三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合SYNTAX評(píng)分評(píng)價(jià)復(fù)雜冠狀動(dòng)脈疾病

陳曉菲，姜志榮，孫 品，何香芹，王小凡，呂啟鳳，宋曉霞，田 雨

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院心臟超聲科，山東 青島 266000)

對(duì)于以左主干和/或3支主要冠狀動(dòng)脈病變?yōu)樘卣鞯膹?fù)雜冠狀動(dòng)脈疾病(coronary artery disease, CAD)，如何選擇治療方式一直是臨床爭(zhēng)議的熱點(diǎn)。SYNTAX評(píng)分(SYNTAX score, SS)[1-2]是一種基于CAG的定量評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈病變復(fù)雜程度的有創(chuàng)評(píng)分工具，可根據(jù)冠狀動(dòng)脈病變解剖特點(diǎn)對(duì)復(fù)雜CAD患者評(píng)分并追蹤預(yù)后；但對(duì)于術(shù)前評(píng)價(jià)復(fù)雜CAD而言，應(yīng)用便捷且無(wú)創(chuàng)更為重要。三維斑點(diǎn)追蹤成像(three-dimensional speckle tracking imaging, 3D-STI)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起的新技術(shù)，可準(zhǔn)確反映心臟功能[3]。本研究應(yīng)用3D-STI技術(shù)聯(lián)合冠狀動(dòng)脈SS評(píng)價(jià)復(fù)雜CAD患者左心室心肌功能，探討其對(duì)于指導(dǎo)選擇復(fù)雜CAD治療方式的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年3月—2019年3月153例就診于青島大學(xué)附屬醫(yī)院并擬接受冠狀動(dòng)脈造影術(shù)(coronary angiography, CAG)患者。入選標(biāo)準(zhǔn)：CAG前二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查未見明顯室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常，射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction, EF)>55%；排除標(biāo)準(zhǔn)：既往經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention, PCI)和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)(coronary artery bypass grafting, CABG)治療史、陳舊性心肌梗死、心臟瓣膜病、先天性心臟病及心肌病等病史。最終12例因無(wú)法獲得可供分析的三維圖像而被排除，141例入選，男81例，女60例，年齡39～81歲，平均(60.9±8.3)歲；根據(jù)CAG結(jié)果，以冠狀動(dòng)脈狹窄>50%作為診斷CAD標(biāo)準(zhǔn)，分為復(fù)雜CAD組(3支主要冠狀動(dòng)脈和/或左主干狹窄>50%，n=78)、非復(fù)雜CAD組(單/雙支主要冠狀動(dòng)脈狹窄>50%，n=30)和對(duì)照組(冠狀動(dòng)脈狹窄≤50%，n=33)；并根據(jù)SS將復(fù)雜CAD組分為低分亞組(SS<23，n=26)、中分亞組(23≤SS<33，n=25)及高分亞組(SS≥33，n=27)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均知情同意。

1.2 儀器與方法 采用Philips EPIQ 7C超聲診斷儀，二維探頭S5-1(1～5 MHz)、三維探頭X5-1(1～5 MHz)，配Tomtec三維圖像分析軟件。同一名檢查者于CAG前48 h內(nèi)進(jìn)行圖像采集和分析。

1.2.1 二維超聲 囑患者左側(cè)臥、平靜呼吸，連接心電圖。采用S5-1探頭采集常規(guī)二維圖像，測(cè)得左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDd)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter, LVEDs)及舒張末期容積(end-diastolic volume, EDV)，并應(yīng)用Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)。

1.2.2 三維超聲 切換三維探頭X5-1，獲得標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面圖像后，啟用全容積成像，連續(xù)采集4個(gè)心動(dòng)周期圖像，幀頻>20幀/秒。采用Tomtec分析軟件進(jìn)行脫機(jī)分析(圖1)，獲取左心室整體徑向應(yīng)變(global radial strain, GRS)、整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain, GLS)、整體圓周應(yīng)變(global circumferential strain, GCS)、整體三維應(yīng)變(global three-dimensional strain, G3DS)及16節(jié)段的縱向應(yīng)變(longitudinal strain, LS)、徑向應(yīng)變(radial strain, RS)、圓周應(yīng)變(circumferential strain, CS)和三維應(yīng)變(three-dimensional strain, 3DS)，計(jì)算基底段和中間段6個(gè)節(jié)段的平均LS、RS、CS、3DS及心尖段4節(jié)段的平均LS、RS、CS和3DS。

1.3 SS 于超聲檢查后48 h內(nèi)行CAG，根據(jù)結(jié)果對(duì)左主干和/或3支主要冠狀動(dòng)脈病變患者采用冠狀動(dòng)脈樹16分段法，結(jié)合冠狀動(dòng)脈病變具體特征，對(duì)血管直徑≥1.5 mm、直徑狹窄>50%血管的每處病變進(jìn)行積分，獲得SS[4]。

1.4 重復(fù)性檢驗(yàn) 隨機(jī)抽取15例患者, 由2名中級(jí)職稱醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行3D-STI分析, 行觀察者間一致性進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)；再由同一名醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行第2次分析, 行觀察者內(nèi)重復(fù)性檢驗(yàn)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用 SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和/或百分比表示，多組間比較應(yīng)用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較應(yīng)用LSD-t檢驗(yàn)。繪制ROC曲線，分析各指標(biāo)檢測(cè)不同程度復(fù)雜CAD的敏感性，采用Pearson線性相關(guān)分析觀察整體應(yīng)變參數(shù)與SS的相關(guān)性，以Bland-Altman法檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CAG及SS 3組間年齡及性別差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。復(fù)雜CAD 組低分、中分、高分3亞組間SS逐漸增大(P均<0.05)，年齡及性別差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1、2。

2.2 常規(guī)超聲參數(shù)比較 3組常規(guī)二維超聲參數(shù)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。復(fù)雜CAD 組3亞組間常規(guī)二維超聲參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表2。

2.3 3D-STI參數(shù)比較 對(duì)照組、非復(fù)雜CAD組和復(fù)雜CAD組整體及平均節(jié)段應(yīng)變參數(shù)均呈減小趨勢(shì)(P均<0.05)。非復(fù)雜CAD組各整體應(yīng)變，基底段和心尖段LS及中間段LS、RS、CS、3DS均較對(duì)照組減低(P均<0.05)，復(fù)雜CAD組各3D-STI參數(shù)均較對(duì)照組減低(P均<0.05)；復(fù)雜CAD組各整體應(yīng)變，基底段LS、CS、3DS，中間段LS、RS、3DS及心尖段LS、3DS較非復(fù)雜CAD組減低(P均<0.05)，見表3。

復(fù)雜CAD組低分、中分和高分亞組間各整體應(yīng)變，基底段LS、3DS，中間段和心尖段LS、RS、CS、3DS均呈減小趨勢(shì)(P均<0.05)。中分亞組GLS、G3DS及心尖段RS、LS、3DS較低分亞組減低(P均<0.05)，高分亞組GLS、GRS、GCS、G3DS及基底段LS、3DS，中間段和心尖段LS、RS、CS、3DS較低分亞組減低(P均<0.05)；高分亞組GLS、G3DS，中間段LS、3DS及心尖段RS較中分亞組減低(P均<0.05)。見表4。

表1 3組患者一般資料及常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

表2 復(fù)雜CAD組中各SS 亞組患者一般資料及常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

注：*：與低分亞組比較，P<0.05；#：與中分亞組比較，P<0.05

圖1 復(fù)雜冠心病各亞組3D應(yīng)變牛眼圖及16節(jié)段應(yīng)變曲線 A.低分亞組； B.中分亞組； C.高分亞組

2.4 3D-STI整體應(yīng)變參數(shù)對(duì)不同程度復(fù)雜CAD的檢測(cè)價(jià)值 ROC曲線分析結(jié)果顯示，G3DS、GLS、GRS、GCS檢測(cè)低分亞組的AUC分別為0.784、0.765、0.732、0.709，G3DS的AUC最大，截?cái)嘀禐?32.14%時(shí)敏感度為74.36%，特異度為71.43%；中分亞組AUC分別為0.810、0.799、0.761、0.733，G3DS的AUC最大，截?cái)嘀禐?31.79%時(shí)敏感度為80.77%，特異度為66.29%；高分亞組AUC分別為0.805、0.813、0.765、0.746，GLS的AUC最大，截?cái)嘀禐?15.83%時(shí)敏感度77.78%，特異度72.81%。見圖2。

2.5 3D-STI整體應(yīng)變參數(shù)與SS的相關(guān)性Pearson線性相關(guān)分析示復(fù)雜CAD患者左心室GLS、GRS、GCS及G3DS均與SS呈負(fù)相關(guān)(r=-0.548，-0.366，-0.411，-0.556，P均<0.05)。

2.6 重復(fù)性檢驗(yàn)Bland-Altman分析顯示3D-STI技術(shù)測(cè)量G3DS觀察者內(nèi)及觀察者間一致性均良好(圖3)。

3 討論

對(duì)于復(fù)雜CAD，重建血運(yùn)方式主要包括CABG及PCI，需要經(jīng)過(guò)權(quán)衡選擇最佳方案。通過(guò)追蹤不同冠狀動(dòng)脈SS分組不良心腦血管事件(major adverse cardiovascular and cerebral events, MACCE)發(fā)生率，可評(píng)價(jià)CABG及PCI對(duì)于治療不同程度復(fù)雜CAD的價(jià)值，指導(dǎo)臨床選擇術(shù)式及術(shù)前用藥等[5]；而3D-STI的出現(xiàn)使定量評(píng)價(jià)心肌收縮與舒張功能成為可能[6]。

ZHANG等[7]等應(yīng)用心肌分層應(yīng)變技術(shù)獲取二維心肌應(yīng)變參數(shù)，發(fā)現(xiàn)心內(nèi)膜心肌縱向應(yīng)變對(duì)于檢測(cè)復(fù)雜CAD更具優(yōu)勢(shì)，且與SS有良好相關(guān)性。由于心臟為三維空間內(nèi)的立體結(jié)構(gòu)，基于二維平面的二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)存在一定局限性，而3D-STI對(duì)于心肌局部和整體收縮功能評(píng)價(jià)效果優(yōu)于2D-STI[8-9]，LS與冠狀動(dòng)脈病變程度有較高相關(guān)性[10]。

表3 3組患者左心室整體應(yīng)變與平均節(jié)段應(yīng)變參數(shù)比較(±s)

表3 3組患者左心室整體應(yīng)變與平均節(jié)段應(yīng)變參數(shù)比較(±s)

組別GLSLS基底段中間段心尖段GRSRS基底段中間段心尖段復(fù)雜CAD組(n=78)15.40±2.40*#14.42±2.69*#14.66±3.10*#16.27±3.45*#38.31±3.28*#34.91±3.98*38.98±4.20*#41.30±4.64*非復(fù)雜CAD組(n=30)16.88±2.68*15.91±3.44*16.13±3.18*17.97±3.81*40.16±3.56*36.12±3.7440.96±4.47*42.73±4.00對(duì)照組(n=33)18.84±2.1317.35±2.1718.64±2.4320.04±3.5642.03±3.0337.37±3.2343.16±3.3844.83±4.91F值24.28213.57820.77213.30515.3805.11212.5676.974P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.007<0.0010.001組別GCSCS基底段中間段心尖段G3DS3DS基底段中間段心尖段復(fù)雜CAD組(n=78)26.73±2.92*#23.84±3.32*#27.45±3.06*28.82±4.31*29.79±3.46*#26.33±3.83*#30.26±3.92*#32.08±5.17*#非復(fù)雜冠心病組(n=30)28.09±3.22*25.62±3.3627.95±3.88*29.99±5.2132.85±3.98*29.51±4.9932.02±4.96*35.03±5.19對(duì)照組(n=33)29.90±2.2025.88±2.6330.79±3.0831.95±3.8134.71±3.2531.58±4.2235.17±3.6136.78±5.95F值14.7246.33112.3785.83224.81519.97816.6779.828P值<0.0010.002<0.0010.004<0.001<0.001<0.001<0.001

注：*：與對(duì)照組比較，P<0.05；#：與非復(fù)雜CAD組比較，P<0.05

表4 復(fù)雜CAD組中各SS 亞組患者左心室整體應(yīng)變與平均節(jié)段應(yīng)變參數(shù)比較(±s)

表4 復(fù)雜CAD組中各SS 亞組患者左心室整體應(yīng)變與平均節(jié)段應(yīng)變參數(shù)比較(±s)

組別GLSLS基底段中間段心尖段GRSRS基底段中間段心尖段低分亞組(n=26)16.75±1.8315.57±2.2416.22±2.3618.48±2.9839.83±2.6935.76±3.2840.57±4.0143.76±3.92中分亞組(n=25)15.45±2.28*14.57±2.7715.19±3.2115.74±3.08*38.13±3.8134.72±5.1138.76±3.9341.27±5.08*高分亞組(n=27)14.04±2.29*#13.17±2.59*12.67±2.62*#14.65±3.18*36.70±2.99*34.28±3.3437.64±4.26*38.94±3.65*#F值10.6115.97911.72810.7236.4152.2843.4978.561P值<0.0010.004<0.001<0.0010.0050.1090.0350.001組別GCSCS基底段中間段心尖段G3DS3DS基底段中間段心尖段低分亞組(n=26)28.01±2.5424.61±2.8628.54±2.6330.16±3.9531.79±3.1828.15±4.0832.12±4.0034.84±3.48中分亞組(n=25)26.71±2.9123.81±3.4027.52±3.1728.60±3.8829.66±3.04*26.14±3.1030.01±2.9432.08±5.76*高分亞組(n=27)25.51±2.83*22.88±3.6925.99±3.33*27.38±4.36*27.74±3.06*#24.76±3.57*28.69±3.91*#29.43±4.70*F值5.4151.2993.6123.86311.3295.8895.8618.691P值0.0060.2790.0320.025<0.0010.006<0.0010.001

注：*：與低分亞組比較，P<0.05；#：與中分亞組比較，P<0.05

圖3 應(yīng)用3D-STI技術(shù)測(cè)量G3DS的Bland-Altman分析 A.觀察者內(nèi)； B.觀察者間

本研究聯(lián)合應(yīng)用3D-STI技術(shù)與SS評(píng)價(jià)復(fù)雜CAD患者左心室功能。即使無(wú)明顯室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常，但隨冠狀動(dòng)脈病變復(fù)雜程度加重，左心室整體和基底段、中間段、心尖段節(jié)段應(yīng)變均呈下降趨勢(shì)，尤以縱向應(yīng)變及三維應(yīng)變?yōu)橹鳾11]。三維應(yīng)變?yōu)樾募≡谌S方向上應(yīng)變的綜合，據(jù)此能更為全面評(píng)估心肌功能。心肌缺血時(shí)，三維應(yīng)變亦可出現(xiàn)較為顯著的減弱[12]。復(fù)雜CAD患者以3支和/或左主干病變?yōu)橹饕卣鳎嬖诓煌潭泉M窄及側(cè)支形成等，整體應(yīng)變可更為全面反映整體心臟功能，各組間差異較平均節(jié)段應(yīng)變更顯著，G3DS和GLS檢測(cè)復(fù)雜CAD各亞組的敏感性最強(qiáng)。復(fù)雜CAD組GLS、GCS、GRS、G3DS均與SS呈負(fù)相關(guān)，提示整體應(yīng)變參數(shù)可在一定程度上反映復(fù)雜CAD患者冠狀動(dòng)脈病變程度，聯(lián)合SS對(duì)治療有一定指導(dǎo)作用。

本研究存在局限性：目前對(duì)于SS的臨床可操作性存在爭(zhēng)議[13]； 3D-STI技術(shù)處于發(fā)展階段，仍有諸多不足，如對(duì)圖像要求較高且存在主觀性等；SS與整體應(yīng)變的相關(guān)性略差，對(duì)其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值有待進(jìn)一步觀察。