ST段抬高型心肌梗死患者心肌节段做功指数与磁共振透壁增强的相关性

侯淑红 李章静 孙林林 林 勇 陈丽玲 陈东平

准确量化ST 段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）患者心肌梗死的范围和透壁增强程度，对临床识别可能从血运重建中存活的心肌至关重要［1］。心肌梗死远离区，即远离心肌梗死核心的非梗死心肌区作为一个潜在的治疗靶点，是STEMI一个新的研究热点区域［2-4］。心脏磁共振钆延迟增强扫描（late gadolinium contrast enhanced cardiac magnetic resonance，LGE-CMR）是量化心肌透壁瘢痕的金标准，具有高度的可重复性，与患者预后密切相关［5］，但其可及性差、时间长和费用高，临床应用受限。近年来，左室压力-应变环（pressure-strain loop，PSL）已成为评估左室收缩功能的重要方法，其评估心肌做功结果与有创心导管测量值密切相关［6］。本研究拟应用PSL 评估心肌做功指数，分析其与LGECMR 透壁增强的相关性，并比较心肌活力不同的心肌梗死核心区与远离区心肌做功指数的差异，旨在探讨左室PSL在心肌活性方面的临床应用价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2017年3月至2021年2月于我院心内科行经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）的急性 STEMI 患者 61 例，男 47 例，女 14 例，年龄45~73岁，平均（57.67±8.26）岁；其中犯罪血管为冠状动脉左前降支者39例；有高血压病史30例，用药后血压控制均良好（血压<140/90 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa）。纳入标准：①急性STEMI 患者；②直接接受PCI 治疗；③于心肌梗死后1~2 个月接受超声心动图PSL 检查进行无创心肌做功分析者；④于心肌梗死后1~3 个月行LGE-CMR 检查者。排除标准：①既往心肌梗死史、冠状动脉旁路移植术史者，以及中至重度心脏瓣膜疾病；②图像质量不佳者。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象均知情同意。

二、仪器与方法

1.PSL 检查：使用GE Vivid E 95 彩色多普勒超声诊断仪，M5Sc 探头，频率 1.4~4.6 MHz；配备 EchoPAC脱机图像分析工作站。将受检者连接同步心电图，获取并存储左室心尖四腔、三腔、两腔心切面的动态图像。于心尖两腔和四腔心切面测量左室收缩末期和舒张末期容积，应用Simpson 法获取左室射血分数（LVEF）；同时记录患者行超声检查时的肱动脉血压。采用与LGE-CMR 检查时间最接近的超声心动图像用于心肌做功分析。使用EchoPac 203软件，依据主动脉瓣和二尖瓣开闭时间，判断左室等容和射血期时间，并依次选择心尖三腔、四腔、两腔心切面图像，勾勒心内膜及左室壁轮廓，确定主动脉瓣及二尖瓣开放和关闭时间点，进而获得左室心肌节段性和整体性心肌做功指数，即心肌节段做功指数（WIs）、心肌节段有效做功（CWs）、心肌节段无效做功（WWs）和心肌节段做功效率（WEs），以及整体心肌做功指数（WIg）、整体心肌有效做功（CWg）、整体心肌无效做功（WWg）和整体心肌做功效率（WEg）。

2.LGE-CMR 检查：使用 Philips Ingenia 3.0T 超导磁共振扫描仪，采用亮血对比平衡稳态进动电影成像（cine steady-state free precession，SSFP-CINE），行左室两腔心长轴、四腔心长轴、左室短轴扫描，扫描参数：重复时间（TR）3.0 ms，回波时间（TE）1.1 ms，层厚8 mm，视野（FOV）400 mm×350 mm，反转角45°。延迟增强扫描为经肘静脉注入钆喷酸葡胺（0.15 mmol/kg），15 min 后采用相位敏感反转恢复（PSIR）序列，行左室短轴扫描，扫描参数：TR 4.31 ms，TE 2.09 ms，层厚10 mm，FOV 350 mm×350 mm，反转角10°。使用荷兰莱顿大学MASS 专用软件分析CMR 图像。在短轴SSFP-CINE 图像上手动追踪左室心内膜和心外膜边界。参考文献［7］，根据信号强度（SI）评估心肌透壁增强程度，其中SI≥35%者即定义为瘢痕区。在CMR 图像上将左室分成17 个心肌节段，每个节段根据SI 分类：①透壁增强心肌节段：SI≥50%；②非透壁增强心肌节段：SI 1%~50%；③无增强心肌节段：SI≤1%。心肌梗死核心区是指为透壁增强最明显的节段；心肌梗死远离区是指与核心区直径相对的区域，无任何心肌增强区［8］。

三、统计学处理

结 果

61 例患者常规超声心动图测得左室舒张末期容积为（98.27±18.62）ml，左室收缩末期容积为（55.18±15.47）ml，LVEF 为（51.96±9.04）%；PSL 测得WIg 为（1396.15±352.78）mm Hg%，CWg 为（1621.46±434.38）mm Hg%，WWg 为（82.54±20.67）mm Hg% ，WEg 为（92.51±3.46）%。行超声心动图与LGECMR 检查的间隔时间为（0.48±0.15）个月，STEMI发病与LGE-CMR检查的间隔时间为（2.04±0.85）个月。

一、不同透壁增强心肌节段做功指数比较

1037 个心肌节段中，124 个（11.96%）心肌节段为透壁增强，425 个（40.98%）为非透壁增强，488 个（47.06%）为无增强；非透壁增强和透壁增强心肌节段WIs、CWs 和 WEs 均降低，WWs 增加，与无增强心肌节段比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。见图1和表1。

表1 不同透壁增强心肌节段做功指数比较（）

表1 不同透壁增强心肌节段做功指数比较（）

与无增强心肌节段比较，*P<0.05。WIs：心肌节段做功指数；CWs：心肌节段有效做功；WWs：心肌节段无效做功；WEs：心肌节段做功效率

WEs（%）96.51±2.91 91.42±2.84*85.63±2.79*15.11 0.00分类无增强（488）非透壁增强（425）透壁增强（124）F值P值WIs（mm Hg%）1594.91±330.57 1328.01±299.02*1203.03±277.48*94.36 0.00 CWs（mm Hg%）2015.07±401.82 1521.27±326.13*1252.92±286.78*255.09 0.00 WWs（mm Hg%）80.57±16.56 104.73±22.41*125.93±26.78*236.27 0.00

图1 同一患者不同透壁增强心肌节段左室PSL图

二、心肌节段做功指数与LGECMR透壁增强的相关性分析

WIs、CWs 和 WEs 与 LGE-CMR透壁增强均呈负相关（r=-0.666、-0.848、-0.365，均P<0.05），WWs 与LGE-CMR 透壁增强呈正相关（r=0.841，P<0.05）。

三、心肌梗死核心区与远离区心肌节段做功指数比较

心肌梗死核心区心肌节段WIs、CWs 和 WEs 均降低，WWs 增加，与心肌梗死远离区比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。见图2和表2。

表2 心肌梗死核心区与远离区心肌节段做功指数比较（）

表2 心肌梗死核心区与远离区心肌节段做功指数比较（）

WIs：心肌节段做功指数；CWs：心肌节段有效做功；WWs：心肌节段无效做功；WEs：心肌节段做功效率

WEs（%）85.03±2.24 94.61±2.67-21.47 0.00分类核心区（61）远离区（61）t值P值WIs（mm Hg%）1219.03±182.48 1521.91±227.57-8.11 0.00 CWs（mm Hg%）1378.91±205.78 1794.07±266.82-9.62 0.00 WWs（mm Hg%）115.93±24.35 52.67±15.27 17.19 0.00

图2 同一患者心肌梗死核心区、远离区心肌节段左室PSL图

讨 论

LVEF 和左室整体纵向应变是评估STEMI 患者PCI 术后左室功能的主要指标，但二者均受到负荷依赖性的限制。Mahdiui等［9］研究发现，缺血心肌的收缩严重依赖于后负荷。左室PSL是在二维斑点追踪技术基础上结合了后负荷，能更全面地反映左室功能。Hubert 等［6］研究结果显示，局部心肌节段无创心肌做功与18F-氟代脱氧葡萄糖PET 测量的葡萄糖代谢一致，表明无创心肌做功也可有效反映心肌的能量代谢。本研究应用左室PSL 与LGE-CMR 评估心肌梗死后透壁增强的相关性，并比较心肌活力不同的心肌梗死核心区与远离区心肌做功指数的差异，旨在探讨该技术在心肌活力方面的临床应用价值。

LGE-CMR 通过检测心肌梗死患者SI 及微血管灌注水平来评估心肌活力，SI<50%节段的微血管灌注随梗死透壁增强程度增加而减少；而SI≥50%时，梗死区微血管灌注严重受损，PCI 术后血运重建的临床意义不大［10］，说明LGE-CMR 心肌透壁增强程度与血运重建后心肌功能恢复呈负相关。本研究发现，与无增强心肌节段比较，透壁增强和非透壁增强心肌节段WIs、CWs和WEs 均降低，WWs 增加，差异均有统计学意义（均P<0.05）。表明心肌做功可有效反映STEMI 患者PCI 术后心肌节段活力。心肌梗死后冬眠心肌和顿抑心肌的功能恢复可能受益于PCI 血管重建术，然而并非所有心肌梗死患者均能从血运重建中获益，本研究中透壁增强心肌节段有效做功和做功效率均明显降低，无效做功增加，说明透壁增强心肌节段在血运重建时未能明显改善室壁运动。本研究结果显示，WIs、CWs、WEs与LGE-CMR透壁增强均呈负相关（r=-0.666、-0.848、-0.365，均P<0.05），WWs与LGE-CMR透壁增强呈正相关（r=0.841，P<0.05），表明左室PSL 在评估STEMI 患者PCI 术后心肌活力方面与LGE-CMR 具有良好的相关性。

STEMI患者的再灌注治疗打开了缺血区的心外膜血管，对缺血区的冠状动脉微循环无法再灌注，即微血管阻塞。微血管阻塞引起心肌梗死核心区瘢痕形成［11］，对于心肌梗死远离区心肌收缩功能的变化尚存有争议［2，12］。本研究发现心肌梗死核心区心肌节段WIs、CWs 和 WEs 均降低，WWs 增加，与心肌梗死远离区比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。与Espe等［13］研究结论一致。表明与心肌梗死核心区相比，远离区心肌做功增强。心肌梗死核心区到远离区心肌做功会重新分配。接受再灌注治疗的STEMI 患者心肌梗死核心区心肌做功指数降低与左室早期重塑有关［14］。而心肌梗死远离区心肌做功代偿性增加，在PCI 术后的心肌触发的炎症反应下，远离区细胞外容积分数急剧升高，且在左室不良重构患者中持续存在［15］，故心肌梗死远离区的左室心肌重构与主要不良心脏事件密切相关［3］。

本研究的局限性：①仅纳入同质人群，排除了不能进行斑点追踪技术检查、严重主动脉瓣狭窄、血压测量值缺失等患者，可能导致选择偏倚；②将心肌梗死远离区定义为与核心区直径相对的无梗死心肌节段，并将其作为正常、无创心肌做功的参考标准，但心肌梗死远离区并不完全代表正常心肌［2-4］，这些区域也可能发现心肌异常T1 值，其临床意义尚不清楚，待今后大样本量、多中心研究进一步探讨。

综上所述，应用左室PSL 可准确评估经PCI 治疗的STEMI 患者心肌节段做功指数，且其与LGE-CMR透壁增强具有良好的相关性。