三维超声心动图联合CK-MB、Gal-3对急性心肌梗死病人诊断及预后评估的临床价值

李卫天，刘俊峰，温德惠，郑英娟，赵 坤，刘晓城

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是由冠状动脉局部血栓形成、不稳定动脉粥样硬化斑块破裂及多种炎症反应和血管活性因子相互作用而导致的冠状动脉阻塞[1]。半乳糖凝集素(galectins)是β-半乳糖苷结合蛋白等一类蛋白家族的统称，半乳糖凝集素与细胞表面和细胞外基质聚糖结合，从而影响多种细胞过程[2]。半乳糖凝集素也存在于细胞质和细胞核中，可能通过与细胞质和核蛋白的相互作用影响细胞内的信号通路。最近的研究表明，半乳糖凝集素参与多种生理和病理进展过程，包括免疫和炎症反应、肿瘤的发生和发展、神经退化、动脉粥样硬化、糖尿病和伤口修复等过程[3-5]。

半乳糖凝集素-3(galectin-3，Gal-3)可能是参与动脉粥样硬化发生发展的相关组织因子之一，Gal-3调节细胞和细胞外基质之间的相互黏附作用并介导信号转导，参与器官生成、血管生成、炎症和自身免疫性疾病[6]，研究发现Gal-3在上皮细胞和激活的组织巨噬细胞中表达升高并参与AMI中炎症反应等致病的过程[7]。因此，有研究认为Gal-3可作为AMI早期诊断和风险分层的生物标志物之一[8]。实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE)是一种非侵入性、低成本且检查用时较少的影像诊断工具，在AMI诊断中，其对缺血区心肌壁的损害程度、心室功能评价、鉴别诊断及并发症等方面具有较大应用价值[9]。相比于二维超声心动图，RT-3DE在AMI病人左心室功能评价和心室重构评估等方面更为简便和准确[10]。鉴于此，本研究旨在探讨RT-3DE联合血清Gal-3及肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平对AMI诊断及不良心血管事件预测的临床价值，并分析Gal-3与血清超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)、CK-MB及AMI病人预后的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2017年12月—2018年12月收治的76例AMI病人作为AMI组，选取同期于我院体检的健康者50名为对照组。两组在年龄、性别、高血压、糖尿病、体质指数(BMI)、胆固醇、心率、糖化血红蛋白(HbA1c)方面比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，详见表1。本研究经我院伦理委员会审核批准。

表1 两组一般资料比较

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①AMI病人符合《急性心肌梗死诊断和治疗指南》中的诊断标准[11]，并经冠状动脉造影确诊，体检者无AMI疾病史；②采集体检者空腹血液样本，而AMI病人均在发病6 h内入院并进行血液的采集，于入院后次日完成RT-3DE检查；③年龄18～80岁；④受试者或家属自愿签署知情同意书。排除标准：①合并急性传染病、近期感染、慢性心力衰竭、严重心律失常、严重的肝肾功能不全、恶性肿瘤和自身免疫性疾病等其他严重疾病者；②心肌病、心脏瓣膜病等无法获得清晰超声影像者；③近期应用糖皮质激素或免疫抑制剂的病人；④随访12个月内失访的病人。

1.3 检测指标及方法

1.3.1 Gal-3、CK-MB和hs-CRP检测 采集受试者空腹静脉血5 mL，静置10 min后以2 000 r/min离心5 min，取上清于-80 ℃冰箱保存。以酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清Gal-3水平，采用对应的ELISA试剂盒(eBioscience公司，美国)按照配套说明书进行检测；血清CK-MB采用免疫比浊法测定，采用华科公司生产的全自动生化分析仪测定；以颗粒增强免疫透射比浊法测定血清hs-CRP水平，试剂购自Orion公司(法国)。

1.3.2 RT-3DE检查 受试者均采用Philips Q7c超声诊断仪行RT-3DE检查，测量心房、心室的大小及其大血管内径值等，采用X5-1探头获取心尖四腔心全容积图像，采用全容积成像功能，获取动态三维数据，并采用Qlab 9.0及3DQ(A)软件检测左心室射血分数(LVEF)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)及血流速度，并检测左室16节段达到收缩期最小容积点时间的标准差(Tmsv 16-SD)及最大时间差(Tmsv16-Dif)，为减少个体心率差异对上述时间值的影响，采用受试者单个心动周期持续时间(R-R)校正，最终以Tmsv16-SD/R-R、Tmsv16-Dif/R-R表示。RT-3DE诊断AMI的标准：出现梗死区相对应节段心室壁运动的异常(变弱、紊乱或停止运动)，节段室壁增厚率明显下降或消失，以及LVESV、LVEDV增加1倍以上。

1.4 随访及预后评估 对所有AMI病人进行为期12个月的随访，随访方式为门诊复查，记录12个月内出现的心力衰竭、再发心肌梗死、恶性心律失常、缺血性心绞痛发作、心源性死亡、脑梗死等新发主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)，并以此作为预后评估指标。

2 结 果

2.1 AMI组与对照组Gal-3、CK-MB和hs-CRP比较 AMI组Gal-3、CK-MB及hs-CRP水平均明显高于对照组(P<0.001)。详见表2。

表2 AMI组与对照组Gal-3、CK-MB和hs-CRP比较(±s)

2.2 AMI组Gal-3与hs-CRP、CK-MB、冠状动脉Gensini评分的相关性 以Gensini评分表示冠状动脉病变程度，病人最终得分以每处病变的狭窄程度评分与病变部位评分乘积的总和表示。AMI组病人Gal-3与hs-CRP(r=0.767，P<0.05)、CK-MB(r=0.523，P<0.05)、Gensini评分(r=0.601，P<0.05)均呈正相关。

2.3 AMI组与对照组RT-3DE指标比较 AMI组LVEDV、LVESV、Tmsv16-Dif/R-R及Tmsv16-SD/R-R均明显高于对照组，LVEF明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.001)。详见表3。

表3 AMI组与对照组RT-3DE指标比较(±s)

2.4 血清Gal-3、CK-MB检测及联合RT-3DE对AMI的诊断价值比较 采用ROC曲线探讨Gal-3和CK-MB及其联合RT-3DE对AMI的诊断价值，其中Gal-3对AMI诊断的敏感性为71.1%，特异性为74.0%，ROC曲线下面积(AUC)为0.756；CK-MB对AMI诊断的敏感性为89.5%，特异性为76.0%，AUC为0.906；而Gal-3和CK-MB联合诊断的AUC为0.920，敏感性为92.5%，特异性为61.2%；RT-3DE对AMI诊断的AUC为0.878，敏感性为85.2%，特异性为97.1%。当RT-3DE联合Gal-3及CK-MB对AMI诊断时，AUC升至0.993，敏感性升至97.1%，特异性升至96.3%。详见图1。

图1 Gal-3、CK-MB及RT-3DE对AMI诊断的ROC曲线

2.5 血清Gal-3、CK-MB对AMI病人预后的评估价值 根据MACE发生情况，将AMI组病人分为MACE组(26例)和非MACE组(50例)。分析两组病人Gal-3、CK-MB差异情况，结果显示， MACE组Gal-3、CK-MB水平明显高于非MACE组(P<0.001)。详见表4。

表4 MACE组、非MACE组Gal-3、CK-MB比较(±s)

3 讨 论

AMI是临床较为常见的心血管疾病，近年来，随着我国居民饮食结构的改变和人口老龄化进程的加快，AMI的发病率呈逐年递增的趋势[12]。导致冠状动脉粥样硬化及AMI发病的各种危险因素中，炎症反应起着较为关键的作用，炎症反应参与从脂质沉积到斑块破裂，随后血栓形成以及冠状动脉阻塞等过程，当动脉斑块纤维帽破裂时，坏死核中的组织因子(凝血活酶)被释放，从而导致炎症反应加重、细胞黏附和凝血级联反应增加而导致血栓形成[13-14]。越来越多的研究将循环炎症标志物作为AMI发病和预后评估指标[15]，而Gal-3在从急性炎症到慢性炎症和组织纤维化等不同阶段均发挥作用[16]，有研究认为Gal-3有可能成为AMI发病的新的生物标志物[8]。RT-3DE是一种无创、快速、简便的影像诊断方法，在AMI诊断、鉴别诊断及心室重构发生预测方面有较大应用价值，RT-3DE结合AMI诊断生物标志物，可提高AMI诊断的准确性，且对AMI病人预后也有一定的评估价值[17]。

本研究结果显示，与对照组相比，AMI组Gal-3、CK-MB及hs-CRP水平均明显升高。Gal-3作为关键的炎症信号调节因子，在促进炎性因子产生、调节炎症反应方面的作用最终增加了炎症对冠状动脉的损伤作用，其还可促进单核细胞向巨噬细胞的分化，增加巨噬细胞在血管壁的黏附，最终导致动脉粥样硬化的进展并使心肌缺血进一步加重[18]。本研究结果发现，AMI组病人Gal-3水平与hs-CRP、CK-MB和冠状动脉Gensini评分均呈正相关。在AMI急性期 CK-MB水平的表达与心肌梗死面积呈正相关[19-20]，而hs-CRP 水平升高与受损心肌炎症的严重程度有关，且炎症反应可降低动脉粥样硬化斑块的稳定性，AMI病人体内存在明显的炎症反应不仅加重了血管内皮的损伤，还增加了血栓再形成的风险[21]。本研究进一步采用ROC曲线探讨Gal-3和CK-MB对AMI的诊断价值，其中Gal-3对AMI诊断的敏感性为71.1%，特异性为74.0%，曲线下面积为0.756，而Gal-3和CK-MB联合诊断可提高对AMI诊断的准确性。Gal-3可能是通过增加冠状动脉斑块处的炎症反应而参与了炎症、动脉粥样硬化及AMI的发生及发展，并与AMI严重程度呈正相关，其可能作为AMI诊断的生物标志物之一。

冠状动脉造影是AMI诊断的金标准，但其是一种侵入性检查，且价格高昂、耗时较长，而心脏超声检查可弥补冠状动脉造影的不足，AMI病人超声检查下表现为梗死区心室壁节段性的运动变弱、紊乱或停止运动，节段室壁增厚率明显下降或消失以及LVESV、LVEDV增加，LVEF降低等[22]。但由于心脏为复杂的三维结构，二维超声检查基于二维方法对心脏几何形态假设进行描述的结果不能准确反映心脏形态及运动的真实变化[23]。本研究采用RT-3DE技术对其诊断AMI的准确性进行评估，结果发现，AMI组LVEDV、LVESV、Tmsv16-Dif/R-R及Tmsv16-SD/R-R均明显高于对照组，而LVEF明显低于对照组，RT-3DE检查对AMI诊断的ROC曲线下面积为0.878，且有着较高的敏感性和特异性，当RT-3DE联合Gal-3及CK-MB对AMI诊断时，ROC曲线下面积升至0.993，敏感性及特异性也得到提升，提示RT-3DE结合AMI血清学指标可明显提高AMI诊断的准确性。近年来，随着超声技术的发展，RT-3DE不依赖几何形态假设，可更为准确地得到心脏各个结构的立体描述结果，从而得到心室、心房整体及局部的容积和运动的实时动态变化，在AMI发生后可提高室壁阶段性运动异常、收缩功能障碍等的诊断[17，23]。

本研究还发现，AMI组发生MACE病人的Gal-3、CK-MB水平明显高于未发生MACE的病人，故Gal-3的表达程度可作为心肌梗死严重程度的判断指标，提示血清 Gal-3可能是AMI严重程度的潜在预测指标。冠心病病人体内存在一定程度的炎症反应，冠状动脉粥样硬化斑块不稳定性增加、斑块破裂、血栓形成等均与炎症反应关系密切，而炎症反应又可增加AMI病人MACE的发生，而MACE是严重影响病人预后的重要因素之一[24]。

综上所述，本研究发现在AMI病人中Gal-3和CK-MB表达明显增加，且Gal-3和CK-MB高表达还与MACE等不良预后有关。Gal-3和CK-MB对AMI有良好的诊断价值，Gal-3可作为AMI诊断的潜在生物标志物，而RT-3DE联合Gal-3及CK-MB可进一步提高对AMI诊断的准确性。