床用途

心肌危险区的定位和定量：随着某一冠脉狭窄的严重程度，相应灌注区的心肌可表现为显影稀疏或缺损。

冠脉储备功能测定：注射罂粟硷、乙醯胆碱、腺苷或潘生丁等扩血管药物引起相应冠脉灌注区的心肌多血反应。根据相应冠状动脉内Doppler血流速度、积分、心肌显影峰值和时间-强度曲线下面积等指标可以计算出成倍增加的血流量数值。注射扩血管药物以后血流增加程度低于2倍、或甚至减少(即所谓窃血现象)时表明冠脉储备功能低下。

PTCA或搭桥手术适应证选择：术前心肌声学造影证明狭窄病变远端相应灌注区血流灌注良好，尤其血流量正常者原则上无PTCA或搭桥手术的指征。

PTCA或搭桥手术等内外科近远期追踪疗效观察。

心肌声学造影多巴酚丁胺负荷试验鉴别心肌坏死抑存活；鉴别心肌顿抑冬眠。一旦被证明心肌存活，PTCA或搭桥的适应证即成立。

和冠脉造影、心电图以及超声心动图结果互相验证，进行病变心肌的定位和定量研究。

术中心肌声学造影可以为手术医师提供重点保护、优先搭桥或须激光打孔的部位。

早期检出潜在性冠脉储备功能异常，指导防治方案的拟订。

改善心内膜边界分辨力，有利于超声心动图负荷试验时室<