二維斑點(diǎn)追蹤分層應(yīng)變技術(shù)定量評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈慢血流患者左心室收縮功能的價(jià)值

李瑩超，肖迎聰，任耀龍，楊磊，吉峰，王奕祺

冠狀動(dòng)脈慢血流(coronary slow flow，CSF)是臨床冠狀動(dòng)脈造影(coronary angiography，CAG)檢查中較為常見(jiàn)的冠狀動(dòng)脈低灌注循環(huán)異常現(xiàn)象，可引起不同程度心肌缺血，甚至引發(fā)心肌梗死、惡性心律失常等心血管高危事件，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量及生命安全[1]。目前，CSF的具體發(fā)病機(jī)制尚不明確，臨床表現(xiàn)無(wú)特異性，確診需依賴有創(chuàng)CAG檢查，故漏診、誤診發(fā)生率高，且缺乏早期評(píng)估心肌損害的敏感性指標(biāo)[2]。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(two dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE)突破了常規(guī)超聲心動(dòng)圖的角度依賴，可早期準(zhǔn)確識(shí)別心肌形變信息，量化評(píng)估各層心肌收縮功能，是一項(xiàng)具有較好發(fā)展前景的超聲心動(dòng)圖新技術(shù)[3]。本研究采用2D-STE對(duì)CSF患者左心室心肌分層應(yīng)變特征進(jìn)行分析，探索早期評(píng)估CSF患者左心室收縮功能的超聲學(xué)方法，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年7月—2021年10月于陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科收治并經(jīng)CAG確診的CSF患者48例為研究對(duì)象(CSF組)，男22例，女26例；年齡47～65(52.28±8.64)歲。同時(shí)選取同一時(shí)間段住院并經(jīng)CAG確診為冠狀動(dòng)脈血流正常者48例作為對(duì)照組，男23例，女25例，年齡46～66(53.58±8.76)歲。2組性別、年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(SZFYIEC-PJ-KY-2021年第20號(hào))，患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 CSF病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①CAG明確冠狀動(dòng)脈無(wú)狹窄；②CAG顯示至少1支冠狀動(dòng)脈存在造影劑充盈延遲，即CTFC>27[4]。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①CAG明確冠狀動(dòng)脈慢血流合并痙攣、冠狀動(dòng)脈畸形、心肌橋、冠狀動(dòng)脈夾層、冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張者；②合并存在心力衰竭、病態(tài)竇房結(jié)綜合征、瓣膜性心臟病、先天性心臟病、心肌炎、心肌病者；③合并存在其他系統(tǒng)嚴(yán)重器質(zhì)性疾病者；④影像資料質(zhì)量欠佳，不利于研究分析者。

1.3 觀察指標(biāo)與方法

1.3.1 CAG檢查：采用飛利浦UNIQ大型C臂數(shù)字化減影血管造影機(jī)行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)，2組患者均采用Judkin’s法經(jīng)皮橈動(dòng)脈穿刺依次行左、右冠狀動(dòng)脈造影，每支血管至少行3個(gè)以上多體位投照。冠狀動(dòng)脈血流以TIMI血流幀數(shù)(TIMI frame count, TFC)進(jìn)行診斷[4]。CAG結(jié)果均由2名高年資心血管介入專科醫(yī)師共同判讀。

1.3.2 常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查：采用Philips EPIQ 7C彩色超聲診斷儀，探頭型號(hào)：S5-1,探頭頻率：1～5 MHz。受檢者左側(cè)臥位，于前胸部正確位置貼敷電極片后連接心電圖，囑患者平靜呼吸，分別采集四腔心切面、心尖左心室長(zhǎng)軸切面、兩腔心切面、心尖左心室短軸切面、乳頭肌切面、二尖瓣切面的動(dòng)態(tài)二維超聲圖像；在心尖四腔心切面與心尖兩腔心切面分別勾畫(huà)左心室心內(nèi)膜輪廓，采用Simpson法測(cè)算左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室收縮末期容積(LVESV)、每搏輸出量(SV)及左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。于左心室長(zhǎng)軸切面獲取舒張末期左心室后壁厚度(LVPWT)與室間隔厚度(IVST)。各切面均至少采集5個(gè)心動(dòng)周期，影像資料存盤(pán)以供后期脫機(jī)分析。

1.3.3 圖像脫機(jī)分析：采用Philips Qlab9.0工作站對(duì)超聲影像資料進(jìn)行脫機(jī)分析；軟件系統(tǒng)根據(jù)左心室輪廓自動(dòng)生成感興趣區(qū)，并據(jù)感興趣區(qū)將左心室壁心肌分為下層、中層和外層，分別記錄軟件獲取的以上6切面分層應(yīng)變參數(shù)信息，計(jì)算左心室長(zhǎng)軸切面心肌縱向分層應(yīng)變(global longitudinal strains, GLS)和左心室短軸心肌環(huán)向分層應(yīng)變(global circumferential strains, GCS)平均值，據(jù)左心室心肌3層GLS和GCS計(jì)算內(nèi)外膜應(yīng)變差，即左心室心肌跨壁應(yīng)變梯度，以△GLS與△GCS表示。所有參數(shù)均取5個(gè)心動(dòng)周期獲取結(jié)果的平均值，影像分析由2名高年資超聲專科醫(yī)師共同進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 2組患者臨床資料比較 2組患者的性別、年齡、心率、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、高血壓病史、糖尿病病史、吸煙史等資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 對(duì)照組與CSF組患者臨床資料比較

2.2 2組患者TFC結(jié)果比較 CSF組患者前降支、回旋支、右冠狀動(dòng)脈TFC顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，見(jiàn)表2。

表2 對(duì)照組與CSF組患者冠狀動(dòng)脈TFC比較

2.3 2組患者常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較 2組患者IVST、LVPWT、LVEDV、LVESV、SV、LVEF比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表3。

表3 對(duì)照組與CSF組患者常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

2.4 左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)及應(yīng)變曲線比較 2組患者左心室3層心肌GLS與GCS均從內(nèi)向外逐漸遞減。CSF組患者左心室心內(nèi)膜下層、中層及外層GLS較對(duì)照組各層均明顯降低(P<0.05)，△GLS亦明顯低于對(duì)照組(P<0.05)，而各層GCS、△GCS與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表4及圖1。

表4 對(duì)照組與CSF組患者左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)比較

注：1，2，3對(duì)照組；4，5，6 CSF組

2.5 左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)CSF左心室收縮功能的價(jià)值 ROC曲線結(jié)果顯示，△GLS最佳截?cái)嘀禐?4.765，AUC為0.764，優(yōu)于心內(nèi)膜下層、中層、外層GLS單獨(dú)預(yù)測(cè)效能(Z=2.163、2.653、2.325，P<0.05)，見(jiàn)表5、圖2。

圖2 應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)CSF左心室收縮功能的ROC曲線

表5 左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)CSF左心室收縮功能的價(jià)值

3 討 論

流行病學(xué)調(diào)查資料顯示，在疑診冠心病患者中CSF的診斷率為1%～7%，約80%患者存在典型的反復(fù)發(fā)作性胸痛癥狀，且CSF患者發(fā)生惡性心律失常、急性心肌梗死、猝死的風(fēng)險(xiǎn)較正常人群明顯增高，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量及生命安全[5-7]。目前，學(xué)術(shù)界認(rèn)為CSF的發(fā)生與冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙、炎性反應(yīng)、自主神經(jīng)功能紊亂、胰島素抵抗等多種因素有關(guān)[8-11]，但其具體發(fā)病機(jī)制尚不明確。因此，早期識(shí)別并及時(shí)診斷對(duì)于預(yù)防CSF患者心血管惡性事件的發(fā)生及制定針對(duì)性的治療方案具有重要的臨床意義。

現(xiàn)階段CSF的臨床確診依賴于CAG，但其為侵入性有創(chuàng)檢查，且存在放射暴露、價(jià)格昂貴及無(wú)法實(shí)現(xiàn)短期重復(fù)檢查的缺點(diǎn)，而心電圖、常規(guī)超聲心動(dòng)圖對(duì)于CSF的臨床診斷敏感度及特異度均較低，導(dǎo)致CSF患者的跟蹤隨訪及治療效果評(píng)價(jià)僅憑主觀癥狀判斷，無(wú)客觀、量化影像學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，嚴(yán)重制約了CSF臨床診治。目前，常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查廣泛應(yīng)用于心血管系統(tǒng)疾病診斷與篩查，相關(guān)研究結(jié)果顯示[12]，CSF患者常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)與正常人群比較無(wú)差異，與本研究結(jié)果相一致；分析其原因可能是CSF導(dǎo)致的早期心肌細(xì)胞缺血對(duì)患者心室收縮功能的影響無(wú)法被常規(guī)超聲心動(dòng)圖發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查在CSF診斷方面的不足。

2D-STE基于二維超聲聲像圖超聲斑點(diǎn)分析心肌各節(jié)段應(yīng)變，可對(duì)心肌舒縮功能進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià)，具有不受呼吸、心搏及角度影響的優(yōu)勢(shì)，且準(zhǔn)確度、敏感度高，可重復(fù)性強(qiáng)，是現(xiàn)階段超聲心動(dòng)圖評(píng)估心肌功能的一項(xiàng)新技術(shù)[13-15]。張妍等[16]應(yīng)用2D-STE評(píng)價(jià)CSF對(duì)左心室功能的影響，研究結(jié)果顯示，CSF患者左心室收縮功能二維應(yīng)變參數(shù)均降低，說(shuō)明收縮功能已經(jīng)受損，但未能對(duì)其診斷CSF左心收縮功能的效能進(jìn)行分析及驗(yàn)證。本研究基于2D-STE對(duì)比分析了2組患者左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)發(fā)現(xiàn)，與CAG正常血流患者相比，CSF組患者左心室各層心肌細(xì)胞GLS與△GLS均降低，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而3層心肌中心內(nèi)膜下層GLS降低最為顯著，分析其原因可能與心肌缺血發(fā)生時(shí)最早從心內(nèi)膜下層開(kāi)始有關(guān)，隨著缺血程度的加重該趨勢(shì)從內(nèi)而外依次累及中層及外膜下層。另外，從心肌解剖角度出發(fā)，心內(nèi)膜下層呈螺旋狀排列，故在心肌運(yùn)動(dòng)中為縱向應(yīng)變，而中層心肌呈環(huán)形排列結(jié)構(gòu)，心肌運(yùn)動(dòng)呈環(huán)向應(yīng)變，因此，在輕度缺血發(fā)生時(shí)縱向應(yīng)變受損，而環(huán)向應(yīng)變?nèi)员３终顟B(tài)，可解釋本研究中CSF患者各層心肌GCS與△GCS無(wú)明顯變化。因此，對(duì)于臨床癥狀表現(xiàn)典型，且經(jīng)CAG確診的CSF患者可通過(guò)心內(nèi)膜下層GLS與△GLS定量評(píng)估左心室收縮功能，用于臨床隨訪及療效判定。

另外，心肌特有的排列順序?qū)е铝诵呐K收縮過(guò)程中各層心肌的縱向與環(huán)向應(yīng)變存在跨壁梯度[17]。本研究中也觀察到了該跨壁梯度特征，即心內(nèi)膜層GLS與GCS均最大，而CSF組患者△GLS明顯低于對(duì)照組，其原因可能與心臟搏動(dòng)過(guò)程中心內(nèi)膜心肌細(xì)胞收縮幅度更大、做功更多、氧需求更高、對(duì)缺血更為敏感有關(guān)，因此，心肌受損過(guò)程中心內(nèi)膜下層GLS降低更早、更為明顯。同時(shí)，ROC曲線分析結(jié)果也表明左心室△GLS對(duì)CSF具有較高的診斷效能。而Wang等[18]研究結(jié)果則顯示，CSF組患者△GLS與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與本研究結(jié)果不一致，分析其原因可能與2項(xiàng)研究中研究對(duì)象心肌各節(jié)段缺血程度、冠狀動(dòng)脈病變分布不同有關(guān)。

本研究從實(shí)際臨床問(wèn)題出發(fā)，采用基于2D-STE的左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)對(duì)CSF患者左心室收縮功能進(jìn)行定量分析，明確了心內(nèi)膜下層心肌GLS與△GLS可作為評(píng)價(jià)CSF患者左心室收縮功能的敏感性指標(biāo)，補(bǔ)充了CSF臨床缺乏可靠、無(wú)創(chuàng)隨訪與療效評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。但本研究樣本容量較少，觀察周期較短，后期將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量開(kāi)展多中心臨床研究，以期為CSF的早期診斷、病情評(píng)估及療效評(píng)價(jià)提供更為可靠的研究數(shù)據(jù)。

利益沖突:所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

李瑩超：設(shè)計(jì)研究方案，實(shí)施研究過(guò)程，論文撰寫(xiě)；肖迎聰：分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，論文審核；任耀龍、楊磊：實(shí)施研究過(guò)程，數(shù)據(jù)收集；吉峰、王奕祺：統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，論文終審