MCE、LVO联合2D-STI对AMI患者PCI术后疗效的超声评估

杨雪婷,闫国珍,吕运梅,刘丽峰

(1.内蒙古科技大学包头医学院研究生院,内蒙古 包头 014040;2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院)

急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是冠状动脉病变引起局部血管严重狭窄或闭塞所导致的心肌缺血性坏死,临床上主要表现为胸骨后或心前区疼痛及呼吸困难等[1]。AMI作为心血管急危重症,致残、致死率高[2]。目前广泛应用的治疗方式是经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI),该方法是利用心导管技术将支架球囊送至严重狭窄或闭塞的冠状动脉,恢复梗死区域的血流灌注,极大降低了AMI患者的死亡率。但在心肌微循环受损情况下,即使支架植入成功,部分心肌组织仍可能出现无复流、慢血流等心肌灌注不良状况,造成恶性心律失常、充血性心力衰竭、心源性猝死等严重并发症的发生[3]。因此,评估AMI患者PCI术后的心肌微循环灌注状态及左心室收缩功能对疗效及预后评估有重要价值。

心肌声学造影(myocardial contrast echocardiography,MCE)利用造影剂在心肌内的显影分布及清除时间来反映心肌灌注状态,定量分析心肌微循环灌注状态,具有简单、准确、无创等优势[4];左心腔声学造影(left ventricle opacification,LVO)利用造影剂注入外周静脉经肺循环到达左心系统后使左心室腔显影,当造影剂充满整个左心室腔后,可以清晰显示心内膜边界,使得左心室容积及射血分数的测量更加准确,同时有利于观测评估室壁运动异常情况[5];二维斑点追踪技术(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)通过追踪心肌各节段取样点在不同方向上的运动形成心肌应变曲线,以此评估左心室收缩功能。本研究旨在通过分析心肌声学造影、左心腔声学造影联合二维斑点追踪技术在AMI患者PCI术后心肌微循环灌注及左心室收缩功能评价方面的应用价值。

1 对象与方法

1.1对象 选取自2021年1月至2022年8月来包头医学院第一附属医院就诊并收治入院的急性心梗患者37例为观察组,其中男20例,女17例,平均年龄(58.8±8.7)岁。纳入标准:(1)首次发作急性心肌梗死者;(2)经心电图检测、冠状动脉造影确诊为急性心梗者;(3)首次行PCI术治疗的急性心梗者。排除标准:(1)造影剂过敏者;(2)严重心衰、心脏瓣膜病、肥厚型心肌病等心脏器质性疾病患者;(3)恶性肿瘤患者;(4)严重肝功能、肾功能不全患者。同期随机选取来我院门诊就诊,接受常规心脏超声检查结果示正常者30例为对照组,其中男16例,女14例,平均年龄(60.1±8.6)岁,排除造影剂过敏、恶性肿瘤及严重肝功能、肾功能不全患者。本研究所有受检者于检查前均签署知情同意书。

1.2方法 仪器采用Philips EPIQ 7C超声诊断仪及配套的X5-1超声探头(频率为1～5 MHz)。受检者连接同步心电图后取左侧卧位,建立静脉通道,医师优化图像各参数,采集、存储清晰的二维心尖四腔心、三腔心及两腔心切面声像图。

1.2.1LVO检查 (1)选择LVO模式,MI=0.2;(2)将聚焦点置于心尖四腔心切面的二尖瓣环水平,调节增益及图像区域的大小及深度;(3)抽取0.9 %生理盐水5 mL注入声诺维造影剂内,用力振摇20 s,直至冻干粉末形成均一白色乳状混悬液,抽取1.5 mL造影剂混悬液于患者静脉通道快速推注,推注结束后使用0.9 %生理盐水5 mL进行冲管;(4)采集并存储清晰心尖四腔心、三腔心及两腔心切面声像图,每个切面均保存5个心动周期,以备脱机分析。

1.2.2MCE检查 (1)在完成LVO图像采集后,将仪器条件调整到MCE模式,MI=0.08;(2)抽取造影剂混悬液2 mL注入静脉通道(快速推入1 mL后,其余部分在2 min内缓慢推入),推注结束后再次使用0.9 %生理盐水5 mL冲管;(3)待心肌显影稳定后,点击FLASH键进行爆破微泡;(4)于造影剂微泡破裂前3个心动周期及破裂后10个心动周期采集并储存清晰的心尖四腔心、三腔心及两腔心切面声像图,以备脱机分析。

1.3图像分析及处理

1.3.1LVO数据分析 选取自LVO模式下采集的心尖四腔心切面声像图,利用双平面Simpson法分别描记左心室舒张末期及收缩末期心内膜轮廓,测量左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)及左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。

1.3.22D-STI数据分析 选取自LVO模式下采集的心尖四腔心、三腔心及两腔心切面声像图,采用超声诊断仪自带的Qlab 10中的CMQ软件追踪分析各切面的左心室壁节段,自动生成感兴趣区后,手动调节感兴趣区内层与心内膜边界重合,软件自动勾勒出心外膜边界,根据心室壁心肌厚度调节感兴趣区宽度,至感兴趣区外层与心外膜相吻合,由软件计算得出心肌应变曲线,汇总各切面应变参数结果形成心肌纵向应变牛眼图及左心室整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)。

1.3.3MCE定量分析 选取自MCE模式下采集的心尖四腔心、三腔心及两腔心切面声像图,采用Qlab 10中的ROI软件分析各切面的心肌节段(心肌节段划分采用美国超声心动图学会左心室心肌18节段划分法)。选择造影剂微泡破裂后的首帧声像图,在各节段随机选取感兴趣区进行造影时间-强度变化拟合,获取各节段曲线平台期峰值强度(A)、曲线斜率(β)及局部心肌血流量(A×β),各心肌节段参数测量3次后取均值。

2 结果

2.1一般资料比较 观察组与对照组年龄(t=0.366,P=0.547)及性别(χ2=0.003,P=0.953)比较,差异无统计学意义。

2.2观察组术后1周、1个月与对照组MCE各参数比较 观察组术后1周、1个月A、β及A×β均小于对照组(P<0.05);观察组术后1个月A、β及A×β较术后1周均有所提高(P<0.05)。见表1,图1。

图1 观察组PCI术后MCE分析图

表1 观察组与对照组MCE各参数比较

2.3观察组术后1周、1个月与对照组GLS、LVEDV、LVESV、LVEF参数比较 观察组术后1周、1个月GLS、LVEF值均小于对照组(P<0.05),LVEDV、LVESV值均大于对照组(P<0.05);观察组术后1个月与术后1周比较,GLS、LVEF均有提高,LVEDV、LVESV有所减低。见表2,图2。

图2 观察组PCI术后左心室整体纵向应变牛眼图

表2 观察组与对照组GLS、LVEDV、LVESV、LVEF参数比较

2.4观察组与对照组MCE各参数、GLS与LVEF的相关性分析 观察组MCE各参数、GLS与LVEF均存在良好的相关性,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 观察组与对照组MCE各参数、GLS与LVEF的相关性分析

3 讨论

MCE作为近年来发展较为成熟的无创性评估心肌微循环灌注的超声诊断技术,通过定量描述冠状动脉微循环障碍程度,对冠状动脉造影起到补充作用。本研究结果显示,观察组术后1周、术后1月A、β及A×β值均小于对照组,且观察组术后1个月A、β及A×β值较术后1周均有所提高,这表明冠状动脉严重狭窄或闭塞导致心肌微循环灌注发生障碍,微循环结构及功能发生改变。当PCI术后心外膜冠状动脉开通,心肌微循环灌注逐步改善,这可能与冠状动脉开通后心肌供血供氧得以提升,部分冬眠心肌及抑顿心肌功能逐渐恢复,心肌激活后提高了局部微血管的密度等有关,这与既往研究结果一致[6]。本研究还发现,MCE各项参数A、β及A×β与左心功能存在良好的相关性,表明随着心肌微循环灌注不断改善,心肌内蓄积的以无机磷酸盐为主的代谢产物得以清除,心肌纤维对Ca2+的敏感度有所恢复,使得左心室收缩能力得以提升。因此,我们认为,MCE各参数可作为评估心肌微循环灌注的定量指标,为AMI患者PCI术后疗效评估提供可靠的量化指标。

2D-STI技术是一种基于二维超声心动图,通过实时追踪心内膜取样点在每一帧图像及上一帧图像的位置空间变化来评价心肌节段形变程度,定量描述心肌节段运动情况的方法,该技术有分辨率高、无角度依赖性等优点[7]。但该技术要求心内膜面显示清晰,而老年人、肥胖者、肺气肿患者声窗较差,应用受限。LVO技术能够清晰显示心内膜面,因此,声窗较差导致的图像质量不佳者均可通过LVO技术得到改善,使得左心室容积、射血分数及应变参数的测量更加精准[5]。本研究表明,随着随访时间的延长,观察组术后GLS、LVEF均逐渐提高,LVEDV、LVESV逐渐下降,表明术后犯罪血管得到再通,左心室收缩功能不断改善,与既往研究结果一致[5]。本研究同时表明,LVEDV、LVESV等指标尚未恢复至对照组水平,可能是随访时间较短,或AMI后遗留了不同程度的心肌再灌注损伤,如氧自由基产生等[8],损害心肌细胞内质网功能,兴奋-收缩耦联发生障碍,导致左心功能在短期内未完全恢复至正常水平。

本研究进一步发现GLS与LVEF存在良好的相关性,这是由于心肌纤维中纵行纤维占比约70 %,心肌纤维在纵向上的运动对于维持正常心功能有重要作用。左心室心肌的三层结构走向并不相同,AMI最先发生微循环障碍是由纵行纤维构成的心内膜层,对中层、外层影响较小[5],因此,我们认为,GLS能够更为准确地判断AMI患者因心肌缺血而引起的左心室收缩功能变化[9]。

综上所述,MCE、LVO联合2D-STI可以无创、定量评估PCI术后心肌灌注及左心室收缩功能,为AMI患者PCI术后疗效评估提供重要依据。