左心室压力-应变环评估冠心病患者冠状动脉病变程度

田 甜，王然然，赵 晨，李守强，冷晓萍*

(1.黑龙江省中医药科学院超声科，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨医科大学附属第二医院超声科，黑龙江 哈尔滨 150086)

冠心病(coronary heart disease，CHD)在我国的发病率逐年上升[1]。冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)为诊断CHD的金标准，其所支持的 Gensini评分是量化CHD严重程度的常用方法，可用于评估冠状动脉狭窄程度[2]，但有创、价格高使其应用受限[3-4]。左心室压力-应变环(left ventricular pressure-strain loop,LV-PSL)为无创性检测方法，能克服后负荷依赖，通过评价各节段心肌做功(myocardial work,MW)判断冠状动脉供血情况，可用于评估左心室功能[4]。本研究观察LV-PSL评估CHD患者冠状动脉病变程度的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2019年9月—2020年9月300例CHD患者就诊于哈尔滨医科大学附属第二医院，根据冠状动脉Gensini评分[2]选取其中154例，包括51例轻度(<26分，轻度组)、53例中度(26～50分，中度组)及50例重度冠状动脉病变(>50分，重度组)。轻度组男29例、女22例，年龄47～69岁，平均(55.9±7.6)岁；中度组男36例、女17例，年龄41～67岁，平均(54.7±7.3)岁；重度组男34例、女16例，年龄41～66岁，平均(55.5±7.5)岁。纳入标准：①常规超声未见明显室壁运动异常，且左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)≥50%；②CAG示冠状动脉狭窄。排除标准：①患其他原发性或继发性心脏疾病；②心律异常；③超声图像质量不佳。以同期50名CAG示冠状动脉无明显狭窄的受试者为对照组，男27名、女23名，年龄43～66岁，平均(54.0±5.0)岁。本研究获医院伦理委员会批准。检查前受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 于CAG前24 h内完成常规超声心动图检查。在超声检查前10 min测量平静状态下血压。采用GE Vivid E9超声诊断仪，配备M5S相控阵探头，频率1.7～3.3 MHz。嘱受试者左侧卧，参照美国超声心动图协会指南[5]方法采集胸骨旁左心室长轴切面，观察左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)、室间隔舒张末期厚度(interventricular septum thickness at end-diastole,IVSD)、左心室后壁舒张末期厚度(left ventricular posterior wall thickness at end-diastole,LVPWD)、LVEF及每搏输出量(stroke volume,SV)，存储至少3个心动周期的心尖两腔心、三腔心及四腔心切面动态图像用于脱机分析。

1.3 图像分析 将血压值输入EchoPAC工作站，于主动脉瓣及二尖瓣频谱图像中标记瓣膜开闭时间，选择自动功能成像模式，之后分别在心尖两腔心、三腔心、四腔心切面动态图像上勾画心内膜轮廓，对系统自动描记的心内膜边界加以手动调整，点击“Process”，选择“MyocardiacWork”，获得左心室整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)及左心室心肌整体MW参数，包括整体有用功(global constructive work,GCW)、整体无用功(global wasted work,GWW)、整体做功指数(global work index,GWI)及整体做功效率(global work efficiency,GWE)。

2 结果

2.1 一般资料及常规超声参数 4组一般资料及常规超声参数差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

表1 轻、中、重度冠状动脉病变CHD患者与对照组一般资料及常规超声参数比较

2.2 左心室GLS及MW参数 4组GLS及MW参数差异均有统计学意义(P均<0.05)。轻度组GWW高于、而GWE低于对照组(P<0.05)；中度组GWW高于，而GLS、GWI、GCW及GWE均低于轻度组及对照组(P均<0.05)；重度组GWW高于，而GLS、GWI、GCW及GWE均低于其余3组(P均<0.05)。见表2和图1。

表2 轻、中、重度冠状动脉病变CHD患者与对照组GLS及MW参数比较

2.3 ROC曲线分析 GWE评估CHD患者冠状动脉中、重度病变的AUC均大于GWI、GCW及GWW(Z=0.73、0.74、0.88，P均<0.001)；以94.50%为GWE最佳截断值时，特异度为87.00%，敏感度为83.00%。见表3。

表3 左心室MV参数评估CHD患者冠状动脉中、重度病变的效能

2.4 相关性分析 Gensini评分与GWW呈中度正相关(r=0.69，P<0.01)，与GWI、GCW呈低度负相关(r=-0.42、-0.43，P均<0.01)，而与GWE呈中度负相关(r=-0.79，P<0.01)。GLS与GWW呈弱负相关(r=-0.24，P=0.001)，与GWI、GCW、GWE呈中度正相关(r=0.74、0.78、0.65，P均<0.01)。

2.5 一致性检验 观察者内及观察者间测量左心室MV参数的一致性均好(ICC均≥0.75)，见表4。

表4 观察者内及观察者间测量左心室MW参数的一致性检验结果

3 讨论

冠状动脉粥样硬化可致心肌供血不足，引起心肌代谢障碍，从而影响其收缩功能[6]。Gensini评分纳入了冠状动脉病变部位及数目等指标，可用于评估整体病变程度[2]，但需结合CAG进行计算。常规超声心动图可通过观察心肌增厚率及运动状态评价心肌供血，并测量LVEF以评估心肌收缩功能，但难以在心肌缺血早期发现其收缩功能的轻微异常。采用二维斑点追踪技术获得的左心室GLS可反映心肌纤维收缩状态，已成为定量评价左心室收缩功能的标准参数，且效能优于LVEF[7]，但受负荷依赖影响较大[8]。LV-PSL在二维斑点追踪技术的基础上发展而来，克服了后负荷依赖，以肱动脉收缩压代替左心室收缩压，以MW参数量化评估左心室收缩功能[9]。

HUBERT等[8]发现采用LV-PSL观察左心室心肌做功与CAG所测左心室压力-容积环评估左心室功能显著相关，证实了LV-PSL技术的可行性。本研究中CHD患者左心室GWW显著增高而GWE显著降低，与罗帅伟等[10]的结果类似，进一步表明LV-PSL具有预测左心室功能异常的效能；轻度组与对照组GWI及GCW差异均无统计学意义，可能原因在于60%～70%心肌为内膜层纵向心肌，冠状动脉轻度狭窄时，最先发生缺血的最外层心肌可通过中、内层心肌获得补偿性血供，心肌血流灌注及能量代谢无明显改变；而中、重度组GWI及GCW随冠状动脉病变程度加重而逐渐减低，此时中、内层心肌不足以代偿外层心肌灌注，且内层供血血管多为冠状动脉终末血管，对心肌缺血更为敏感[11]，导致心肌灌注减少、代谢率降低[12]。本研究发现GWW/GWE随冠状动脉病变程度加重而升高/降低，分析原因，冠状动脉狭窄初期，心肌整体运动虽无明显变化，但仍有部分心肌细胞出现反向运动[13]，且随着冠状动脉病变程度加重，内层心肌纵向运动明显减低，导致心肌运动不同步[14]，对左心室射血无贡献的GWW明显增多，造成GWE降低。

既往研究[15]报道，GWE用于评估心肌缺血性病变(如CHD、心力衰竭等)严重程度的可重复性及一致性均良好。本研究中GWE评估CHD冠状动脉中、重度病变的AUC最大；观察者内及观察者间测量左心室MW参数的一致性均好，且Gensini评分与GWW呈中度正相关，与GWI、GCW呈低度负相关，而与GWE呈中度负相关，进一步证明以LV-PSL获得的左心室MW参数可用于评估冠状动脉病变程度。

本研究的局限性：①单中心研究；②样本量较小；③仅分析了冠状动脉整体病变程度，未能针对其具体狭窄部位进行评估，可能低估病情。

综上，LV-PSL对评估CHD患者冠状动脉病变程度具有一定价值，尤以左心室GWE诊断效能最佳。