ST段抬高型心肌梗死患者微血管阻塞对左室功能及预后的影响

胡培堃，何 杰，吴连明，葛 恒，许建荣，卜 军

上海交通大学医学院附属仁济医院心内科，上海200127

随着经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）技术的进步，ST 段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI） 患者的总体预后趋于改善［1］，但仍有部分患者在术中出现“无复流”现象［2］，继而导致围术期不良结局及远期不良事件的发生［3］，其主要病理生理基础是心肌微血管阻塞（microvascular obstruction，MVO）［4］。我 们 在 既 往 研究［5-6］中观察到STEMI患者再灌注后发生MVO 的比例高达60%～70%，且在PCI 或溶栓等再灌注方式之间差异不明显。

心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）技术能够有效识别MVO 并依赖于钆对比剂（钆剂）增强对其进行定量分析。根据钆剂注入后采集图像时间的早晚，可将MVO 分为早期MVO 和晚期MVO。研究［7-8］表明，早期MVO 与晚期MVO 均与左室不良重构及患者不良事件有关，且晚期MVO 的预测价值较早期MVO 更高。目前，MVO对STEMI患者左室功能及预后的具体影响尚不十分清楚。本研究利用CMR技术识别STEMI患者的心肌微循环障碍，量化评估晚期MVO 与心功能及预后的关系，以期为STEMI 患者再灌注治疗后的临床干预提供更多依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2016 年1 月—2017 年12 月期间于上海交通大学医学院附属仁济医院心内科就诊的STEMI 患者124 例。纳入标准：①符合STEMI 诊断标准［9］。②为首次发作，起病12 h 内成功行再灌注治疗。③成功行CMR 检查，且临床资料完整。排除标准：①存在血压、心率等血流动力学指标异常。②合并心房颤动等心律失常。③CMR 图像质量不佳。④不配合随访。

本研究已经过上海交通大学医学院附属仁济医院伦理委员会审查（批件号：仁济伦审［2020］006 号），并于临床实验数据库注册（注册号：NCT03768453）。所有入组对象均知情同意。

1.2 临床资料收集

患者的基线特征数据由接诊医师询问、检查和记录，包括：年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、高血脂、胸痛史、肾功能不全、卒中史、发病至再灌注治疗时间、再灌注治疗方式、犯罪血管、Killip 分级、发病至CMR检查时间等。

所有患者在首次医疗接触时由急诊护士完成采血，即刻检测的血生化指标包括：C 反应蛋白（C reactive protein，CRP）、白 细 胞 计 数（white blood cell count，WBC）、血红蛋白（hemoglobin，Hb）、血小板计数（platelet count，PLT）、纤维蛋白原（fibrinogen，FBG）、凝血酶原时间（prothrombin time，PT）、活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）、国际标准化比率（international normalized ratio，INR）、血肌酐（serum creatinine，Scr）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）等。于收治入院次日清晨早饭前采血，检测的血生化指标包括：空腹血糖（glucose，Glu）、三酰 甘 油（triacylglycerol， TAG）、 总 胆 固 醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-Ch）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein-cholesterol，LDL-Ch） 等。在住院期间，血清磷酸肌酸激酶（creatine phosphokinase，CPK）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB，CK-MB）、心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）、B 型脑钠肽（type B brain natriuretic peptide，BNP）等血生化指标每24 h复测1次，取其住院期间的峰值进行记录。

记录患者再灌注治疗后30 d 内的不良事件，包括全因死亡、心肌梗死复发（患者需再次行PCI并开通犯罪血管）、胸痛复发（患者出现与术前类似的胸痛症状，但无需再次行PCI）、心力衰竭发作等。患者住院期间发生的不良事件由临床医师记录，出院后的不良事件通过电话随访和门诊随访采集并记录。

1.3 影像学检查、后处理及患者分组

在入组患者再灌注治疗后的（7±4）d 内，评估患者风险并予以知情同意后，行CMR 检查。采用3.0T 磁共振仪（Philips，荷兰），视野为350 mm×350 mm。在定位后，进行稳态自由进动序列（steady state free precession，SSFP）扫描，以获得左室短轴无间隔切面与长轴两腔心、三腔心、四腔心切面的电影图像用于评估左室功能。随后采用马根维显（Bayer HealthCare Pharmaceuticals，德国）作为对比剂，以0.15 mmol/kg 的剂量进行静脉注射，完毕后延迟约10 min以相位敏感的反转恢复序列（phasesensitive inversion recovery，PSIR）采集左室短轴切面图像8～10 层， 以获得延迟钆增强（late gadoliniumenhancement，LGE）图像用于评估患者晚期MVO。主要扫描参数为：回波时间（echo time，TE）1.7 ms，重复时间（repetition time，TR）3.3 ms，翻转角25°，扫描前采用Look-Locker序列选定合适的反转时间（inversion time，TI）抑制正常心肌信号。

采用CVI 42 软件（Circle Cardiovascular Imaging，加拿大）对CMR图像进行后处理，由2名对患者情况不知情的影像科或心内科医师分别独立完成。后处理获得的CMR 指标包括左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、心肌梗死百分比、心肌MVO 百分比。具体操作过程为：在左室电影图像中，利用软件测量左室舒 张 末 容 积 （left ventricular end diastolic volume，LVEDV）和左室收缩末容积（left ventricular end systolic volume，LVESV），以获得LVEF。心肌梗死区在LGE 图像中表现为高信号区，梗死区中心的低信号区为心肌MVO 区。利用软件对左室短轴切面图像的心内膜及心外膜进行描记，软件识别描记点到与内膜、外膜重合的轮廓线。随后软件自动识别心肌梗死区和心肌MVO区（图1），必要时需手动调整识别区域。完成描记和识别后，软件即可计算出心肌梗死百分比（即心肌梗死区体积在左室心肌体积中所占百分比）和心肌MVO 百分比（即心肌MVO 体积在左室心肌体积中所占百分比）。根据患者心肌MVO 情况，当心肌MVO 百分比>0.01%时划分为MVO（+） 组，反之则划分为MVO（-） 组。其中，MVO（+）组依据心肌梗死百分比的四分位数进一步分为4个亚组，依次为Q1组、Q2组、Q3组、Q4组。

图1 CVI 42软件识别心肌梗死区和心肌MVO区Fig 1 Identification of myocardial infarction region and myocardial MVO region by CVI 42 software

1.4 统计学方法

所有研究数据均采用SPSS 24.0 软件进行统计分析。定性资料以频数（百分比）表示，根据检验方法的适用条件选择使用χ2检验或Fisher确切概率法进行比较。采用Shapiro-Wilk 检验对定量资料进行正态性检验，若符合正态分布则以x±s 表示，并采用t 检验进行比较；若符合偏态分布则以M（Q1，Q3）表示，并采用Wilcoxon ranksum 检验进行比较。在MVO（+）组中，采用Pearson 相关分析对心肌MVO百分比与LVEF之间的关系进行分析。采用受试者操作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC curve，ROC 曲线）分析心肌MVO 百分比对MVO（+）患者30 d 内不良事件的预测价值。以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 2组患者的基线特征比较

根据心肌MVO 百分比的计算结果，本研究中MVO（+）组患者为82 例（占66.1%），MVO（-）组患者为42 例（占33.9%）。对患者的基线特征数据进行统计分析，结果（表1）显示2 组患者的所有指标间差异均无统计学意义。

2.2 2组患者的血生化指标及CMR指标比较

对2 组患者的血生化指标进行统计分析，结果（表2）显示CPK 峰值（P=0.000）、CK-MB 峰值（P=0.000）、cTnI 峰值（P=0.022）、WBC（P=0.016）、TC（P=0.039）间差异均具有统计学意义，且上述指标均在MVO（+）组患者中更高。对2 组患者的CMR 指标分析，结果（表2）显示，与MVO（-）组相比，MVO（+）组患者的LVEF 更低（P=0.000），心肌梗死百分比更高（P=0.000）。

2.3 心肌MVO与左室功能的关系

采用Pearson 相关分析对MVO（+）组亚组的心肌MVO百分比与LVEF的相关性进行研究，结果（图2）显示，所有亚组的心肌MVO 百分比与LVEF 均呈负相关（均P<0.05）。

表1 2组患者的基线特征比较Tab 1 Comparison of baseline characteristics between the two groups

表2 2组患者的血生化指标及CMR指标比较Tab 2 Comparison of blood biochemical indexes and CMR indexes between the two groups

Continued Tab

图2 MVO（+）亚组的心肌MVO百分比与LVEF的相关性Fig 2 Correlation between the percentage of myocardial MVO size and LVEF in the MVO(+)subgroup

2.4 2组患者的不良事件分析

对所有患者再灌注治疗后30 d 内发生的不良事件进行记录，结果（表3）显示MVO（+）组患者心力衰竭发作的比例高于MVO（-）组（P=0.018）。采用ROC 曲线分析心肌MVO 百分比与心肌梗死百分比对MVO（+）患者30 d 内不良事件的预测价值，结果（图3）显示心肌MVO 百分比的曲线下面积为0.889 （95%CI 0.823～0.975），心肌梗死百分比的曲线下面积为0.785（95%CI 0.660～0.911）；且根据ROC 曲线比较二者的预测价值发现，心肌MVO 百分比的敏感度和特异度都高于心肌梗死百分比（表4）。

表3 2组患者30 d内不良事件比较Tab 3 Comparison of adverse events within 30 days between the two groups

图3 心肌MVO 百分比与心肌梗死百分比对MVO（+）患者30 d内不良事件预测价值的ROC曲线Fig 3 ROC curve of predictive value of the percentage of myocardial MVO size and myocardial infarction size for adverse events within 30 days in the MVO(+)patients

表4 心肌MVO百分比与心肌梗死百分比预测价值的比较分析Tab 4 Comparative analysis of predictive value of the percentage of myocardial MVO size and the percentage of myocardial infarction size

3 讨论

近年来，随着再灌注治疗技术的进步，STEMI 患者的住院死亡率不断下降，但心力衰竭的发生并无明显改善［10］；且有研究［11］提示，MVO 可能在其中发挥了重要作用。因此，如何准确评估MVO对进一步改善STEMI患者的预后十分重要。在目前的诊疗工作中，STEMI 患者的冠状动脉主干及主要分支狭窄已被及时开通，但其心肌微循环障碍仍不易被评估和干预。CMR 技术的出现，因其无创、相对易行、空间分辨率较好等优势成为了临床上用于评估MVO 的主要方法。研究显示该技术可分析早期MVO 及晚期MVO，前者是在钆对比剂注入2～5 min后采集图像，以获得早期钆增强（early gadoliniumenhancement，EGE）图像［12］；后者则是在钆对比剂注入10～15 min 后采集图像，以获得LGE 图像［13］。本研究即利用LGE图像对STEMI患者的晚期MVO进行分析。

本研究在比较了MVO（+）组与MVO（-）组患者的基线特征后，对其血生化指标和CMR 指标进行比较分析，并进一步对MVO（+）亚组患者的心肌MVO 百分比与LVEF的相关性进行分析。结果显示，在所有纳入的患者中，MVO（+） 组患者占比66.1%，这与既往的报道［14］相接近；在2 组患者的基线特征无显著差异的前提下，MVO（+）组患者的心肌酶相关指标（包括CPK、CK-MB、cTnI）、TC 均显著高于MVO（-）组，且CMR指标检测也表明MVO（+）组心肌梗死百分比显著高于MVO（-）组，进一步提示MVO 的形成伴随着更严重的心肌损伤及微血管损伤，这与已有的病理生理学研究及临床实践经验相一致［15］。此外，WBC亦在MVO（+）组中表现出了更高的水平，这可能与MVO 形成过程中的细胞聚集有关，其相关机制可能包括：①血管内皮损伤后可暴露内皮下组织，引起血小板的黏附、聚集等反应［16］。②因局部炎症反应的存在，中性粒细胞等炎症细胞也被募集［17］。但由于WBC 指标易受其他因素干扰，且同一患者的WBC 可能存在较大变化，故仍需进一步研究加以验证。

在分析MVO 对左室功能的影响时，本研究将所有MVO（+）组患者按照心肌梗死百分比的四分位数依次分为4 个亚组，Pearson 相关分析显示在各亚组中心肌MVO 百分比与LVEF 均呈显著的负相关；继而提示，MVO 的严重程度与左室功能的损害程度密切相关。根据相关报道［18-19］显示，MVO对左室功能的影响可能存在如下原因：一方面，MVO 的严重程度与心肌梗死的严重程度密切相关，更大范围的MVO 通常伴随着更大范围的心肌梗死，而后者则可加重左室结构和功能的损害；另一方面，MVO 的形成与再灌注后心肌的不可逆损伤有关。此外有研究［20］发现，在对心肌梗死范围控制变量的情况下，MVO 仍可独立预测LVEF 的下降，其预测价值可能与MVO对左室功能的影响有关。

本研究随访了患者30 d 内不良事件的发生情况，并利用ROC 曲线对MVO（+）组的相关数据进行分析，结果显示心肌MVO 百分比对MVO（+）组患者30 d 内发生不良事件的预测价值较好，且优于心肌梗死百分比。既往已有大量证据表明LVEF与STEMI患者的预后相关［21］，且LVEF 可通过心脏彩色多普勒超声进行测量，简便易行，因此已广泛应用于对患者预后的评估。然而，与LVEF 检测相比，MVO 测量过程相对复杂，但仍存在如下优势：①MVO可作为STEMI患者发生不良事件的预测因素［22］，与左室不良重构关系更为密切［23］。②MVO 可反映患者术后心肌修复情况［24］，故用于评估预后时更为有利。③MVO 测量不易受到血流动力学等因素的干扰［25］，以及由人为主观因素带来的误差影响。因此，采用MVO 评估STEMI 患者预后有望获得更为准确的结论，从而更易于患者收益。

本研究尚存在一定的局限性：①为单中心研究，且样本量相对较小。②研究纳入的均为KillipⅠ～Ⅲ级的患者，部分基础心功能更差的患者未能行CMR 检查和纳入研究。③随访时间较短，尚缺乏中长期的预后趋势。

STEMI 患者的左室功能对患者的预后及生活质量至关重要，因此在诊治过程中调整有关用药时需要慎重考虑。综上，本研究发现了STEMI患者在合并MVO时的左室功能更差，倾向于更差的临床结局，因此临床实践中对相应患者的治疗应更为积极。