小剂量多巴酚丁胺超声心动图对可逆心肌的诊断价值
作者：郭传明 张崇德
单位：成都军区昆明总医院心内科， 云南 昆明 650032
关键词：
心血管病学进展000315中图分类号：R540.4+5 文献标识码：A
文章编号：1004-3934(2000)03-0176-02
The Value of Low-dose Dobutamine Echocardiography in
Assessing viable Myocardium
GUO Chuan-ming, ZHANG Chong-de
, 百拇医药
(Department of Cardiology of KunMing General Hospital, Yunnan Kunming 650032)
多巴酚丁胺超声心动图试验是临床开展较为广泛的检测冠心病的药物负荷试验，利用多巴酚丁胺兴奋β1及β2、α1受体的特性，逐渐增加剂量，增加心肌 收缩力、收缩压和心率，增加心肌耗氧量，扩张正常冠状动脉，引起血流再分配，从而使缺血区心肌室壁运动及增厚率异常，判断冠心病的存在。近年来对缺血和缺血后心肌功能障碍有新的认识，认为缺血除引起心肌坏死以外，尚有可逆心肌即顿抑心肌(Stunned Mycardium;SM)和冬眠心肌(Hibernating mycardium;HM)存在。小剂量多巴酚丁胺超声心动图(Low-dose dobutamine echocardigraphy;LDDE)是利用多巴酚丁胺刺激可逆心肌收缩改善来判别平静状态下室壁节段异常部位有无存活心肌，为判断冠心病预后及进一步治疗提供依据。近年来临床应用逐渐展开，本文着重介绍可逆心肌的研究进展及LDDE的诊断价值。
, 百拇医药
1 缺血及缺血后可逆心肌及检测的重要性
1925年，Heyndriekx等首先观察到，结扎狗动脉5min后，再重灌注可造成长达数小时的缺血区功能低下[1]，随后许多学者相继在狗，其它动物以及人类证实了该现象的存在，定义为心肌顿抑或缺血后心功能恢复延迟，即指心肌在经历短期缺血及重灌注后，出现长达数小时、数天乃至数周的可逆性机械功能恢复延迟，无任何不可逆性损伤[2]。其机制包括氧自由基对细胞的毒性作用和钙平衡失调等[3-5]，SM的严重程度及恢复快慢取决于心脏缺血时间的长短及缺血区域的大小，多次缺血致SM有积累性[1]。
HM是指因冠脉血流减少，造成心肌和左室功能持续受损，当血流灌注正常时，可部分或全部恢复至正常功能[6，7]。过去认为HM无任何肌细胞变性发生[8]，最新研究显示，HM发生结构蛋白改变，这个改变发生在细胞转录过程，主要特点为肌细胞内肌丝丧失，细胞骨架紊乱，充填以糖原，这将导致肌细胞收缩功能减退，肌细胞构成及肌小结失去稳定性，并可能发生纤维化[5]。HM形成了新的氧供求平衡，当氧供应减少时，心肌利用减少心肌收缩来改变代谢方式，如加强无氧酵解，改变蛋白结构及细胞内钙水平，减少自身对氧的消耗等，从而避免细胞死亡[9，10]。但细胞内变化及纤维化的发展将显著影响血管重建后收缩功能的恢复速度和程度[5]。
, http://www.100md.com
SM和HM同为可逆心肌，二者的主要区别在于(1)SM为短暂缺血再灌注后心肌功能障碍，HM为缺血持续存在；(2)血流再灌注后，SM心肌功能障碍可持续数小时至数周，HM则立即部分或全部恢复心肌功能；(3)SM为氧自由基毒性作用，细胞内钙水平可能是高的，无结构变性，HM为减少氧消耗改变代谢方式，细胞内钙降低，并有结构蛋白变性发生[5]；(4)在强心药物激发时，SM无代谢改变，HM则以恢复代谢为代价，缺血区域磷酸肌酸下降，而代谢产物增加[10]。SM和HM存在于许多临床过程，如隐性心肌缺血、心绞痛、心肌梗塞及冠心病伴左心功能不全等，二者相互重桑，交叉出现[5，6，9，11]。也是心肌为免受坏死的一种保护性反应。但这种保护是一种权宜之计，长时间严重缺血，均可引起坏死。研究显示HM可引起心室重构，长时间可造成心室的不可逆性改变[17]，如发展为心肌病等。
因此检测可逆心肌具有显著的意义：(1)估价冠心病，特别是心肌梗塞患者的预后；(2)判断冠心病患者的心功能状态及是否需要，能否经受血管重建术以及血管重建术后的效果；(3)针对可逆心肌进行尽早必要的治疗；(4)正确估价重灌注治疗的疗效。
, 百拇医药
2 LDDE检测可逆心肌
目前检测可逆性心肌的方法主要是放射性核素显像技术，包括正电子发射计算机断层显像(PET)，20TI闪烁照像等[9]。最好的是PET，但价格昂贵，耗时多，设备要求高，且不能同时评价局部和整体收缩功能，对预测预后及治疗效果有一定的局限性。
超声心动图可直观地，重复地观察室壁节段收缩功能，并通过半定量法计算室壁计分指数(WMSI)来评价左室整体收缩功能。动物实验及人体研究均显示正性肌力药物刺激SM和HM恢复收缩功能[9，10，12，13]，小剂量多巴酚丁胺[<10μg/(kg.min)]，正是发挥这样一种刺激作用，因为小剂量多巴酚丁胺注射时主要兴奋β1受体，而对心率及血压基本无影响。而随着剂量增加[>10μg/(kg.min)]收缩压，心率及二者乘积增加，心肌耗氧量增加，血流灌注不增加，此时可逆心肌再次表现为收缩减退或较用药前更严重。Smart等[14]研究三种分别为小剂量[4μg/(kg.min)]，中等剂量[12μg/(kg.min)]和高剂量[12～40μg/(kg.min)]时对急性心肌梗死溶栓治疗后可逆心肌的鉴别，显示各阶段室壁运动均有改善，但敏感性分别为86%、55%和36%，只有低剂量为独立判断标准。Afridi等[15]不同剂量多巴酚丁胺注射显示，在5～7.5μg/(kg.min)剂量时，预测价值最高。因而超声心动图与小剂量多巴酚丁胺结合的LDDE，检测可逆心肌更精确、敏感、重复性好，简便易于推广，临床应用具有较高价值。
, 百拇医药
3 LDDE临床应用及前景
90年代后，LDDE引起临床极大兴趣[9，16]，国外已有数量可观的报告，国内也有研究成果出现。其应用方案为：多巴酚丁胺分5μg/(kg.mim)和10μg/(kg.mim)二个剂量级给药，每级5分钟，用药前、每级第3或4分钟和停药后4分记录HR、BP、12导联心电图及二维超声心动图，用药过程连续心电图监护。室壁运动分析采用16节段法[17，18]，每一节段室壁运动状况分为4个等级[5]：收缩及增厚正常为1分，收缩及增厚减弱为2分，无收缩及增厚为3分，反常运动为4分。判断标准：室壁节段记分较平静时减少≥1分为室壁节段运动改善，≥2个相邻异常节段改善为可逆心肌[15，19-21]。WMSI=各阶段积分之和/左室节段数，正常为1。LDDE的应用领域多集中在急性心肌梗死后存活心肌的鉴别，血管重建术前的预测。Smart等[14]研究急性心肌梗死溶栓治疗后SM，其敏感性为86%，特异性90%；Perrone-Filardip等[19]研究慢性稳定性冠心病血管重建术病人，预测收缩功能改善的敏感性为88%，特异性87%；Arnese等[21]研究冠心病严重慢性心衰行冠脉搭桥病人，其预测的敏感性为74%，特异性95%，阳性预测值85%，阴性预测值93%。临床应用显示LDDE对病人耐受性好，具有较高的安全性。
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近年来，对LDDE不断深入研究显示，该技术具有更广泛的应用前景；用于冠心病的各个阶段，了解可逆心肌参与心室重构的过程[17]及对心功能的影响程度；作为不依赖于临床指征、冠脉造影的一项独立指标判断急性心肌梗塞预后，为心肌梗死危险度分层，判断冠状动脉的狭窄程度，残余狭窄，多血管病变等[22，23]；合用阿托品、硝酸脂类等，提高其敏感性、特异性、扩展应用领域[23，24]。
[ 参 考 文 献 ]
[1]傅良雄主编.《心血管病学前沿研究》[M].上海：上海科技文献出版社，1995，141-147
[2]Bolli R.Mechanism of myocardial stunning[J].Circulation,1990,82:723-733
[3]Bolli R.Oxygen-derived free radicals and myocardia reperfusion injury:an overview[J].Cardiovasc Drugs Therapy,1991,5:249-268
, http://www.100md.com
[4]Kaneko M,Beamish RE,.Dhalla NS.Depression of heart sarcolemmal Ca2+ pump activity by oxygen free radicals[J].Am J Physiol,1989,256:H368-H374
[5]Elsasser A,Schlepper M,Klovekorn WP.Hibernating myocardium:an incomplete adaptation to ischemia[J].Circulation,1997,96:2920-2931
[6]Rahimtoola SH.The hibernating myocardium[J].Am Heart J,1989,117:211-221
[7]Rahimtoola SH.The hibernating myocardium in ischemia and congestive heart failure[J].Eur Heart J,1993,14:212-220
, http://www.100md.com
[8]Ausma J,Schaart G,Thone F,et al.Chronis ischemia viable myocardium in man:aspects of dedifferentiation[J].Cardiovasc Pathol,1995,4:29-37
[9]Dilsizian V,Bonow RO.Current diagnostic techniques of assessing my-ocardial viability in patients with hibernating and stunned myocardium
[J].Circulation,1993,87(1):1-20
[10]Heusch G,Schulz R.Myocardial hibernation:adaptation to ischemia[J].Eur Heart J,1996,17:824-828
, 百拇医药
[11]Chen C,Dyckman W,Santos F,et al.Left ventricular remodeling in myocardial hibernation[J].Circulation,1997,96(suppl Ⅱ):Ⅱ46-Ⅱ50
[12]Ellis SG,Wynne J,Braunwald E,et al.Response of reperfusion-sal-vaged:stunned myocardium to inotropic stimulation[J].Am Heart J,1984,107:13-19
[13]Bolukoglu H,Liedtke AJ,Nellis SH,et al.An animal model of chronic coronary stenesis resulting in hibernating myocardium[J].Am J Physiol,1992,263:H20-H32
, 百拇医药
[14]Smart SC,Sawada S,Ryan T,et al.Low-dose dobutamine echocardi-graphy detects reversible dysfunction after thrombolytis therapy of a-cute myocardial infarction[J].Circulation,1993,88:405-415
[15]Afridi I,Kleiman NS,Raizner AE,et al.Dobutamine echocardiography in myocardial hibernation optimal dose and accuracy in predicting recov-ery of ventricular funtion after coronary angioplasty[J].Circulation,1995,91:663-670
[16]Pierard LA,Delansheere CM,Berthe C,et al.Identification of vible myocardium by echocardiography during dobutamine infusion in patients with mycardial infarction after thrombolysis therapy:comporsion with positron emission tomography[J].J Am Coll Cardiol,1990,15:1021-1031
, 百拇医药
[17]Schiller NB,Shah PM,Crawford M,et al.Recommendations for quantitation of the left ventricular by twodimensional echocardiography[J].J Am Sor Echocardiogr,1989,2:358-367
[18]Barilla F,Cheorghiade M,Alam M,et al.Low-dose dobutamine in pa-tients with acute myocardial infarction identifies vible but not contrac-tial myocardium and predicts the magnitude of improvement in wall mo-tion abnormalities in response to coronary revascularization[J].Am Heart J,1991,122:1522-1531
, 百拇医药
[19]Perrone-Filardi P,Pace L,Praslaro M,et al.Dobutamine echocardio-graphy predicts improvement of hypoperfused dysfunctional myocardi-um after revascularization in patients with coronary artery disease[J].Circulation,1995,91：2556-2565
[20]Defilippi CR,Willett DL,Irani WN,et al.Comparison of myocardial contrast echocardiography and low-dose dobutamine stress echocardio-graphy in predicting recovery of left ventricular function after coronary revascularization in chronic heart disease[J].Circulation,1995,92:2863-2868
, 百拇医药
[21]Arnese M,Cornel JH,Salustri A,et al.Prediction of improvement of regional left ventricular function after surgical revescularization:a comparison of low-dose dobutamine echocardigraphy with201TI Single-Photon Emission computed Tomography[J].Circulation,1995,91:2748-2752
[22]Carlos ME,Smart SC,Wynsen JC,et al.Dobutamine stress echocardiography for risk stratification after myocardial infarction[J].Circulation,1995,95:1402-1410
, http://www.100md.com
[23]Smart SC,Kaickelbine J,Stoiber TR,et al.Safety and accuracy of dobutamine-atropine stress echocardiography for the detection of residual stenosis of the infarct-related artery and multivessel disease during the first week after acute myocardial infarction[J].Circulation,1997,95:1394-1401
[24]杨跃进，田 军，尤士杰，等.小剂量多巴酚丁胺合用硝酸酯超声心动图识别冬眠心肌[J].中华内科杂志，1998，37(9)：592-594
收稿日期：1998-12-28
修回日期：2000-01-24, 百拇医药
单位：成都军区昆明总医院心内科， 云南 昆明 650032
关键词：
心血管病学进展000315中图分类号：R540.4+5 文献标识码：A
文章编号：1004-3934(2000)03-0176-02
The Value of Low-dose Dobutamine Echocardiography in
Assessing viable Myocardium
GUO Chuan-ming, ZHANG Chong-de
, 百拇医药
(Department of Cardiology of KunMing General Hospital, Yunnan Kunming 650032)
多巴酚丁胺超声心动图试验是临床开展较为广泛的检测冠心病的药物负荷试验，利用多巴酚丁胺兴奋β1及β2、α1受体的特性，逐渐增加剂量，增加心肌 收缩力、收缩压和心率，增加心肌耗氧量，扩张正常冠状动脉，引起血流再分配，从而使缺血区心肌室壁运动及增厚率异常，判断冠心病的存在。近年来对缺血和缺血后心肌功能障碍有新的认识，认为缺血除引起心肌坏死以外，尚有可逆心肌即顿抑心肌(Stunned Mycardium;SM)和冬眠心肌(Hibernating mycardium;HM)存在。小剂量多巴酚丁胺超声心动图(Low-dose dobutamine echocardigraphy;LDDE)是利用多巴酚丁胺刺激可逆心肌收缩改善来判别平静状态下室壁节段异常部位有无存活心肌，为判断冠心病预后及进一步治疗提供依据。近年来临床应用逐渐展开，本文着重介绍可逆心肌的研究进展及LDDE的诊断价值。
, 百拇医药
1 缺血及缺血后可逆心肌及检测的重要性
1925年，Heyndriekx等首先观察到，结扎狗动脉5min后，再重灌注可造成长达数小时的缺血区功能低下[1]，随后许多学者相继在狗，其它动物以及人类证实了该现象的存在，定义为心肌顿抑或缺血后心功能恢复延迟，即指心肌在经历短期缺血及重灌注后，出现长达数小时、数天乃至数周的可逆性机械功能恢复延迟，无任何不可逆性损伤[2]。其机制包括氧自由基对细胞的毒性作用和钙平衡失调等[3-5]，SM的严重程度及恢复快慢取决于心脏缺血时间的长短及缺血区域的大小，多次缺血致SM有积累性[1]。
HM是指因冠脉血流减少，造成心肌和左室功能持续受损，当血流灌注正常时，可部分或全部恢复至正常功能[6，7]。过去认为HM无任何肌细胞变性发生[8]，最新研究显示，HM发生结构蛋白改变，这个改变发生在细胞转录过程，主要特点为肌细胞内肌丝丧失，细胞骨架紊乱，充填以糖原，这将导致肌细胞收缩功能减退，肌细胞构成及肌小结失去稳定性，并可能发生纤维化[5]。HM形成了新的氧供求平衡，当氧供应减少时，心肌利用减少心肌收缩来改变代谢方式，如加强无氧酵解，改变蛋白结构及细胞内钙水平，减少自身对氧的消耗等，从而避免细胞死亡[9，10]。但细胞内变化及纤维化的发展将显著影响血管重建后收缩功能的恢复速度和程度[5]。
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SM和HM同为可逆心肌，二者的主要区别在于(1)SM为短暂缺血再灌注后心肌功能障碍，HM为缺血持续存在；(2)血流再灌注后，SM心肌功能障碍可持续数小时至数周，HM则立即部分或全部恢复心肌功能；(3)SM为氧自由基毒性作用，细胞内钙水平可能是高的，无结构变性，HM为减少氧消耗改变代谢方式，细胞内钙降低，并有结构蛋白变性发生[5]；(4)在强心药物激发时，SM无代谢改变，HM则以恢复代谢为代价，缺血区域磷酸肌酸下降，而代谢产物增加[10]。SM和HM存在于许多临床过程，如隐性心肌缺血、心绞痛、心肌梗塞及冠心病伴左心功能不全等，二者相互重桑，交叉出现[5，6，9，11]。也是心肌为免受坏死的一种保护性反应。但这种保护是一种权宜之计，长时间严重缺血，均可引起坏死。研究显示HM可引起心室重构，长时间可造成心室的不可逆性改变[17]，如发展为心肌病等。
因此检测可逆心肌具有显著的意义：(1)估价冠心病，特别是心肌梗塞患者的预后；(2)判断冠心病患者的心功能状态及是否需要，能否经受血管重建术以及血管重建术后的效果；(3)针对可逆心肌进行尽早必要的治疗；(4)正确估价重灌注治疗的疗效。
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2 LDDE检测可逆心肌
目前检测可逆性心肌的方法主要是放射性核素显像技术，包括正电子发射计算机断层显像(PET)，20TI闪烁照像等[9]。最好的是PET，但价格昂贵，耗时多，设备要求高，且不能同时评价局部和整体收缩功能，对预测预后及治疗效果有一定的局限性。
超声心动图可直观地，重复地观察室壁节段收缩功能，并通过半定量法计算室壁计分指数(WMSI)来评价左室整体收缩功能。动物实验及人体研究均显示正性肌力药物刺激SM和HM恢复收缩功能[9，10，12，13]，小剂量多巴酚丁胺[<10μg/(kg.min)]，正是发挥这样一种刺激作用，因为小剂量多巴酚丁胺注射时主要兴奋β1受体，而对心率及血压基本无影响。而随着剂量增加[>10μg/(kg.min)]收缩压，心率及二者乘积增加，心肌耗氧量增加，血流灌注不增加，此时可逆心肌再次表现为收缩减退或较用药前更严重。Smart等[14]研究三种分别为小剂量[4μg/(kg.min)]，中等剂量[12μg/(kg.min)]和高剂量[12～40μg/(kg.min)]时对急性心肌梗死溶栓治疗后可逆心肌的鉴别，显示各阶段室壁运动均有改善，但敏感性分别为86%、55%和36%，只有低剂量为独立判断标准。Afridi等[15]不同剂量多巴酚丁胺注射显示，在5～7.5μg/(kg.min)剂量时，预测价值最高。因而超声心动图与小剂量多巴酚丁胺结合的LDDE，检测可逆心肌更精确、敏感、重复性好，简便易于推广，临床应用具有较高价值。
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3 LDDE临床应用及前景
90年代后，LDDE引起临床极大兴趣[9，16]，国外已有数量可观的报告，国内也有研究成果出现。其应用方案为：多巴酚丁胺分5μg/(kg.mim)和10μg/(kg.mim)二个剂量级给药，每级5分钟，用药前、每级第3或4分钟和停药后4分记录HR、BP、12导联心电图及二维超声心动图，用药过程连续心电图监护。室壁运动分析采用16节段法[17，18]，每一节段室壁运动状况分为4个等级[5]：收缩及增厚正常为1分，收缩及增厚减弱为2分，无收缩及增厚为3分，反常运动为4分。判断标准：室壁节段记分较平静时减少≥1分为室壁节段运动改善，≥2个相邻异常节段改善为可逆心肌[15，19-21]。WMSI=各阶段积分之和/左室节段数，正常为1。LDDE的应用领域多集中在急性心肌梗死后存活心肌的鉴别，血管重建术前的预测。Smart等[14]研究急性心肌梗死溶栓治疗后SM，其敏感性为86%，特异性90%；Perrone-Filardip等[19]研究慢性稳定性冠心病血管重建术病人，预测收缩功能改善的敏感性为88%，特异性87%；Arnese等[21]研究冠心病严重慢性心衰行冠脉搭桥病人，其预测的敏感性为74%，特异性95%，阳性预测值85%，阴性预测值93%。临床应用显示LDDE对病人耐受性好，具有较高的安全性。
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近年来，对LDDE不断深入研究显示，该技术具有更广泛的应用前景；用于冠心病的各个阶段，了解可逆心肌参与心室重构的过程[17]及对心功能的影响程度；作为不依赖于临床指征、冠脉造影的一项独立指标判断急性心肌梗塞预后，为心肌梗死危险度分层，判断冠状动脉的狭窄程度，残余狭窄，多血管病变等[22，23]；合用阿托品、硝酸脂类等，提高其敏感性、特异性、扩展应用领域[23，24]。
[ 参 考 文 献 ]
[1]傅良雄主编.《心血管病学前沿研究》[M].上海：上海科技文献出版社，1995，141-147
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[3]Bolli R.Oxygen-derived free radicals and myocardia reperfusion injury:an overview[J].Cardiovasc Drugs Therapy,1991,5:249-268
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[5]Elsasser A,Schlepper M,Klovekorn WP.Hibernating myocardium:an incomplete adaptation to ischemia[J].Circulation,1997,96:2920-2931
[6]Rahimtoola SH.The hibernating myocardium[J].Am Heart J,1989,117:211-221
[7]Rahimtoola SH.The hibernating myocardium in ischemia and congestive heart failure[J].Eur Heart J,1993,14:212-220
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[8]Ausma J,Schaart G,Thone F,et al.Chronis ischemia viable myocardium in man:aspects of dedifferentiation[J].Cardiovasc Pathol,1995,4:29-37
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[11]Chen C,Dyckman W,Santos F,et al.Left ventricular remodeling in myocardial hibernation[J].Circulation,1997,96(suppl Ⅱ):Ⅱ46-Ⅱ50
[12]Ellis SG,Wynne J,Braunwald E,et al.Response of reperfusion-sal-vaged:stunned myocardium to inotropic stimulation[J].Am Heart J,1984,107:13-19
[13]Bolukoglu H,Liedtke AJ,Nellis SH,et al.An animal model of chronic coronary stenesis resulting in hibernating myocardium[J].Am J Physiol,1992,263:H20-H32
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[14]Smart SC,Sawada S,Ryan T,et al.Low-dose dobutamine echocardi-graphy detects reversible dysfunction after thrombolytis therapy of a-cute myocardial infarction[J].Circulation,1993,88:405-415
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[17]Schiller NB,Shah PM,Crawford M,et al.Recommendations for quantitation of the left ventricular by twodimensional echocardiography[J].J Am Sor Echocardiogr,1989,2:358-367
[18]Barilla F,Cheorghiade M,Alam M,et al.Low-dose dobutamine in pa-tients with acute myocardial infarction identifies vible but not contrac-tial myocardium and predicts the magnitude of improvement in wall mo-tion abnormalities in response to coronary revascularization[J].Am Heart J,1991,122:1522-1531
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[19]Perrone-Filardi P,Pace L,Praslaro M,et al.Dobutamine echocardio-graphy predicts improvement of hypoperfused dysfunctional myocardi-um after revascularization in patients with coronary artery disease[J].Circulation,1995,91：2556-2565
[20]Defilippi CR,Willett DL,Irani WN,et al.Comparison of myocardial contrast echocardiography and low-dose dobutamine stress echocardio-graphy in predicting recovery of left ventricular function after coronary revascularization in chronic heart disease[J].Circulation,1995,92:2863-2868
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[21]Arnese M,Cornel JH,Salustri A,et al.Prediction of improvement of regional left ventricular function after surgical revescularization:a comparison of low-dose dobutamine echocardigraphy with201TI Single-Photon Emission computed Tomography[J].Circulation,1995,91:2748-2752
[22]Carlos ME,Smart SC,Wynsen JC,et al.Dobutamine stress echocardiography for risk stratification after myocardial infarction[J].Circulation,1995,95:1402-1410
, http://www.100md.com
[23]Smart SC,Kaickelbine J,Stoiber TR,et al.Safety and accuracy of dobutamine-atropine stress echocardiography for the detection of residual stenosis of the infarct-related artery and multivessel disease during the first week after acute myocardial infarction[J].Circulation,1997,95:1394-1401
[24]杨跃进，田 军，尤士杰，等.小剂量多巴酚丁胺合用硝酸酯超声心动图识别冬眠心肌[J].中华内科杂志，1998，37(9)：592-594
收稿日期：1998-12-28
修回日期：2000-01-24, 百拇医药