心肌應(yīng)變對急性ST段抬高型心肌梗死后心室重構(gòu)的預(yù)測價(jià)值探討

高亞潔，馬文坤，高程潔，周 翌，潘靜薇

1.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院心內(nèi)科，上海 200233；2.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院老年科，上海 200233

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）作為冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病的危重癥，其發(fā)病急，致死率高。隨著急診經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療（primary percutaneous coronary intervention，PPCI）的推廣，AMI患者的近期死亡率明顯降低，但其遠(yuǎn)期事件發(fā)生率仍然居高不下。AMI 后梗死區(qū)域壞死心肌細(xì)胞被瘢痕組織所替代，造成受累心室形態(tài)、功能發(fā)生變化，導(dǎo)致左心室重構(gòu)（left ventricular remodeling，LVR）。而LVR 被公認(rèn)為AMI不良預(yù)后的指標(biāo)［1］。

心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）是評價(jià)心臟形態(tài)學(xué)及功能學(xué)的金標(biāo)準(zhǔn)［2］。既往研究［3］證實(shí)，CMR 所得的心肌應(yīng)變峰值與心功能有良好的相關(guān)性。Reindl 等［4］發(fā)現(xiàn)左心室整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）、整體周向應(yīng)變（global circumferential strain，GCS）、整體徑向應(yīng)變（global radial strain，GRS）等指標(biāo)均與心腦血管不良事件（major adverse cardiovascular and cerebrovascular events，MACCEs）明顯相關(guān)，其中GLS對MACCEs 的預(yù)測意義最大，且優(yōu)于左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）等指標(biāo)。急性ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）是AMI的一種典型類別。本研究旨在分析STEMI患者左心室基線GLS、GCS、GRS與LVR發(fā)生的關(guān)系，以期早期識別STEMI預(yù)后不佳的高危人群，并為該人群提供更加積極的干預(yù)，從而改善其遠(yuǎn)期預(yù)后。

1 對象與方法

1.1 研究對象

序貫入選2018 年12 月至2019 年12 月就診于上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院心內(nèi)科并成功接受PPCI 治療的STEMI患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①根據(jù)《2015年急性ST段抬高型心肌梗死診斷和治療指南》［5］被確診并且接受規(guī)范藥物治療的STEMI 患者。②入選患者于發(fā)病12 h 內(nèi)成功接受PPCI治療；部分患者因血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，PPCI治療時(shí)間窗適當(dāng)延長至36 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心源性休克。②既往有陳舊性心肌梗死或合并活動(dòng)性心肌炎、心肌?。〝U(kuò)張型心肌病、肥厚型心肌病、代謝疾病引起的心肌病等）、嚴(yán)重的心瓣膜病、嚴(yán)重的心律失常等。③嚴(yán)重腎功能不全［估算腎小球?yàn)V過率（estimate glomerular filtration rate，eGFR）≤30 mL/（min·1.73 m2）］，不能耐受造影劑檢查。④幽閉恐懼癥及體內(nèi)有金屬植入物等。⑤不能配合完成隨訪。共納入STEMI 患者50 例，其中3例因患者配合度較差導(dǎo)致CMR 圖像模糊，不能完成后續(xù)分析被排除。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院倫理委員會審批［審批編號：2017-KY-003（K）］，并獲得所有患者的知情同意。

1.2 臨床指標(biāo)和分組方式

采集患者基線信息，包括：年齡、性別、血壓、心率（heart rate，HR）、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）、體表面積（body surface area，BSA）、基礎(chǔ)疾?。ǜ哐獕?、糖尿病、血脂異常）、吸煙史、冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果（罪犯血管）、峰值超敏血清肌鈣蛋白I（hypersensitive serum cardiac troponin I，hs-cTnI）、峰值腦鈉肽前體（brain natriuretic peptide precursor，proBNP）、在院期間STEMI相關(guān)藥物治療方案等。采用2 種不同的LVR 模型將47 例STEMI患者分為LVR組及non-LVR組：第1種STEMI 1年后左心室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）較基線增加≥20%，第2 種STEMI 1 年后左心室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）較基線增加≥15%［6］。

1.3 CMR檢測

采用3.0T磁共振掃描儀（ingenia，Philips，荷蘭）完成CMR 檢測，并配合專用的相控陣表面接收器線圈和呼吸門控板。穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)快速成像序列（steady state free precession，SSFP）分別獲得左心室3個(gè)長軸和系列短軸切面電影圖像，短軸覆蓋從二尖瓣環(huán)至心尖部全部左心室（無間隔采集，層厚8 mm；重復(fù)時(shí)間=3.2 ms；回波時(shí)間=1.5 mm；反轉(zhuǎn)角度=45°；平面分辨率=1.9 mm×1.9 mm；采集矩陣=232×219）。靜脈注射對比劑使用釓布醇（0.2 mmol/kg，Bayer，德國），10 min 后釓增強(qiáng)序列（late gadolinium enhancement，LGE）掃描。所有入選患者均于STEMI發(fā)生7 d內(nèi)完成第1次CMR檢測，隨訪1年后完成第2次CMR檢測。

1.4 圖像分析

CMR 圖像使用CVI 42 軟件（Circle，加拿大）按照標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行分析處理。心功能參數(shù)包括LVEDV、LVESV、 左心室每搏輸出量（left ventricular stroke volume， LVSV）、 LVEF、 左心室質(zhì)量指數(shù)（left ventricular mass index，LVMI）等。使用CVI 42 軟件對CMR 電影序列進(jìn)行組織跟蹤分析。舒張末期進(jìn)行左心室心內(nèi)膜和心外膜邊界自動(dòng)跟蹤和手動(dòng)校正。通過長軸的電影序列獲得左心室的GLS，通過短軸的電影序列獲得左心室的GCS和GRS［7］。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。定量資料行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的資料用±s表示，不符合正態(tài)分布的資料用M（Q1，Q3）表示。對于符合正態(tài)分布的定量資料先行方差齊性檢驗(yàn)，符合者采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，其他定量資料使用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。定性資料用n（%）表示，并采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。以P＜0.05 定義為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步檢驗(yàn)具有組間差異的變量與LVR的相關(guān)性，進(jìn)行單因素Logistic回歸分析；采用前向Wald 法篩選差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量，進(jìn)行多因素Logistic 回歸分析。繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC 曲線）評價(jià)各變量對LVR 的診斷效能，采用截?cái)嘀殿A(yù)測其評價(jià)LVR的敏感度及特異度。

2 結(jié)果

2.1 LVEDV增加≥20%的LVR模型分析結(jié)果

2.1.1 基線數(shù)據(jù)及人口學(xué)特點(diǎn)比較 本研究實(shí)際納入47 例STEMI 患者的年齡為（52.28±11.59）歲，其中男性41 例（87.2%）。在LVEDV 增加≥20%的LVR 模型中，LVR 組16 例（34.0%）。LVR 組基線HR 明顯高于non-LVR 組（P=0.003）。心功能參數(shù)LVSV、LVMI 組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.034，P=0.029），而LVESV、LVEF組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心肌應(yīng)變參數(shù)分析結(jié)果顯示，LVR 組基線GLS、GCS、GRS 較non-LVR 組明顯下降，2 組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.003，P=0.016，P=0.019）。LVR 組與non-LVR 組患者其他參數(shù)如年齡、性別、BMI、BSA、隨訪時(shí)長、血壓、基礎(chǔ)疾病及吸煙史百分比、峰值hs-cTnI、峰值proBNP、病變血管百分比、基礎(chǔ)用藥種類等差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1 LVEDV增加≥20%的模型中LVR組與non-LVR組基線數(shù)據(jù)比較Tab 1 Comparison of baseline data between the LVR group and the non-LVR group in the model where LVEDV increased by ≥20%

Continued Tab

2.1.2 LVR危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析 以STEMI患者在隨訪1年后發(fā)生LVR為因變量，將HR、LVSV、LVMI、GLS、GCS、GRS等可能影響患者預(yù)后的指標(biāo)設(shè)置為自變量，進(jìn)行單因素Logistic回歸，發(fā)現(xiàn)上述自變量在2組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步采用前向Wald法進(jìn)行自變量篩選，發(fā)現(xiàn)HR 和GLS 與LVR 顯著相關(guān)（β=-0.070，OR=0.932，P=0.043；β=-0.334，OR=0.716，P=0.031）（表2）。繪制ROC 曲線，評價(jià)其對LVR 診斷的預(yù)測價(jià)值，結(jié)果顯示：HR 的曲線下面積（area under the curve，AUC）為0.736，截?cái)嘀禐?6.5次/min，其診斷敏感度為56.3%，特異度為87.1%；GLS 的AUC 為0.753，截?cái)嘀禐?9.835，其診斷敏感度為75.0%，特異度為71.0%。進(jìn)一步采用HR聯(lián)合GLS 復(fù)合模型預(yù)測LVR，ROC 曲線示AUC 為0.806，敏感度為68.8%，特異度為80.6%。提示加入GLS 指標(biāo)的模型對LVR有更好的預(yù)測效能（圖1）。

圖1 LVEDV增加≥20%的模型中HR和GLS診斷效能ROC曲線分析Fig 1 ROC curve analysis of HR and GLS diagnostic performance in the model where LVEDV increased by ≥20%

表2 LVEDV增加≥20%的模型中LVR危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析Tab 2 Logistic regression analysis of risk factors for LVR in the model where LVEDV increased by ≥20%

2.2 LVESV增加≥15%的模型結(jié)果

2.2.1 基線數(shù)據(jù)及人口學(xué)特點(diǎn)比較 以LVESV 增加≥15% 為標(biāo)準(zhǔn)分組時(shí)，出現(xiàn)LVR 的STEMI 患者17 例（36.2%）。LVR 組峰值hs-cTnI 和峰值proBNP 均顯著高

于non-LVR 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.035，P=0.044）。心功能參數(shù)分析結(jié)果顯示，2 組間LVMI 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.034），而其余參數(shù)LVEDV、LVSV、LVEF 2 組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心肌應(yīng)變參數(shù)分析結(jié)果顯示，LVR 組GLS 較non-LVR 組明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.010），而2 組間GCS、GRS 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。LVR 組與non-LVR 組患者在年齡、性別、BMI、BSA、HR、隨訪時(shí)長、血壓、基礎(chǔ)疾病百分比、病變血管百分比、基礎(chǔ)用藥種類等方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 LVESV增加≥15%的模型中LVR組與non-LVR組基線數(shù)據(jù)比較Tab 3 Comparison of baseline data between the LVR group and the non-LVR group in the model where LVESV increased by ≥15%

2.2.2 LVR 危險(xiǎn)因素Logistic 回歸分析 以STEMI 患者在隨訪1 年后發(fā)生LVR 為因變量，以峰值hs-cTnI、峰值proBNP、LVMI、GLS 等為自變量，采用單因素Logistic回歸分析獲得的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的自變量為峰值hs-cTnI、LVMI、GLS；進(jìn)一步采用前向Wald法進(jìn)行自變量篩選，發(fā)現(xiàn)峰值hs-cTnI 和基線GLS 與LVR 顯著相關(guān)（β=-0.017，OR=0.982，P=0.024；β=-0.304，OR=0.738，P=0.041）（表4）。繪制ROC 曲線，評價(jià)上述參數(shù)對LVR診斷的預(yù)測價(jià)值，結(jié)果顯示：峰值hs-cTnI 的AUC 為0.725，截?cái)嘀禐?6.65 μg/L，其診斷敏感度為64.7%，特異度為83.3%；GLS 的AUC 為0.719，截?cái)嘀禐?11.145，其診斷敏感度為94.1%，特異度為50.0%。峰值hs-cTnI聯(lián)合GLS 復(fù)合模型預(yù)測LVR，ROC 曲線示AUC 為0.790，敏感度為94.1%，特異度為56.7%。提示引入GLS 指標(biāo)的模型對LVR有更好的預(yù)測效能（圖2）。

圖2 LVESV 增加≥15%的模型中峰值hs-cTnI 和GLS 診斷效能的ROC 曲線分析Fig 2 ROC curve analysis of Peak hs-cTnI and GLS diagnostic performance in the model defined as LVESV increased ≥15%

表4 LVESV增加≥15%的模型中LVR危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析Tab 4 Logistic regression analysis of risk factors for LVR in the model where LVESV increased by ≥15%

3 討論

AMI 嚴(yán)重威脅人類生命健康。AMI 發(fā)生后，纖維瘢痕逐步取代壞死心肌，造成心室形態(tài)和功能重構(gòu)，是AMI 患者主要的遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)歸。如何進(jìn)行LVR 的早期診斷，抑制或逆轉(zhuǎn)LVR 發(fā)生，預(yù)防和治療心力衰竭，對改善AMI患者遠(yuǎn)期預(yù)后有重要價(jià)值。

國內(nèi)外學(xué)者積極尋找有效預(yù)測LVR 的敏感指標(biāo)。LVEF 是臨床評價(jià)心功能的常規(guī)指標(biāo)，但由于心臟強(qiáng)大的代償能力，AMI 初期，雖然壞死心肌局部運(yùn)動(dòng)功能受到明顯影響，但整體LVEF 未出現(xiàn)明顯下降，導(dǎo)致其對于LVR預(yù)測的敏感性不佳。這在本研究中也得到驗(yàn)證，2種LVR模型中基線LVEF在LVR組及non-LVR組組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。既往研究采用CMR 評價(jià)心肌梗死面積（infarct size， IS） 及微血管梗阻 （microvascular obstruction，MVO）范圍，證明IS及MVO 與LVR 具有顯著相關(guān)性［8］。但是采用CMR 評價(jià)心肌灌注及纖維化均需使用造影劑，對患者腎功能有一定要求，不能應(yīng)用于腎功能較差或?qū)υ煊皠┻^敏的患者；且CMR 檢查對患者呼吸控制要求較高，對于心功能較差的AMI 患者，其圖像質(zhì)量難以保證。本研究旨在尋找一種簡便、風(fēng)險(xiǎn)小且敏感的CMR參數(shù)，用于早期預(yù)測LVR。

LVR 演變進(jìn)程中，局部心室壁運(yùn)動(dòng)異常是較早出現(xiàn)的病理學(xué)表現(xiàn)。心肌應(yīng)變是評價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)的指標(biāo)，通過計(jì)算左心室縱向、周向及徑向的心肌應(yīng)變參數(shù)來評價(jià)心肌形變能力的改變。本研究使用CMR 組織追蹤技術(shù)，基于SSFP 電影序列圖像，得到心肌應(yīng)變參數(shù)。目前已有研究［9］表明，心肌梗死患者中梗死區(qū)域節(jié)段的縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變及周向應(yīng)變均較正常對照顯著下降。

本研究證實(shí)，當(dāng)采取LVEDV 1年后較基線增加≥20%及LVESV 1 年后較基線增加≥15% 2 種模型時(shí)，LVR 組GLS 均較non-LVR 組明顯下降，且GLS 對LVR 均具有顯著的預(yù)測價(jià)值。這與其他研究者在AMI 人群所得到的研究結(jié)論較為相似。Altiok 等［10］研究發(fā)現(xiàn)，在LVEF 保留的AMI 患者中，GLS 對LVR 具有顯著的預(yù)測意義。而Ben Driss 等［11］則在LVEF 降低的AMI 患者中取得相似的結(jié)果：當(dāng)GLS＜-12.5 時(shí)，其診斷敏感度為100%，特異度為54%，提示GLS 對LVR 有較好的診斷性能。Iwahashi等［12］則證實(shí)，相較于IS，GLS對LVR、心源性死亡和心力衰竭具有更強(qiáng)的預(yù)測價(jià)值。另一項(xiàng)關(guān)于糖尿病性代謝性心肌病的研究［13］同樣發(fā)現(xiàn)發(fā)生LVR 的患者中GLS 明顯降低。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)GRS、GCS 對LVR 沒有明顯的預(yù)測價(jià)值。既往研究中，關(guān)于GCS 對LVR 的預(yù)測能力研究者持有不同意見。Neizel 等［14］報(bào)道GCS 峰值可以預(yù)測AMI 后LVR，但Podlesnikar 等［15］在進(jìn)行GCS 分析時(shí)，未發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)GCS 在發(fā)生不良LVR 的患者與沒有發(fā)生LVR 的患者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這可能因?yàn)樾募∮煞植荚趦?nèi)、中、外3 層各種不同走向的心肌纖維構(gòu)成，其中GLS 對應(yīng)的是分布于內(nèi)層的心肌纖維，所以其對心肌缺血更為敏感［16］；其在GRS、GCS 及心功能尚未出現(xiàn)變化時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)顯著下降，是預(yù)測AMI 后LVR 的極敏感指標(biāo)。Manovel 等［17］也發(fā)現(xiàn)，使用不同心室應(yīng)力軟件分析時(shí)，相較于GLS，所取得的GCS 和GRS 的數(shù)值可靠性較差。

AMI患者HR增快，心肌耗氧量明顯增加，同時(shí)伴有舒張期縮短，造成冠狀動(dòng)脈灌注和心肌供氧進(jìn)一步減少，加重心肌壞死、纖維化和LVR。已有研究［18］提出，AMI患者早期HR過快與IS增加及不良預(yù)后相關(guān)。這也與本研究在LVEDV 增加≥20%的模型中得到的基線HR 是LVR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素這一結(jié)果一致。此外，cTnI 是臨床常用心肌損傷評價(jià)指標(biāo)。已有多項(xiàng)研究［19］證明，cTnI水平與AMI 患者遠(yuǎn)期心臟事件及LVR 有顯著關(guān)聯(lián)。但在本研究中，僅在LVESV 增加≥15%的模型中得到相似結(jié)果，可能與PPCI術(shù)后峰值hs-cTnI提前出現(xiàn)、峰值數(shù)據(jù)采集點(diǎn)過于稀疏、錯(cuò)過AMI患者cTnI真正峰值有關(guān)。

綜上，GLS 對STEMI 患者發(fā)生LVR 具有良好的預(yù)測價(jià)值。本研究揭示了無對比劑磁共振組織追蹤技術(shù)在識別LVR 方面具有一定臨床應(yīng)用價(jià)值。對于部分不能耐受造影劑檢查的患者，無對比劑磁共振組織追蹤技術(shù)可以替代LGE 技術(shù)，提供LVR 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，為臨床治療提供可靠的依據(jù)。當(dāng)然，本研究尚存在一些不足之處：為單中心研究，納入STEMI 患者樣本量較小，且發(fā)生心室重構(gòu)患者較少，其可能影響多變量分析中截?cái)嘀档臏?zhǔn)確性。應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大樣本，延長隨訪時(shí)間，獲得更為可靠的AMI患者心室重構(gòu)的預(yù)測截?cái)嘀怠?/p>