實時三維超聲心動圖、二維斑點追蹤技術聯(lián)合血漿游離細胞DNA水平評估心肌梗死患者右房容積及心肌受損的價值

王佳玲 張 瑜 王春燕

急性下壁心肌梗死（acute inferior myocardial infarction，AIMI）可導致心肌灌注減少，繼而引發(fā)心肌梗死［1］。目前對 AIMI 伴右室心肌梗死（right ventricular myocardial infarction，RVMI）患者右房改變的研究較少。右房在維持右室充盈及調節(jié)心輸出量方面具有重要意義，二維超聲心動圖可以簡單評價右房結構和功能，但其對右房功能評估的準確性較差，且觀察結果易受操作者主觀性的影響［2］。實時三維超聲心動圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）可以實時、動態(tài)地顯示心臟三維結構和功能變化，對右房形態(tài)和功能的評價具有一定優(yōu)勢［3］。二維斑點追蹤（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）技術可以對心肌運動進行多方向、多參數(shù)評估，且不受心肌運動方向、聲束方向及心肌運動過程中鄰近組織牽引的影響［4］。研究［5］表明，心肌梗死發(fā)生后，心肌細胞廣泛損傷并釋放大量游離DNA（cellfree DNA，cf DNA）進入血液循環(huán)中，通過檢測血漿cf DNA水平可在一定程度上反映心肌細胞的損傷程度?；诖耍狙芯繎肦T-3DE、2D-STI 聯(lián)合血漿cf DNA水平評估AIMI 伴RVMI 患者右房各時相容積改變及心肌受損情況，探討其臨床應用價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2018 年1 月至2021 年1 月我院初診為AIMI的患者 98 例，其中男 51 例，女 47 例，年齡 43~62 歲，平均（55.78±3.21）歲。納入標準：①年齡>18 歲；②初次診斷為AIMI；③發(fā)作時間>12 h；④于本院接受經皮冠狀動脈介入術治療。排除標準：①心肌梗死病史；②心血管疾病及相關手術史；③嚴重感染性疾??；④腫瘤疾病史、嚴重的肝腎功能障礙。AIMI 診斷標準［6-7］：①具有典型缺血性胸痛癥狀；②癥狀持續(xù)時間≥30 min；③心電圖Ⅱ、Ⅲ、aVF 下壁導聯(lián)中出現(xiàn)ST 段抬高且幅度≥0.1 mV；④心肌壞死標志物水平超過正常值2倍以上。AIMI 伴 RVMI 診斷標準［7］：①符合 AIMI 診斷標準；②發(fā)病 12 h 內心電圖 V1 或 V4R 導聯(lián) ST 抬高且幅度>0.1 mV。98 例患者根據AIMI 是否伴RVMI 分為單純 AIMI 組 50 例和 AIMI 伴 RVMI 組 48 例，另選同期年齡、性別與之匹配的38例體檢健康者為對照組。本研究經我院醫(yī)學倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用Philips EPIQ 7C 彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1~5 MHz。

2.二維超聲心動圖檢查：患者取左側臥位，于心尖四腔心切面最大程度顯示右房，測量其橫徑（RAT）、上下徑（RAL）、面積（RAA）、舒張末期面積（RVEDA）、收縮末期面積（RVESA）、面積變化分數(shù)（RVFAC），以及三尖瓣口舒張早期前向血流速度峰值（E）、三尖瓣口舒張末期前向血流速度峰值（A）、三尖瓣環(huán)收縮期運動速度峰值（S’）、三尖瓣環(huán)舒張早期運動速度峰值（e’），計算E/e’和三尖瓣環(huán)收縮期位移（TAPSE）。

3.RT-3DE 檢查：啟動全容積成像模式，囑患者呼氣末屏氣，采集右房連續(xù)7個心動周期的全容積圖像，速率（28±5）幀/s。首先在心尖四腔心切面和兩腔心切面上最大程度顯示右房，然后在右室舒張末期和收縮末期選取5 個采樣點（分別為三尖瓣根部與右房相交的前壁側、后壁側、側壁側、間隔側及右房頂部），通過軟件自動對右房三維心內膜容積圖像進行跟蹤描繪，建立右房時間-容積曲線。若右房壁薄，則手動調整右房內膜輪廓盡量與實際內膜邊界相符合。獲得右房最大容積指數(shù)（RAVmaxI）、右房最小容積指數(shù)（RAVminI）、右房收縮前容積指數(shù)（RAVpreI）、右房總排空容積指數(shù)（TSVI）、右房被動排空容積指數(shù)（PSVI）、右房主動排空容積指數(shù)（ASVI）、右房總排空分數(shù)（TEF）、右房擴張指數(shù)（EI）、右房主動排空分數(shù)（AEF）、右房被動排空分數(shù)（PEF）。

4.2D-STI 檢查：囑患者呼氣末屏氣，對右房進行連續(xù)3 個心動周期的圖像采集，速率≥50 幀/s。首先在心尖四腔心切面勾畫右房心內膜輪廓，如與實際情況不符，則手動調整心內/外膜邊緣曲線、感興趣區(qū)寬度盡量與實際一致。自動分析右房各壁（共計6個節(jié)段）的感興趣區(qū)，生成各節(jié)段心肌的平均應變-時間曲線，獲得右房心肌應變相關指標：心肌正向應變（LSpos）、負向應變（LSneg）及二者絕對值之和（LStot），分別可以評估右房導管功能、收縮功能及儲蓄功能。

上述檢查均由兩位經驗豐富的超聲醫(yī)師根據美國超聲心動圖協(xié)會制定的超聲心動圖規(guī)范化操作流程［8］完成，所有數(shù)據均重復測量3次取平均值。

5.實驗室血漿cf DNA檢測：所有受檢者入院后2 h內采集肘部外周靜脈血5 ml，使用QIAamp 循環(huán)核酸試劑盒、Quanti-iT PicoGreen dsDNA 試劑盒（賽默飛世爾科技有限公司）并嚴格遵照說明書提取與檢測血漿cf DNA。對每個樣本進行復測讀數(shù)，計算平均值作為最終濃度。

三、統(tǒng)計學處理

結 果

一、各組一般資料比較

各組間年齡、性別、體質量指數(shù)、心率、高血壓病史、糖尿病史及吸煙史方面比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 各組一般資料比較

二、各組二維超聲心動圖指標比較

各組二維超聲心動圖指標中e’、E/e’、TAPSE比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），其余指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，AIMI伴RVMI組E/e’較對照組和AIMI組增大，e’、TAPSE 均減小，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），其余指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。AIMI 組與對照組間各指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表2。

表2 各組二維超聲心動圖指標比較（）

表2 各組二維超聲心動圖指標比較（）

對照組比較，aP<0.05；與AIMI 組比較，bP<0.05。RAL：右房上下徑；RAT：右房橫徑；RAA：右房面積；RVEDA：右房舒張末期面積；RVESA：右房收縮末期面積；RVFAC：右房面積變化分數(shù)；E：三尖瓣口舒張早期前向血流速度峰值；A：三尖瓣口舒張末期前向血流速度峰值；S’：三尖瓣環(huán)收縮期運動速度峰值；e’：三尖瓣環(huán)舒張早期運動速度峰值；TAPSE：三尖瓣環(huán)收縮期位移

TAPSE（mm）19.72±2.11 18.96±2.15ab 21.03±1.98組別AIMI組AIMI伴RVMI組對照組RAL（mm）37.41±6.01 38.23±5.97 36.28±5.07 RAT（mm）31.46±5.76 32.19±6.11 30.64±3.52 RAA（cm2）14.87±3.92 15.31±4.33 14.16±3.24 RVEDA（cm2）16.31±2.12 15.58±2.21 16.59±2.57 RVESA（cm2）9.47±1.96 8.89±1.87 9.79±2.03 RVFAC（%）46.98±4.56 46.67±4.59 46.97±4.03 E（cm/s）60.11±4.28 58.74±5.63 59.18±3.26 A（cm/s）59.32±6.47 59.01±6.13 56.27±6.53 S’（cm/s）12.01±3.65 11.98±2.87 10.79±3.72 e’（cm/s）9.15±1.29 8.21±1.81ab 9.17±1.28 E/e’5.76±1.47 7.63±1.32ab 5.78±1.05 10.498 0.000 F值P值1.221 0.298 0.884 0.416 0.927 0.398 2.316 0.103 2.420 0.093 0.074 0.929 0.932 0.396 2.852 0.061 1.7005 0.186 6.278 0.002 31.310 0.000

三、各組RT-3DE指標比較

各組RT-3DE指標中RAVmaxI、RAVminI、RAVpreI、TSVI、PSVI、ASVI、PEF 比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），其余指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，AIMI伴RVMI組RAVmaxI、RAVminI、RAVpreI、TSVI、PSVI、ASVI 均較對照組和 AIMI 組增大，PEF 減小，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），其余指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。AIMI 組與對照組間各指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表3和圖1。

圖1 AIMI組和AIMI伴RVMI組RT-3DE圖

表3 各組RT-3DE指標比較（）

與對照組比較，aP<0.05；與AIMI組比較，bP<0.05。RAVmaxI：右房最大容積指數(shù)；RAVminI：右房最小容積指數(shù)；RAVpreI：右房收縮前容積指數(shù)；TSVI：右房總排空容積指數(shù)；PSVI：右房被動排空容積指數(shù)；ASVI：右房主動排空容積指數(shù)；EI：右房擴張指數(shù)；TEF：右房總排空分數(shù)；PEF：右房被動排空分數(shù)；AEF：右房主動排空分數(shù)

AEF（%）36.12±8.76 32.55±7.13 35.97±8.34 2.913 0.058組別AIMI組AIMI伴RVMI組對照組F值P值RAVmaxI（ml/m2）24.01±4.28 32.15±5.01ab 23.49±4.06 53.921 0.000 RAVminI（ml/m2）10.49±2.17 14.02±3.21ab 9.92±1.93 35.080 0.000 RAVpreI（ml/m2）16.31±3.27 21.05±4.57ab 15.28±3.02 30.952 0.000 TSVI（ml/m2）14.32±2.56 18.21±2.01ab 13.61±2.11 54.901 0.000 PSVI（ml/m2）8.61±2.53 11.26±2.97ab 8.01±2.76 17.817 0.000 ASVI（ml/m2）5.12±2.93 8.93±2.95ab 4.65±2.28 32.855 0.000 EI（%）131.21±26.19 125.01±15.43 128.21±18.22 1.097 0.337 TEF（%）56.14±7.68 53.42±7.54 55.97±8.25 1.796 0.170 PEF（%）56.09±8.21 53.18±7.22ab 58.32±7.15 4.987 0.008

四、各組2D-STI指標比較

各組 2D-STI 指標中 LSpos、LStot 比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），LSneg 比較差異無統(tǒng)計學意義。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，AIMI 伴 RVMI 組 LStot、LSpos 均較對照組和AIMI 組減低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），LSneg比較差異無統(tǒng)計學意義。AIMI組與對照組各指標比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表4和圖2。

圖2 AIMI組和AIMI伴RVMI組2D-STI圖

表4 各組2D-STI指標比較（） %

表4 各組2D-STI指標比較（） %

與對照組比較，aP<0.05；與AIMI 組比較，bP<0.05。LSpos、LSneg、LStot分別為心肌正向應變、負向應變及二者絕對值之和

LStot 46.21±9.67 37.12±7.29ab 45.96±10.13 15.329 0.000組別AIMI組AIMI伴RVMI組對照組F值P值LSpos 35.64±5.17 26.38±5.12ab 36.11±5.23 52.132 0.000 LSneg 8.76±3.24 8.01±3.45 9.55±4.12 1.971 0.143

五、各組血漿cf DNA水平比較

AIMI組、AIMI伴RVMI組和對照組血漿cf DNA水平分別為（6543.28±847.25）ng/ml、（6649.52±539.12）ng/ml、（1213.46±137.14）ng/ml，差異有統(tǒng)計學意義（F=1065.215，P=0.000）。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，AIMI 伴 RVMI 組血漿cf DNA 水平高于對照組和 AIMI 組（t=79.326、81.435，均P=0.000）；AIMI 組血漿 cf DNA 水平高于對照組（t=80.136，P=0.000）。

六、ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示，RT-3DE、2D-STI、血漿cf DNA水平聯(lián)合診斷AIMI 伴RVMI 的曲線下面積、敏感性、特異性分別為0.908、90.0%、91.7%，與各方法單獨及兩兩聯(lián)合應用比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表5和圖3。

表5 RT-3DE、2D-STI、血漿cf DNA水平單獨及聯(lián)合診斷AIMI伴RVMI的ROC曲線分析

圖3 RT-3DE、2D-STI、血漿cf DNA水平單獨或聯(lián)合診斷AIMI伴RVMI的ROC曲線圖

討 論

研究［9］表明，超過50%的AIMI患者常伴有RVMI，且AIMI 伴RVMI 患者的休克率及病死率均明顯增高。然而以往研究大多僅關注AIMI 伴或不伴RVMI 對右室功能的影響，對右房功能影響的研究較少。右房在維持右室輸出中有重要作用，與右室功能密切相關，AIMI 伴 RVMI 時可能影響右房功能［10］。因此，本研究應用 RT-3DE、2D-STI 對 AIMI 伴 RVMI 患者右房各時相容積功能進行量化分析，聯(lián)合血漿cf DNA 水平評估其心肌受損情況。

右房主要在右室收縮期儲蓄血液，舒張早期將血液從全身血管床流向右室，舒張末期對血液增壓泵送［8］。而右房各時相容積由多種因素決定，舒張功能受損和右室順應性降低可導致右房舒張期充盈壓力增加。本研究AIMI 伴RVMI 組患者右室收縮和舒張功能均受損，充盈壓力升高，超出代償性擴張，導致RAVmaxI 增加。隨著右室舒張功能進一步下降，其抽吸功能受損，導致右房內血液淤滯，引起RAVpreI 增加。本研究二維超聲心動圖檢查結果發(fā)現(xiàn)，與AIMI組和對照組比較，AIMI 伴 RVMI 組 E/e’增大，e’、TAPSE均減小，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），說明AIMI伴RVMI 患者右室收縮和舒張功能受損。RT-3DE 可對右房進行實時三維全容積圖像采集，且測值較二維超聲心動圖更準確，本研究RT-3DE 檢查結果顯示，與AIMI 組和對照組比較，AIMI 伴RVMI 組右房各時相 容 積 指 數(shù)（RAVmaxI、RAVminI、RAVpreI、TSVI、PSVI、ASVI）均增大，PEF 減低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。主要原因可能是AIMI 伴RVMI 時，右室順應性減低，血液聚集在右室，心肌收縮性受損導致右房內血液淤積，可能引起中心靜脈壓力和右房各時相容積增加［11］。此外，右房具有心肌壁薄及變形能力強的特點，也使得右房容積變化的敏感性增高。Kanar等［12］發(fā)現(xiàn)，AIMI 伴 RVMI 患者右房各時相容積增加，右房導管功能受損，本研究結果與其相似。表明二維超聲心動圖和RT-3DE 均有助于臨床診斷AIMI 伴RVMI患者。

2D-STI 能實時、有效地對心肌斑點進行跟蹤，可以更準確地評價心肌局部和整體功能，還可以評價各種疾病狀態(tài)下的心房功能［13］。本研究2D-STI 檢查結果顯示，與 AIMI 組和對照組比較，AIMI 伴 RVMI 組LStot 和 LSpos 均降低（均P<0.05），而 LSneg 比較差異均無統(tǒng)計學意義，分析原因可能是2D-STI識別右房心肌變形能力的敏感性高，AIMI 伴RVMI 患者右房最大容積增大，全身靜脈血液回流入右房的容量增多，導致右房心肌纖維過度伸展，超過心肌自身限度，使心肌變形能力受損，故心肌整體應變減低。Nourian等［14］研究結果表明，AIMI 伴RVMI 患者的導管功能和儲蓄功能均較單純AIMI 患者降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而二維超聲心動圖測得的右房各時相容積比較差異無統(tǒng)計學意義；本研究結果與其相似。表明2D-STI也有助于臨床診斷AIMI伴RVMI。

研究［15］表明，在大部分伴有細胞壞死和凋亡的疾病中，血漿cf DNA 水平顯著升高，因此在AIMI 的發(fā)生、發(fā)展過程中cf DNA 水平也會發(fā)生變化。本研究結果顯示，AIMI 伴RVMI 組患者血漿cf DNA 水平均高于對照組和AIMI 組（均P<0.05），說明血漿 cf DNA 可以補充現(xiàn)有心肌損傷生物標志物，作為一種實驗室輔助診斷方式，有助于AIMI伴RVMI患者與單純AIMI患者的鑒別診斷。本研究繪制ROC 曲線分析RT-3DE、2D-STI、血漿cf DNA 水平單獨或聯(lián)合應用診斷AIMI伴RVMI的價值，發(fā)現(xiàn)三者聯(lián)合應用的曲線下面積、敏感性、特異性均最高，與各方法單獨及兩兩聯(lián)合應用比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），說明RT-3DE、2D-STI 聯(lián)合血漿 cf DNA 水平提高了 AIMI 伴 RVMI 的診斷效能。

綜上所述，RT-3DE、2D-STI 聯(lián)合血漿 cf DNA 水平能準確評估AIMI 伴RVMI 患者右房各時相容積改變及心肌受損情況，為臨床治療方案的選擇提供依據。