王春梅,莊曉晨,關麗娜,穆玉明
(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院心臟超聲診斷科,新疆 烏魯木齊 830011)
經皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention, PCI)極大改善了冠狀動脈病變患者的臨床癥狀及預后。研究[1]證實,血流再灌注后,左心室缺血心肌功能可逐漸恢復。近年有關缺血心肌血流再通后右心室結構及功能改變引起關注,然而受限于右心室(right ventricular, RV)復雜幾何形態(tài),有關PCI術后RV功能改變的研究較少。三維超聲為三維斑點追蹤成像(three-dimensional speckle tracking imaging, 3D-STI)已用于評價右心功能[2-4]。本研究采用3D-STI定量評價冠狀動脈單支重度病變患者PCI術前、術后RV功能變化。
1.1 一般資料 選取2016年1月—12月新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院經冠狀動脈造影(coronary arteriography, CAG)證實冠狀動脈單支重度病變并成功接受PCI者為病例組;以同期CAG結果正常及無慢血流的住院患者為對照組;2組患者左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)均>50%,且心臟超聲檢查未見節(jié)段性室壁運動異常。排除心肌病、心肌梗死、瓣膜病、嚴重心律失常、先天性心臟病及其他器質性心臟疾病者。對照組于造影前,病例組于PCI術前、術后1、3個月行常規(guī)二維及三維超聲心動圖檢查。排除4例術后失訪者及3例超聲圖像質量不佳者,最終納入67例,病例組25例,男20例,女5例,年齡41~77歲,平均(57.9±10.6)歲;對照組42例,男27例,女15例,年齡36~76歲,平均(54.3±10.3)歲。本研究經醫(yī)院倫理委員會審核,患者均簽署知情同意書。
冠狀動脈單支重度病變定義:CAG示3支主要冠脈[右冠狀動脈(right coronary artery, RCA)、左冠狀動脈回旋支(left circumflex coronary artery, LCx)及左冠狀動脈前降支(left anterior descending artery, LAD)]中1支狹窄≥75%,其余2支主要冠狀動脈無狹窄或狹窄程度<50%。病例組中7例RCA、4例LCx、14例LAD重度病變。
1.2 超聲心動圖檢查 采用GE Vivid E9超聲儀,以M5S探頭獲取常規(guī)二維圖像,于心尖四腔心切面測量右心室基底段內徑、中間段內徑及長徑(RVD1、RVD2、RVD3);描記右心室心內膜獲取RV舒張末期面積(RV end-diastolic area, RVAd)及RV收縮末期面積(RV end-systole area, RVAs),計算二維(two dimensions, 2D)下RV面積變化率(fractional area change, FAC-2D),計算方式為(RVAd-RVAs)/RVAd;M型模式下獲取RV側壁三尖瓣環(huán)收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE-2D);以脈沖組織多普勒(pulsed-wave tissue Doppler imaging, PW-TDI)模式測量三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(Sa)、舒張早期及舒張晚期峰值速度(Ea和Aa)。測得Aa波止至下一Ea波始的間期(a')及Sa波起止時間(b'),(a'-b')即等容收縮期(isovolumic contraction time, IVCT)與等容舒張期(isovolumic relaxation time, IVRT)之和,b'即射血時間(ejection time, ET)。計算右心室心肌功能指數(shù)(RV myocardial performance index, RVMPI)=(IVCT+IVRT)/(ET)×100%,即(a'-b')/b'[5]。
以全矩陣陣列換能器(4V)于心尖四腔心切面獲取三維圖像,在完整囊括雙心室腔前提下將深度和扇窗調至最小[6],保持采集幀頻>40%心率,調節(jié)增益以清晰顯示RV心內膜面,囑患者呼氣末屏氣后連續(xù)采集4個心動周期,獲取RV三維全容積圖像。將圖像導入Echo PAC三維應變軟件,在4D RV Volume(TT)模式下進行脫機分析。軟件自動切分心臟三維全容積圖像生成6個視圖,點擊Beutel Revision,程序自動勾畫出心內膜輪廓,適當結合手動調整追蹤曲線,使肌小梁及調節(jié)束包含在右心室腔內;點擊Tracking Revision, 以斑點追蹤技術自動追蹤RV輪廓,生成RV三維(three-dimensional, 3D)模型(圖1);獲取RV容積和收縮功能參數(shù),包括RV收縮末期容積(RV end-systolic volume, RVESV)、RV舒張末期容積(RV diastolic-systolic volume, RVEDV)、RV射血分數(shù)(RV ejection fraction, RVEF-3D)和RV每搏輸出量(stroke volume, SV),以及RV游離壁(freewall, FW)和室間隔(Septum, Sep)縱向應變(RV longitudinal strain, RVLS)。由同一醫(yī)師分析所有三維指標,均測量3次,取平均值。
1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 23.0和MedCalc 11.4.2統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示。采用兩獨立樣本t檢驗比較2組右心室功能參數(shù)。對病例組PCI術前、術后右心室功能參數(shù)比較采用單因素重復測量方差分析。以χ2檢驗比較計數(shù)資料。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
隨機抽取15例,以雙盲法再次測量TAPSE-3D、RVFAC、FW-RVLS和Sep-RVLS進行重復性檢測,以盲法分析組間及組內變異。
2組患者性別、年齡、血糖、血脂、血壓、體表面積( body surface area, BSA)和吸煙飲酒史、冠心病家族史及高血壓病史差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。
2.1 常規(guī)二維超聲心動圖 病例組PCI術前RVMPI大于對照組(P<0.05),其他右心室二維參數(shù)變化差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);術后1、3個月RVMPI較術前減小(P<0.05),術后1個月時RVMPI與對照組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
2.2 三維斑點追蹤心動圖 病例組PCI術前Sep-RVLS、FW-RVLS及TAPSE-3D較對照組降低(P均<0.05),RVEDV、RVESV、SV、RVEF、RVFAC-3D與對照組差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05);術后1、3個月Sep-RVLS、FW-RVLS及TAPSE-3D較術前均顯著增加(P均<0.05),術后1個月TAPSE-3D與對照組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), 術后3個月Sep-RVLS和FW-RVLS仍低于對照組(P均<0.05),見表2。
分析罪犯血管,發(fā)現(xiàn)RCA重度狹窄患者FW-RVLS降低更明顯,顯著低于罪犯血管為LAD和LCx者(P均<0.05);Sep-RVLS及其他指標在不同罪犯血管間差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05),見表3。
2.3 重復性檢驗 3D-STI所得指標的一致性尚好。FW-RVLS、Sep-RVLS和TAPSE-3D觀察者組內平均差分別為-0.38[95%CI(-2.89,2.13)]-0.57[95%CI(-3.06,1.92)]和0.73[95%CI(-0.71,2.17)],95%一致性界限(95% LoA)分別為(-13.65%,12.89%),(-13.77%,12.63%),(-5.82%,7.11)mm。FW-RVLS、Sep-RVLS和TAPSE-3D觀察者組間平均差分別為-0.87[95%CI(2.18,0.43)]0.74 [95%CI (-0.56,-2.04)]和0.29[95%CI(5.84,-4.36)], 95% LoA分別為(-7.78,6.03)%,(-6.11,7.59)%, (-6.89,8.36)mm。
表1 2組一般資料對比
圖1 RV 3D模型 A.三維分析RV的定位和解剖標志,斑點追蹤技術自動追蹤并顯示RV輪廓; B.對照組典型三維分析圖像; C.病例組典型三維分析圖像
表2 2組超聲心動圖指標比較(±s)
表2 2組超聲心動圖指標比較(±s)
組別常規(guī)二維參數(shù)RVD1(mm)RVD2(mm)RVD3(mm)RVFAC-2D(%)TAPSE-2D(mm)RVMPI病例組(n=25) 術前33.33±4.9126.70±5.1565.14±4.8547.31±6.3423.69±1.900.49±0.08a 術后1個月32.69±5.4226.93±4.6264.24±4.5147.52±6.6523.89±1.700.45±0.08b 術后3個月33.56±4.5027.41±4.9b64.55±5.8747.64±6.6923.97±1.67b0.45±0.08b對照組(n=42)32.21±5.0727.20±6.3463.95±5.8947.95±6.6524.16±1.830.41±0.10組別3D-STI參數(shù)RVEDV(ml)RVESV(ml)RVSV(ml)RVEF-3D(%)FW-RVLS(%)Sep-RVLS(%)RVFAC-3D(%)TAPSE-3D(mm)病例組(n=25) 術前61.80±10.1132.26±6.9429.54±5.6247.89±6.02-19.45±4.31a-12.76±4.11a46.05±7.2212.12±3.21a 術后1個月61.41±11.0632.04±7.4129.37±5.6348.01±5.64-22.94±3.79ab-14.11±3.95ab46.12±6.9513.91±3.27b 術后3個月60.86±11.6631.48±7.5629.37±5.93b48.46±5.65b-24.30±3.42abc-15.26±3.82abc46.49±6.94b14.69±3.36bc對照組(n=42)60.91±10.8330.37±5.5230.54±6.2350.04±3.80-26.63±4.60-17.68±4.3447.09±6.1815.65±3.66
注:a:與對照組比較,P<0.05;b:與術前比較,P<0.05;c:與術前1個月比較,P<0.05
表3 病例組罪犯血管間比較
注:e:與術前比較,P<0.05;f:與術前1個月比較P<0.05;g:與LAD比較,P<0.05;h:與RCA相比,P<0.05;i:與LCx比較,P<0.05
由于共用室間隔并經周圍心包的介導,左、右心室結構上互為整體,功能上相互影響,RV功能改變影響左心室功能;冠心病患者RV受累可能導致血流動力學不穩(wěn)定、房室傳導阻滯及住院死亡率增加。RV受累的冠心病患者在治療及預后方面均與單純左心缺血有所區(qū)別,故早期識別RV功能異常對指導臨床治療及預后評估具有重要意義[7]。通過三維立體成像,3D-STI技術可在空間上逐幀追蹤心肌運動軌跡并量化其形變程度,更全面地反映RV功能[8]。本研究采用RT-STI技術檢測選取不伴有心肌梗死的單支重度冠脈病變患者,觀察PCI術前后RV功能變化。
RV內徑、RVEDV及RVESV主要反映RV形態(tài)改變,Sep-RVLS、FW-RVLS及TAPSE反映右心室縱向收縮功能,RVEF及RVFAC反映右心室收縮功能。本研究發(fā)現(xiàn)病例組PCI術前RV功能受損,主要體現(xiàn)在整體功能及縱向收縮功能。RVMPI可綜合評價RV整體功能[9]。本研究中病例組RVMPI較對照組增大,提示其RV功能受損。RV重塑初始階段,縱向收縮功能逐漸下降,而橫向收縮功能則由于表層圓周纖維作用反而增加[10]。RV本身耐缺血缺氧能力更強,右心室功能性變化早于形態(tài)變化,且最先表現(xiàn)為縱向收縮功能下降,而心臟整體收縮功能則由于橫向收縮功能代償而尚未表現(xiàn)出顯著下降。
RV心肌缺血時,可保留最低限的供氧能力,以保護心肌處于“頓抑”狀態(tài),而非心肌細胞直接壞死[11]。GORTER等[12]發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者PCI術后RV頓抑心肌功能逐漸恢復,術后隨訪4個月,幾乎未見永久性RV心肌損傷。POPESCU等[13]的大樣本隨訪研究證實RV收縮功能在急性心肌梗死后6個月中逐漸改善。本研究發(fā)現(xiàn)可反映右室整體功能的RVMPI術后早期即開始恢復,同時RV縱向收縮功能亦逐漸恢復,但PCI術后3個月與對照組依有差異,提示患者大部分心肌處于活性保留的“冬眠”或“頓抑”狀態(tài),而非“壞死”,PCI再灌注治療后RV功能得以改善,且早期恢復更快,與MASCI等[14]的結果一致。PCI術后3個月僅三維應變指標與對照組相比降低(P<0.05),提示3D-STI對定量評價冠脈病變患者PCI術后RV功能變化較常規(guī)二維指標具有優(yōu)勢。
本研究病例組中重度病變血管為RCA者FW-RVLS減小更明顯,提示該類患者RV功能受損更為明顯,可能與RV主要受RCA供血有關;而Sep-RVLS在不同血管病變患者間變化不明顯,與HUTTIN等[15]的結果一致,提示間隔應變對反映心肌梗死的位置不具特異性,主要與LAD與RCA共同影響室間隔供血有關,進一步提示FW-RVLS顯著降低對于識別右冠狀動脈狹窄有較好提示意義。病例組治療后不同病變血管患者RV功能無明顯差異(P>0.05),而罪犯血管為RCA者RV功能改善較其他2支病變患者更明顯,提示冠脈病變患者RV功能障礙可能主要由于冠脈狹窄對RV心肌造成的直接性缺血損傷。
本研究的局限性:①采集3D-STI圖像對透聲條件和操作者經驗要求較高,圖像質量受透聲條件和二維圖像質量影響;②心臟作為一個整體,左右心室互相影響,同時測量左心室各功能指標及右心室舒張功能指標,有助于更為客觀地分析RV功能變化;③樣本量小,需進一步擴大樣本量進行分析。
總之,冠狀動脈單支重度病變患者RV功能受損,在RCA為罪犯血管者更為明顯;PCI術后RV功能較術前有所改善。3D-STI對定量評價冠狀動脈單支重度病變患者PCI術后RV功能變化具獨特優(yōu)勢;FW-RVLS降低對RV功能受損具有較好提示意義。