急性心肌梗死特別是急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevated myocardial infarction,STEMI)由于發(fā)病率和死亡率較高[1],嚴重危害人類健康[2]。二維斑點追蹤技術(2D-speckle tracking echocardiography,2D-STE)可以實時追蹤整個心動周期內(nèi)心肌斑點的位置,能夠?qū)ψ粉櫭總€斑點及比較斑點間的相對運動,同時得到心臟室壁各個節(jié)段以及整體的參數(shù),可從多方向反映心肌的應變[3],快速定量獲得心肌每個節(jié)段的應變值[4],成為目前評價心肌功能最常用的臨床檢查方式。三維斑點追蹤技術(3D-speckle tracking echocardiography,3D-STE)不受組織多普勒的角度依賴及二維空間限制[5],測得的左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)較普通超聲心動圖更精確。斑點追蹤技術(STE)可以檢測STEMI后心肌缺血壞死所致的局部或整體室壁運動改變,并評價相應心肌的復雜形變及局部收縮功能恢復情況。美國超聲心動協(xié)會將左心室分成17段(6個基底段、6個中間段、4個心尖段,1個心尖部),左前降支(left anterior descending,LAD)供血區(qū)包括:前間隔基底段(BAS)、前間隔中間段(MAS)、室間隔心尖段(ApS)、前壁基底段(BA)、前壁中間段(MA)、前壁心尖段(ApA)和心尖部(Apex)[6]。
既往研究多著重于STEMI或冠心病病人經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)術后整體收縮功能改變,對于局部區(qū)域收縮功能了解甚少,為探討STEMI病人急診PCI術后左心室局部收縮功能改變及臨床意義,本研究選取31例STEMI病人作為研究對象,量化分析心肌梗死后局部室壁運動,評估此類疾病對于心臟整體功能及預后的影響,為臨床治療提供指導。
1.1 臨床資料 入選2016年1月—2018年10月徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院心內(nèi)科病人31例,經(jīng)心電圖和心肌酶學檢查確診為STEMI,在癥狀出現(xiàn)后12 h內(nèi)完成經(jīng)橈動脈或股動脈急診PCI術。入選標準:①既往無心肌梗死;②心電圖顯示有ST段抬高;③有心肌酶學證據(jù)。排除標準:①合并心房顫動或其他快速性心律失常;②不能配合的病人;③合并惡性腫瘤或預計壽命小于1年者。分別在術后1周、1個月、6個月,行二維、三維心臟超聲檢查,留圖脫機用QLAB9.1軟件自動測量LAD相應供血節(jié)段的左室長軸應變峰值(longitudinal strain,LS)、左室整體平均縱向應變(Global longitudinal strain,GLS)、LVEF、LVESV、LVEDV等參數(shù)。對完成隨訪的STEMI病人進行統(tǒng)計學分析,其中男24例,女7例,年齡35~77(61.0±11.8)歲。
1.2 儀器與方法 彩色多普勒超聲儀:飛利浦Philips IE33心臟彩色多普勒超聲系統(tǒng),S5-1三維超聲探頭,S5-1探頭頻率1~5 MHz,可行常規(guī)超聲心動圖檢查,X3-1矩陣型探頭頻率1~3 MHz,超聲工作站配備 QLAB 9.1定量分析軟件進行處理。研究對象取左側(cè)臥位,采集最清晰的連續(xù)2個心動周期動態(tài)圖像。再轉(zhuǎn)換為三維模式,采集最清晰的連續(xù)3~4個周期的三維圖像。將所獲得的二維及三維超聲影像數(shù)據(jù)導入Q-LAB 9.1超聲圖像處理軟件系統(tǒng),軟件設置隱藏病人姓名及年齡信息,定量測量病人左心室17節(jié)段縱向峰值應變峰值(MLS),以及GLS、LVEDV、LVESV等心功能相關指標。詳見圖1。
圖1 QLAB 9.1測量縱向應變及牛眼圖
本研究用2D-STE定量測量病人左心室17節(jié)段LS、GLS,用3D-STE測量LVEDV、LVESV、LVEF等參數(shù)。使用MLS表示LAD供應7個節(jié)段的長軸應變平均值,即MLS=(LSBAS+LSMAS+LSApS+LSBA+LSMA+LSApA+LSApex)÷7。隨訪12~18個月,記錄主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)。通過超聲心動圖測量左心室功能發(fā)現(xiàn)如果LVEDV與發(fā)病時的基線值相比增加≥15%,則確定發(fā)生左心室不良重構(gòu)[7],分析以上參數(shù)與左室重構(gòu)的關系。左心室應變一般為負值,應變能力大小與數(shù)字有關,數(shù)字越大,應變能力越強;與符號無關。
2.1 STEMI病人LAD供應7節(jié)段應變改變情況 在LAD供應節(jié)段中,有4節(jié)段(BAS、MAS、BA、MA)應變能力逐漸升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表1。
表1 LAD的7節(jié)段應變及MLS、GLS改變情況比較(±s) 單位:%
與術后1周比較,①P<0.05。
2.2 STEMI病人PCI術后左心室整體收縮功能恢復情況 術后1個月、6個月LVEF較1周時明顯增加,出院后隨訪2次LVEF均增加,LVESV在術后1個月、6個月時與術后1周比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。心肌整體收縮功能恢復差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表2。
表2 STEMI病人術后左心室功能比較(±s)
與術后1周比較,①P<0.05。
2.3 術后GLS、MLS與LVEF相關性分析 術后GLS、MLS均為負值,絕對值越大表示應變能力越強,分析與其他參數(shù)相關性時,均使用絕對值進行比較。術后3次MLS與GLS的相關系數(shù)分別為0.502、0.575、0.581。MLS與LVEF相關性散點圖比GLS分布密集。術后隨訪3次的GLS與相應LVEF相關系數(shù)依次為0.457、0.550、0.637,GLS與LVEF呈正相關性(P<0.05)。術后3次MLS與相應LVEF相關系數(shù)分別為0.594、0.689、0.714,MLS與LVEF呈正相關性(P<0.05);MLS相關系數(shù)比GLS大,與LVEF相關性更強;且隨時間改變,MLS、GLS與LVEF相關系數(shù)逐漸增大,相關性更強,關系更加密切。
術后1周時GLS與隨訪3次LVEF相關系數(shù)依次為0.457、0.488、0.505,GLS與隨訪3次LVEF呈正相關(P<0.05)。術后1周時MLS與隨訪3次LVEF相關系數(shù)依次為0.594、0.607、0.636,MLS與隨訪3次的LVEF呈正相關(P<0.05)。詳見圖2、圖3。
圖2 術后1周MLS與LVEF的相關性分析
圖3 術后1周GLS與LVEF的相關性分析
2.4 PCI術后重構(gòu)組與無重構(gòu)組MACE的發(fā)生率 本研究共隨訪罪犯血管為LAD病人31例,共隨訪6~18(15.19±2.15)個月,發(fā)生MACE 9例(29.03%),發(fā)生左室重構(gòu)7例(22.58%)。在重構(gòu)組7例病人中,3例發(fā)生MACE;未重構(gòu)組24例中6例發(fā)生MACE。重構(gòu)組的MACE發(fā)生率高于無重構(gòu)組,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.384)。詳見圖4。這可能與隨訪時間過短、隨訪例數(shù)少有關。
圖4 重構(gòu)組與未重構(gòu)組MACE的發(fā)生率比較
2.5 MLS、GLS、LVEF、LVEDV、LVESV、△LS節(jié)段的ROC曲線分析 MLS的ROC曲線下面積為0.531,GLS的ROC曲線下面積為0.586,LVEF的ROC曲線下面積為0.471,3者均有相似的診斷價值,診斷價值中等。用△LS節(jié)段表示局部7個節(jié)段之間應變能力的極差,即△LS節(jié)段=∣△LSMAX-△LSMIN∣。LVEDV的ROC曲線下面積為0.607,LVESV的ROC曲線下面積為0.638,△LS節(jié)段的ROC曲線下面積為0.651。在最佳截斷值(約登指數(shù)為0.420)時敏感度為0.571,特異性為0.849?!鱈S節(jié)段在預測左室重構(gòu)中準確性高于其他測量參數(shù)。詳見圖5。
圖5 各個參數(shù)的ROC曲線分析
心肌梗死時局部室壁運動異常是最早的特征性表現(xiàn),用超聲斑點技術可以準確定量分析室壁運動異常[8-9],劉利等[10]研究表明,在左心室局部收縮功能參數(shù)中,LAD供血節(jié)段的間隔、 前壁、 心尖帽區(qū)的收縮功能參數(shù)改善對左室整體收縮功能的影響最為明顯。因此,本研究排除左回旋支(LCX)、右冠狀動脈(RCA)阻塞的病人,將病變定位于LAD,觀察左心室局部收縮功能恢復情況。應變作為新的功能參數(shù)不僅能反映心肌的局部運動功能,也能定量測量心臟整體功能,心肌應變隨著時間改變的程度稱為應變率。該參數(shù)能排除時間對形變程度的影響,因此,應變率較廣泛地用于評價左室功能。有研究證實,STI可以定量評價心肌缺血程度,縱向應變(LS)和徑向應變是冠心病早期心肌缺血的敏感指標,本研究選用縱向應變作為評價心肌收縮能力的指標[11]。
心室結(jié)構(gòu)功能常規(guī)評價參數(shù)LVEDV、LVESV、LVEF等,2D-STE可以多個方向反映心肌應變[12],不受角度和心臟擺動的影響;也可以實現(xiàn)沿或垂直超聲束方向跟蹤[13]。3D-STE能對室壁的局部運動、左室形狀等復雜參數(shù)進行定量測量[14-17]。本研究應用2D-STE測量LS、GLS,應用3D-STE測量LVEDV、LVESV、LVEF等參數(shù),結(jié)果顯示STEMI病人行急診PCI術后,MAS、BAS、BA、MA的LS在術后6個月與1個月比較差異無統(tǒng)計學意義;心尖段3節(jié)段(ApS、ApA、Apex)的LS差異均無統(tǒng)計學意義,這可能與心臟外膜血管走形,隨著LAD的走形向下,血管分支增多且管腔變細個[18]。手術后血管再通容易產(chǎn)生缺血再灌注損傷,使部分心肌細胞出血、水腫[19],故恢復起來較為緩慢。如圖1所示心尖區(qū)域應變能力比基底段及中間段差,在術后1周,牛眼圖上可看到梗死或遠隔區(qū)域有反向運動,可能由于STEMI后心肌出現(xiàn)失同步運動[20],梗死區(qū)運動可出現(xiàn)減弱、消失或矛盾運動,在非梗死區(qū)的室壁運動則可以出現(xiàn)暫時性減弱或正常或代償性增強。
術后1周的GLS、MLS與隨訪3次的LVEF均呈正相關性,MLS相關系數(shù)更高,說明GLS、MLS可以在早期預測STEMI病人遠期LVEF情況,尤其是MLS。PCI術后病人心室收縮功能逐漸改善,可能與術后心肌得到再灌注后、缺血受損的心肌細胞慢慢適應并逐漸恢復功能有關, 使左室重構(gòu)得到抑制和逆轉(zhuǎn)[21], 從而改善了左室局部收縮功能。
左室重構(gòu)對術后恢復危險因素、及時識別左室重塑至關重要。本研究中重構(gòu)組MACE發(fā)生率高于未重構(gòu)組,但兩者差異無統(tǒng)計學意義,可能是由于本研究樣本數(shù)太小,還需擴大樣本量進一步研究確定。
本研究使用新參數(shù)△LS節(jié)段來表示節(jié)段間應變能力的差別,發(fā)現(xiàn)△LS節(jié)段與LVEF不相關(相關系數(shù)為0.132,P>0.05),可能由于△LS節(jié)段越大,局部區(qū)域應變差別較大,心室各節(jié)段收縮能力不一致,進而影響LVEF;△LS節(jié)段越小,節(jié)段間變化較小,局部節(jié)段LS可能均較差,且隨訪3次沒有明顯變化,△LS節(jié)段過高或者過低均提示心肌收縮能力的異常。分析△LS節(jié)段與左室重構(gòu)的關系,發(fā)現(xiàn)△LS節(jié)段在預測左室重構(gòu)中準確
性高于其他測量參數(shù),推測△LS節(jié)段可作為預測左室重構(gòu),甚至預后的參數(shù)。
MLS與LVEF的相關性比GLS更強,可預測病人在PCI術后早期恢復及預后情況?!鱈S節(jié)段作為一個新的參數(shù),不僅可反映術后局部及整體收縮能力的變化,也可預測左室重構(gòu)及預后。