二维纵向应变对冠心病患者经体外心脏震波治疗后左心室收缩功能变化的效果评价

马 兰， 顾淑莲， 谢晓奕， 陈 璐， 郭丽娜， 吴卫华

上海市胸科医院，上海交通大学附属胸科医院超声科，上海 200030

体外心脏震波治疗(cardic shock wave theraphy,CSWT)是近年新发展起来的一项无创、有效的冠心病(coronary artery disease,CAD)治疗方法。其采用物理学方法，对缺血心肌局部进行低能量的声波刺激，通过促进治疗靶区域新生血管生成和侧支循环建立，改善心肌灌注，显著缓解心绞痛，改善心脏功能[1-3]。目前，多通过用超声心动图检测左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)来评价左心室收缩功能，但既往临床研究发现，CSWT 治疗后早期LVEF无明显的改变，而患者的症状明显改善。随着斑点追踪技术的应用[4]，临床研究[5]发现，二维纵向应变技术能敏感地反映左心室收缩功能的变化，操作简便、可重复性高。本研究旨在探讨二维纵向应变技术在评价冠心病患者经体外CSWT后左心室收缩功能变化中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2015年12月20日至2017年6月30日年在本院心内科就诊的70例CAD患者，随机分为体外心脏震波治疗(CSWT)组38例与对照组32例，患者均接受标准的药物治疗。对照组不给予体外震波治疗。本研究经我院伦理委员会批准[伦理审核号：KS(Y)1546]，所有患者均已签署知情同意书。

1.2 入选及排除标准 入选标准：(1)冠状动脉造影(coronary arteriography,CA)提示冠状动脉中、重度狭窄，经药物治疗[(联合或不联合冠状动脉内支架或冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)]后，仍有反复心绞痛、胸闷发作、运动耐力差，双核素心肌同步显像证实有心肌缺血或存活心肌存在； (2)LVEF>35%，血流动力学稳定。排除标准：(1)急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)或CABG、经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention, PCI)术后3个月内；(2)心腔内血栓；(3)LVEF低于30%的血流动力学不稳定者；(4)药物难以控制的心率低于40次/min或高于120次/min的心律失常患者；(5)治疗区域皮肤破溃或感染；(6)严重的阻塞性肺病；(7)乳房假体置入术后。收集2组患者的年龄、性别、体质量指数(BMI)、吸烟史、糖尿病史、高血压史、高脂血症史。

1.3 双同位素心肌同步显像(DISA)法 用DISA法检出缺血或存活心肌：先后静脉注射99mTc-MIBI 及18F-FDG双核素，使用GE VG-HawkEye SPECT仪，采用GE公司eNTEGRA工作站进行靶心图定量，把左心室分为17节段分析心肌灌注和代谢。心肌灌注和代谢核素摄取采用半定量评分：正常为1分、稀疏为2分、明显稀疏为3分、缺损为4分。将灌注和代谢显像17节段的放射性计分分别相加，获得左心室灌注及代谢的总计分，反映心肌灌注及代谢水平。2组患者分别于入选时及治疗后3个月时完成双核素心肌同步显像。治疗后6个月时因受试验条件的限制，未行该检查。

1.4 CSWT方案 采用瑞士Storz Modulith SLC完成CSWT。患者平卧，首先用机载超声探头锁定缺血靶心肌，然后采用体外心脏震波标准的9点疗法(每点发放 200脉冲)，逐级提高能量至患者能耐受的最高能量级(0.09 mJ/mm2)，每周3次，共3周。

1.5 超声心动图检查

1.5.1 仪器 使用GE Vivid E9超声诊断仪，M5S探头，频率1.5～4.5 MHz，配备EchoPAC超声图像分析工作站。

1.5.2 超声图像采集 2组患者均在治疗前及治疗后3个月、6个月时进行超声图像的采集。被检查者取左侧卧位，连接心电图，嘱受检者呼气末屏气，采集左心室心尖两腔、三腔、四腔心切面的动态图像(大于50帧/s)，每个切面存储3个心动周期，存盘供脱机分析。

1.5.3 常规超声参数测量 根据美国超声心动图学会(ASE)超声心动图测量指南[6]，在胸骨旁左心室长轴切面测量左房前后径(left atrial diameter,LAD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末内径(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)；采用Simpson双平面法测量LVEF。

1.5.4 应变参数测量 将左心室二维动态图像导入EchoPAC工作站。在AFI模式下，以主动脉瓣口血流频谱来确定主动脉瓣开放、关闭时间点，按照提示在各切面心内膜面选取二尖瓣瓣环两侧及心尖3个点，软件自动于收缩末期勾画左心室心内膜心肌及心外膜心肌。追踪不满意时手动微调，软件自动得出左心室心肌收缩期整体纵向应变(global longitudinal strain，GLS)、左心室心尖长轴整体应变(GLS-APLAX)、左心室心尖四腔整体应变(GLS-A4C)、左心室心尖两腔整体应变(GLS-A2C)。指标测量均根据指南[7]要求进行，在不同心动周期测量3次取其平均值。

2 结 果

2.1 基线资料 结果(表1)表明：2组患者的年龄、性别、BMI、既往病史等差异均无统计学意义。

表1 2组患者的基线比较

2.2 同位素心肌灌注及代谢情况 结果(表2)表明：2组核素心肌灌注显像总计分与代谢显像总计分差异均无统计学意义。对照组治疗后核素心肌灌注及代谢总计分无明显改善；CSWT组治疗后3个月两指标均改善，与治疗前差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 2组核素心肌灌注及代谢比较

2.3 2组常规超声心动图参数比较 结果(表3)表明：两组基线LVEF、LVEDD、LVESD、LAD差异均无统计学意义。对照组药物治疗后3个月、6个月上述指标无明显改善。CSWT组在治疗后3个月上述指标无明显改善；治疗后6个月，LVEF较治疗前增加(P<0.05)，LVEDD、LVESD、LAD均减小(P<0.05)。

表3 2组常规超声参数比较

2.4 左心室二维心肌纵向应变参数 结果(表4)表明：2组基线GLS、GLS-APLAX、GLS-A4C、GLS-A2C差异均无统计学意义。对照组治疗后3个月、6个月上述指标均无明显改善。CSWT组治疗后3个月，上述指标均改善，与治疗前差异均有统计学意义(P<0.05)；治疗后6个月，上述指标进一步改善，与治疗后3个月差异均有统计学意义(P<0.05)。图1显示CSWT前后左心室二维纵向应变情况。

表4 2组左心室二维纵向应变参数的比较

图1 1例典型CAD患者治疗前后左心室二维纵向应变情况A：治疗前；B：治疗后3个月；C：治疗后6个月。

3 讨 论

目前，CAD最主要的治疗措施主要包括药物治疗、PCI和CABG。部分严重CAD患者经上述方法充分治疗后，仍面临顽固性胸痛、运动耐量降低、心力衰竭等威胁。STORZ公司在多年制造体外震波碎石仪基础上于2003年研发出了体外CWST系统。该系统是一种新型无创治疗缺血性心脏病的冲击波治疗仪。CSWT系统可滴定式释放经过聚焦的脉冲能量，促进心肌组织细胞产生一氧化氮和血管内皮生长因子(VEGF)，促进血管的再生，扩张血管，改善心肌微循环，减少心脏缺血事件[8-10]。国内外多项临床研究[1-3]证实，体外CWST能改善CAD患者的心功能，且能显著改善左心室心肌血流灌注和心肌代谢，特别是能为顽固性心绞痛和缺血性心脏病患者带来临床获益。

斑点追踪技术通过识别心肌斑点信号，快速获取心肌各节段的运动信号，可定量评估心脏的收缩功能。斑点追踪技术操作简便、可重复性高，通过该技术可发现左心室心肌在长轴方向上的运动对左心室收缩起主要作用。国外一项荟萃分析[11]显示，GLS可作为心肌缺血的早期辅助标志，能准确识别中-重度冠状动脉狭窄，可用于有症状的中-重度阻塞性CAD患者。左心室心肌纵向应变变化对ASI有诊断和预测价值，而且是严重CAD的独立预测因子[12-13]。

99mTc-MIBI及18F-FDG双核素心肌单光子发射计算机显像(SPECT)对检测CAD患者缺血及存活心肌有较高的特异度及灵敏度[14]。本研究通过双核素心肌显像发现，接受CSWT的患者治疗后3个月心肌灌注及代谢显像均较治疗前改善，而未接受CSWT的对照组患者短期内心肌灌注及代谢未见明显变化，提示CSWT可改善CAD患者心肌灌注及代谢。但受试验条件限制，治疗后6个月未再行双核素心肌显像，因此随访周期偏短。

本研究中，CSWT治疗后3个月，LVEF、LVEDD、LVESD、LAD无明显改善(P>0.05)，但GLS、GLS-APLAX、GLS-A4C、GLS-A2C均改善(P<0.05)。本研究结果提示，GLS能早于LVEF等心功能参数识别左心室收缩功能的变化。原因可能为发生冠状动脉狭窄时，GLS是心肌张力受损的第1个维度，可反映心内膜的损伤[8]，因此经过CSWT后，GLS也是最先改善的指标，支持双核素心肌显像结果。CSWT组治疗后6个月，GLS、GLS-APLAX、GLS-A4C、GLS-A2C进一步改善，与治疗后3个月相比，差异有统计学意义(P<0.05)，此时，LVEF、LVEDD、LVESD、LAD也明显改善。

本研究的局限性：(1)样本量相对较少，随访时间短；(2)缺乏节段性的左心室二维心肌纵向应变分析；(3)二维斑点追踪技术操作要求较高。

综上所述，CAD患者经CSWT后，心肌灌注及代谢均改善，同时左心室二维纵向应变及左心室收缩功能改善，二维纵向应变的改善早于LVEF的改善。因此，CAD患者体外CWST后，用二维纵向应变能评价左心室心肌收缩功能，能更早发现左心室心肌收缩功能变化，为临床医师判断疗效提供了更好的依据。左心室二维斑点追踪技术较双核素心肌显像简便易行、可重复性高[15]、价格低廉，但能否完全替代双核素心肌显像，还需更大样本量、更长时间的随访来证实。