安景景 靳通通 閆靜 王小娟 鄧愛(ài)云
(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000; 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院超聲科,甘肅 蘭州 730000;3.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科超聲室,甘肅 蘭州 730000)
心血管疾病是全世界范圍內(nèi)引起死亡的主要原因,而冠心病(Coronary artery disease,CAD)是心血管疾病最常見(jiàn)的死亡原因,每年有720萬(wàn)人死亡,占全球總死亡人數(shù)的12%[1]。心外膜脂肪組織(Epicardial adipose tissue,EAT)為位于心肌表面及臟層心包之間的內(nèi)臟脂肪組織,其分布是局部不對(duì)稱的,通過(guò)產(chǎn)生和分泌脂肪因子及細(xì)胞因子,在局部和全身水平調(diào)節(jié)炎癥和致動(dòng)脈粥樣硬化間的平衡[2]。隨著冠脈狹窄程度的加重,CAD患者心肌缺血由心內(nèi)膜下層向心外膜下層心肌進(jìn)展[3]。研究指出,EAT及心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)檢測(cè)心肌缺血的敏感性較高[4-5]。本研究擬應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤分層應(yīng)變技術(shù)獲取CAD患者左室心內(nèi)膜下心肌(GLSendo)、中層心肌(GLSmyo)及心外膜下心肌(GLSepi)整體縱向應(yīng)變,探索EAT聯(lián)合心肌分層應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)CAD患者冠脈病變嚴(yán)重程度,以期為臨床早期預(yù)防及診斷冠脈狹窄提供參考依據(jù)。
1.1 一般資料 選取2020年9月—2022年9月于蘭州大學(xué)第一醫(yī)院心臟中心行冠脈造影確診為CAD的患者185例,其中男141例,女44例,平均年齡(60.25±9.07)歲。依據(jù)Gensini積分系統(tǒng)[6]對(duì)其冠脈病變?cè)u(píng)分,量化冠狀動(dòng)脈狹窄的嚴(yán)重程度,以Gensini積分45分為界[7]分為輕中度病變組(Gensini積分≤45分)89例和重度病變組(Gensini積分>45分)96例。納入標(biāo)準(zhǔn):左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)≥50%且無(wú)明顯室壁運(yùn)動(dòng)異常者。排除標(biāo)準(zhǔn):①先天性心臟病、心臟瓣膜病、心包積液、心肌炎、心肌病及嚴(yán)重心律失常者。②急慢性肝、腎功能不全者。③出血性或缺血性腦卒中、合并嚴(yán)重惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病或自身免疫性疾病者。④伴嚴(yán)重CAD并發(fā)癥或心力衰竭者。⑤對(duì)超聲檢查存在相關(guān)禁忌癥或圖像質(zhì)量欠佳者。本研究獲蘭州大學(xué)第一醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(審批號(hào):LDYYLL2023-245)。
1.2 儀器與方法
1.2.1 生化指標(biāo)檢測(cè) 入院時(shí)采集血樣測(cè)定血清肌酐、空腹血糖、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平。
1.2.2 超聲檢查 采用SIEMENS Acuson SC2000的彩色超聲診斷儀,4Vlc探頭(頻率1.25~4.5 MHz),幀頻50~70幀/s。參與者均于冠脈造影前進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查。測(cè)量方法:被檢者在平靜呼吸狀態(tài)下左側(cè)臥位,同步記錄心電圖,連續(xù)采集3個(gè)心動(dòng)周期的胸骨旁左心室長(zhǎng)軸、胸骨旁短軸、心尖左室長(zhǎng)軸、心尖四腔心及心尖兩腔心切面的動(dòng)態(tài)圖像。圖像分析:①EAT:胸骨旁左心室長(zhǎng)軸切面于右室游離壁垂直主動(dòng)脈環(huán)測(cè)量收縮末期(EATs)及舒張末期(EATd)EAT厚度;胸骨旁短軸切面于右室游離壁在乳頭肌中段垂直于室間隔測(cè)量EATs及EATd。②心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù):將心尖左室長(zhǎng)軸、心尖四腔心及心尖兩腔心切面的動(dòng)態(tài)圖像導(dǎo)入Echo PAC工作站,在分層應(yīng)變模式下,軟件自動(dòng)將心肌分為3層,計(jì)算心肌斑點(diǎn)位置變化,得出GLSendo、GLSmyo及GLSepi。③常規(guī)超聲參數(shù):根據(jù)ASE超聲心動(dòng)圖測(cè)量指南[8],測(cè)量舒張末期室間隔厚度(IVSTd)、舒張末期左室后壁厚度(LVPWTd)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、二尖瓣口舒張期血流速度(E峰、A峰),計(jì)算E/A;用Simpson雙平面法測(cè)量LVEF。由不知冠脈造影結(jié)論的高年資超聲醫(yī)師完成以上參數(shù)的測(cè)量及分析,于不同心動(dòng)周期測(cè)量3次,取平均值。
2.1 兩組一般資料比較 兩組年齡、性別、高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙史、血清肌酐、空腹血糖、TC、TG、LDL-C、IVSTd、LVPWTd、LVESD、LVEDD、LVEF及E/A比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);病變血管數(shù)量、HDL-C、BMI及腰圍比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 兩組一般資料及常規(guī)超聲指標(biāo)比較
2.2 兩組EAT及心肌分層縱向應(yīng)變參數(shù)比較 兩組EATs及GLSendo、GLSmyo及GLSepi比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),EATd比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2、圖1~3。
圖1 CAD患者的EATs
圖2 CAD患者的GLSendo、GLSmyo及GLSepi Figure 2 GLSendo, GLSmyo, GLSepi in CAD patients
圖3 CAD患者節(jié)段性應(yīng)變曲線
表2 兩組EAT及心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)比較
2.3 影響CAD患者冠脈狹窄程度的多因素Logistic回歸分析 本研究納入的自變量較多,故在進(jìn)行多因素Logistic回歸分析前,不同變量間進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn),相關(guān)性熱圖顯示變量間沒(méi)有顯著相關(guān)性,表示各變量間相互獨(dú)立,不存在共線性(圖4)。多因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,EATs、GLSendo、GLSmyo、GLSepi、BMI、腰圍及病變血管數(shù)量為CAD患者冠脈重度狹窄的危險(xiǎn)因素,HDL-C為保護(hù)性因素(P<0.05),見(jiàn)表3。
圖4 變量間相關(guān)性熱圖
表3 影響CAD患者冠脈狹窄程度的多因素Logistic回歸分析
2.4 EATs、心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)CAD患者冠脈狹窄程度的ROC曲線 EATs、GLSendo、GLSmyo、GLSepi及EATs聯(lián)合分層應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)冠脈狹窄程度的AUC值分別為0.729(0.654~0.803)、0.709(0.634~0.785)、0.675(0.594~0.755)、0.673(0.594~0.752)、0.820(0.760~0.880);最佳截?cái)嘀捣謩e為7.18 mm、-17.21%、-16.96%、-13.64%及0.495。見(jiàn)表4、圖5。
圖5 EATs、分層應(yīng)變參數(shù)及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)冠脈狹窄程度的ROC曲線
表4 EATs、分層應(yīng)變參數(shù)及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)CAD患者冠脈狹窄程度的ROC曲線分析結(jié)果
心外膜是脂肪刺激后發(fā)生反應(yīng)的重要場(chǎng)所,它可將EAT從心臟的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源轉(zhuǎn)變?yōu)榫植垦装Y病灶中心[9]。炎癥激活的免疫細(xì)胞會(huì)分泌促炎細(xì)胞因子,影響心外膜脂肪細(xì)胞功能及旁分泌;反過(guò)來(lái),EAT 作為高濃度炎性細(xì)胞因子的儲(chǔ)存庫(kù),大量分泌脂聯(lián)素、瘦素等的炎性細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子[10-11],促進(jìn)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)和激活。這種惡性循環(huán)為全身低度炎癥創(chuàng)造了一個(gè)最佳微環(huán)境[12],增強(qiáng)脂肪分解、游離脂肪酸釋放、缺氧、氧化應(yīng)激,從而推動(dòng)CAD進(jìn)程。研究指出,EAT與CAD患者高危斑塊、冠脈病變血管數(shù)目及更為嚴(yán)重的CAD密切相關(guān)[13]。這與心外膜脂肪細(xì)胞的大小和肥厚程度有關(guān),并且EAT驅(qū)動(dòng)胰島素抵抗可能是介導(dǎo)冠脈狹窄的重要因素之一[14-15]。常規(guī)超聲評(píng)估心肌功能時(shí)以整個(gè)心肌壁厚度為基礎(chǔ),而不考慮各層心肌間的差異,但左心室3層心肌的變形能力和功能各不相同。每個(gè)心肌層的變形不是獨(dú)立的,存活心肌收縮可能牽引相鄰的非存活心肌導(dǎo)致變形,非存活心肌也會(huì)對(duì)鄰近存活心肌的收縮產(chǎn)生負(fù)面影響,每層心肌的變形是該層內(nèi)心肌主動(dòng)收縮和相鄰心肌被動(dòng)牽引的總和[16]。因此,準(zhǔn)確、有效地評(píng)估這些層面可能會(huì)提高診斷的準(zhǔn)確性和對(duì)CAD嚴(yán)重程度的理解。
Gensini積分方便快捷,研究指出,其評(píng)估致命和非致命的心血管事件至關(guān)重要,在長(zhǎng)期隨訪中具有預(yù)測(cè)心血管事件的價(jià)值[17]。因此,本研究選用Gensini積分評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度。本研究結(jié)果顯示,隨著CAD患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度增大,EATs逐步增厚,GLSendo、GLSmyo及GLSepi逐漸降低(P<0.05)。Naryzhnaya等[18]研究指出,EAT是預(yù)測(cè)重度冠狀動(dòng)脈粥樣硬化較優(yōu)指標(biāo),葡萄糖/胰島素代謝的全身?yè)p傷及血清脂聯(lián)素的減少是嚴(yán)重冠狀動(dòng)脈粥樣硬化患者EAT脂肪細(xì)胞氧化應(yīng)激作用強(qiáng)度的獨(dú)立決定因素。Zhang等[19]研究發(fā)現(xiàn),隨著冠脈狹窄程度增加,心內(nèi)膜下層心肌、中層心肌及心外膜下心肌功能依次降低,且GLSendo識(shí)別復(fù)雜CAD 并預(yù)測(cè)急性冠脈綜合征患者冠狀動(dòng)脈病變的嚴(yán)重程度診斷效能高于GLSmyo及GLSepi。本研究結(jié)果與其基本一致。左心室壁由心內(nèi)膜、心肌中層和心外膜層組成,各層的形變不均勻,與其他兩層相比,心內(nèi)膜層最容易受到缺血性損傷的影響[20]。一方面,心內(nèi)膜層心肌直接承受來(lái)自心室面血液流動(dòng)帶來(lái)的壓力沖擊,并暴露于冠狀動(dòng)脈血液循環(huán)中,最易受到缺血影響[21]。此外,缺血再灌注損傷期間心臟平衡是由心肌細(xì)胞和常駐細(xì)胞直接和間接的相互作用網(wǎng)絡(luò)維持,在冠狀動(dòng)脈發(fā)生閉塞后心內(nèi)膜層心肌從血流再灌注中恢復(fù)至正常狀態(tài)較為困難[22]。Li等[23]的研究發(fā)現(xiàn),左心室心肌應(yīng)變隨著冠狀動(dòng)脈狹窄的加重而在不同水平上降低,當(dāng)預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈狹窄率>50%時(shí),縱向應(yīng)變的診斷效能高于徑向及圓周應(yīng)變(AUC=0.899、0.873、0.723)。在心血管系統(tǒng)疾病中,縱向應(yīng)變通常先于圓周及徑向應(yīng)變受損,這可能是由于中層心肌的曲率半徑比縱向肌纖維的曲率半徑要小,從而帶來(lái)的應(yīng)力相對(duì)較低,因此推遲了心肌功能異常出現(xiàn)的時(shí)間[24]。
理論上,EAT及心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)均為預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,推測(cè)二者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)CAD患者冠脈狹窄無(wú)創(chuàng)診斷價(jià)值更大。本研究發(fā)現(xiàn),EATs預(yù)測(cè)冠脈重度狹窄的效能高于GLSendo、GLSmyo、GLSepi(OR=1.553vs1.287vs1.198vs1.233), 但各指標(biāo)單獨(dú)預(yù)測(cè)時(shí)敏感度及特異度均相對(duì)較低,聯(lián)合使用時(shí)AUC值高達(dá)0.820,敏感度高達(dá)0.813,特異度高達(dá)0.708。因此,EATs聯(lián)合分層應(yīng)變參數(shù)對(duì)CAD患者冠脈狹窄程度的無(wú)創(chuàng)診斷價(jià)值較大。此外,僅EATs為冠脈狹窄嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)因素,而EATd則無(wú)預(yù)測(cè)能力。在某些情況下,最大的EAT厚度可能與真實(shí)心動(dòng)周期中收縮末期或舒張末期并不對(duì)應(yīng),故超聲心動(dòng)圖應(yīng)在何時(shí)測(cè)量EAT是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題,目前還沒(méi)有明確的共識(shí)。但I(xiàn)acobellis等[25]強(qiáng)烈建議于收縮末期測(cè)量最大EAT厚度,這可能與舒張期EAT被擠壓有關(guān)。因此,在臨床實(shí)踐中不僅要注重節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常這一常規(guī)征象,更應(yīng)重視患者EAT及心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)的變化趨勢(shì),當(dāng)常規(guī)超聲缺乏節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常的證據(jù),但患者分層應(yīng)變參數(shù)明顯減低,且EAT顯著增厚時(shí),不能排除缺血性心肌病的診斷。
本研究的局限性:①對(duì)超聲應(yīng)變參數(shù)選擇較為片面,只納入了左室縱向分層應(yīng)變值,徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變等并未納入。②僅在胸骨旁左室長(zhǎng)軸及短軸兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切面測(cè)量EAT厚度,并未觀察其余切面的EAT情況。③樣本量較小,僅為單中心數(shù)據(jù),未來(lái)仍需多中心、大樣本、高質(zhì)量的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。
隨CAD患者冠脈狹窄程度增加,EATs逐步增厚,心肌縱向分層應(yīng)變參數(shù)逐步降低,二者均可預(yù)測(cè)冠脈狹窄,聯(lián)合時(shí)診斷效能更優(yōu)。