无创免疫排斥反应监测
在监测移植术后免疫排斥反应的方法中，心肌活检自从19 世纪70 年代起一直作为公认的金标准在全世界广泛采用。但是心肌活检所带来的创伤大、费用高等问题一直困扰着心脏外科医师。一般来说，按照标准的方案心脏移植术后患者在第一年内至少将会接受10 次左右的心肌活检，以检测其心脏排斥反应的状态，同时在以后的几年里还会定期进行。尽管全世界统计所有心肌活检结果中有75%是阴性的，但是鉴于没有其他理想的替代技术，因此患者在以后的免疫状态评估时心肌活检还得要常规进行。心肌活检不但费时费力费钱，很多时候还受时间的限制，出现明显症状而进行心肌活检时往往心肌的免疫排斥已经发生和存在一段时间了，也就是说心肌活检不能很好地早期地实时监测移植的心脏的免疫排斥的状态。因此心脏移植术后无创免疫检测技术的研究一直是全世界的研究热点，但是目前尚没有理想的无创检测方法。以下简单介绍一下几种国际无创监测技术的研究热点。
（一）组织多普勒超声技术
组织多普勒超声心动图（TDE）又被称为组织多普勒成像（TDI）或多普勒心肌显像（DMI）。在实际中应用的开端是在1992 年，即McDicken 将彩色编码技术应用于模拟组织而评价组织速度的大小和方向，从而导致了这项技术在心脏功能评价、心脏激动学研究的广泛应用。通过选择性测量心肌运动获得低速高幅度信号来量化心肌舒张和收缩速率，同时要过滤掉区域内血细胞移动所造成的高速低幅度信号。由于其高度瞬时化和对速度范围的分解，脉冲组织多普勒显像对于诊断心脏移植排斥早期引起的舒张功能障碍特别有效，比传统的超声心动图能更早检测心室功能的变化。
根据心肌组织运动成像方式的不同，TDE 平面实时成像分为三类：组织速度成像的彩色二维组织速度图（Colour-TVI or CDMI）以及基于速度成像的多普勒组织能量图（DTE）、多普勒组织加速度图（DTA）、变应率成像（SRI）；彩色M 型组织多普勒超声心动图（M-TDE），脉冲组织多普勒超声心动图（PW-TDE）等。非实时成像主要是在获取高帧频二维速度成像基础上的合成重建，即经后处理而得到的成像，主要为曲线化解剖M 型技术。
目前在心脏移植领域组织多普勒监测技术的指标预测和急性排斥反应的相关性的研究仍然比较少。Aranda-JJ 等研究报道移植成功预测的敏感度为93%，特异性为71%。Michael 等利用ALOCASSD-2200超声系统研究移植排斥反应的监测结果。结果显示舒张早期室壁运动峰速和松弛时间对临床排斥反应高度敏感性，相关性分别为90.0%和93.3%。舒张参数的变化对阴性和阳性预测的灵敏度分别为96%和92%。而收缩参数的变化对于移植物血管病的预测率为92%～97%，排除准确率为80%，结果可用于指导术后长期监测的冠造时间的选择。Michael D.等在心脏移植术后心肌排斥反应监测中尝试了组织多普勒技术，研究中尝试了多种指标，具体包括：
1.收缩期室壁运动峰速Sm。
2.舒张早期室壁运动峰速Em。
3.收缩时间TSm（从第一心音到收缩运动峰速时间）。
4.舒张早期时间TEm（从第二心音开始到舒张早期峰值）。
5.收缩和舒张早期室壁加速度Sm/TSm，Em/TEm。在研究中发现Sm 和Em 在心脏移植术后发生排斥反应时均明显降低，而TSm 则有明显延长的变化。
总之，组织多普勒技术无论在心脏功能还是在心脏电生理方面均发挥着巨大的作用，尤其是近年来在二维基础上的合成重建即后处理功能的强大将会使这一技术更加成熟。TDE 的腔内成像、三维成像将促使它的应用研究领域更加广泛，多形式实时成像的显示更有助于开阔我们对心肌组织病理的研究视野。
（二）心肌内心电图技术(https://www.daowen.com)
在开展心脏移植的早期阶段，人们就认识到排斥反应会改变QRS 波群的电压值。免疫排斥时的特征性病理变化——淋巴细胞对移植物的浸润，间质水肿，心肌细胞的坏死，会引起相关心肌组织电传导特性的变化。因此，在早些时候有人用体表心电图QRS 波幅的变化来监测免疫排斥反应的发生，但体表心电图和QRS 波幅的变化可能是由外界因素引起的，例如：体重、电极的具体位置和电解质的失衡等会影响最终结果的准确性。另外，随着环孢素A 的使用，典型的排斥反应期间心肌间质广泛水肿的情况越来越少见，而排斥反应期间心电图的改变也越来越少监测到。因此传统的体表心电图并非监测排斥反应的可靠方法。虽然某些时候心电图的细微变化确实也提示排斥反应的发生，但是它和组织学检查结果的相关程度却远未达到能作为诊断工具的地步。
有大宗的回顾性研究表明，可日常进行的无创排斥反应监测系统可提高心脏移植患者的远期存活率。目前来看，最安全、方便、有效和最有前景的排斥监测手段是电生理和组织多普勒，心电生理方法具有连续、无创、远距、可连续进行测量的特性，而心脏超声技术使得能够安全评估心脏结构和功能的变化，能够进一步减少心内膜活检的需要。将几种无创监测手段结合起来建立一个排斥反应诊断评分系统，可能是未来临床研究的方向之一。当然，这需要多中心联合的，大样本的回顾性和前瞻性分析。
（三）外周血淋巴细胞分子生物学技术
近年来获得技术重大突破的外周血无创实时的分子生物学检测技术是最有希望获得临床推广应用的方法之一，已经引起全世界越来越多的器官移植专家的重视。2006 年4 月的国际心肺移植年会上，综合采用最新分子生物学技术的异体器官移植基因图谱检测技术（AlloMap）被设为一个独立的大会专题，来自全世界各国的众多移植专家对其进行了热烈的讨论。分子生物学技术监测免疫排斥反应在心脏移植领域的应用是一个崭新的重要课题，其原理为使用定量实时反转录聚合酶联反应（RT-PCR）技术，利用对血液中单核粒细胞等免疫细胞的成千上万种信使核糖核酸（mRNA）基因表达状态的筛选分析，来评估机体的免疫排斥系统的实时状态，从而迅速及时地监测机体对移植物的排斥反应程度。事实上，利用外周血淋巴细胞的不同种类基因表达来预测移植术后的免疫排斥反应在近几年来一直是人们研究的热点，众多研究结果显示涉及机体免疫排斥反应的多种基因表达的监测都可能与临床心肌活检所确定的免疫排斥程度具有相关性，但是具体哪一种或者哪几种基因的相关性最好，对于大样本的临床观察结果会如何，种种类似的问题一直没有得到较好的回答。直到研究协作组的AlloMap 技术在美国几家先进移植中心的初步研究获得令人满意的结果，才预示着在此领域的无创实时检测研究真正走向了临床应用阶段。
Yamani M.H.在2005 年报道了在69 例心脏移植患者的利用AlloMap 技术进行实时免疫排斥检测的研究，结果显示心脏移植术后血管增殖疾病患者的AlloMap 评分远高于冠脉正常的移植患者（32.2±3.9 vs 26.1+6.5，P＜0.001）。2006 年国际心肺移植年会上哥德比来大学心脏移植研究中心主任M.C.Deng 报告了使用AlloMap 来监测和预测心脏移植术后慢性冠脉增殖性疾病的初步结果，这些研究检测了与慢性冠脉增殖性疾病相关的基因表达，提示心脏移植术后早期不同的基因表达形式可以预测将来发展慢性冠脉增殖性疾病的风险。2005 年Fvans R.W.总结了美国5 家使用无创外周血分子生物学检测和心肌活检的经济学费用的对比，心肌活检至少要花费3 297 美元，而使用无创外周血分子生物学技术则可以明显减少其费用，全美国至少可以每年节省120 万美元。在2006 年4 月刚刚结束的国际心肺移植大会上维也纳大学心脏外科O.Zwkermann 博士报告了AlloMap 在临床应用的结果，并分析了将来可能推广的应用方案。他指出AlloMap 检测自从2005 年出现以来很快被一些移植中心采用，并被越来越多的机构用作为心肌活检外的临床免疫排斥监测方法，还将继续评估所有的数据结果。这种分子学监测是心脏移植领域巨大的进展，是一种移植患者很容易接受的免疫监测方法。多伦多大学心胸外科主任Shaf Keshavjee 讨论了肺移植应用AlloMap 进行免疫监测的结果，提示AlloMap 也可以成功地用于心脏外其他的器官移植的监测。
总之，这种无创实时的免疫检测技术已经在国际上一些先进移植中心得到成功应用，取得了令人兴奋的初步成果，而且从2005 年4 月开始进行的CARGOII 研究已经把范围扩展到欧、美、澳三大洲19 个心脏移植中心，有计划地在国际范围内进行深入的研究。其目标包括：
1.在国际范围内鉴别诊断患者有无免疫排斥反应。
2.预测将来的急性细胞排斥反应和移植物的功能衰竭。
3.检测和指导免疫抑制药物。
4.诊断和预测体液排斥反应。
5.心脏移植患者慢性冠脉血管性疾病的危险分级。
在2006 年4 月刚刚结束国际心肺移植年会上，众多国际移植专家一致认为CARGO Ⅱ的研究将给心脏移植研究领域提供无与伦比的基因和分子诊断研究资源，将会在移植术后无创免疫检测领域开辟有效的新途径。