心肌活检在扩张型心肌病的临床应用

因尸检只能反映疾病末期的变化，而活体心内膜心肌检查可观察到疾病各阶段的变化，故心内膜心肌活检术（endomyocardial biopsy，EMB）经过多年来的实践和技术不断改进，在扩张型心肌病的临床和科研中应用十分广泛，能对DCM提供一些无创性检查所不能获得的资料。

（一）EMB的操作方法

1962年Sakakibara和Konno倡导的经血管EMB，由于其更为安全、可靠、较简便，易获得心内膜心肌标本，所取得的心内膜心肌组织，足以对心肌细胞和肌束排列走向、有无结缔组织增生、小血管和心内膜形态改变作出判断。除可随时取得疾病发展中各个不同时期的心内膜心肌组织，进行形态学、超微结构动态观察，为心内膜心肌疾病提供病理学诊断依据外，还可充分利用标本进行其他方面的同步研究。活检常规应用的标准是：可靠、简便、并发症少、基本无死亡。EMB确已达到上述四项标准，故目前已被公认为心脏活检的常规方法。

EMB的基本方法：右心室、左心室EMB与常规右、左心导管技术相似。经皮穿刺血管直接送入导管活检钳，目前较多推荐长导管技术，即先置入聚四氟乙烯制成的超薄壁长导管（该导管先套在心导管上置入后，再拔出心导管，长套管留在原位），再经长套管插入活检钳进行活检。全部操作过程在X线透视下进行。一旦确定活检钳已接近心壁，将活检钳回抽1cm，使其不接触心壁，张开钳口，再推送活检钳使其抵达心壁，关闭钳叩，用牙签小心移出钳凹内的心内膜心肌组织小粒。

一般认为，右心室取材应避免取壁薄的游离壁，首选室间隔远端，因该处心肌组织接近左心室，可提高病理诊断的阳性率，并可避开心脏传导组织。其次选择心尖部和膈面心壁，左心室取材宜在膈面或心尖部和室间隔的远端。尽可能在不同部位多次取材。

（二）DCM的诊断应用

DCM心内膜心肌标本组织形态学检查，包括常规光镜和电镜检查。光镜检查标本以石蜡包埋，HE及Masson染色。镜下所见心肌细胞排列尚规则，心肌细胞呈不同程度肥大，或与正常近似，也可小于正常者，但后期可变纤细。细胞核肥大，染色深，形态不规则或畸形。还可观察到不同程度的退行性变或变性改变，最多见的是出现核周空泡，甚至心肌细胞空化。可有灶性或点状心肌细胞坏死，重者心肌细胞溶解。心肌纤维稀少，但间质纤维增生，有散在的淋巴细胞渗出，肌间小血管多数正常。心内膜正常或可见心内膜及内膜下轻度斑块状纤维形成，且易累及左束支起始部位的内膜下，因不同程度纤维化而致非特异性增厚。心腔内常有附壁血栓形成。

电镜检查标本在戊二醛固定后，乙醇－丙酮逐级脱水，环氧树脂浸泡包埋，超薄切片，醋酸铀和枸橼酸铅双染色。可见心肌细胞肥大，心肌细胞内肌原纤维含量减少，心肌细胞隆突多而长，时而形成大泡或内含线粒体，基膜增厚或正常，部分细胞膜灶性破裂，细胞器游离于间质内。细胞核大，核膜多凹陷、扭曲或呈齿状核膜，局灶性增厚堆积和变性改变。甚或见核内细胞浆岛，可见大核仁，核周间隙扩张，有时可正常。变性的判断是根据髓磷脂样改变，核膜边缘囊泡化以及肌动和肌球蛋白的改变而确定。线粒体数量增加，且大小不等，巨大线粒体可为小线粒体的数倍或数十倍；形态异常，嵴完整，也有嵴变短、断裂或消失呈空泡或均质细粒状者。横管系统及肌浆网均有扩张，程度轻重不一，内含絮状物。有时可见发育不良的高尔基复合器，多数呈扁囊和小泡。绝大部分病例糖原颗粒减少，常见脂滴和脂褐素。肌节长短不一，多数结构模糊，Z线增宽，M带消失，粗丝稀疏，肌丝排列紊乱，纵横不一，有时呈扫帚状、放射状或有分支。润盘弯曲增多，有时扩张，两侧微丝减少或脱离。有不同程度细胞崩解现象，细胞质碎片及细胞器游离于间质内。间质增生，胶原纤维广泛存在，有时间质内可见个别淋巴细胞，毛细血管多数正常，偶有明显水肿、管腔狭窄甚或闭塞。

组织化学和细胞化学分析发现，组织线粒体活性减低，琥珀酸脱氢酶（反映线粒体氧化磷酸化的一种酶）、磷酸激酶和糖原酶不同程度减少。肌球蛋白ATP酶活力反映心肌收缩时对能量利用的能力，其活力显著降低。钙激活的ATP酶、马来酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶和5－核苷酸酶减少，而乳酸脱氢酶（LDH）及其同工酶（LDH5）升高。LDH水平升高被公认是由于线粒体功能异常引起厌氧微生物糖酵解增高所致。这些改变可能与继发于心力衰竭的血流动力学变化有关，且与血流动力学恶化程度呈正相关。

上述EMB标本所见各种异常，包括心肌细胞肥大和变性，间质纤维化及偶有的细胞浸润，电镜显示线粒体、肌原纤维和肌浆网异常等，均属非特异性改变。DCM最常见的组织病理学改变是慢性非特异性的心肌细胞肥大、变性，间质纤维化，这在许多不同的临床诊断中，均可有类似的相同表现；且肥厚型、扩张型和限制型三型心肌病的EMB发现亦有很多重叠，故常不能通过心肌病的EMB发现从组织病理学上加以确诊及鉴别。DCM的组织病理学改变的程度变异大，从可以基本正常至显著病理改变。因此，EMB结果正常并不能排除诊断。EMB发现与临床血流动力学或预后的相关性报告不一，Eunkel等予以肯定，认为组织形态学改变的严重程度与临床心功能不全的程度平行，如DCM心肌纤维体积或心肌细胞总面积与左心室收缩功能及预后呈正相关。EMB正常者的存活率为异常者的2倍，组织学改变轻的患者病死率也低些，从而认为EMB有预后价值，但Baandrup等持否定意见。

由于没有发现任何有意义的有助于确定或澄清DCM病因的组织学特征，因而EMB不能确定DCM的病因。EMB现行操作技术仅能钳取心内膜及其下面相邻的3～4mm心肌组织，标本直径2～3mm，且为点状盲目取材，除非病变为弥漫性，否则对病变呈灶性分布或分布不均匀时，尤其对活检钳不易抵达部位的病变，EMB常可能漏检。增加取材数，每次取材部位应相隔一定距离，采用多层深切包埋组织，或许有助于减少病变遗漏，提高阳性率。还应注意鉴别EMB本身对组织的损伤造成的心肌病损。需要建立EMB组织病理学统一的诊断参考标准。心肌标本切片作多种染色和电镜观察外，还可以开展多种项目如生物化学、组织化学、免疫荧光、病原学、定量形态学、聚合酶联反应（PCR）及原位杂交分子生物学技术等研究，虽然不一定必须，但可能有助于诊断。组织病理学改变应当密切结合临床资料，进行综合分析作出结论。诊断DCM之前，亦必须尽可能排除特异性心肌病。

EMB也有助于从形态学上发现或排除非特异性心肌炎（淋巴细胞性心肌炎）、糖原累积病、心脏淀粉样变、血色病、Fabry病和儿童的心内膜纤维弹性组织增生症。当组织形态学改变为非特异性时，进行组织病理的半定量分析，即对细胞直径、心内膜厚度及纤维化程度予以评分，作为鉴别依据，如评分低者为轻度改变，多属非特异性改变；评分高者，属重度改变。

（三）应用于DCM病因及发病机制的研究

目前普遍认为病毒性心肌炎（VMC）可以演变为DCM。1985年Dec等对27例DCM患者进行EMB，证实18例标本有炎性改变。1987年Quidy等随访了23例经临床、超声心动图及EMB确诊的急性VMC患者，发现12例最终演变成DCM，其中4例死亡。通过上述EMB标本中发现部分DCM患者存在炎症改变，以及EMB证实为急性VMC的病例进展为DCM，提示VMC可能是DCM的病因之一。

从1986年起国内外学者就将核酸分子杂交技术应用于病毒性心脏病的研究，开阔了EMB的发展前景。通过EMB获取心肌组织进行病毒核酸检测，进一步支持病毒持续感染有发展成DCM的观点。引起VMC的病毒主要是肠道病毒（EVs），包括柯萨奇（CV）病毒A和B组病毒、埃可病毒、灰质炎病毒等。应用PCR及原位杂交分子生物学技术在急慢性VMC和DCM标本中检测到EVsRNA，提示EVs持续感染可能是VMC慢性进展及DCM的发病原因。1987年Koneqlr等最先应用CVB3DNA探针及原位杂交技术检测心肌炎、DCM患者EMB中EVsRNA，阳性率分别为24.2%（23/95）及17%（8/47），8例发现EVsRNA的DCM患者既往均有VMC病史。Bowles等用CVB2基因RNA的31保守区域EVs组织特异的cDNA探针，以斑点杂交法在心肌炎及DCM患者左心室心肌活检标本中检测到EVsRNA，检出率为52%（9/17）。1990年Jin应用PCR法检测临床拟诊心肌炎和DCM右心室EMB标本，EVsRNA阳性率分别为7%（2/28）和15%（3/20）；随访病理改变为符合心肌炎且EVsRNA阳性者，当心肌病理已无异常时，心肌EVsRNA仍为阳性，数月后方转阴；在DCM中发现阳性EVsRNA信号的心肌，可不伴有活动性炎症病理改变；所有EVsRNA阳性病理检查均未示活动性VMC，但对照心脏病及正常人心肌活检标本中均未检得EVsRNA。这些结果提示急性心肌炎后残留病毒基因的持续存在可致DCM。Archard和Why等用Bowles等相同的斑点杂交法检测120例心肌炎和DCM患者（包括急性VMC患者7例，恢复期VMC患者36例，痊愈VMC或DCM患者77例）的EMB标本，EVsRNA阳性率达34%，病程越短阳性率越高。平均随访25个月，发现心肌活检标本中EVsRNA持续阳性者存活率明显低于阴性者，从而认为心肌中EVsRNA的存在是患者预后不良的一个标志。虽然VMC与DCM可能密切相关，即前者能够演变成后者，然而临床上绝大多数VMC经治疗能够痊愈，发展为DCM者仅少数。因此，VMC发展为DCM是多因素的综合作用，病毒持续感染是其中重要的因素之一。究其机制可能包括：①病毒在心肌持续存在，直接破坏心肌细胞。与急性EVs感染致心肌细胞坏死伴炎症细胞浸润不同，EVs持续感染主要引起肌原纤维的退行性变、心肌肥厚和间质纤维化。②病毒持续存在可引发继发性免疫介导心肌损害。CVB3病毒蛋白与心肌细胞内的某些蛋白、肌球蛋白和ADP/ATP载体等存在相同的相关抗原决定簇，病毒持续感染可激活机体产生相关抗体及致敏淋巴细胞，发生交叉免疫反应而致心肌持续病损。③病毒持续感染可能调变心脏基因表达。

也有认为EVsRNA并非DCM发病的主要因素，而且在DCM的病因中为非特异性。Cohrane等用印迹杂交技术在DCM患者EMB标本中未检出EVsRNA。Weiss等在17例、Grasso等在21例DCM患者心肌标本中亦均未检出EVsRNA。而keeling等在50例DCM、75例其他心脏病心肌标本中检出率分别为12%及17%。故认为DCM与EVsNRA持续存在无关，病毒感染也可能仅仅是加速了已经存在的隐匿性DCM的发展。

迄今，各学者在心肌炎、DCM患者心肌EMB标本EVsRNA检出率差异较大，其原因可能有：①所用的检测方法不同；②使用的探针不同；③心肌病毒基因检测所取标本至关重要，若取材盲目、局限，可缺乏代表性而致使敏感性不高；④病期不同的影响，如在急性期、重症患者取材阳性率较高；⑤实验条件及操作者存在差异；⑥感染心肌的病毒不能被现有探针检出等。

由于分子生物学技术的快速发展和应用，对DCM病因和发病机制的研究正在日益深入。通过EMB这一手段获取心肌组织，则为其研究提供了保证。

（四）监测心脏移植的排异反应

DCM发展为终末期心脏病（难治的不可逆的充血性心力衰竭，伴有致命性室性心律失常），在应用各种治疗措施无效时，惟一的救治手段是在心功能进展至Ⅳ级之前施行心脏移植术。国内已有数例DCM进行心脏移植成功的病例。移植心脏成功部分依靠早期正确地检查出排异反应，排异反应是以血管周围杀伤T淋巴细胞浸润为特征的，如果这种浸润得不到控制，杀伤T淋巴细胞将浸润到心肌内，引起心肌细胞坏死。由于早期排异反应可能是隐匿的，故在心肌细胞发生坏死以前发现排异反应十分重要。目前公认EMB是监测心脏移植急性排异反应的最好方法，并成为诊断排异反应的金标准。故EMB已成为原位心脏移植的术后监测常规。因此，心脏移植术后需要反复定期进行经静脉EMB，从组织学上判断排异反应及免疫抑制的情况，随着病程的延长和排异反应的控制，EMB的时间间隙可逐渐延长。

心脏移植发生排异反应时，组织病理变化早于其他临床和实验室发现，且与免疫检查结果平行，故早期诊断必须依靠EMB。心脏移植排异反应的组织病理变化是弥漫性的，在心脏各部位均无明显差别，多块活检标本的表现均一致，而且与尸检结果相符合，故只要作右心室EMB，仅需1～2块心肌组织就能作出诊断。多次EMB一般并无明显并发症，是较为安全的技术，活检组织病理改变与临床病情也相关。

因急性排异反应的组织病理学改变伴随有T淋巴细胞浸润，可根据其浸润的程度从组织病理上对急性排异反应进行严重程度的分级。由于EMB可及时发现上述变化，是治疗效果及调整免疫抑制药的客观标准，即使是重度排异反应，经过及时适当治疗，如应用大剂量甲泼尼龙能够将其完全逆转，在24h内减轻，72h后完全消退。