应用斑点追踪技术评估STEMI病人PCI术后左心室局部收缩功能的改变情况及其临床意义

急性心肌梗死特别是急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevated myocardial infarction，STEMI)由于发病率和死亡率较高[1]，严重危害人类健康[2]。二维斑点追踪技术(2D-speckle tracking echocardiography，2D-STE)可以实时追踪整个心动周期内心肌斑点的位置，能够对追踪每个斑点及比较斑点间的相对运动，同时得到心脏室壁各个节段以及整体的参数，可从多方向反映心肌的应变[3]，快速定量获得心肌每个节段的应变值[4]，成为目前评价心肌功能最常用的临床检查方式。三维斑点追踪技术(3D-speckle tracking echocardiography，3D-STE)不受组织多普勒的角度依赖及二维空间限制[5]，测得的左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume，LVESV)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)较普通超声心动图更精确。斑点追踪技术(STE)可以检测STEMI后心肌缺血坏死所致的局部或整体室壁运动改变，并评价相应心肌的复杂形变及局部收缩功能恢复情况。美国超声心动协会将左心室分成17段(6个基底段、6个中间段、4个心尖段，1个心尖部)，左前降支(left anterior descending，LAD)供血区包括：前间隔基底段(BAS)、前间隔中间段(MAS)、室间隔心尖段(ApS)、前壁基底段(BA)、前壁中间段(MA)、前壁心尖段(ApA)和心尖部(Apex)[6]。

既往研究多着重于STEMI或冠心病病人经皮冠状动脉介入(PCI)术后整体收缩功能改变，对于局部区域收缩功能了解甚少，为探讨STEMI病人急诊PCI术后左心室局部收缩功能改变及临床意义，本研究选取31例STEMI病人作为研究对象，量化分析心肌梗死后局部室壁运动，评估此类疾病对于心脏整体功能及预后的影响，为临床治疗提供指导。

1 资料与方法

1.1 临床资料 入选2016年1月—2018年10月徐州医科大学附属医院心内科病人31例，经心电图和心肌酶学检查确诊为STEMI，在症状出现后12 h内完成经桡动脉或股动脉急诊PCI术。入选标准：①既往无心肌梗死；②心电图显示有ST段抬高；③有心肌酶学证据。排除标准：①合并心房颤动或其他快速性心律失常；②不能配合的病人；③合并恶性肿瘤或预计寿命小于1年者。分别在术后1周、1个月、6个月，行二维、三维心脏超声检查，留图脱机用QLAB9.1软件自动测量LAD相应供血节段的左室长轴应变峰值(longitudinal strain，LS)、左室整体平均纵向应变(Global longitudinal strain，GLS)、LVEF、LVESV、LVEDV等参数。对完成随访的STEMI病人进行统计学分析，其中男24例，女7例，年龄35～77(61.0±11.8)岁。

1.2 仪器与方法 彩色多普勒超声仪：飞利浦Philips IE33心脏彩色多普勒超声系统，S5-1三维超声探头，S5-1探头频率1～5 MHz，可行常规超声心动图检查，X3-1矩阵型探头频率1～3 MHz，超声工作站配备 QLAB 9.1定量分析软件进行处理。研究对象取左侧卧位，采集最清晰的连续2个心动周期动态图像。再转换为三维模式，采集最清晰的连续3～4个周期的三维图像。将所获得的二维及三维超声影像数据导入Q-LAB 9.1超声图像处理软件系统，软件设置隐藏病人姓名及年龄信息，定量测量病人左心室17节段纵向峰值应变峰值(MLS)，以及GLS、LVEDV、LVESV等心功能相关指标。详见图1。

图1 QLAB 9.1测量纵向应变及牛眼图

本研究用2D-STE定量测量病人左心室17节段LS、GLS，用3D-STE测量LVEDV、LVESV、LVEF等参数。使用MLS表示LAD供应7个节段的长轴应变平均值，即MLS=(LSBAS+LSMAS+LSApS+LSBA+LSMA+LSApA+LSApex)÷7。随访12～18个月，记录主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)。通过超声心动图测量左心室功能发现如果LVEDV与发病时的基线值相比增加≥15%，则确定发生左心室不良重构[7]，分析以上参数与左室重构的关系。左心室应变一般为负值，应变能力大小与数字有关，数字越大，应变能力越强；与符号无关。

2 结 果

2.1 STEMI病人LAD供应7节段应变改变情况 在LAD供应节段中，有4节段(BAS、MAS、BA、MA)应变能力逐渐升高，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 LAD的7节段应变及MLS、GLS改变情况比较(±s) 单位：%

与术后1周比较，①P<0.05。

2.2 STEMI病人PCI术后左心室整体收缩功能恢复情况 术后1个月、6个月LVEF较1周时明显增加，出院后随访2次LVEF均增加，LVESV在术后1个月、6个月时与术后1周比较差异有统计学意义(P<0.05)。心肌整体收缩功能恢复差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 STEMI病人术后左心室功能比较(±s)

与术后1周比较，①P<0.05。

2.3 术后GLS、MLS与LVEF相关性分析 术后GLS、MLS均为负值，绝对值越大表示应变能力越强，分析与其他参数相关性时，均使用绝对值进行比较。术后3次MLS与GLS的相关系数分别为0.502、0.575、0.581。MLS与LVEF相关性散点图比GLS分布密集。术后随访3次的GLS与相应LVEF相关系数依次为0.457、0.550、0.637，GLS与LVEF呈正相关性(P<0.05)。术后3次MLS与相应LVEF相关系数分别为0.594、0.689、0.714，MLS与LVEF呈正相关性(P<0.05)；MLS相关系数比GLS大，与LVEF相关性更强；且随时间改变，MLS、GLS与LVEF相关系数逐渐增大，相关性更强，关系更加密切。

术后1周时GLS与随访3次LVEF相关系数依次为0.457、0.488、0.505，GLS与随访3次LVEF呈正相关(P<0.05)。术后1周时MLS与随访3次LVEF相关系数依次为0.594、0.607、0.636，MLS与随访3次的LVEF呈正相关(P<0.05)。详见图2、图3。

图2 术后1周MLS与LVEF的相关性分析

图3 术后1周GLS与LVEF的相关性分析

2.4 PCI术后重构组与无重构组MACE的发生率 本研究共随访罪犯血管为LAD病人31例，共随访6～18(15.19±2.15)个月，发生MACE 9例(29.03%)，发生左室重构7例(22.58%)。在重构组7例病人中，3例发生MACE；未重构组24例中6例发生MACE。重构组的MACE发生率高于无重构组，差异无统计学意义(P=0.384)。详见图4。这可能与随访时间过短、随访例数少有关。

图4 重构组与未重构组MACE的发生率比较

2.5 MLS、GLS、LVEF、LVEDV、LVESV、△LS节段的ROC曲线分析 MLS的ROC曲线下面积为0.531，GLS的ROC曲线下面积为0.586，LVEF的ROC曲线下面积为0.471，3者均有相似的诊断价值，诊断价值中等。用△LS节段表示局部7个节段之间应变能力的极差，即△LS节段=∣△LSMAX-△LSMIN∣。LVEDV的ROC曲线下面积为0.607，LVESV的ROC曲线下面积为0.638，△LS节段的ROC曲线下面积为0.651。在最佳截断值(约登指数为0.420)时敏感度为0.571，特异性为0.849。△LS节段在预测左室重构中准确性高于其他测量参数。详见图5。

图5 各个参数的ROC曲线分析

3 讨 论

心肌梗死时局部室壁运动异常是最早的特征性表现，用超声斑点技术可以准确定量分析室壁运动异常[8-9]，刘利等[10]研究表明，在左心室局部收缩功能参数中，LAD供血节段的间隔、 前壁、 心尖帽区的收缩功能参数改善对左室整体收缩功能的影响最为明显。因此，本研究排除左回旋支(LCX)、右冠状动脉(RCA)阻塞的病人，将病变定位于LAD，观察左心室局部收缩功能恢复情况。应变作为新的功能参数不仅能反映心肌的局部运动功能，也能定量测量心脏整体功能，心肌应变随着时间改变的程度称为应变率。该参数能排除时间对形变程度的影响，因此，应变率较广泛地用于评价左室功能。有研究证实，STI可以定量评价心肌缺血程度，纵向应变(LS)和径向应变是冠心病早期心肌缺血的敏感指标，本研究选用纵向应变作为评价心肌收缩能力的指标[11]。

心室结构功能常规评价参数LVEDV、LVESV、LVEF等，2D-STE可以多个方向反映心肌应变[12]，不受角度和心脏摆动的影响；也可以实现沿或垂直超声束方向跟踪[13]。3D-STE能对室壁的局部运动、左室形状等复杂参数进行定量测量[14-17]。本研究应用2D-STE测量LS、GLS，应用3D-STE测量LVEDV、LVESV、LVEF等参数，结果显示STEMI病人行急诊PCI术后，MAS、BAS、BA、MA的LS在术后6个月与1个月比较差异无统计学意义；心尖段3节段(ApS、ApA、Apex)的LS差异均无统计学意义，这可能与心脏外膜血管走形，随着LAD的走形向下，血管分支增多且管腔变细个[18]。手术后血管再通容易产生缺血再灌注损伤，使部分心肌细胞出血、水肿[19]，故恢复起来较为缓慢。如图1所示心尖区域应变能力比基底段及中间段差，在术后1周，牛眼图上可看到梗死或远隔区域有反向运动，可能由于STEMI后心肌出现失同步运动[20]，梗死区运动可出现减弱、消失或矛盾运动，在非梗死区的室壁运动则可以出现暂时性减弱或正常或代偿性增强。

术后1周的GLS、MLS与随访3次的LVEF均呈正相关性，MLS相关系数更高，说明GLS、MLS可以在早期预测STEMI病人远期LVEF情况，尤其是MLS。PCI术后病人心室收缩功能逐渐改善，可能与术后心肌得到再灌注后、缺血受损的心肌细胞慢慢适应并逐渐恢复功能有关， 使左室重构得到抑制和逆转[21]， 从而改善了左室局部收缩功能。

左室重构对术后恢复危险因素、及时识别左室重塑至关重要。本研究中重构组MACE发生率高于未重构组，但两者差异无统计学意义，可能是由于本研究样本数太小，还需扩大样本量进一步研究确定。

本研究使用新参数△LS节段来表示节段间应变能力的差别，发现△LS节段与LVEF不相关(相关系数为0.132，P>0.05)，可能由于△LS节段越大，局部区域应变差别较大，心室各节段收缩能力不一致，进而影响LVEF；△LS节段越小，节段间变化较小，局部节段LS可能均较差，且随访3次没有明显变化，△LS节段过高或者过低均提示心肌收缩能力的异常。分析△LS节段与左室重构的关系，发现△LS节段在预测左室重构中准确

性高于其他测量参数，推测△LS节段可作为预测左室重构，甚至预后的参数。

MLS与LVEF的相关性比GLS更强，可预测病人在PCI术后早期恢复及预后情况。△LS节段作为一个新的参数，不仅可反映术后局部及整体收缩能力的变化，也可预测左室重构及预后。