心臟核磁共振參數(shù)預(yù)測(cè)ST段抬高型心肌梗死患者急診血運(yùn)重建后心功能改善的價(jià)值

劉丹 顧佳寧 韓凱月 邸若岷 楊晨曦 楊奕清 徐迎佳

心臟磁共振(CMR)具有高空間分辨率、高軟組織對(duì)比度、無輻射、造影劑安全、能直接三維成像和“一站式”(同時(shí)提供血管解剖、心肌局部和整體功能信息)等優(yōu)勢(shì)，已成為評(píng)價(jià)心肌梗死后心肌纖維化和存活心肌的首選無創(chuàng)檢查之一。CMR可采用靜息、負(fù)荷心肌顯像評(píng)價(jià)缺血，動(dòng)態(tài)電影評(píng)價(jià)心室結(jié)構(gòu)和功能，延遲釓增強(qiáng)(LGE)評(píng)估心肌疤痕。有研究發(fā)現(xiàn)，LGE-CMR對(duì)主要心血管不良事件(MACE)發(fā)生有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值，為評(píng)估預(yù)后提供危險(xiǎn)分層信息[1]。然而，對(duì)于心肌梗死透壁程度在25%～50%的節(jié)段，恢復(fù)的可能約為50%，對(duì)于這部分患者，結(jié)合其他整體或局部的心肌活性評(píng)價(jià)指標(biāo)就顯得非常重要。本研究運(yùn)用CMR的特征追蹤技術(shù)(FTI)、首過灌注成像技術(shù)(PFI)、LGE獲得的不同參數(shù)評(píng)估其對(duì)初發(fā)ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者行急診經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(PCI)后心功能改善的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2018年1月至2020年1月行急診PCI的STEMI、術(shù)后即刻超聲心動(dòng)圖提示左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)≤40%的患者58例。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)規(guī)范并獲得上海市第五人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有入選者均自愿參與并簽署知情同意書。

入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18歲；(2)首次發(fā)生STEMI；(3)出現(xiàn)癥狀后12 h內(nèi)行PCI治療；(4)LVEF≤40%。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往發(fā)生急性心肌梗死(AMI)；(2)心肌??；(3)有幽閉恐懼癥、腦血管夾植入術(shù)后、人工金屬瓣膜置換術(shù)后、起搏器或除顫儀植入術(shù)后、釓螯合物造影劑過敏等檢查禁忌證；(4)2 d內(nèi)接受過CMR檢查；(5)血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定；(6)腎功能不全，腎小球?yàn)V過率(GFR)<30 mL/(min·1.73 m2)。

1.2 方法

所有患者均于PCI后3～5 d行CMR檢查。于術(shù)后第12個(gè)月復(fù)查超聲心動(dòng)圖。

1.2.1 CMR檢查 使用3.0TMRI掃描裝置(Verio，德國(guó)西門子)，分別采用帶自由呼吸運(yùn)動(dòng)校正(FB-MOCO)的單次激發(fā)雙反轉(zhuǎn)穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(IR-SSFP)序列或心電門控的分段采集相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)快速小角度激發(fā)(PSIR-FLASH)序列，完成覆蓋全心的電影成像掃描。所有序列均取10 mm層厚，使不同圖像類型之間的差異最小化。心肌標(biāo)記CMR成像使用補(bǔ)償空間磁化調(diào)制(CSPAMM)脈沖序列，T2加權(quán)(T2W)CMR采用黑血短時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)-快速自旋回波T2加權(quán)(T2W STIR-FSE)序列。此后以0.15 mmol/kg劑量注射釓螯合物造影劑(馬根維顯，德國(guó)拜耳)。15 min后獲取短軸切面影像、LGE圖像。

1.2.2 基本定義和參數(shù) 心肌延遲增強(qiáng)分為致密型和彌散型，前者表現(xiàn)為局部高強(qiáng)度(SI)/高密度信號(hào)，后者為邊界不清的灰色SI/密度。正常心肌組織定義為無明顯延遲增強(qiáng)的心肌區(qū)域。以17節(jié)段法區(qū)分室壁節(jié)段并定位延遲增強(qiáng)所在區(qū)域。

延遲增強(qiáng)程度的定量分析以半自動(dòng)描記增強(qiáng)區(qū)域面積為基礎(chǔ)，并以Simpson′s法計(jì)算得出。延遲增強(qiáng)程度計(jì)算公式：梗死容量(mL)=∑增強(qiáng)面積×層厚；梗死質(zhì)量(g)=∑增強(qiáng)面積×層厚×1.06；梗死程度=梗死質(zhì)量(g)/左室質(zhì)量(g)×100%。

電影序列成像后進(jìn)行左室功能測(cè)定，具體參數(shù)包括左室舒張末期容積指數(shù)(LVEDVi)、左室收縮末期容積指數(shù)(LVESVi)、LVEF和左室心肌質(zhì)量(LVMM)。

1.2.3 CMR圖像后處理 應(yīng)用CVI42軟件半自動(dòng)定量分析CMR測(cè)量參數(shù)。(1)存活心肌/心肌纖維化程度：梗死程度(MIS)、缺血危險(xiǎn)區(qū)面積(AAR)、心肌挽救指數(shù)(MSI)。(2)左室整體功能參數(shù)：左室整體環(huán)向應(yīng)變(GCS)、整體縱向應(yīng)變(GLS)。同時(shí)，由另一位經(jīng)驗(yàn)豐富的影像學(xué)專家核對(duì)CMR測(cè)量數(shù)據(jù)。

1.2.4 觀察指標(biāo) 臨床觀察指標(biāo)包括發(fā)病至球囊擴(kuò)張時(shí)間(SO-to-B)、進(jìn)門至球囊擴(kuò)張時(shí)間(D-to-B)、PCI術(shù)后即刻心肌梗死溶栓治療(TIMI)血流分級(jí)、N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)。

PCI術(shù)后根據(jù)指南給予相應(yīng)藥物治療，并于術(shù)后12個(gè)月門診隨訪，評(píng)估臨床癥狀、用藥情況、紐約心臟病協(xié)會(huì)(NYHA)心功能分級(jí)，復(fù)查超聲心動(dòng)圖再次評(píng)價(jià)左室整體收縮功能。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 20.0對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；如方差不齊或不滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(M)和下、上四分位數(shù)(Q1，Q3)表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確概率檢驗(yàn)。采用Spearman線性回歸分析比較各參數(shù)的相關(guān)性。采用受試者特征曲線(ROC曲線)分析確定心肌應(yīng)變和定量LGE預(yù)測(cè)左室整體改善的敏感性、特異性和曲線下面積。進(jìn)行單變量和多變量logistic回歸分析，計(jì)算危險(xiǎn)比(HR)和95%置信區(qū)間(CI)。在所有分析中，以雙側(cè)檢驗(yàn)值P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床情況

58例STEMI患者的平均年齡為(56±12)歲，其中男性41例，女性17例。14例(24%)合并2型糖尿病，基礎(chǔ)LVEF為(35±5)%，基線NT-proBNP為5 179(2 328，10 388)ng/L。急診PCI術(shù)中，54例(93%)患者達(dá)到了TIMI血流3級(jí)，SO-to-B為(8.9±3.1)h，D-to-B為(83±6)min， 47例(81%)的犯罪血管是左前降支(LAD)。

多數(shù)患者住院期間和出院后給予β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)。平均隨訪(11±2)個(gè)月后，27例(47%)患者心功能改善(LVEF增加≥5%)。

2.2 CMR對(duì)左室整體功能、局部梗死程度的評(píng)價(jià)

PCI術(shù)后3～5 d CMR測(cè)得的GLS為-(17.2±4.9)%，GCS為-(22.9±5.3)%，LVEF為(35±7)%。CMR測(cè)量的具體LVEDVi為(105±32)mL/m2、LVESVi為(68±30)mL/m2、LVMM為(151±50)g和LVEF為(35±7)%。

CMR定量分析MIS為18.8%(2.0%～34.0%)，AAR為31.6%(18.2%～34.0%)，換算獲得心肌活性參數(shù)MSI為40%(0～89.0%)。

2.3 CMR測(cè)量的應(yīng)變參數(shù)、MIS、NT-proBNP、LVEF的相關(guān)性

GCS與MIS、隨訪的LVEF均相關(guān)(r=0.75，95%CI：0.62～0.82和r=-0.71，95%CI：-0.80～-0.57，P均<0.001)。GLS也與MIS、隨訪的LVEF相關(guān)(r=0.44，95%CI：0.23～0.60和r=-0.47，95%CI：-0.65～-0.27，P均<0.001)。GCS與MIS(P=0.004)、隨訪LVEF(P=0.03)的相關(guān)性高于GLS。此外，MIS與基線NT-proBNP、隨訪的LVEF均顯著相關(guān)(r=0.67，95%CI：0.52～0.78和r=-0.71，95%CI：-0.81～-0.62，P均<0.001)。

2.4 預(yù)測(cè)左室整體功能改善

判斷患者心功能改善，GCS的臨界值為-19.1%，其敏感性為76%、特異性85%(AUC=0.86，95%CI：0.71～0.92，P<0.001)，優(yōu)于GLS(ΔAUC=0.14，P=0.01)。而MSI的臨界值為61.5%，其敏感性為85%、特異性為91%，優(yōu)于GCS(ΔAUC=0.07，P<0.05)，見表1。

表1 MSI、GLS和GSC預(yù)測(cè)LVEF改善的敏感性、特異性和預(yù)測(cè)值

2.5 影響LVEF改善的危險(xiǎn)因素分析

將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的自變量和年齡、性別納入LVEF改善的多因素分析，結(jié)果顯示，經(jīng)年齡、基礎(chǔ)LVEF校正后，GCS和MSI仍是預(yù)測(cè)心功能改善的獨(dú)立影響因素(HR=1.5，95%CI：1.0～1.9和HR=1.4，95%CI：1.1～1.7，P均<0.05)。

3 討論

AMI后可引起3種心肌病理改變，包括心肌壞死、心肌頓抑、心肌冬眠。心肌壞死是不可逆的心肌損害，可造成心肌纖維化，是臨床不良事件發(fā)生的重要預(yù)測(cè)因素[2]。冬眠和頓抑心肌屬于存活心肌，存活心肌如果能及時(shí)再血管化可有效改善局部和整體左室收縮功能，逆轉(zhuǎn)重構(gòu)[3]，并減少AMI后復(fù)合終點(diǎn)事件、心力衰竭和不穩(wěn)定心絞痛的發(fā)生[4]。如果AMI患者沒有或僅有很少的存活心肌，那么與藥物治療相比，血運(yùn)重建術(shù)無法帶來更多的臨床獲益[3]。CMR最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠敏感地鑒別出即使是少量(<1 g)的心肌壞死組織。延遲顯像中持續(xù)存在的造影劑能夠鑒別壞死心肌組織，由于心肌壞死區(qū)域的釓清除比正常心肌要慢，壞死心肌組織表現(xiàn)為L(zhǎng)GE陽性。LGE-CMR不僅能鑒別心肌是否存活，還能半定量或定量判斷心肌梗死的程度，從而指導(dǎo)臨床治療。

本研究結(jié)合心肌T2-STIR序列，除了能評(píng)價(jià)梗死大小外，還能提供心肌壞死、水腫等信息，進(jìn)而得出一系列定量分析指標(biāo)評(píng)價(jià)心肌活性，包括 AAR、MSI。這些指標(biāo)在AMI的早期有助于鑒別心肌壞死和水腫區(qū)域，以免高估壞死區(qū)域。本研究結(jié)果顯示MSI對(duì)預(yù)測(cè)STEMI患者再血管化后LVEF的恢復(fù)有理想的陽性和陰性預(yù)測(cè)價(jià)值，并且在校正年齡、糖尿病、基礎(chǔ)LVEF后仍是心功能恢復(fù)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。大型多中心PROTECTION-AMI研究的CMR亞組分析結(jié)果指出[5]，MSI與90 d后LVEF相關(guān)，但該研究也指出MSI不是獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。然而，該研究入選患者的基線LVEF為46%～63%，且患者的微血管阻塞(MVO)比例較同類研究偏低，病情相對(duì)較輕，隨訪時(shí)間僅90 d，再血管化后心肌重構(gòu)恢復(fù)的過程并不充分。另外，該研究發(fā)表時(shí)T2技術(shù)才起步，對(duì)于新型MSI指標(biāo)的判讀準(zhǔn)確性、一致性不理想。隨著半自動(dòng)化定量分析軟件的發(fā)展，近期一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果顯示，MSI每增加1%可減少STEMI患者主要心血管不良事件的發(fā)生率1.7%[6]。

本研究結(jié)果顯示MIS與基線NT-proBNP呈正相關(guān)，而與隨訪LVEF值呈負(fù)相關(guān)，表明MIS能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈再血管化后心肌功能恢復(fù)的程度。Kim等[7]也指出，隨著LGE透壁程度的增加，血運(yùn)重建術(shù)后，局部心肌收縮能力恢復(fù)的可能性逐步降低。對(duì)于LGE透壁程度≤25%的心肌節(jié)段，約80%能恢復(fù)收縮功能，而透壁>50%的節(jié)段中僅有10%能恢復(fù)。雖然MIS不是預(yù)測(cè)LVEF恢復(fù)的獨(dú)立影響因素，但左室局部功能和整體功能不能完全割裂，隨著MIS的增加，左室整體心功能變差。

由于CMR掃描過程中需要使用釓螯合物造影劑，有可能引起過敏，且對(duì)患者腎功能有一定要求，增強(qiáng)掃描增加了檢查費(fèi)用，延長(zhǎng)了檢查時(shí)間。隨著CMR圖像處理技術(shù)的發(fā)展，無需造影劑的左室應(yīng)變技術(shù)顯示出了很好的臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究結(jié)果證實(shí)，GLS、GCS與MIS、隨訪的LVEF均相關(guān)，但GCS與兩者的相關(guān)性更好，且是預(yù)測(cè)心功能恢復(fù)的獨(dú)立影響因素，有較理想的陽性和陰性預(yù)測(cè)價(jià)值，在STEMI患者PCI術(shù)后預(yù)測(cè)心功能恢復(fù)方面有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。早期的CMR在心臟形變方面采用tagging技術(shù)，該技術(shù)的時(shí)間分辨率很低(<30幀/s)，限制了檢查的精確性，且對(duì)患者檢查時(shí)的心率、屏氣有很高要求。近年來隨著FTI技術(shù)的成熟，越來越多的研究顯示整體應(yīng)變能預(yù)測(cè)心功能的恢復(fù)[8-9]，但早期研究中入選的人群基線LVEF值多處于臨界或正常范圍，且多采用GLS作為單純?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究與Khan等[10]的研究結(jié)果相似，認(rèn)為GCS較GLS在預(yù)測(cè)心功能恢復(fù)方面具有更高的價(jià)值，其敏感性和特異性均顯著高于GLS。

目前，臨床上測(cè)量靜息LVEF、瓣膜功能以及評(píng)估左室血栓最常用的方法仍然是超聲心動(dòng)圖。本研究結(jié)果顯示結(jié)合電影序列和T2W或T1W的LGE-CMR可用于評(píng)估LVEF、左室應(yīng)變、MIS、MSI，在評(píng)價(jià)預(yù)后方面顯示出了更好的預(yù)測(cè)價(jià)值。本研究的局限性在于樣本量較小，隨訪時(shí)間較短，且沒有評(píng)估MACE等終點(diǎn)事件，故尚不足以說明是否需要在STEMI患者中進(jìn)行常規(guī)CMR檢查，以更有效地識(shí)別需要強(qiáng)化治療或干預(yù)的STEMI患者。