超声斑点追踪成像技术预测老年STEMI患者再灌注损伤的价值

钟文津 景香香 唐海霞 刘丽莉 张洁

(海南医学院附属海南医院超声科，海南 海口 570311)

急性ST段抬高心肌梗死(STEMI)是心脏冠脉严重缺血、急性闭塞引起的严重心肌缺血损伤，是急性心肌梗死(AMI)的一种，也是临床常见的急危重症之一〔1,2〕。再灌注治疗是挽救缺血心肌，降低病死率的关键〔3〕。但实验证实，再灌注可引起额外的心肌损伤，且高达心肌总损伤的50%，临床将此种现象称之为缺血再灌注损伤(IRI)〔4,5〕。对STEMI患者，IRI的发生无疑是致命的，尤其是老年STEMI患者。现阶段临床为改善这一现状，采用直接心肌缺血适应〔6〕、远端缺血适应〔7〕等临床措施以降低IRI风险，但受AMI发病时间的不确定性、机制不明确等因素影响各有局限，难以推广。有效预测老年STEMI患者IRI风险，对于临床治疗方案的制定至关重要。超声斑点追踪成像(STI)可追踪心肌内回声斑点的三维运动轨迹，分析心肌内纵向、面积、径向、周边应变及应变率，准确反映心肌应变不良的分布〔8〕。张雪晶等〔9〕报道STI可对STEMI患者IRI发挥预测价值，但其未对具体的预测阈值进行探究，仅应用Logistic回归分析了预后影响因素。基于此，本研究拟明确STI预测老年STEMI患者IRI及预后最佳临界值，为其临床应用提供参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 2017年1月至2019年9月海南医学院附属海南医院接受直接经皮冠状动脉介入(PCI)术，且符合纳入与排除标准的111例STEMI患者。患者均参照《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》〔10〕、《中国经皮冠状动脉介入治疗指南(2016)》〔11〕进行规范治疗。其中12例PCI开通梗死相关动脉后2 h内发生急性严重心动过缓、5例严重性心律失常；12例PCI开通梗死相关动脉后前向血流心肌梗死溶栓(TIMI)分级≤2级，且排除外因造影可见的血栓、栓塞、夹层或痉挛等所致的急性闭塞；此29例临床判定为IRI纳入IRI组，其余82例临床判定为非IRI患者纳入non-IRI组。IRI组男19例，女10例；年龄61～86岁，平均(74.01±3.89)岁；广泛前壁心肌梗死22例，下后壁心肌梗死7例；美国纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级Ⅲ级12例、Ⅳ级17例；PCI术前冠脉造影(CAG)显示冠脉左前降支内径狭窄80%～90% 5例、狭窄>90% 8例、完全闭塞2例，左旋支内径狭窄80%～90% 7例、狭窄>90% 6例、完全闭塞1例。non-IRI组男55例，女27例；年龄63～85岁，平均(73.52±3.90)岁；广泛前壁心肌梗死62例，下后壁心肌梗死20例；广泛前壁心肌梗死63例，下后壁心肌梗死19例；NYHA心功能分级Ⅲ级35例、Ⅳ级47例；PCI术前CAG显示冠脉左前降支内径狭窄80%～90% 14例、狭窄>90% 23例、完全闭塞7例，左旋支内径狭窄80%～90% 21例、狭窄>90% 16例、完全闭塞1例。两组PCI术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：①符合STEMI诊断标准〔10〕，且为首发；②均为急诊PCI术患者；③年龄>60岁；④持续性胸痛至梗死相关动脉血流再灌注时间≤6 h；⑤临床资料、影像学资料完整，能满足本次临床研究需求。排除标准：①合并出血性疾病或有出血倾向患者；②合并慢性心功能不全，且心功能分级>Ⅱ级；③并发心搏骤停、心源性休克患者；④合并感染性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病、严重创伤等急慢性的其他系统疾病患者。

1.3方法 超声检查设备为Vivid7.0彩色多普勒超声诊断仪，购自美国GE公司，该超声诊断仪配备M3S探头，探头频率为1.5～4.0 MHz。STI检查时间为PCI术前，检查时患者取左侧卧位，连接心电图，先行常规心电图观察左室壁各节段回声、形态及运动情况，采集心尖长轴3个切面、左室系列短轴切面的连续心率稳定的3个心动周期的二维灰阶图像，确保图像清晰，且心内膜及外膜线完整，帧频>90帧/s；将图像上传至EchoPAC7.0工作站后应用STI软件对图像进行分析，先勾画感兴趣区域(ROI)心肌范围，勾画心肌内膜缘曲线后将ROI宽度调整至与心肌宽度一致；对每个室壁阶段分析给出结果，V代表追踪成功节段，X为追踪不佳节段，此时可手动微调，待系统获得成功节段后准确选取主动脉瓣关闭时间点，自动显示ROI的应变、应变率及旋转角度曲线；图像处理解除后将所获得数据导入Excel，参照文献〔12〕获得STI相关整体及局部应变率及应变指标、扭转及解旋功能指标。

1.4观察指标 (1)整体应变率及应变：整体纵向收缩期应变率(GLSrsys)、达峰时间(T-GLSrsys)、整体纵向等容舒张期应变率(GLSrivr)、达峰时间(T-GLSrivr)、整体纵向收缩期应变(GLSsys)、峰值应变(GLSp)及达峰时间(T-GLSp)；计算收缩后整体及局部的应变指数(PSI)，PSI=(Smax-Ssys)/Smax。(2)局部应变率及应变：局部纵向收缩期应变率(SrLsys)及达峰时间(T-SrLsys)、纵向等容舒张期应变率(SrLivr)及达峰时间(T-SrLivr)、局部纵向收缩期应变率(SLsys)、峰值应变(SLp)及达峰时间(T-SLp)，并分别计算收缩后整体及局部PSI。(3)扭转及解旋功能指标：扭转角度峰值(Ptw)、扭转角度达峰时间(TPtw)、扭转速度峰值(PTV)、扭转速度达峰时间(TPTV)，并计算解旋率(untwR)、解旋减半时间(HTU)。(4)预测价值：受试者工作特征(ROC)曲线分析STI指标预测老年STEMI患者IRI的临界值、敏感度及特异度。

1.5统计学方法 应用SPSS19.0软件进行t或t'检验；采用ROC曲线分析，以曲线下面积(AUC)反映预测效能，AUC值比较采用Z检验。

2 结 果

2.1左室整体应变/应变率比较 两组GLSrsys、T-GLSrsys、T-GLSrivr比较差异无统计学意义(P>0.05)，但IRI组GLSrivr明显低于non-STI组，GLSsys、GLSp、T-GLSp、PSI明显高于non-STI组(P<0.05)，见表1。

表1 两组左室整体应变/应变率比较

2.2局部应变/应变率比较 两组SrLivr、T-SrLivr、T-SLp、PSI比较无统计学差异(P>0.05)，但IRI组SrLsys、T-SrLsys、SLsys、SLp高于non-STI组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组局部应变/应变率比较

2.3左室扭转、解旋功能比较 两组Ptw、TPtw、HTU、PTV、TPTV比较无统计学差异(P>0.05)，但IRI组untwR低于non-STI组，差异有统计学意义(P<0.01)，见表3。

表3 两组左室扭转、解旋功能

2.4STI指标预测老年STEMI患者IRI的ROC曲线分析 STI左室整体应变/应变率指标中，GLSrivr预测老年STEMI患者IRI的AUC值最高，并显著高于T-GLSp(Z=2.575，P=0.010)，但与GLSsys、GLSp、PSI比较差异无统计学意义(Z=1.446、1.156、0.817；P=0.148、0.247、0.413)；梗死节段应变/应变率指标中T-SrLsys预测老年STEMI患者IRI的AUC值最高，并显著高于SLsys(Z=2.456、P=0.014)，但与SrLsys(Z=0.240、P=0.810)、SLp(Z=1.210、P=0.226)、T-GLSp(Z=1.600、P=0.109)比较差异无统计学意义；左室扭转、解旋功能untwR预测老年STEMI患者IRI的AUC值与GLSrivr、T-SrLsys比较差异均无统计学意义(Z=1.294、1.832，P=0.195、0.067)，且GLSrivr、T-SrLsys比较差异也无统计学意义(Z=0.641，P=0.521)，见表4、图1。

表4 STI指标预测老年STEMI患者IRI的ROC曲线分析

图1 STI指标预测老年STEMI患者IRI的ROC曲线

3 讨 论

对STEMI患者，及时恢复缺血心肌的血液供应是挽救濒死心肌的关键，但部分患者在持续恢复梗死相关血管后出现IRI，尤其是老年患者，IRI的发生已成为此类患者PCI术后死亡的主要原因之一〔13，14〕。有效预测老年STEMI患者PCI术后IRI风险至关重要。超声影像学是评价心功能的重要影像学辅助手段，基于传统超声心动图，STEMI早期主要表现为局部节段室壁运动异常，但传统超声技术易受检查者主观因素、异常节段周围心肌运动等因素影响，使临床低估或高估节段室壁运动异常，且难以反映缺血在灌注过程中局部心肌收缩功能的变化情况；难以发挥预测价值〔15，16〕。

STI技术则是基于二维灰阶超声图像，自动追踪ROI内不同像素的心肌组织在每一帧图像中的位置，通过运算重建心肌组织实时运动和变形，能定性、定量显示心肌运动速度、应变及应变率等参数的影像学辅助检查方式〔17〕。且不受多普勒角度影响，既可追踪心肌长轴方向的运动，也可在短轴图像中追踪心肌径向、轴向运动。不仅如此，除局部心肌功能的评价外，还可对整体心室的应变、应变率进行分析，为心脏整体、局部力学运动提供全新的定量手段〔18〕。赵会亚等〔19〕的动物实验也证实，STI可评价兔心肌IRI模型的左室整体和局部心肌功能变化特征，并准确检测缺血后适应和腺苷药物后适应对心肌IRI的保护效应。

基于STI技术所获得的应变、应变率及反映心肌形变程度、心肌收缩及舒张功能性的敏感指标，并具有较高的特异性〔20〕。本文提示IRI患者左心室整体功能相对更差。既往研究报道〔21〕，急慢性心肌缺血的舒张早期应变率与节段心肌僵硬度有着良好的相关性，并与间质胶原蛋白沉积有明显的负相关性；GLSrivr作为等容舒张期的应变率比值，是反映心肌活性的敏感指标，其低水平意味着相对更差的心肌活性，且不受信号漂移、初长度等因素影响。

张轶等〔22〕报道，急性心肌梗死后收缩期扭转角度、扭转速度及解旋速度均减少，而在接受PCI术后可获得一定改善。左室扭转参数主要反映能量贮存，解旋反映心肌松弛性。此类患者舒张期心肌细胞恢复原有长度的能力减低，解旋速度减慢、解旋时间也延后，这使得本应在等容舒张期完成的大部分解旋推迟至等容舒张期后出现untwR降低现象，提示其心肌松弛性更差，恢复能力更弱〔23〕。基于STI技术相关参数GLSrivr、T-SrLsys、untwR均可对老年STEMI患者IRI发挥一定预测价值。但本研究存在一定局限性，当前临床研究STI技术时所使用的参数存在一定差异，这也使得本研究缺乏与其他研究的对比分析。