收縮期縱向應變評估冠狀動脈搭橋圍術期左心室收縮功能變化

陳尚瑜,薛寅瑩,肖繼來,宋曉春,沈 驍,洪 亮,李俁亭,章 淬

(南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院,南京市第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科,江蘇 南京 210006)

冠狀動脈搭橋術(coronary artery bypass graft, CABG)是使冠狀動脈再血管化的有效方法,但心包切口可使左心室形態(tài)由橢球形變?yōu)榍蛐?隨之導致左心室縱向應變(longitudinal strain, LS)減低而徑向應變增高[1]。相比徑向應變,LS對心臟收縮功能的影響更大[2],且用于評估左心室收縮功能較左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection function, LVEF)更加準確、可靠[3]。二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI) 無角度依賴性、時間分辨率高和可重復性高,可獲得收縮期LS[4]。目前以LS評估CABG后心功能的相關研究大部分針對術后中遠期[5]。本研究以收縮期LS評估冠心病(coronary artery disease, CAD)患者CABG圍術期左心室整體及各節(jié)段收縮功能變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性招募2020年12月—2021年11月70例于南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院接受首次CABG的存在3支冠狀動脈病變的成年CAD患者,術前為竇性心律或規(guī)律起搏心律,術中均接受左冠狀動脈前降支搭橋(2～4根)。排除無法獲得清晰圖像、合并瓣膜性心臟病或卵圓孔未閉以外的其他先天性心臟病或術后存在新發(fā)心房顫動等心律失常者共29例。最終納入的41例中,男31例、女10例,年齡41～76歲、平均(63.2±9.4)歲;根據(jù)術前左心室收縮期整體LS(global LS, GLS)分為3組[6]:正常組(A組,GLS≤-18.1%)6例,輕度下降組(B組,-18.1%-14.0%)13例。記錄各組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、既往病史、歐洲心血管手術危險因素評分(European system for cardiac operative risk evaluation, EuroSCORE)、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、手術時長、機械通氣時長及住ICU時長、術前LVEF和VTI及組內(nèi)術前LVEF保留(LVEF≥50%)者占比等。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(KY20220518-01-KS-01)。

1.2 儀器與方法 采用 GE Vivid Q便攜式超聲機,配備頻率1.7～3.4 MHz的M3S超寬頻電子相控陣探頭及自動功能成像(automated functional imaging, AFI)系統(tǒng)。分別于術前、手術當日、術后第3日及第7日,針對左心室以Teich法測量LVEF、主動脈瓣血流速度時間積分(velocity time integral,VTI),以及整體及各節(jié)段收縮期LS。參照指南[7]留取標準切面并進行測算,每個切面至少留取連續(xù)3個心動周期圖像。采用AFI系統(tǒng)分析心肌全層LS(圖1);對于“不成功節(jié)段”,如跟蹤質(zhì)量滿意,可進行手動微調(diào)直至成功。以3個心動周期的平均值作為左心室GLS及節(jié)段應變值。

圖1 患者男,59歲,CAD,不穩(wěn)定型心絞痛,心功能Ⅲ級 A.術前牛眼圖示左心室GLS -9.0%,LVEF 39%; B.術后第7日牛眼圖示左心室GLS -8.3%,LVEF 41%

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以±s描述正態(tài)分布計量資料,采用方差分析進行組間比較;以中位數(shù)(上下四分位數(shù))描述偏態(tài)分布計量資料,采用Kruskal-Wallis檢驗進行組間比較;以例(%)描述計數(shù)資料,組間行χ2檢驗。采用重復測量方差分析或廣義估計方程分析各指標在不同時間點間的差異,以Bonferroni法進行事后比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料 C組糖尿病患者占比高于B組(校正P<0.05);C組住ICU時長高于,而術前LVEF及組內(nèi)術前LVEF保留者占比均低于A、B組(校正P均<0.05);A、B組間術前LVEF差異無統(tǒng)計學意義(校正P均≥0.05)。經(jīng)多重比較,各組術前VTI差異無統(tǒng)計學意義(表1)。各組間其他基本資料差異均無統(tǒng)計學意義(P均≥0.05)。

表1 3組CAD患者基本資料比較

2.2 LVEF、GLS及VTI超聲檢查結(jié)果 A組CABG圍術期各時間點GLS不完全一致(P=0.037),但事后比較其間GLS差異均無統(tǒng)計學意義(校正P均>0.05);B組術后各時間點GLS均低于術前且以術后當日最低(校正P均<0.001),而術后第3與第7日GLS差異無統(tǒng)計學意義(校正P=1.00);C組圍術期各時間點GLS差異均無統(tǒng)計學意義(校正P均>0.05)。B組術后當日VTI低于術前(校正P=0.022),而A、C組圍術期VTI及各組圍術期LVEF差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表2。

表2 41例CAD患者CABG圍術期左心室收縮功能檢查結(jié)果比較

2.3 左心室各節(jié)段收縮期LS結(jié)果 41例CABG術前、術后當日及第3日,左心室基底段LS均低于中間段和心尖段(校正P均<0.01),而術后第7日左心室各節(jié)段LS差異無統(tǒng)計學意義(P=0.145)。相比術前,術后當日及第3日左心室基底段及術后各時間點左心室中間段和心尖段的LS均有所下降(校正P均<0.05),以術后當日心尖段降幅最大;左心室各節(jié)段術后第3與第7日LS差異均無統(tǒng)計學意義(校正P均>0.05,表3)。

表3 41例CAD患者CABG圍術期左心室各節(jié)段收縮期LS結(jié)果比較

3 討論

左心室心肌細胞運動形成左心室長、短軸及環(huán)向和扭轉(zhuǎn)收縮運動[8],計算LVEF時包含圓周應變二次項及GLS一次項[9],導致其對LS相對不敏感。在缺血性損傷早期,心肌重構(gòu)可致GLS發(fā)生變化,而此時LVEF可尚正常[10],故以GLS可識別射血分數(shù)保留型CAD患者左心室收縮功能障礙[11]。本研究C組13例GLS重度下降患者中,5例(38.46%)術前LVEF≥50%,證實左心室縱向收縮功能受損CAD患者出現(xiàn)GLS重度下降時,其LVEF仍可能正常。

CABG創(chuàng)傷及體外循環(huán)造成的缺血再灌注損傷等[12]可致左心室收縮功能短暫下降及延遲恢復。LABUS等[13]研究表明,術前射血分數(shù)保留的接受CABG患者左心室GLS在手術結(jié)束后至出院前均低于術前,而LVEF則無明顯差異。本研究B組術后各時間點GLS均低于術前且以術后當日最低,而術后第3與第7日GLS無明顯差異;A組圍術期GLS存在整體差異,但術后各時間點與術前相比均無明顯差異,可能與該組樣本偏少有關;C組圍術期各時間點之間GLS與VTI均無明顯差異,提示CABG術前GLS重度下降的CAD患者術后當日GLS下降程度較輕,且術后1周內(nèi)無明顯改善,考慮與其左心室心肌重構(gòu)嚴重、存活心肌較少[14],以及病變嚴重靶血管無法完全再血管化[15]有關。

本研究發(fā)現(xiàn)各組左心室各節(jié)段收縮期LS改變規(guī)律相似,均為基底段最弱而心尖段最強,與CHEN等[16]的結(jié)果相似;與術前相比,除術后第7日基底段外,術后各節(jié)段LS均較下降,且以術后當日心尖段降幅最大,而各節(jié)段術后第3與第7日LS無明顯差異,與既往相關研究[17]相似。圍術期心尖段變化規(guī)律與冠狀動脈走行有關:心尖段由左前降支遠端供血,隨著左前降支下行,血管分支增多、管腔變細,此為體外循環(huán)狀態(tài)下心尖段心肌灌注不足的基礎,導致該段心肌缺血嚴重且時間較長,血流再灌注后更易產(chǎn)生缺血再灌注損傷。

綜上,CABG術前GLS輕度下降的CAD患者術后當日左心室縱向收縮功能下降,并于術后1周內(nèi)部分恢復;左心室各節(jié)段中,CABG對心尖段LS的影響最為顯著。本研究的主要局限:為單中心研究,納入樣本偏少且分布不均,有待累積更多病例開展多中心研究進一步觀察。