三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價NSTE-ACS患者左室局部心肌功能

孫玉珍，劉玉潔，張 穎，駱永娟

（1.天津醫(yī)科大學(xué)研究生院，天津300070；2.天津市胸科醫(yī)院心血管病研究所，天津300350）

非ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征（NSTEACS）包括非ST段抬高型急性心肌梗死（NSTEMI）和不穩(wěn)定性心絞痛（UAP），據(jù)統(tǒng)計(jì)，其占美國每年急性冠狀動脈綜合征（ACS）入院量的75%左右，遠(yuǎn)高于ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征[1]。超聲心動圖目前是臨床上最常用的評價左室功能的方法，具有簡便、無創(chuàng)、可重復(fù)、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，隨著超聲技術(shù)的

不斷發(fā)展，3D-STI應(yīng)運(yùn)而生，3D-STI可以采集三維超聲心動圖實(shí)時圖像，從任意空間角度來顯示心臟結(jié)構(gòu)，通過圖像的心肌回聲斑點(diǎn)信號來追蹤心肌運(yùn)動軌跡，利用相應(yīng)的軟件可以量化復(fù)雜心臟運(yùn)動，更準(zhǔn)確客觀的評價左室室壁的運(yùn)動及功能，本文旨在闡述利用3D-STI評價NSTE-ACS患者的局部心肌功能、識別缺血心肌的臨床價值及應(yīng)用前景。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2017年7月-2018年4月經(jīng)天津市胸科醫(yī)院確診為NSTE-ACS的103例患者作為研究對象。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～80歲之間，符合中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會2016年頒布的非ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征診斷和治療指南（2016）；（2）CAG顯示冠脈分型為右優(yōu)勢型，且冠脈主要分支≥1支血管狹窄程度大于70%。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）陳舊性心肌梗死，冠脈支架植入術(shù)或冠脈搭橋手術(shù)史的患者；（2）冠脈造影顯示左主干病變者，三支主干血管中僅遠(yuǎn)段或小分支狹窄者；（3）合并心肌病、心臟瓣膜病、慢性心力衰竭、嚴(yán)重肝腎功能障礙；（4）急慢性感染及惡性腫瘤者、近期骨骼肌損傷者、自身免疫疾病患者。該臨床試驗(yàn)在實(shí)施過程中本著知情自愿的原則，患者及家屬參與臨床試驗(yàn)前均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 3D-STI檢查 入院后行3D-STI檢查，采用GE公司生產(chǎn)的VIVID E9超聲診斷儀，配備有4V探頭（頻率1.7~4.0 MHz）?；颊咦髠?cè)臥位，連接導(dǎo)聯(lián)記錄同步心電圖。囑其平靜呼吸，應(yīng)用4V三維心臟探頭，經(jīng)胸于心尖四腔釆集左心室三維全容積動態(tài)圖像，將整個左室包括在圖像范圍內(nèi)，采集4~6個心動周期的錐形圖像后獲得左室的三維全容積圖像，利用在機(jī)LVQ軟件將三維全容積圖像自動切割生成多個切面圖像，調(diào)整切割線位置及心尖部、左室底部的位置，獲取不同切面后系統(tǒng)自動勾畫左室心內(nèi)膜邊界，必要時手動調(diào)節(jié)，軟件將左室壁自動劃分為16個節(jié)段。利用軟件獲得左室16節(jié)段LS、RS及CS曲線（圖1），計(jì)算各節(jié)段應(yīng)變。

圖1 三維斑點(diǎn)追蹤顯像及16節(jié)段縱向應(yīng)變Fig 1 Three-dimensional speckle tracking imaging and 16-segment longitudinal strain

1.2.2 CAG檢查 完成3D-STI及一般檢查后，按照非ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征診斷和治療指南（2016）評估NSTE-ACS患者癥狀及臨床表現(xiàn)，進(jìn)行危險分層，行CAG檢查及血運(yùn)重建治療，由天津市胸科醫(yī)院心內(nèi)科經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資介入醫(yī)師，應(yīng)用Philips FD20單向X線球管心血管攝影機(jī)及數(shù)字成像系統(tǒng)，采用Judkins法完成左、右冠狀動脈造影，對冠脈主要血管左主干（Left Main，LM）、左前降支（Left Anterior Descending Artery，LAD）、左回旋支（Left Circumflex Artery，LCX）、右冠狀動脈（Right Coronary Artery，RCA）進(jìn)行3個以上多體位投照檢查，由兩名高年資介入醫(yī)師對造影結(jié)果做出最后的評定，記錄患者病變血管的狹窄程度，基于臨床狀況、合并疾病和病變嚴(yán)重程度（包括分布、病變特點(diǎn)和SYNTAX評分）選擇血運(yùn)重建策略。

1.2.3 冠脈與左室心肌節(jié)段對應(yīng)關(guān)系 按照美國超聲心動圖協(xié)會（ASE）16節(jié)段劃分法將左室心肌劃分為16個節(jié)段，其中二尖瓣口水平6個節(jié)段，乳頭肌水平6個節(jié)段，心尖段水平4個節(jié)段，各冠脈具有相對固定的供血節(jié)段，LAD主要供應(yīng)前壁及前間壁，供血區(qū)包括：前間隔基底段（BAS）、前間隔中間段（MAS）、室間隔心尖段（ApS）、前壁基底段（BA）、前壁中間段（MA）、前壁心尖段（ApA）。LCX主要供應(yīng)側(cè)壁及后壁，供血區(qū)包括：側(cè)壁基底段（BL）、側(cè)壁中間段（ML）、側(cè)壁心尖段（ApL）、后壁基底段（BP）、后壁中間段（MP）。RCA主要供應(yīng)下壁及下間隔壁，供血區(qū)包括：下壁基底段（BI）、下壁中間段（MI）、下壁心尖段（ApI）、下間隔基底段（BIS）、下間隔中間段（MIS）。

1.2.4 NSTE-ACS患者心肌節(jié)段分組 首先根據(jù)CAG結(jié)果所示冠脈狹窄部位，將NSTE-ACS患者分為LAD病變組，LCX病變組及RCA病變組，之后根據(jù)冠脈狹窄程度將各冠脈供血心肌節(jié)段分為缺血節(jié)段組及非缺血節(jié)段組，定義各冠脈狹窄率≥70%時對應(yīng)供血心肌節(jié)段為缺血節(jié)段，0≤冠脈狹窄率＜70%對應(yīng)供血心肌節(jié)段為非缺血節(jié)段。

1.2.5 分析指標(biāo) 本研究分析由3D-STI技術(shù)得到的16個心肌節(jié)段的LS、CS、RS，比較其在缺血節(jié)段組與非缺血節(jié)段組間是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，利用ROC曲線評價各應(yīng)變診斷效能。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料采用例（%）表示，2組間參數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，繪制ROC曲線，確定曲線下面積（AUC）及最佳截?cái)嘀担訮＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料 根據(jù)入選及排除標(biāo)準(zhǔn)，共納入103例NSTE-ACS患者，其中NSTEMI患者39例，UA患者64例，男性58例，女性55例，合并高血壓患者70例，合并糖尿病患者31例，平均年齡（61.43±9.40）歲。

2.2 CAG結(jié)果及分組情況 103例NSTE-ACS患者的CAG結(jié)果顯示，LAD病變組77個，LCX病變組43個、RCA病變組33個。按照冠脈狹窄程度及前述標(biāo)準(zhǔn)，將各冠脈供血節(jié)段分為缺血節(jié)段組及非缺血節(jié)段組，其中LAD缺血節(jié)段462個，非缺血節(jié)段156個；LCX缺血節(jié)段215個，非缺血節(jié)段300個；RCA缺血節(jié)段165個，非缺血節(jié)段350個。共有缺血節(jié)段842個，非缺血節(jié)段806個。

2.3 兩組間心肌應(yīng)變參數(shù)比較 與非缺血節(jié)段相比，LS在LAD、LCX、RCA供血區(qū)缺血節(jié)段均降低，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），在各冠脈近段供血區(qū)更為顯著（P＜0.01）；缺血節(jié)段CS在LAD供血區(qū)的基底段及中間段，LCX供血區(qū)、RCA供血區(qū)較非缺血節(jié)段降低，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；缺血節(jié)段RS在各冠脈供血區(qū)較非缺血節(jié)段差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表 1～3）。

表1 缺血節(jié)段組與非缺血節(jié)段組左室各節(jié)段縱向應(yīng)變LS比較（%）Tab 1 Comparison of LS of the left ventricle segments between the ischemic segment group and the non-ischemic segment group(%)

2.4 ROC曲線確定3D-STI診斷缺血心肌敏感指標(biāo) 應(yīng)用ROC曲線評價各節(jié)段LS、CS、RS指標(biāo)的診斷價值，并進(jìn)行比較（表4），LS在左室各節(jié)段診斷缺血心肌均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），CS在BA、BAS、BL、BP、ML、MP、ApL、BI、BIS、MIS、ApI 11 個心肌節(jié)段中診斷缺血心肌具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），將LS、CS在上述11個節(jié)段的AUC進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在BIS及ML這兩個節(jié)段LS較CS具有更高的診斷效能（P＜0.05），余節(jié)段 LS、CS二者的 AUC 無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。預(yù)先設(shè)定敏感度為80%，尋找不低于該限值的最大特異度的切值點(diǎn)，作為篩選缺血心肌的最佳應(yīng)變截?cái)嘀?，并得到其敏感度及特異度（?5）。

表2 缺血節(jié)段組與非缺血節(jié)段組左室各節(jié)段環(huán)向應(yīng)變CS比較（%）Tab 2 Comparison of CS of left ventricle segments between ischemic segment group and non-ischemic segment group(%)

表3 缺血節(jié)段組與非缺血節(jié)段組左室各節(jié)段徑向應(yīng)變RS比較（%）Tab 3 Comparison of RS of the left ventricle segments between the ischemic segment group and the non-ischemic segment group(%)

表5 截?cái)嘀档倪x擇及敏感度、特異度Selection of cutoff values, sensitivity and pecificity

3 討論

NSTE-ACS是臨床上發(fā)病率極高的一類心血管疾病，其臨床表現(xiàn)多樣、病情不穩(wěn)定，常常存在多支多處病變[2]，在心電圖上無明確定位。如果不能得到及時診治，可產(chǎn)生心律失常、血流動力學(xué)改變、心功能進(jìn)行性下降，甚至心源性猝死的不良后果。目前指南認(rèn)為，NSTE-ACS患者入院后應(yīng)根據(jù)癥狀及臨床表現(xiàn)、心電圖及實(shí)驗(yàn)室檢查完成危險分層，選擇緊急（＜2 h）、早期（＜24 h）或擇期（＜72 h）侵入血運(yùn)重建治療[3]。因此早期評估NSTE-ACS患者缺血心肌部位、程度，對指導(dǎo)血運(yùn)重建策略就顯得極為重要。目前超聲心動圖是臨床上評價患者缺血部位、程度及心功能的主要手段，但其通過診斷醫(yī)師肉眼目測法診斷心肌室壁運(yùn)動障礙，受患者心室構(gòu)型及切面角度、醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)的影響，客觀性較差[4]。

3D-STI是近來超聲心動圖領(lǐng)域的重要更新，其不依賴幾何構(gòu)型假設(shè)，利用全容積成像采集整體左心室三維信息，可從任意空間角度顯示心室腔的立體解剖結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)超聲心動圖在心室構(gòu)型、切面角度、客觀性等方面受限的缺點(diǎn)。3D-STI利用心肌應(yīng)變（strain，S）量化心肌運(yùn)動，S指心臟收縮舒張過程中心肌長度的變化值占心肌原長度的百分?jǐn)?shù)，表示心肌變形的程度。已有研究證實(shí)3D-STI能夠更準(zhǔn)確、定量的評估心肌功能，識別心肌運(yùn)動障礙，準(zhǔn)確的評估心肌功能變化，尤其對輕微室壁節(jié)段運(yùn)動異常具有較佳的優(yōu)勢[5-7]，提高了超聲心動圖在臨床應(yīng)用中的地位和價值。正常左心室心肌由呈右手螺旋的內(nèi)層心肌、環(huán)形包繞的中層心肌及呈左手螺旋的外層心肌構(gòu)成[8]，根據(jù)心臟的解剖學(xué)特點(diǎn)，心肌運(yùn)動表現(xiàn)為四種形式，并在三個空間方向上產(chǎn)生應(yīng)變：縱向運(yùn)動，即心臟長軸方向的運(yùn)動，產(chǎn)生LS；徑向運(yùn)動，即短軸方向的運(yùn)動，產(chǎn)生RS；周向運(yùn)動，即沿心臟短軸圓周方向的環(huán)形運(yùn)動，產(chǎn)生CS；扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，即左室心尖部與基底部旋轉(zhuǎn)方向相反的運(yùn)動，包括扭轉(zhuǎn)和解旋，從而完成心臟的收縮及舒張。

有研究表明冠脈嚴(yán)重狹窄時，左室大部分節(jié)段（除間隔壁基底段）的LS較對照組均明顯減低，同時利用ROC曲線證實(shí)LS可以預(yù)測冠脈主要供血區(qū)發(fā)生的缺血[9]。Cai等[10]運(yùn)用3D-STI評估急性NSTEMI患者，以CAG結(jié)果計(jì)算出SYNTAX評分作為冠狀動脈病變嚴(yán)重程度依據(jù)，結(jié)果顯示整體LS與SYNTAX 評分顯著相關(guān)（r=0.678，P＜0.001)，能夠獨(dú)立預(yù)測冠狀動脈病變程度。本研究結(jié)果顯示，三支主要冠脈供血區(qū)缺血節(jié)段組的LS較非缺血節(jié)段組均降低，尤其在冠脈近段狹窄時，LS減低更為明顯（P＜0.01），應(yīng)用ROC曲線同樣證實(shí)LS在冠脈支配各節(jié)段均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而缺血節(jié)段組的CS則在LAD供血區(qū)的基底段及中間段，LCX、RCA支配節(jié)段較非缺血節(jié)段組降低，ROC曲線分析顯示CS在LAD供血區(qū)基底段、LCX供血區(qū)、RCA供血區(qū)基底段具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而RS在缺血節(jié)段組與非缺血節(jié)段組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用ROC曲線綜合分析各節(jié)段提示LS曲線下面積最大（LS＞CS＞RS），通過預(yù)先設(shè)定敏感度為80%選取最佳截?cái)嘀担匦е涓鞴?jié)段及右冠中遠(yuǎn)段供血節(jié)段應(yīng)變在LS較CS具有更高的特異度，因此LS具有較高的診斷效能，筆者得出LS為早期評估缺血心肌節(jié)段部位及程度的敏感指標(biāo)。當(dāng)3D-STI檢測出心肌節(jié)段LS減低時，證實(shí)該部分心肌節(jié)段相應(yīng)供血冠脈存在狹窄病變，且存在LS下降的心肌節(jié)段更多，缺血范圍越廣泛，提示冠脈病變越靠近近段或狹窄程度較重。CS則可用于部分缺血心肌節(jié)段的識別，RS則不能作為判斷缺血心肌的敏感參數(shù)。余子恒等[11]利用3D-STI同樣證實(shí)，X綜合征患者較正常對照組LS有改變，但RS及CS改變并不明顯。于艾嘉等[12]則發(fā)現(xiàn)LS較RS、CS預(yù)測冠心病患者中LAD狹窄≥50%診斷價值高，與本研究結(jié)論一致。這一結(jié)論分析其原因可能為：（1）正常人心肌纖維中縱行心肌纖維占70%，環(huán)形心肌纖維占30%，且心內(nèi)膜主要由縱行心肌纖維構(gòu)成[11]，根據(jù)心肌解剖特點(diǎn)及心肌缺血發(fā)生過程，冠脈出現(xiàn)狹窄導(dǎo)致心肌缺血，首先影響心內(nèi)膜層，心肌縱向運(yùn)動功能受損，LS率先出現(xiàn)減低。（2）冠脈輕度狹窄時，心內(nèi)膜缺血出現(xiàn)縱向運(yùn)動障礙，此時圓周和徑向運(yùn)動可通過冠脈血流儲備代償性增強(qiáng)，隨著冠脈狹窄程度的增加、缺血的加重，血流儲備難以代償，圓周和徑向心肌運(yùn)動逐漸受累，CS、RS的減低才會隨之體現(xiàn)[13]。（3）冠脈近段出現(xiàn)狹窄時，全段供血心肌節(jié)段會出現(xiàn)缺血，因此影響的范圍及程度較大，所以LS在基底段較中間段及心尖段有更顯著的減低。

綜上所述，筆者建議NSTE-ACS患者入院后應(yīng)用3D-STI技術(shù)，以LS為診斷指標(biāo)，在術(shù)前早期無創(chuàng)定位缺血心肌節(jié)段及病變血管，預(yù)測缺血程度，指導(dǎo)下一步血運(yùn)重建治療，在臨床上具有很高的應(yīng)用價值。本研究同樣存在一些局限性，納入樣本例數(shù)較少，后期將擴(kuò)大樣本量研究，并應(yīng)用3D-STI技術(shù)追蹤分析血運(yùn)重建術(shù)后心肌功能改善情況，評估NSTE-ACS患者預(yù)后，進(jìn)一步探索3D-STI技術(shù)的臨床應(yīng)用前景。