三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合頸動(dòng)脈血管超聲預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈狹窄程度的價(jià)值

周 敏 陳立秀 郎朝容 楊德英 向倫祥

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱冠心病）主要是由于冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化引起的管腔狹窄，若未及時(shí)治療會(huì)引起細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間缺血、缺氧，誘發(fā)心絞痛、心肌梗死，嚴(yán)重威脅患者生命［1］。目前，臨床常使用CT、超聲等方式評(píng)估冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度［2］，其中超聲具有性價(jià)比高、無(wú)輻射、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)頸動(dòng)脈血管彈性參數(shù)反映血管壁形態(tài)情況，較好地預(yù)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化嚴(yán)重程度，但其結(jié)果易受操作者水平和儀器分辨率影響［3］。三維斑點(diǎn)追蹤（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技術(shù)可通過(guò)測(cè)量左室應(yīng)變指標(biāo)評(píng)估心肌整體和局部功能，準(zhǔn)確反映心肌復(fù)雜運(yùn)動(dòng)［4］。本研究旨在探討3D-STI 技術(shù)聯(lián)合頸動(dòng)脈血管超聲評(píng)估冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度的價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2020年1月至2021年1月我院收治的冠心病患者 188 例，男 98 例，女 90 例，年齡 51~74 歲，平均（62.68±7.42）歲，病程7~28 個(gè)月，平均（16.36±6.41）個(gè)月，體質(zhì)量指數(shù) 24~27 kg/m2，平均（25.46±1.11）kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)全科醫(yī)學(xué)分會(huì)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)共同擬定的《冠心病心臟康復(fù)基層指南（2020年）》［5］中冠心病診斷標(biāo)準(zhǔn)；②存在心悸、胸悶、胸痛等癥狀；③臨床檢查資料完整；④既往無(wú)碘造影劑過(guò)敏。排除標(biāo)準(zhǔn)：①精神系統(tǒng)疾病、合并系統(tǒng)性紅斑狼瘡、甲狀腺功能亢進(jìn)等自身免疫性疾病者；②合并嚴(yán)重心律失常、先天性心臟病、心肌病、慢性阻塞性肺疾病、心臟瓣膜病者；③長(zhǎng)期口服降脂藥物者。根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果按照不同狹窄程度分為：對(duì)照組（無(wú)冠狀動(dòng)脈狹窄）94 例、輕度組 31 例、中度組 33 例、重度組 30 例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意。

二、儀器與方法

1.3D-STI 檢查：使用GE Vivid E 9 彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率1.5~4.0 MHz。囑患者平靜呼吸，取左側(cè)臥位，連接同步胸導(dǎo)聯(lián)心電圖，探頭置于心尖部，平靜呼吸下調(diào)節(jié)增益、角度、深度，獲取心尖四腔切面圖；隨后囑患者屏氣，切換至3D模式，動(dòng)態(tài)全容積掃描，采集6 個(gè)心動(dòng)周期獲取原始圖像，幀頻>25 幀/s。進(jìn)入分析模式時(shí)圖像自動(dòng)轉(zhuǎn)換至心尖二腔心、三腔心、四腔心切面，于左室收縮末期和左室舒張末期各選取心尖處心內(nèi)膜一點(diǎn)和二尖瓣環(huán)中點(diǎn)，分析軟件自動(dòng)描記心外膜界限和心內(nèi)膜界限。軟件自動(dòng)將左室壁分為心尖段、中間段、基底段，依據(jù)牛眼圖同步記錄數(shù)據(jù)，包括左室整體面積收縮期峰值應(yīng)變（GAS）、左室整體圓周收縮期峰值應(yīng)變（GCS）、左室整體徑向收縮期峰值應(yīng)變（GRS）、左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變（GLS）。所有數(shù)據(jù)均重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

2.頸動(dòng)脈血管超聲檢查：使用Aloka α 10 彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率7.5~12.5 MHz；配備數(shù)字化圖像管理系統(tǒng)和血管回聲跟蹤技術(shù)。患者檢查前禁飲咖啡、酒精，停用血管活性藥物24 h，取仰臥位，頭部后仰。對(duì)頸動(dòng)脈起始處1.5 cm至分叉處1.5 cm進(jìn)行掃查，避開(kāi)斑塊病變區(qū)域，啟動(dòng)血管回聲跟蹤技術(shù)，連續(xù)獲取3個(gè)心動(dòng)周期的頸總動(dòng)脈內(nèi)徑變化曲線。選取圖像時(shí)應(yīng)避開(kāi)粥樣斑塊或內(nèi)膜增厚區(qū)域，計(jì)算動(dòng)脈順應(yīng)性（AC）、僵硬度系數(shù)（β）、彈性模量（Eρ）、脈搏波傳導(dǎo)速度（PWVβ）、膨大指數(shù)（AI），所有數(shù)據(jù)均重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

3.冠狀動(dòng)脈狹窄程度標(biāo)準(zhǔn)［6］：0 分，無(wú)狹窄；1 分，狹窄程度1%~25%；2分，狹窄程度>25%~50%；3分，狹窄程度>50%~75%；4分，狹窄程度>75%~99%；5分，狹窄程度>99%~100%。重度狹窄：5分；中度狹窄：3~4分；輕度狹窄：1~2分；無(wú)狹窄：0分。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

一、各組一般資料比較

各組一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 各組一般資料比較

二、各組3D-STI檢查結(jié)果比較

各組左室 GAS、GCS、GRS、GLS 比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.001）。重度組GAS、GCS、GRS、GLS 均低于中度組、輕度組、對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；中度組 GAS、GCS、GRS、GLS 均低于輕度組、對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見(jiàn)表 2 和圖 1。

圖1 各組3D-STI圖

表2 各組3D-STI檢查結(jié)果比較（） %

表2 各組3D-STI檢查結(jié)果比較（） %

與對(duì)照組比較，aP<0.05；與輕度組比較，bP<0.05；與中度組比較，cP<0.05。GAS：左室整體面積收縮期峰值應(yīng)變；GCS：左室整體圓周收縮期峰值應(yīng)變；GRS：左室整體徑向收縮期峰值應(yīng)變；GLS：左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變

GLS-20.46±1.39-18.66±2.41a-17.65±2.32ab-14.33±2.16abc 44.316<0.001組別對(duì)照組（94）輕度組（31）中度組（33）重度組（30）F值P GAS-33.51±3.62-31.25±4.19a-27.96±4.26ab-25.16±4.58abc 40.066<0.001 GCS-21.13±1.65-20.16±3.53a-18.46±3.41ab-13.69±3.39abc 33.654<0.001 GRS 42.66±4.54 40.21±4.32a 38.45±4.46ab 35.93±4.24abc 20.347<0.001

三、各組頸動(dòng)脈血管超聲檢查結(jié)果比較

各組 Eρ、AI、β、PWVβ 比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.001）。重度組Eρ、AI、β、PWVβ均高于中度組、輕度組、對(duì)照組，AC低于中度組、輕度組、對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；中度組Eρ、AI、β、PWVβ 均高于輕度組和對(duì)照組，AC 低于輕度組和對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見(jiàn)表3和圖2。

圖2 各組頸動(dòng)脈血管超聲檢查圖（RICA：右頸內(nèi)動(dòng)脈；LICA：左頸內(nèi)動(dòng)脈）

表3 各組頸動(dòng)脈血管超聲檢查結(jié)果比較（）

表3 各組頸動(dòng)脈血管超聲檢查結(jié)果比較（）

與對(duì)照組比較，aP<0.05；與輕度組比較，bP<0.05；與中度組比較，cP<0.05。Eρ：彈性模量；AC：動(dòng)脈順應(yīng)性；AI：膨大指數(shù)；β：僵硬度系數(shù)；PWVβ：脈搏波傳導(dǎo)速度

PWVβ（m/s）4.19±0.32 5.54±1.43a 6.17±1.51ab 6.59±1.33abc 59.053<0.001組別對(duì)照組（94）輕度組（31）中度組（33）重度組（30）F值P Eρ（kPa）63.15±5.46 75.38±9.31a 80.42±10.45ab 89.12±11.42abc 91.287<0.001 AC（mm2/kPa）1.76±0.25 0.84±0.29a 0.75±0.15ab 0.52±0.10abc 353.372<0.001 AI（%）14.32±1.16 14.86±1.54a 15.24±2.12ab 15.63±2.35abc 5.976<0.001 β 4.52±1.36 7.45±2.54a 9.31±2.49ab 11.22±2.61abc 85.285<0.001

四、相關(guān)性分析

相關(guān)性分析顯示，冠狀動(dòng)脈狹窄程度與Eρ、AI、β、PWVβ 均呈正相 關(guān)（r=0.740、0.206、0.737、0.525，均P<0.05），與 AC、GAS、GCS、GRS、GLS 均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.748、-0.641、-0.522、-0.524、-0.607，均P<0.05）。

五、ROC曲線分析

ROC 曲線分析顯示，Eρ、AI、β、PWVβ、AC、GAS、GCS、GRS、GLS 單獨(dú)及聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄的曲線下面積分別為0.789、0.548、0.696、0.646、0.886、0.759、0.765、0.730、0.736、0.985；聯(lián)合應(yīng)用的曲線下面積高于各參數(shù)單獨(dú)應(yīng)用，差異均有統(tǒng)計(jì)意義（均P<0.05）。見(jiàn)表4和圖3。

圖3 各指標(biāo)單獨(dú)及聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄的ROC曲線圖

表4 各指標(biāo)單獨(dú)及聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄的ROC曲線分析

討 論

近年來(lái)，冠心病的發(fā)病率逐漸升高，若未能及時(shí)救治可導(dǎo)致心肌供血不足及冠狀動(dòng)脈狹窄，進(jìn)而發(fā)生器質(zhì)性病變和心肌功能障礙，嚴(yán)重威脅患者生命，故需盡早進(jìn)行心功能評(píng)估，為患者病情評(píng)估、治療方案制定及預(yù)后提供科學(xué)依據(jù)。常規(guī)超聲心動(dòng)圖主要通過(guò)測(cè)量LVEF、觀察室壁運(yùn)動(dòng)來(lái)評(píng)估心功能，但LVEF無(wú)法準(zhǔn)確判定早期冠心病患者心功能損害情況，對(duì)操作醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)依賴性高，主觀性強(qiáng)［7］。二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)和多普勒超聲更具有科學(xué)性、簡(jiǎn)便性，但心臟運(yùn)動(dòng)是三維立體的，其難以全面評(píng)估復(fù)雜心臟運(yùn)動(dòng)，故臨床應(yīng)用有一定局限［8］。3D-STI 技術(shù)能夠很好地解決跨平面無(wú)法追蹤的問(wèn)題，在三維空間內(nèi)建立運(yùn)動(dòng)軌跡，連續(xù)分析心臟全容積圖像，更準(zhǔn)確地計(jì)算組織速度、扭轉(zhuǎn)、應(yīng)變、位移等參數(shù)［9］。

動(dòng)脈粥樣硬化累及循環(huán)系統(tǒng)中的中、大型動(dòng)脈，大動(dòng)脈彈性不僅與心腦血管事件發(fā)生密切相關(guān)，還與頸動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生有一定關(guān)系，故動(dòng)脈彈性功能已成為臨床心血管疾病研究的熱點(diǎn)［10］。由于頸動(dòng)脈解剖位置表淺，易于尋找及固定，因此臨床常通過(guò)檢查頸動(dòng)脈來(lái)預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈病變情況。本研究結(jié)果顯示，輕、中、重度組Eρ、AI、β、PWVβ 均高于對(duì)照組，AC低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），且狹窄程度越嚴(yán)重，AC 越低，Eρ、AI、β、PWVβ 越高，提示冠心病患者AC 降低，應(yīng)變彈性系數(shù)和僵硬度隨之增加。另外，本研究相關(guān)性分析顯示，冠狀動(dòng)脈狹窄程度與Eρ、AI、β、PWVβ 均呈正相關(guān)，與AC 呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），說(shuō)明頸動(dòng)脈血管超聲能較好地預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄嚴(yán)重程度。與郭萌等［11］研究結(jié)論基本一致。表明頸動(dòng)脈血管超聲能動(dòng)態(tài)觀察動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展，有助于早期治療和干預(yù)，對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄程度的評(píng)估具有較好價(jià)值。但該方法易受鈣化斑后方聲影、操作者經(jīng)驗(yàn)、血管位置、超聲分辨率等因素影響，導(dǎo)致誤診［12］。

有學(xué)者［13］認(rèn)為心肌帶分為心尖環(huán)和基底環(huán)，兩者包繞可構(gòu)成內(nèi)、中、外三層結(jié)構(gòu)，不同心肌纖維走行在心動(dòng)周期中發(fā)揮不同作用，GAS、GCS、GRS、GLS 能反映左室應(yīng)變情況和心肌全層功能。本研究結(jié)果顯示，輕、中、重度組左室應(yīng)變指標(biāo)均低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），說(shuō)明當(dāng)冠心病患者出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)，可影響心肌全層功能，檢測(cè)左室應(yīng)變指標(biāo)能夠盡早發(fā)現(xiàn)心肌早期缺血改變［14］。本研究相關(guān)性分析顯示，冠狀動(dòng)脈狹窄程度與GAS、GCS、GRS、GLS 均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），提示左室應(yīng)變指標(biāo)是評(píng)估冠心病患者早期心功能改變的有效指標(biāo)，但各指標(biāo)單獨(dú)應(yīng)用可能因患者心律不齊等因素出現(xiàn)誤判［15］。

本研究進(jìn)一步行ROC曲線分析，結(jié)果顯示Eρ、AI、β、PWVβ、AC、GAS、GCS、GRS、GLS及其聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄的AUC分別為0.789、0.548、0.696、0.646、0.886、0.759、0.765、0.730、0.736、0.985，建議聯(lián)合篩查更能夠了解心功能狀態(tài)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈狹窄程度。但若條件受限僅可選擇單項(xiàng)篩查者，建議頸動(dòng)脈血管超聲指標(biāo)以Eρ、AC 為主，左室應(yīng)變指標(biāo)以GCS、GRS為主。

綜上所述，3D-STI技術(shù)聯(lián)合頸動(dòng)脈血管超聲能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度，是評(píng)價(jià)其心功能的可靠方法。但本研究樣本量較少，有待今后大樣本研究的進(jìn)一步分析。