手持式超声心动图参数与急性冠脉综合征患者冠状动脉病变程度的相关性研究

王世祥，王斌，郭国锋，陈晞明

本研究价值：

本研究大胆利用最新的手持式超声心动图来验证其是否可评估冠状动脉严重程度，为急诊胸痛患者提供病情严重程度迅速评估的手段，为帮助患者选择最快捷、最合适的治疗方案提供有益参考。

急性冠脉综合征（ACS）是发病率和病死率较高的心血管疾病，主要分为ST段抬高型心肌梗死（STEMI）、非ST段抬高型心肌梗死（NSTEMI）和不稳定型心绞痛（UA），其中NSTEMI与UA合称为非ST段抬高型急性冠脉综合征（NSTE-ACS）。每年全世界约有250万胸痛患者被诊断为ACS，其中30%为STEMI［1］。由于缺乏有效、快速和无创的方法诊断ACS，以致耽误病情，国内外多项研究已证明超声心动图能较准确地诊断冠心病（CAD）及冠状动脉严重程度，而手持式超声心动图（HHE）因其廉价、便携、准确、无创等特点，近年来在急诊患者心功能的评估、临床诊断、危险分层及预后预测等方面的应用日益增加［2-7］。HHE能够准确地评估左心室射血分数（LVEF）、心室大小、局部室壁运动以及心包积液，经验丰富的医师可以利用其更方便地对ACS患者进行床边快速评估，但其目前在急诊胸痛患者中的应用仍较少，原因是其对瓣膜病变的评估效果较差且需要医师具有丰富经验［8］。本研究旨在探讨HHE参数与ACS患者冠状动脉病变程度的相关性，为临床应用此无创检查评估ACS患者早期病情严重程度提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2017年9月—2018年9月广州医科大学附属第三医院心内科因胸痛急诊住院的ACS患者116例进行回顾性分析，其中男71例、平均年龄（63.4±13.0）岁，女30例、平均年龄（73.9±11.1）岁；ACS 分型：STEMI 48 例，NSTEMI 22 例，UA 46 例。纳入标准：根据2016年《急性冠脉综合征急诊快速诊疗指南》［9］，依据典型临床表现、心电图动态改变、肌钙蛋白（cTn）水平及经皮冠状动脉造影术确诊为ACS。排除标准：（1）入院时合并急/慢性心功能不全、肝肾功能衰竭、甲状腺功能疾病等；（2）患有肺部疾病、血压未得到控制的高血压、脑血管疾病急性期、恶性肿瘤等患者；（3）各种恶性心律失常、先天性心脏病、心肌病、心脏瓣膜病患者；（4）既往有经皮冠状动脉介入治疗（PCI）、冠状动脉旁路移植术（CABG）史或正在服用各类激素者。

1.2 临床资料收集方法 记录患者性别、年龄、高血压病史、糖尿病病史。所有患者入院即刻抽取静脉血检测尿酸、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、糖化血红蛋白（HbA1c）、N末端脑钠肽前体（NT-proBNP），并行床边12或18导联心电图。24 h内抽取患者空腹静脉血行常规生化检测并在冠状动脉造影前行急诊床边便携式二维超声多普勒检查，采用美国GE Vscan HHE仪，探头频率为2～4 MHz。患者保持呼气末屏气左侧卧位，所有测量在标准切面进行。参数有室间隔厚度（IVS）、左心室后壁厚度（LVPW）、左心室舒张末期内径（LVEDD）、左心房内径（LAD）、左房室瓣口血流速度E峰（MVEp）、左房室瓣口血流速度A峰（MVAp）、左房室瓣口血流速度E峰与A峰比值（E/A）、左心室短轴缩短率（LVFS）、LVEF。所有超声心动图由同一位经验丰富的超声科医师进行操作及分析，其对所有临床数据未知。根据冠状动脉造影结果，以冠状动脉直径狭窄率≥50%病变累及主要冠状动脉支数为冠状动脉病变支数，累及左主干者按同时累及前降支和回旋支计算。冠状动脉狭窄程度为狭窄部位与临近正常管径比较减少的百分比，采用Gensini评分法对各支冠状动脉狭窄率进行定量评定：≤25%为1分，26%～50%为2分，51%～75%为4分，76%～90%为8分，91%～99%为16分，100%为32分，再乘以病变所在血管段不同系数，Gensini评分为各段积分之和。

1.3 统计学方法 应用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析。对所有计量资料先行正态性检验，若符合正态分布以（x ±s）表示，再行方差齐性检验，若方差齐多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较均采用LSD-t检验；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验，等级资料比较采用秩和检验；两变量间的相关性分析采用Pearson相关分析；ACS患者冠状动脉病变程度的影响因素分析采用多元线性回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同ACS分型患者临床资料比较 不同ACS分型患者性别、年龄、尿酸、TG、HDL-C、HbA1c、IVS、LVPW、MVEp、MVAp、E/A比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；不同ACS分型患者高血压病史、糖尿病 病 史、TC、LDL-C、NT-proBNP、LVEDD、LAD、LVFS、LVEF、冠状动脉病变支数、Gensini评分比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。NSTEMI、STEMI患者有高血压病史、糖尿病病史者所占比例及TC、LDL-C、Gensini评分高于UA患者，LVEDD大于UA患者，冠状动脉病变支数多于UA患者，LVFS低于UA患者，差异有统计学意义（P＜0.05）；STEMI患者NT-proBNP高于UA患者，LAD大于UA患者，LVEF低于UA患者，Gensini评分高于NSTEMI患者，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

2.2 ACS患者部分指标与Gensini评分的相关性分析 Pearson相关分析结果显示，ACS患者TC、LDL-C、NT-proBNP、LVEDD、LAD 与 Gensini评 分呈正相关，而LVFS、LVEF与Gensini评分呈负相关（P＜0.05，见表2）。

表1 不同ACS分型患者临床资料比较Table 1 Comparison of clinical data of patients with different types of ACS

2.3 ACS患者冠状动脉病变程度影响因素的多元线性回归分析 以ACS患者Gensini评分为因变量（赋值：连续性变量），以TC、LDL-C、NT-proBNP、LVEDD、LAD、LVFS、LVEF为自变量（赋值：均为连续性变量），进行多元线性回归分析，结果显示，NT-proBNP、LVFS是ACS患者Gensini评分的影响因素（P＜0.05，见表 3）。

3 讨论

ACS的诊断主要依据临床表现、危险因素、多次心电图评估、重复心脏生物标志物评估、无创心脏运动负荷试验以及侵入性冠状动脉造影。现已经提出了基于临床评分、影像学和高灵敏度生物标志物的加速诊断方案［10］。临床实践中最流行的风险评分系统是TIMI和GRACE风险评分［11］。STEMI和NSTE-ACS具有相同的病理、并发症和危险因素。但在STEMI患者中心电图ST段抬高可预测急性冠状动脉闭塞并具有高特异性，而在NSTE-ACS患者中，心电图改变是无特异性的，对急性冠状动脉闭塞的诊断能力有限，灵敏度仅为70%［11］。而生物标志物需要相当长的时间才能发生改变，因此许多患者必须接受广泛的风险评估，包括12或18导联心电图、心肌酶和cTn动态复测、冠状动脉计算机断层血管造影（CTA），必要时还要行冠状动脉造影（CAG），造成了大量的医疗资源浪费，且患者可能遭受辐射和潜在的肾损伤。而早期快速诊断ACS尤为重要，尤其是对于NSTEMI患者，可以减少血管造影时间、血管重建时间、心肌功能损伤及恶化，尤其是对血管造影显示有冠状动脉闭塞的患者。HHE因其廉价、便携、准确、无创等特点，近年来在急诊患者心功能的评估、临床诊断、危险分层及预后预测等方面的应用日益增加。HHE能够准确地评估LVEF、心室大小、局部室壁运动以及心包积液，此外，经验丰富的医师还可以利用其更方便地对ACS患者进行床边快速评估［8］。有研究表明，在胸痛住院患者中，超声心动图能够准确地检测CAD及冠状动脉病变程度，其诊断CAD的灵敏度为93%，特异度为75%［3-4］。而HHE可以实现心脏实时成像并即刻发现各种异常，可对心脏结构和功能进行准确、定量评估，对临床诊断有重要意义。对于急诊患者影像学检查应首选HHE，因其可快速缩短患者接受适当和必要治疗的时间，对快速筛选胸痛高危患者具有积极意义。

表2 ACS患者部分指标与Gensini评分的相关性Table 2 Correlation between some indexes and Gensini score of ACS patients

表3 ACS患者冠状动脉病变程度影响因素的多元线性回归分析Table 3 Multiple linear regression analysis of factors affecting the degree of coronary artery disease in ACS patients

ACS后冠状动脉急性缺血、狭窄、闭塞可引起心功能的迅速改变，并可能在几秒内发生心内膜下纤维缺血。在没有心电图ST段抬高诊断证据的患者中，超声心动图甚至在心肌生物标志物阳性之前就有可能识别早期室壁运动异常。在急性发作期，通常使用二维成像方式来识别心肌整体收缩功能，尤其是节段性室壁运动异常。而左心室收缩功能迅速改变可通过LVEF进行量化，LVEF和LVFS均是衡量左心室收缩功能的主要指标。LVEF被认为是ACS患者死亡的主要预测因素［12］，LVEF≤40%是急性心肌梗死患者发病1个月后不良预后的独立预测因子［11］。故可通过评估左心室收缩和舒张功能来评估ACS患者预后。KEDDEAS等［13］研究发现，NSTEMI患者血管闭塞的主要预测因素是患者年龄较大、LVEF偏低；EEK等［14］研究发现，NSTEMI组患者LVEF、左心室收缩功能与非急性冠状动脉闭塞组比较有统计学差异（P＜0.01）。而本研究结果显示，ACS患者TC、LDL-C、NT-proBNP、LVEDD、LAD与Gensini评分呈正相关，而LVFS、LVEF与Gensini评分呈负相关；多元线性回归分析结果显示，NT-proBNP、LVFS是ACS患者Gensini评分的影响因素；提示在不同临床分型及ACS患者中，随着冠状动脉病变程度逐渐加重，NT-proBNP、LVFS随之改变。

ACS后心肌缺血坏死，心肌细胞减少、心肌细胞适应性增大、细胞外基质纤维化，梗死区扩展膨出及非梗死区心室壁负荷增加，并伴心功能不全，交感神经系统、肾素-血管紧张素-醛固酮轴、血管加压素、利钠肽等代偿机制的活性增加，最终导致心脏重构［15］。心脏重构不仅影响心室，而且影响心房，而心房是心室收缩期的贮液器、舒张早期的导管、舒张晚期的收缩室以及释放利钠肽等的体积传感器。心肌梗死后的心室结构和功能改变可引起心室收缩和/或舒张功能异常，进而导致心房压力和容量增加，最终导致心房重塑。增大的心房最初可增强心房收缩能力，但随着扩张达到纤维长度的阈值，这种增强便开始下降，根据Frank-Starling原理，进一步扩大会导致心房功能障碍。ACS也可通过对心房心肌的直接缺血损伤而影响心房功能。有研究表明，心房功能障碍出现在心室功能障碍之前［16］。左心房大小与左心室舒张功能和左心室充盈压力有关，已被证明可以预测急性心肌梗死患者预后［17］。本研究结果显示，NSTEMI、STEMI患者LVEDD大于UA患者，STEMI患者NT-proBNP高于UA患者、LAD大于UA患者；ACS患者NT-proBNP与Gensini评分呈负相关，LVEDD、LAD与Gensini评分呈正相关；提示在不同临床分型及ACS患者中，随着冠状动脉病变程度逐渐加重，NT-proBNP逐渐升高，而LVEDD和LAD逐渐扩大。

ACS患者舒张功能障碍早于收缩功能障碍，因此，舒张功能检测结果对于早期决定ACS患者是否被接纳或出院以及是否需要早期再灌注治疗是非常重要的。此外，心肌梗死后舒张功能障碍还与梗死范围、出院后再入院率高和预后差有关［17］。但左心室舒张功能评估较为复杂，需综合评估，仅E/A不能准确评估患者左心室舒张功能。本研究结果显示，不同ACS分型患者E/A间无差异，提示E/A不能准确评估患者左心室功能病变情况。目前除LVEF外，其他超声心动图参数很少被作为危险评分系统中的指标［11］。故本研究增加了IVS、LVPW、LVEDD、LAD、MVEp、MVAp、E/A、LVFS等更多超声心动图参数进行研究。

综上所述，HHE参数中，LVEDD、LAD与ACS患者冠状动脉病变程度呈正相关，LVFS、LVEF与ACS患者冠状动脉病变程度呈负相关，且LVFS是ACS患者冠状动脉病变程度的影响因素，临床可利用上述参数迅速评估急诊ACS患者冠状动脉病变程度。但本研究尚存在一定局限性：纳入样本量较小，是单中心研究且未进行随访；本研究未与常规超声心动图检测结果进行对比分析，结果可能存在一定偏倚；本研究仅用HHE，而未行更精确的二维应变超声心动图（2D-SE）［18］或二维散斑跟踪超声心动图（2D-STE）［2，16］，容易引起误差［19］；观察指标设置较少，未能多次复查，不能有效、准确地评估ACS患者心功能变化。

作者贡献：王世祥进行文章的构思与设计，撰写论文，负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责、监督管理；王斌进行研究的实施与可行性分析；郭国锋、陈晞明进行数据收集和统计分析。

本文无利益冲突。