心脏病学概览
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第三章 诊断性辅助检查

现在,当内科医师在面对一名疑诊心血管疾病的患者时,有很多能提供诊断和预后信息的检查方法可以鉴别可疑性心脏相关症状。本章重点讲述如何个体化地选择最佳的诊断性检查方法。

通常,心血管疾病的诊断性检查主要分为两大类:评估解剖学的检查和评估功能学的检查。如今这两大类检查相互交融,以往用于评估解剖学的检查现在也用于功能学评估。选择哪种检查不仅取决于需要明确的问题,还需要考虑费效比,以及检查方法的预测价值,还有解剖学及功能学信息的相对价值。有些情况下需同时进行解剖学及功能学评估,后者可能对预测患者的预后和进一步干预更有价值。

新的影像学检查必须仔细与现有的可提供类似信息的检查手段相比较,评价新的检查手段的准确性,是否能提供所需的信息以及检查的费效比。应当注意,最初对一项检查的敏感性和特异性估计可能高于临床实际。对一项检查早期报道多是在高度选择的人群,而且由有经验的医师进行。实际上对一项检查的评价应当是将其置于日常的临床实践中才真实。

本章对现有用于疑诊心血管疾病患者的检查进行回顾,并评价其适用性和费效比。

一、心 电 图

1901年Einthoven应用弦线型心电流计描记到满意的心电图,开创了从体表记录心电活动,并完成心脏疾病诊断的新纪元。心电图以其简便、无创、可重复、信息量大等优点,广泛用于心血管病的诊断检查,可以发现多种临床异常情况,例如电解质紊乱、药物性心肌损害、缺血性心脏病(如急性心肌梗死、心绞痛)、各种心律失常、心包疾病等。心电图是诊断心律失常及其他心脏疾病的关键或重要指标,同时也是治疗效果的重要观察指标。

动态心电图是美国物理学博士Narman JHolter于1957年首先创用的,也称为Holter监测。由于动态心电图一次能纪录24小时或更长时间的心电图信息,允许被检查者在动态的情况下,即日常活动和处于不断改变的环境下做心电图检查,更常用于检出心律失常,且可用于观察心律失常药物的治疗效果。连续的ST段监测也有助于评估冠心病患者的预后信息,筛选高危患者心肌梗死后可能发生的心脏事件,评定药物疗效和随访起搏器功能等,为临床诊断和治疗疾病提供了可靠的依据。

运动负荷心电图是通过一定负荷量的生理活动,对冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)进行临床评估的极有价值的无创性诊断试验,是一项相对价廉的检查。其诊断冠心病的敏感性为67%,特异性为84%,(另外一些报道的准确性更低一些),其主要价值是用于低、中度冠心病危险人群中排除冠心病。对于冠心病高危人群,由于其比较高的假阴性率,应用价值不大,费效比不高。这些患者应该选择更敏感的检查,比如冠状动脉造影。

二、心肌损伤标志物

在心肌坏死时,心肌内含有的一些蛋白质类物质会从心肌组织内释放出来,并出现在外周循环血液中,因此可作为心肌损伤的判定指标。这些物质主要包括肌钙蛋白与肌红蛋白。肌钙蛋白(tropin)T(TnT)和I(TnI)是肌肉组织收缩的调节蛋白,心肌肌钙蛋白与骨骼肌中的肌钙蛋白在分子结构和免疫学上是不同的,因此它是心肌独有的,具有很高的特异性。已成为心肌组织损伤(如心肌梗死)最重要的诊断依据。急性心肌梗死时,肌钙蛋白约2~3小时开始升高,6~12小时可以在血液中检测到,可持续10天(TnI)到14天(TnT)。必须十分清楚地认识到除了心肌缺血外,还有一些临床状况会导致心肌受损而引起肌钙蛋白水平的升高。如心脏外伤、充血性心力衰竭(急性或慢性)、高血压、低血压伴心律不齐、非心脏手术患者手术后、肾衰竭、糖尿病、甲状腺功能减退、心肌炎、肺栓塞、脓血症、烧伤、淀粉样变性病、急性神经系统疾病、心肌受损后的横纹肌溶解等。目前,临床上普遍采用肌红蛋白、肌酸激酶同工酶(CK-MB)以及肌钙蛋白进行心肌梗死诊断的联合检测。肌钙蛋白、肌红蛋白和CK-MB在急性冠状动脉综合征的诊断、危险分层、判断溶栓血管再通和近期及远期预后等方面有重要价值。

三、超声心动图

超声心动图(echocardiography)是利用高分辨力超声显示心脏、大血管及血流的一种影像技术,目前已经成为无创性诊断心血管疾病的重要手段之一,其用于评估心脏解剖和功能的费效比好(具体内容详见第六章)。超声心动图最大的价值在于其可同时评估心脏瓣膜、心包、心肌和心脏外的异常。在过去50年的历史中,超声心动图发展经历了质的飞跃,日臻完善,从早年单声束的M型(时间-运动曲线显示)进展到二维成像、三维成像、多普勒超声心动图、造影超声心动图,经食管超声心动图的临床应用进一步提高了超声诊断心血管疾病的能力。临床常用的超声心动图检测术包括经食管超声心动图及经胸壁超声心动图。

多普勒超声心动图(Doppler echocardiography,DE)是根据多普勒效应,将在心腔和血管中流动的血流以频谱的形式反映出来,检测血流的时相、方向、流速和血流性质。主要有脉冲多普勒(PW)和连续多普勒(CW)两种形式。PW可精确定位,CW可测高速血流,结合心电图可判断血流出现在收缩期还是舒张期。流速异常增高往往提示瓣膜狭窄、反流或分流性疾病。彩色多普勒血流显像(color Doppler flow imaging,CDFI)结合脉冲多普勒和连续多普勒估计血流量等,可为心脏瓣膜的狭窄、反流及心血管内分流等病变提供可靠的诊断信息。

超声心动图技术不断发展,经胸超声心动图(TTE)图像分辨率明显提高,已成为直观地显示心脏解剖结构和血流动力学改变,诊断心血管疾病的一项不可缺少的常规临床检查方法。但部分患者由于肥胖、慢性阻塞性肺疾病、胸廓畸形等原因,导致TTE图像质量欠佳,不能满足临床诊断的需要。经食管超声心动图(transesophageal echocardiography,TEE)常用于常规经胸超声检查显像困难或有关结构显示不够满意,难以明确诊断的各种心脏大血管疾病,如二尖瓣、三尖瓣和主动脉瓣的病变情况;人工瓣置换后的功能评价;感染性心内膜炎;主动脉病变;冠状动脉起源、走行及管腔异常;部分先天性心脏病的诊断和鉴别诊断;心腔内占位性病变;围术期监测;某些食管或纵隔肿瘤。TEE扫描是将超声探头放置于食管内或胃内适当部位,从心脏的后方或下后方进行超声心动图检查。目前TEE已成为一项成熟的临床检查技术,但仍具有一定的创伤性,需慎重考虑,严格选择适应证。

为了揭示冠状动脉循环的储备能力,通常可以通过增加心脏负荷的方法诱发心肌缺血,将各种负荷试验方法与超声心动图检查相结合组成超声心动图负荷试验。负荷超声心动图是通过二维超声观察负荷状态下节段性室壁运动改变,来了解节段性收缩功能指标和左心室整体收缩功能指标的变化,是一项具有较高敏感性和特异性的评估缺血性心脏病的方法。

心脏超声造影(ultrasonic contrast)又称“心脏声学造影”,即在进行超声心动图检查时经血管注入声学造影剂,通过声学造影剂可显示血流状态、判断心脏腔内有无分流与反流,对确定解剖结构及测量心脏内腔大小有一定的价值。主要用于对心内分流的严重程度进行定量,评价是否能够接受介入检查或手术治疗。

血管内超声(IVUS)是利用超声原理探测血管内、血管壁及其周围组织的结构,是指导疾病诊断和治疗的有创性断层显像技术。临床用于冠状动脉检查,能够精确的反映冠状动脉病变的性质、严重程度、累及范围以及参考血管的直径情况,从而能够指导术者选择正确的策略处理病变并能协助术者选择尺寸合适的支架,同时IVUS可用于评价冠状动脉支架术的效果,有利于术者及时发现和纠正支架植入后存在的问题,以达到最佳的介入治疗效果。因此相比于冠状动脉造影指导下的冠状动脉介入治疗,IVUS技术能够进一步优化冠状动脉介入治疗的效果。

四、核素检查

核素心肌灌注显像(MPI)是通过静脉注射低剂量的放射性物质,在大多数的应用中,放射性物质优先被心肌细胞所吸收。心肌灌注显像为存活心肌。这种物质在心肌的分布取决于冠状动脉的血流。在运动的高峰和静息时分别获得影像。这样放射性物质的分布可以反映血流的不同:负荷时血流比静息时减少(提示负荷诱发心肌缺血),或者负荷和静息时血流都减少——和心肌梗死相关。负荷和静息时左心室功能、射血分数和左心室大小也可分别测定。负荷核素显像诊断冠心病的敏感性是85%~90%。对于低到中度危险的患者,其阴性预测值也很出色。接受核素检查的人员最担心的就是自己受到多少射线照射,对身体有没有伤害。在临床诊断中,患者易接受胸透、CT检查,实际上胸透和CT检查所受的辐射剂量要比做一次核素显像大得多。

五、心血管CT成像

几十年来,科学家们致力于研发新技术以用于冠状动脉和心脏结构的快速无创成像。其中之一就是心脏CT检查。目前多层螺旋CT广泛应用于心脏-冠状动脉的诊断检查,其适应证及禁忌证与有创性冠状动脉造影大致相同。虽然没有心导管检查那么准确,但也可以显示冠状动脉及其管腔,评估心功能,心包、左心房的解剖结构,诊断先天性心脏病、肺动静脉和主动脉疾病,及冠状动脉支架或冠状动脉搭桥手术的随访等。

CT冠状动脉造影(CTA)是通过静脉注射造影剂来区分冠状动脉管腔和管壁。在有经验的中心其诊断敏感性达83%~99%,特异性达93%~98%,并具有很高的阴性预测值(95%~100%),提示该检查可用于排除显著的血流限制性冠状动脉粥样硬化性心脏病。需要指出的是,CTA并不适用于高危患者,或者有心肌酶学升高或显著心电图异常的心肌缺血患者。这些患者应该即刻给予侵入性心导管检查。

冠状动脉CT的发展进入64排阶段之后,现在的硬件水平对于解决临床冠状动脉的粥样硬化的形态学检查已经能够达标了,它的阳性预测值和阴性预测值都非常高。通过新的图像重建算法与心电门控技术,多层螺旋CT的时间分辨率逐步提高,明显减轻或消除了心脏运动伪影,冠状动脉CT扫描可适用的心率范围逐步扩大,探测器宽度逐渐加大,使单位时间内的扫描覆盖范围扩大,实现了更薄层扫描,可对心脏进行高质量容积成像,通过二维或三维图像重组能获得优良的心脏包括冠状动脉CT成像。所以鉴于以上各个因素,用冠状动脉CT做冠状动脉的检查,目前看来有很高的推广价值。多层螺旋CT主要用于心脏解剖结构评价和冠状动脉以及中心和外周血管成像,有时也用于冠状动脉钙化积分和心脏功能的定量评价。但是对于CT检查来说,它对支架植入前后的判断还存在一定局限性。

六、磁共振成像

磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是利用原子核在磁场内发生共振所产生的信号,经重建成像的一种检查技术。不管是科学研究还是临床应用,心脏磁共振检查都不是一个先进的非侵入性诊断性影像工具。尽管如此,其影像质量、数据采集速度和可信度的提高也使其临床应用不断增加。磁共振和超声一样不需要利用离子射线来获得高分辨率。但心脏磁共振能够提供比超声和CT都更详细的心脏形态学信息。另外,利用磁共振几乎可以获得任何角度的平面图。它已被证实在评估瓣膜病、复杂先天性心脏病、心内外占位和心包疾病方面非常有用,同时也可以测量血流速度,通过灌注显像提供心肌组织学特点,以及非侵入性血管造影。

七、心导管检查

介入心脏病学是专门研究通过体外心导管操作进行心脏病诊断和治疗的学科,由介入性诊断和介入性治疗两部分组成。早在1844年,Bernard就在其生理学研究中将导管插入了动物心脏。但直到1929年,才由德国医师Forssmann开始尝试在临床上进行心导管检查的可能性,并首先在自己身上进行了人类首例心导管检查术。对冠状动脉的介入性检查始于一个偶然事件。1959年,儿科心脏专家Sones经肱动脉插入导管进行主动脉造影时,无意中将大量造影剂选择性注入右冠状动脉,结果患者突然发生了室颤,术者迅速回撤导管,并嘱患者咳嗽,结果室颤自行转复为窦性心动过缓并逐渐恢复正常。Sones推测,既然患者室颤可自行恢复,提示注入少量造影剂进行冠状动脉造影可能会很安全,后来大量的基础和临床研究证明Sones的推断是正确的。1967年,Judkins采用穿刺股动脉的方法进行选择性冠状动脉造影,使这一技术进一步完善并得以广泛推广应用。冠状动脉造影是指经导管直接向左、右冠状动脉内注射不透X线的造影剂,在X线下显示冠状动脉走行分支和病变,被认为是诊断冠心病的金标准。它可以显示冠状动脉的开口和行程,确定有无冠状动脉异常,并提供狭窄病变的位置和程度等信息。

目前,心脏导管检查的目的主要是冠状动脉和左心室功能检查,评价是否需要再血管化治疗。由于冠状动脉造影检查毕竟是一种有创伤的检查,在多数医疗中心此检查的死亡率约为0.1%。鉴于此,冠状动脉造影检查一般都在非侵入性检查之后进行。但在高度可疑的患者,其他检查可能存在假阴性的情况,这类患者应当首选冠状动脉造影检查。另外,无论是经皮再血管化还是心脏旁路移植手术,都应首先进行冠状动脉造影。

八、电生理检查

心悸或晕厥患者静息心电图和Holter监测可提供诊断信息。对于那些原因不明的患者可进行电生理检查。介入电生理检查可诊断室性和室上性心律失常,并检查有过晕厥发作患者的传导系统的完整性。

九、展  望

寻找一种新的能评价心肌存活的检查非常重要。这种检查的目的是评价心肌恢复血流供应后心肌恢复功能的可能性。看似坏死的心肌组织如果能证明其有存活心肌存在则支持心肌的再血管化治疗,以使心肌恢复活力。

本章中涉及的多数非侵入性检查均可检测心肌的存活。核素摄取(尤其是铊)可识别心肌的存活。PET可同时检测心肌的再灌注和代谢,可作为心肌存活性的参考。超声心动图,有或无小剂量多巴酚丁胺负荷是一种简便易行、费效比合理的检测存活心肌的方法。超声造影可评价微血管的完整性,并了解心脏解剖结构情况。MRI也是非常有前景的评价心肌存活的手段。MRI心肌灌注成像(MRmyocardial perfusion imaging,MRMPI)是检出潜在性心肌缺血的直接方法,在冠状动脉内径狭窄50%~70%以上时,尤其多支病变MRMPI可以发现首过期和(或)延迟扫描异常,MRMPI能识别心肌的缺血和梗死,但目前区分冬眠心肌与梗死心肌尚存在困难。

未来的诊断技术将会继续使心脏解剖检查和心脏功能检查有机结合,提高临床医师对疾病的诊断能力。

(朱建)

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