老年冠状动脉粥样硬化性心脏病患者三维超声心动图特征及与左室收缩功能的相关性研究

由于冠状动脉供血不足，冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者心肌细胞缺血缺氧而发生继发性改变，包括纤维化、脂肪化及坏死等，进一步引起心脏收缩及舒张功能异常[1]。心脏扭转运动与其收缩功能存在密切关系，正常心脏运动具有规律性的扭转运动，而冠心病患者心脏扭转运动存在不同程度的改变[2]。三维超声心动技术采用全容积扫描，可监测心脏三维空间运动状况，准确评价左心室收缩功能，较常规二维超声检查具有明显的优势[3-4]。本研究观察老年冠心病患者三维超声心动图特征，并分析其与左室收缩功能的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

纳入标准：(1)根据临床表现及辅助检查，符合2013 年欧洲心脏病学会(ESC)指南中关于冠心病的诊断标准[5]；(2)年龄65～80岁；(3)自愿接受心脏超声检查。排除标准：(1)先天性心脏病、心脏瓣膜病及心脏手术史者；(2)严重心律失常者；(3)临床及辅助检查资料不全者；(4)无法配合研究者。

选取2018年3月至2019年6月在朝阳市中心医院治疗的150例老年冠心病患者为观察组，其中男性89例，女性61例，年龄65～80岁，平均(72.1±6.7)岁，病程6～20年，平均(12.3±4.5)年。选择健康志愿者60例为对照组，其中男性33例，女性27例，年龄65～80岁，平均(73.7±5.1)岁。两组年龄、性别构成无统计学差异，具有可比性。所有入选者均签署知情同意书。

1.2 方法

采用飞利浦EPIQ7C彩色多普勒超声成像系统，S5-1探头，频率1.0～5.0 MHz。检查前嘱受检者静息至少20 min，检查过程中需配合平静呼吸并适当变换体位。采用左侧卧位，充分暴露检查部位，经胸壁进行超声检查，首先进行二维超声检查，获得四腔心平面后变换探头方向以观察心腔、心室流出道及各瓣膜情况，测量相关参数。在四腔心图像显示最佳时动态观察心脏运动状态，并采集5个心动周期心尖两腔及左室基底段、中间段、心尖段3个短轴图像，保存传输至后处理工作站。

采用机器自带后处理软件对图像进行处理和分析，QLAB 软件选择心内膜显示清晰图像进行三维图像处理及分析，计算左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)。以心尖四腔、心尖两腔、基底段、中间段、心尖段短轴平面为参考，设定心尖四腔和两腔心平面为追踪运动标定点。获得左室整体扭转角度峰值(PGT)、左室基底段扭转角度峰值(PBT)、左室中间段扭转角度峰值(PMT)、左室心尖段扭转角度峰值(PAT)、左室整体扭转角度达峰时间(TPGT)、左室基底段扭转角度达峰时间(TPBT)、左室中间段扭转角度达峰时间(TPMT)、左室心尖段扭转角度达峰时间(TPAT)、整体心肌长轴应变(GLS)，所有数值均计算5个心动周期，取其均值。

1.3 统计学分析

采用SPSS25.0软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验，Pearson相关系数描述分析PGT、PBT、PMT、PAT、GLS与LVEF、LVEDV、LVESV 的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者三维超声空间运动指标的比较

观察组PAT和GLS均明显低于对照组，差异有统计学意义(P均<0.05)。两组PGT、PBT、PMT、PAT、TPGT、TPBT、TPMT、TPAT的差异均无统计学意义，见表1和2。

表1 两组PGT、PBT、PMT及PAT的比较

表2 两组TPGT、TPBT、TPMT及TPAT的比较/ms

2.2 两组患者LVEF、LVEDV、LVESV的比较

观察组LVEF明显低于对照组，LVEDV、LVESV明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组LVEF、LVEDV、LVESV的差异

2.3 观察组心脏三维运动指标与左室收缩功能指标的相关性分析

相关性分析显示，观察组患者PAT、GLS与LVEF呈正相关(P<0.05)，与LVEDV、LVESV呈负相关(P<0.05)。PGT、PBT、PMT与LVEF、LVEDV、LVESV无明显相关性(P>0.05)，见表4。

表4 观察组心脏三维空间运动指标与左室收缩功能指标的相关性分析

注：(1)为P<0.05

3 讨论

正常心脏在舒缩运动过程中存在小幅度的扭转运动，它是导致心脏产生三维空间位置移动的主要原因。受跨壁应力、心外膜及心外膜下心肌纤维收缩力及收缩方向差异的影响，冠心病患者心肌扭转运动可能发生较大的改变[6-7]。长期缺血缺氧会导致冠心病患者心肌细胞发生一系列变化，病变心肌细胞排列紊乱，存在继发性纤维化或脂肪化，局部心肌变薄，收缩功能减弱或消失[8]。心肌细胞病变会进一步引起冠心病患者心脏功能的改变，主要表现为心脏射血功能降低，心脏扭转功能受抑[9]。

三维超声采用容积扫描技术，对扫描范围内数据进行各项同性采集，可行各方位断层重建，准确反映心脏运动功能[10]。本研究结果显示观察组PAT明显低于对照组，提示冠心病患者左室尖段扭转运动改变最显著，这可能与冠心病患者左前降支病变发生率最高有关；局部心肌缺血或坏死不足以导致整个心脏扭转运动及角度变化，因此，其他部位扭转运动变化不显著，两组PGT、PBT、PMT、PAT、TPGT、TPBT、TPMT、TPAT比较差异无统计学意义。本研究还显示，GLS明显低于对照组，提示老年冠心病患者心内膜下心肌收缩功能明显下降，心内膜缺氧缺血会导致心内膜下心肌纤维形态及功能异常，从而导致GLS发生显著变化[11-12]。心内膜供血主要来自冠状动脉末端分支，当心脏血流灌注降低、单支或多支冠状动脉分支狭窄时，心内膜供血可能明显降低，引起心内膜下心肌纤维功能异常[13]。在心脏功能指标方面，本研究显示观察组LVEF明显低于对照组，LVEDV、LVESV明显高于对照组，差异有统计学意义，这与以往研究结果一致[14-15]。相关性分析显示，观察组患者PAT、GLS与LVEF呈正相关，与LVEDV、LVESV呈负相关，提示冠心病患者射血功能明显降低，并且发生一定程度的左室重构，且两者之间存在密切相关性，其中PAT与LVEF、LVEDV、LVESV的相关系数最高，这可能与左室心尖部收缩运动在左心室射血过程中发挥作用较大有关。