3D-STI评价STEMI经皮冠状动脉介入术后左心室收缩功能的变化研究

王荣荣 天津市北辰医院 300000

急性ST段抬高心肌梗死(STEMI)是心内科高发疾病,因心脏泵血功能受损、左室射血分数(LVEF)下降,血流不稳等情况,极易诱发心源性休克,导致患者死亡[1]。经皮冠脉介入术(PCI)治疗急性心肌梗死已得到专家共识,但患者术后左心室重构、心肌灌注不佳等,均会诱发恶性心律失常、心衰等严重的心血管事件,影响患者预后[2]。因此采用何种方法能客观、定量评价患者术后左心室功能恢复情况,显得尤其重要。三维斑点追踪技术(3D-STI)是基于2D-STI技术及实时三维超声心动图发展形成的一种新型技术,能实时、动态追踪在三维空间内向心脏实际运动轨迹,可作为定量评估左心室功能的新型技术[3-4]。本文以50例STEMI患者作为观察对象,采用3D-STI测定患者左心室收缩功能变化,进而为术后疗效客观评价提供参考依据,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2021年1月—2022年5月医院收治的50例STEMI患者为观察组,其中男37例,女13例;年龄45～73(63.74±2.53)岁;体重指数20～31(26.04±1.58)kg/m2;基础疾病:高血压25例,糖尿病12例,高脂血症13例。选取同期无心肌梗死体检者40例为对照组,其中男22例,女18例;年龄45～74(64.01±2.61)岁;体重指数20～32(25.93±1.60)kg/m2;基础疾病:高血压20例,糖尿病10例,高脂血症10例。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),可对比。本研究符合《世界医学大会赫尔辛基宣言》,未出现伦理纠纷。

1.2 选择标准 纳入标准:(1)观察组患者符合STEMI的诊断标准[5];(2)均在院行PCI术治疗;(3)术前、术后均行3D-STI技术诊断;(4)两组对象知情研究,并签署了同意书。排除标准:(1)伴有心房颤动、心肌瓣膜病等其他心脏疾病者;(2)严重肝肾功能障碍者;(3)伴恶性肿瘤、自身免疫性疾病等患者;(4)术后28d内死亡者;(5)无法配合研究者。

1.3 方法 3D-STI诊断:飞利浦EPIQ7C型彩色多普勒超声,配备二维探头(频率为2.5MHz),三维矩阵探头(频率为1～5MHz)。先行二维超声检查,常规测量左心室体积、心腔结构、室壁运动等具体情况,运用双平面Simpson法测定患者左心室收缩功能。检测结束后,更换三维探头,启用4D模式,调整扇面角度及深度后,进入Full-4D模式,叮嘱患者呼气后屏气,连续扫描并获取连续、动态的3个心动周期全容积图像。随后启动3DT模式,观察心尖四腔与两腔心切面,左室基底部、乳头肌以及心尖短轴切面。在左室舒张、收缩末期,于四腔切面手动勾画二尖瓣闭合点(二尖瓣前叶与后叶闭合点)、心尖点,适度调整曲线边缘,使心内膜与外膜边缘相重叠,开启分析程序,逐帧追踪左心室壁各节段心肌运动,测量并分析左心室收缩期纵向峰值应变、径向、圆周及面积应变(LS、RS、CS),随后在牛眼图模式下测量左心室整体的收缩期纵向峰值应变、径向、圆周以及面积应变(GLS、GRS、GCS、GAS)。观察组患者在术前、术后出院时进行3D-STI诊断,对照组在入院体检时进行3D-STI诊断。

1.4 观察指标 (1)比较观察组术前、术后与对照组对象的3D-STI诊断参数:GLS、GRS、GCS、GAS;(2)比较两组二维超声测量值,包括LVEF、左心室收缩末期及舒张末期容积(LVESV、LVEDV);(3)比较观察组术后左心室重构与未重构组患者三维斑点追踪参数及LVEF,左心室重构:患者术后12个月LVEDV增大并高于15%;(4)将术后12个月发生心血管不良事件(MACE)患者作为MACE组,包括新发心力衰竭、靶血管重建、再发心肌梗死、心律失常等,比较MACE组、无MACE组患者三维斑点追踪参数及LVEF。

2 结果

2.1 两组二维超声测量值比较 观察组术前、术后LVEF低于对照组,LVESV、LVEDV均高于对照组(P<0.05),观察组术后LVEF高于术前,LVESV、LVEDV低于术前(P<0.05),见表1。

表1 两组二维超声测量值比较

2.2 观察组术前、术后与对照组对象的3D-STI诊断参数比较 观察组术前、术后GLS、GRS、GCS、GAS均低于对照组,而观察组术后GLS、GRS、GCS、GAS值高于术前(P<0.05),见表2、图1。

图1 左心室收缩期圆周应变图a.对照组心肌应变曲线趋势相一致,牛眼图的颜色均匀 b.缺血阶段心肌应变值下降,曲线紊乱,牛眼图颜色变浅、出现蓝色区域

表2 观察组术前、术后与对照组对象的3D-STI诊断参数比较

2.3 观察组术后左心室重构与未重构组患者三维斑点追踪参数及LVEF比较 观察组术后12个月左心室重构患者20例,左心室重构组患者GLS、GRS、GCS、GAS、LVEF均低于未重构组(P<0.05),见表3。

表3 观察组术后左心室重构与未重构组患者三维斑点追踪参数及LVEF比较

2.4 观察组术后MACE组、无MACE组患者三维斑点追踪参数及LVEF比较 观察组术后12个月出现新发心力衰竭2例,靶血管重建4例,再发心肌梗死2例,心律失常4例,发生率24.00%;MACE组GLS、GRS、GCS、GAS、LVEF均低于无MACE组(P<0.05),见表4。

表4 观察组术后MACE组、无MACE组患者三维斑点追踪参数及LVEF比较

2.5 相关性分析 采用Spearman相关性分析,GLS、GCS、GAS与LVEF呈负相关性(r=-0.814、-0.902、-0.843,P<0.05),GRS与LVEF呈正相关性(r=0.863,P<0.05)。

3 讨论

PCI术是治疗STEMI患者的主要方法,可及时开通梗阻血管,恢复冠脉正常灌流,减轻心肌损害范围,挽救濒死的心肌组织,逆转左心室重构,阻止左心室整体心功能降低过程,改善患者预后。但患者发病后,心肌长时间的不均匀运动会造成左心室重构,使心腔扩大、容量负荷,影响左心室泵血功能,最终诱发不可逆性心力衰竭,影响患者预后。因此在PCI术后准确评估患者左心室收缩功能,对评价患者术后预后质量有重要意义。LVEF是评价左心室收缩功能的重要指标,但因患者左心室形态变化,左心室整体或局部受损,而超声心动图是根据左心室对称几何形态评价LVEF,因此导致测量误差。3D-STI技术是通过动态观察心肌运动的斑点回声,在三维空间内对心肌运动的轨迹进行重建,以此表现出心肌运动及左心室整体收缩功能的相关性[6]。

本文中,观察组术前、术后LVEF低于对照组,LVESV、LVEDV均高于对照组,GLS、GRS、GCS、GAS均低于对照组(P<0.05)。结果发现,与对照组相比,STEMI患者均发生左心室整体收缩功能下降情况,而PCI术后患者左心室收缩功能有所提高。邵芸青等[7]研究显示,根据应变及应变率可作为评估心脏局部及整体功能的敏感指标。通常心脏内外膜心肌的排列形态影响着机体心脏运动状态,并经客观量化为GLS、GRS、GCS、GAS。由于STEMI患者发病后,心肌能量缺乏,心肌血液灌流不足,从而造成心肌弹性及心肌顺应性降低,心脏节段性运动异常,最终导致心肌整体应变率下降。

当患者发病后,梗死区心肌运动障碍、左心室收缩异常、心肌运动不协调等、均会使左心室出现负性重构,影响患者预后质量。同时患者PCI术后仍存在节段性心肌运动异常,从而造成患者出现心力衰竭、再发心肌梗死等不良事件,使其预后质量下降。本文中,左心室重构组、MACE组GLS、GRS、GCS、GAS、LVEF分别低于未重构组、无MACE组(P<0.05),采用Spearman相关性分析,GLS、GCS、GAS与LVEF呈负相关性,GRS与LVEF呈正相关性。因此,术后出现左心室重构及MACE患者心肌应变率明显下降。与杜晓等[8]研究结果一致。因此根据3D-STI技术的斑点运动参数改变,可预测患者左心室收缩功能。因梗死节段心内膜下心肌组织损伤、缺血及坏死等,使心外膜、内膜下心肌应变率下降,即使患者术后心肌功能改善,因顿抑心肌与冬眠心肌需要一定时间恢复正常,而且心肌梗死面积决定了其恢复过程。因此当梗死面积越大,患者心肌组织恢复越长,甚至无法恢复至正常值,此时患者应变率下降明显,术后左心室整体功能恢复不佳、灌流不足等,均会导致左心室重构,增加术后不良事件发生率。其研究结果与其他学者研究相一致,赵亚西等[9]研究结果显示重构组患者GLS、GRS、GCS、GAS均低于未重构组,程建中等[10]研究证实了采用3D-STI技术可为临床医师早期鉴别患者PCI术后不良预后提供有力参考。

综上所述, 3D-STI能够定量评价STEMI患者PCI术后的左心室收缩功能的变化,有效预测患者PCI术后左心室重构及MECE发生风险,为术后疗效评价提供客观依据,值得临床应用。但3D-STI技术对图像质量的要求高,若患者心室腔扩大或并发心尖部室壁瘤,无法采集到完整图像等,故而需要不断推进三维应变测量技术的进步。