1、急性心肌梗死病理、病理生理及临床,【急性心肌梗塞(AMI)】定 义,梗死：血管闭塞引起的组织坏死。AMI是急性心肌缺血性坏死，大多是在冠状动脉病变的基础上发生冠状动脉血供急剧减少或中断，使相应的心肌严重而持久地急性缺血所致,Coronary Artery,Blood Clot(Thrombus),Unstable Plaque Rupture,Coronary Artery,Infarcted(dead)or injured(dying)tissue,Healthy Heart Muscle(Myocardium),Myocardial Infarction,原因通常是在冠状动脉粥样硬化不稳定
2、斑块病变的基础上继发血栓形成导致冠脉持续、完全阻塞,【急性心肌梗塞(AMI)】定 义,临床诊断要求有病史和应用生化方法、心电图和显像方法的得到心肌坏死间接证据综合评定病理诊断要求有心肌细胞坏死的证据，坏死是缺血时间过长导致的。细胞坏死的特征性表现包括细胞凝固性坏死和（或）收缩带的坏死，常伴有梗死灶周围的斑片状心肌细胞溶解区。,急性心肌梗死的新定义,（1）典型的心肌坏死生物标志物浓度升高（肌钙蛋白）超过参考值上限（URL）99百分位值并有动态变化，同时伴有以下一项心肌缺血的证据：缺血性症状ECG提示新发的缺血性改变（新发的ST段变化或左束支传导阻滞LBBB）心电图提示病理性Q波形成影像学证据提示
3、新发的节段性室壁运动异常或存活心肌丢失,新定义,；（2）突发的心源性死亡（包括心脏停搏），通常伴有心肌缺血的症状新发ECG缺血性改变或LBBB和（或）经冠状动脉（冠脉）造影（或尸检）证实的新发血栓证据，但死亡常常发生在获取血标本或发现心肌酶学标志物升高之前；,新定义,（3）基线cTn水平正常者接受经皮冠状动脉介入治疗（PCI）后，如果心脏标志物水平升高超过URL99百分位值，则提示围手术期心肌坏死；如果心脏标志物水平超过URL99百分位值的3倍，则定义为与PCI相关的心肌梗死；,新定义,（4）基线cTn水平正常者接受冠状动脉旁路移植术（CABG）后，如果心脏标志物水平升高超过URL99百分位值
4、，则提示围手术期心肌坏死；如果心脏标志物水平超过URL99百分位值的5倍，同时伴有以下任何一项：新发的病理性Q波、新发的LBBB、冠脉造影证实新发桥血管或自身冠脉闭塞、新出现的存活心肌丢失的影像学证据，则定义为与CABG相关的心肌梗死；（5）病理检查时发现急性心肌梗死。,心肌坏死生化标志物,新定义建议采用cTn，即在症状发生后24小时内，cTn的峰值超过正常对照值的99百分位。因为cTnI或cTnT具有高度的心肌组织特异性和敏感性，即使心肌组织发生微小区域的坏死也能检查到cTn的升高，因此是评价心肌坏死的首选标志物。如果没有条件检测cTn，也可以采用CK-MB mass作为最佳替换指标，诊断标
5、准与cTn相同。由于CK广泛分布于骨骼肌，缺乏特异性，因此不再推荐用于诊断心肌梗死。,在cTn升高但缺少心肌缺血临床证据时，应寻找其他可能导致心肌坏死的病因，包括急性和慢性充血性心力衰竭、肾功能衰竭、快速性或缓慢性心律失常、急性神经系统疾病、肺栓塞和肺动脉高压、心脏挫伤/消融/起搏/复律、浸润性心脏疾病（如淀粉样变性和硬皮病）、炎性疾病（如心肌炎）、药物毒性、主动脉夹层、肥厚型心肌病、甲状腺功能减退、心尖球型综合征、横纹肌溶解伴心肌损伤、败血症等严重全身性疾病等。,按病因将心肌梗死分为5型,1型：自发性心肌梗死，由于原发的冠状动脉事件如斑块破裂等引起的心肌缺血；2型：心肌梗死继发于心肌的供氧和
6、耗氧不平衡所导致的心肌缺血，如冠状动脉痉挛、贫血、冠状动脉栓塞、心律失常或低血压等；3型：心源性猝死，有心肌缺血的症状和新出现的ST段抬高或新的LBBB，但未及采集血样之前就死亡；4型：与因缺血性冠脉事件而进行的PCI相关的心肌梗死；4a 4b5型：与因缺血性冠脉事件而进行的CABG相关的心肌梗死。,60%Narrowing of Coronary Artery,痉挛Normal Coronary Artery Cross Section,Coronary Artery Thrombus,Source:University of Utah WebPath,The external anteri
7、or view of the heart shows a dark clot formation in this artery,陈旧性心肌梗死的定义标准为：（1）新出现的病理性Q波，伴或不伴症状；（2）影像学证据提示心肌变薄或瘢痕化，失去收缩力或无存活性；（3）病理检查时发现已经或正在愈合的心肌梗死。,【发病机理】,冠状动脉粥样硬化造成管腔狭窄和心肌供血不足，而侧支循环尚未建立时，下列原因加重心肌缺血即可发生心肌梗塞。一、冠状动脉完全闭塞二、心排血量骤降三、心肌需氧需血量猛增,一、冠状动脉完全闭塞,1、病变血管粥样斑块内或内膜下出血，2、血小板聚集管腔内血栓形成，3、动脉持久性痉挛。,二、心排
8、血量骤降,休克、脱水、出血、严重的心律失常或外科手术等引起心排出量骤降,三、心肌需氧需血量猛增,重度体力劳动、情绪激动或血压剧升时，左心室负荷剧增，儿茶酚胺分泌增多，心肌需氧需血量增加。,诱因：,1、饱餐（尤其是进食大量脂肪）因餐后血脂增高，血液粘稠度也高，血小板粘附性增强，局部血流缓慢，血小板易于聚集以致血栓形成；2、睡眠 迷走神经张力增高，易引起冠状动脉痉挛；3、用力大便 增加心脏负荷。心肌梗塞后发生的严重心律失常，休克或心力衰竭，均可使冠状动脉灌流量进一步降低，心肌坏死范围扩大。,【病理】,Coronary Artery With Plaque and Thrombus Formatio
9、n,A-Coronary Artery cross-sectionB-LumenC-Fissured Plaque w/o CapD-Acute thrombus,Source:Emergency Cardiovascular Care Library(CD-ROM),American Heart Association,Dallas 1997,Thrombus Causing MI,“Needle-Like”white spots are cholesterol crystals,Thrombus ocluding artery,Likely site of plaque rupture,高
10、倍镜下可见粥样斑块中有许多泡沫细胞（即吞噬大量脂质的巨噬细胞）和胆固醇结晶。,动脉粥样斑块比右边残存的动脉中膜要厚。可见大量针状的胆固醇结晶（针状空隙），左边有新鲜出血，血栓可在这样的斑块顶部形成。,31,Myocardial Ischemia,Myocardial cell metabolic demands not metTime frame of coronary blockage:10 seconds following coronary blockDecreased strength of contractionsAbnormal hemodynamics See a shift i
11、n metabolism,so within minutes:Anaerobic metabolism takes overGet build-up of lactic acid,which is toxic within the cellElectrolyte imbalancesLoss of contractibility,32,20 minutes after blockageMyocytes are still viable,soIf blood flow is restored,and increased aerobic metabolism,and cell repair,Inc
12、reased contractilityAbout 30-45 minutes after blockage,if no reliefCardiac infarct&cell death,2030分钟，心肌即可有少数坏死，112小时，绝大部分心肌呈凝固性坏死，心肌间质充血、水肿、伴有多量炎症细胞浸润。12周后开始溶解吸收，逐渐纤维化，68周形成疤痕而愈合陈旧性心梗。,3小时在坏死边缘有波状肌纤维3-6小时 凝固性坏死；水肿；局部出血；中性粒细胞浸润开始坏死开始后6-12小时肉眼检查心肌难于确定心肌改变。但多种组织化学染色方法在3小时即可辨认。,6-12小时 凝固性坏死继续，间质水肿明显，胞浆呈
13、嗜酸性，核固缩，核溶解，小血管坏死 心肌组织完全丧失活力18-36小时 坏死细胞核丢失 中性粒细胞浸润 心肌呈棕红色或紫红色（因红细胞进入）透壁性心肌梗死的外膜有浆液纤维蛋白性渗出物，持续至48小时，心肌梗死区转为灰色，伴梗死边缘有继发于中性粒细胞浸润形成的黄色细线条，,急性心肌梗塞第一天最初的明显表现是收缩带坏死。在大多数可见细胞中，心肌纤维的横纹丢失，细胞核模糊。注意在纤维上有许多无规律暗红的呈波浪状的收缩带经过。,心肌梗塞已发生了大约1到2天时间。在心肌纤维上有暗红的收缩带经过，心肌细胞核有几乎全部消失，有急性炎症开始的迹象，急性心肌梗塞在临床上表现为心电图改变以及肌酸激酶同功酶部分的升
14、高。,图为急性心肌梗死的受损心肌，石蜡切片。上图是HE染色，下图是PTX3蛋白免疫组化。HE染色结果显示，受损心肌有大片坏死，周围有炎症细胞集中。PTX3免疫组化结果，炎症细胞呈现阳性反应，为深棕色。正五聚蛋白（pentraxins,PTX3）,再灌注损伤,坏死，出血，凝固性坏死和收缩带坏死等混合表现，酶峰前移,图示心肌梗死：凝固性坏死。中性粒细胞广泛浸润，核溶解、胞浆减少，是典型的急性心肌梗死的14天的表现。心肌梗死常发生于冠状动脉粥样硬化闭塞。虽然侧支循环形成能够有效应对缺血，但不能阻止坏死的发生。,3-7天 中性粒细胞浸润逐渐变宽，延伸至整个梗死区，肌纤维破坏，被吞噬细胞吞噬 梗死灶变软
15、，呈淡黄色或黄褐色，梗死灶外周出现充血出血带。光镜下，心肌纤维肿胀、空泡变，胞浆内出现颗粒及不规则横带（收缩带），在梗死灶周边带开始肉芽组织增生，梗死区开始机化。间质水肿，常见出血。,This myocardial infarction is about 3 to 4 days old.There is an extensive acute inflammatory cell infiltrate and the myocardial fibers are so necrotic that the outlines of them are only barely visible,8-10天 单
16、核细胞清除坏死心肌，坏死心肌细胞开始溶解,梗死区心室壁变薄，梗死区切割面呈黄色，周围有红紫色的肉芽组织带,Myocardial Infarction Histology,normal muscle cells remaining,macrophages and the beginnings of scar tissue,3-4周时肉芽组织带伸展入坏死组织3-4周至2-3个月内心肌坏死区的质地逐渐成为明胶状，呈毛玻璃样灰色，再逐渐变白，质地变硬，成为缩小的薄而硬的瘢痕,心肌梗死的分期在病理学上可分为急性期、愈合期和陈旧期，而临床上则分为进展期（6小时）、急性期（6小时7天）、愈合期（7天28天）
17、和陈旧期（29天）。应当注意，根据临床和心电图确定急性缺血事件的时间，与根据病理学确定急性心肌梗死的时间并不一定相同。,病理类型,透壁性心肌梗塞：心肌梗塞累及心室壁厚度的全层或大部分。心内膜下心肌梗塞：梗塞呈灶性分布累及心室壁的内层，不到心室壁厚度的一半。心室腔内附壁血栓：波及心内膜导致形成。,根据面积将心肌梗死分为显微镜下梗死（局灶性坏死）、小面积（10%左室心肌）、中等面积（10%30%左室心肌）大面积（30%左室心肌）,【病理生理】,一、收缩功能损害：,梗死区四种异常形式的心肌收缩运动：（1）非同步收缩运动：即缺血或坏死心肌与其附近的正常心肌收缩的时间不一致；（2）运动机能减退：即心肌纤
18、维缩短程度降低；（3）不能运动：即心肌纤维缩短停滞；（4）反常运动：即坏死心肌完全丧失收缩功能，于心肌收缩相呈收缩期外突状态，故又称矛盾性膨胀运动。非梗死区心肌运动则通过frankstarling机制和血循环中儿茶酚胺类物质的增加而代偿性增强，即呈高动力性收缩状态。ACEI心肌异常收缩范围25%心衰，40%心源性休克,二、舒张功能损害：,急性心肌梗死不仅使左心室收缩功能下降，同样亦造成左心室舒张功能下降。最初可出现左心室舒张期顺应性增加，而后因左心室舒张末期压力的过度升高而下降。急性心肌梗死的恢复期，由于左心室纤维性瘢痕的存在，左心室顺应性仍表现为低下。,三、血流动力学的改变：,梗死面积达一定
19、程度，则左心室功能抑制，每搏量降低，充盈压升高。若同时有房室传导阻滞、二尖瓣关闭不全或室间隔破裂，血液动力学更趋恶化。左心室每搏量明显下降，使主动脉压降低致冠状动脉血液灌注减少，加重心肌缺血，引起恶性循环。左室排空障碍亦导致前负荷增加，左心室容积和压力增加，心室壁张力增大，心室后负荷也增加。心室后负荷增加，不仅阻碍左心室射血排空，亦可使心肌耗氧量增加，更加重心肌缺血。,四、病理性心室结构改变：,梗死壁扩展（infarct expansion）梗死节段扩大称为“梗死膨展”，以室壁变薄和显著的心室腔扩大为特征，这由于增加局部长度和曲率半径所致。梗死膨展的程度似乎与梗死前壁的厚度有关，肥厚者可能不会
20、出现梗死区变薄。明显的梗死膨展可伴发梗死节段破裂。梗死区延展（infarct extension）左室重构 在急性心肌梗死早期正常地收缩的心室壁也有心内膜周边的节段性延长，称为心室扩张。有些患者，此过程可持续几个月。非梗死节段的延长似乎不伴区域性的壁变薄；因此非梗死节段可增大。早期III型胶原,晚期I型胶原,早期室壁瘤，后期心脏僵硬度增加。,五、其他组织器官的功能变化,肺功能改变：急性心肌梗可引起肺通气、换气功能障碍和气体交换异常。此外，低氧血症亦可造成一氧化碳的弥散能力下降。某些心肌梗死病人尤其是剧烈胸痛伴有烦躁不安、焦虑者，可出现过度通气，引起低碳酸血症和呼吸性碱中毒。,内分泌功能改变：(
21、1)胰腺：急性心肌梗死时，可出现内脏血管收缩，胰腺血流量减少，胰岛素分泌功能障碍而产生高血糖血症和葡萄糖耐量降低。此外，交感神经系统活性增加，儿茶酚胺类物质分泌增加，抑制胰岛素的分泌和促进糖原降解，亦使血糖增高。,(2)肾上腺髓质：分泌儿茶酚胺过多导致许多急性心肌梗死的特征性症状和体征。在胸痛发作初24小时，血浆和尿的儿茶酚胺水平最高。血浆儿茶酚胺分泌在梗死后1小时上升最快。在急性心肌梗死患者中，高儿茶酚胺血症可引起严重的心律失常，增加心肌耗氧量和血液中游离脂肪酸浓度，导致心肌广泛性损害、心源性休克，引起早期和晚期死亡率增高。,(3)肾上腺皮质：急性心肌梗死时，血浆与尿液中17羟类固醇、17酮
22、类固醇和醛固酮亦明显增加，其浓度与血浆谷草转氨酶和血清肌酸激酶的峰值水平直接相关，说明心肌梗死可促进肾上腺糖皮质激素的分泌。,(4)甲状腺：急性心肌梗死时，血清T3，可呈明显的短暂性降低，并伴有反T3水平的升高，T4和TSH水平无变化。,血液系统功能改变：（1）血小板：急性心肌梗死患者，血小板均有高度聚集现象，且大约13的病人其血小板存活时间缩短。此外，血小板的功能亦发生异常，其血栓素a2的含量明显增加。(2)凝血功能：血小板被激活后，血栓的终末产物如纤维蛋白原降解产物增加，凝血功能增强。,（3）白细胞：急性心肌梗死常伴有白细胞增加，增加程度与心肌坏死的程度有关。目前认为白细胞参与了血栓形成过
23、程。嗜中性白细胞可产生白三烯b4和氧自由基等中介物，对微循环功能产生重要影响。(4)血粘度：急性心肌梗死患者的血粘度均有不同程度的增加，可能与血清球蛋白和纤维蛋白原浓度的增高致红细胞聚集有关。,肾功能损害：急性心肌梗死并发心源性休克，心输量降低，均可导致氮质血症和肾功能不全。,六、电生理学改变：,梗塞区心电图的特异性变化及各种心律失常。（一）特征性改变（二）动态性改变（三）判断部位和范围,（一）特征性改变,（一）特征性改变,（二）动态性改变,1超急性期发病数小时内，异常高大两肢不对称的T波。2急性期数小时后，ST段明显抬高，弓背向上，直立的T波，形成单向曲线，12日内出现病理性Q波，同时R波减
24、低，病理性Q波或QS波常持久不退。3亚急性期ST段抬高持续数日于两周左右，逐渐回到基线水平，T波变为平坦或倒置。4恢复期数周至数月后，T波呈V形对称性倒置，可永久存在，或在数月至数年后恢复。,（三）判断部位和范围,可根据出现特征性改变的导联来判断心肌梗塞的部位。如V1、V2、V3反映左心室前壁和侧壁，、aVF反映下壁。、avF反映左心室高侧壁病变。,肢体导联,Correlation of ECG Changes and Areas of Damage,Acute Anterior MI,左冠状动脉前降支闭塞，梗塞区在左心室前壁、心尖部、下侧壁、室间隔前部。,左冠状动脉前降支闭塞，梗塞区在左心室
25、前壁、心尖部、下侧壁、室间隔前部。,Acute Anterior Wall MI,Acute Anterior Wall MI,Acute Inferior MI,右冠状动脉闭塞，梗塞区在左心室膈面（右冠状动脉占优势时）、室间隔后部、和右心室，并可累及窦房结和房室结。,Acute Inferior Wall MI,Acute Posterior MI,左冠状动脉回旋支闭塞，梗塞区在左心室高侧壁、膈面（左冠状动脉占优势时），和左心房，可累及房室结。,Acute Inferior Wall MI with Posterior Extension,Right Ventricular Infarcti
26、on,ST segment elevation V4R highly predictive of RV infarctHigher in-hospital mortalityHigher incidence of in-hospital complicationsNEJM 1993(APR);328:981-8.,Acute Right Ventricular Wall MIRight Sided Leads,七、生物标志物浓度的改变：,Shapiro BP,Jaffe AS.Cardiac biomarkers.In:Murphy JG,Lloyd MA,editors.Mayo Clini
27、c Cardiology:Concise Textbook.3rd ed.Rochester,MN:Mayo Clinic Scientific Press and New York:Informa Healthcare USA,2007:77380.Anderson JL,et al.J Am Coll Cardiol 2007;50:e1e157,Figure 5.,Non ACS causes of Troponin Elevation,Trauma(including contusion;ablation;pacing;ICD firings,endomyocardial biopsy
28、,cardiac surgery,after-interventional closure of ASDs)Congestive heart failure(acute and chronic)Aortic valve disease and HOCM with significant LVHHypertensionHypotension,often with arrhythmiasNoncardiac surgery Renal failureCritically ill patients,especially with diabetes,respiratory failureDrug to
29、xicity(eg,adriamycin,5 FU,herceptin,snake venoms)HypothyroidismCoronary vasospasm,including apical ballooning syndromeInflammatory diseases(eg,myocarditis,Kawasaki disease,smallpox vaccination,Post-PCI Pulmonary embolism,severe pulmonary hypertensionSepsisBurns,especially if TBSA greater than 30%Inf
30、iltrative diseases:amyloidosis,hemachromatosis,sarcoidosis,and sclerodermaAcute neurologic disease,including CVA,subarchnoid bleedsRhabdomyolysis with cardiac injuryTransplant vasculopathyVital exhaustion,Modified from Apple FS,et al Heart J.2002;144:981-986.,并发症,Acute Myocardial InfarctionComplicat
31、ions,Death(18%within 1 hour,36%within 24 hours)Non-fatal arrhythmiaAcute left ventricular failureCardiogenic shockPapillary muscle rupture and mitral regurgitationMyocardial rupture and tamponadeVentricular aneurysm and thrombus,Acute MI:Acute Complications,Postinfarction VSDFree wall rupturePostinf
32、arction ventricular aneurysm associated with ventricular tachyarrhythmias/CHF,Complications of MI,Cardiac Tamponade:Fluid between pericardium/myocardiumPericarditis:Inflammation of the pericardiumEmboli:From either MI thrombus or atrial clots formed with atrial pooling,Most Common Complications:,Con
33、gestive Heart Failure:75%of MIs experience overt CHF Fluid backs up25%of MIs experience“compensated”CHF reduced perfusion to“vital organs”?Dysrhythmias:The importance of ECG monitoring post-MI,Cyanosis(blue fingernails&lips),Clubbing of the fingers,Pitting Edema(note handprint),Major Physical Signs Suggestive of Cardiopulmonary Disease,Ascites(fluid in the peritoneum),Xanthelasma,治疗,MANAGEMENT OF
