段 娜 欒 波▲ 朱 芳 丁明巖

1.中國醫(yī)科大學人民醫(yī)院 遼寧省人民醫(yī)院心內(nèi)科，遼寧沈陽 110016；2.中國醫(yī)科大學人民醫(yī)院 遼寧省人民醫(yī)院心功能科，遼寧沈陽 110016

冠心?。╟oronary heart disease，CHD）是目前世界上發(fā)病率和死亡率極高的疾病[1-2]，其中冠狀動脈的左前降支（left anterior descending artery，LAD）是左心室主要的供血血管，在CHD 中的發(fā)病率最高、預后最差[3]。冠狀動脈造影術(shù)（coronary angiography，CAG）是目前臨床診斷冠狀動脈狹窄的金標準[4-5]，但無法用于冠狀動脈是否存在狹窄的篩查手段。近些年發(fā)展起來的心臟三維斑點追蹤技術(shù)（theredimensional speckle tracking imaging，3D-STI）可以無創(chuàng)定量評估心肌缺血引起的左心室心肌應(yīng)變的變化及心肌缺血面積[6-9]，是當今臨床最先進的應(yīng)用于心肌缺血患者的重要篩查手段之一[10]。本研究回顧性分析113 例行冠狀動脈造影患者，評價3D-STI 對冠狀動脈LAD 近段病變的早期預測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年12 月～2019 年3 月在遼寧省人民醫(yī)院心內(nèi)科行冠狀動脈造影提示LAD 近段狹窄的患者83 例。根據(jù)CAG 結(jié)果的冠狀動脈狹窄程度將患者分為：輕度狹窄組25 例，狹窄率≤50%；中度狹窄組32 例，50%＜狹窄率≤75%；重度狹窄組26 例，75%＜狹窄率≤100%。另選同期 30 例CAG 證實冠狀動脈無明顯狹窄作為對照組。

納入標準：常規(guī)超聲心動圖檢查未見明顯室壁節(jié)段性運動異常，同時左室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）＞50%；冠狀動脈造影為LAD 近段單支病變的患者。

排除標準：經(jīng)過冠狀動脈造影證實為非單純LAD 近段狹窄；既往曾明確診斷的心肌梗死、先天性心臟病、瓣膜病、心肌病，并伴嚴重的惡性心律失常、嚴重的肝腎功能不全、嚴重的缺血和缺氧性疾??；透聲條件差，導致超聲圖像無法分析的患者。

1.2 方法

1.2.1 一般資料的收集 收集所有入選患者的年齡、性別、既往史等一般臨床資料，以及冠脈造影結(jié)果、普通心臟超聲結(jié)果和3D-STI 結(jié)果。

1.2.2 冠脈造影檢查及結(jié)果判定 所有行冠脈造影患者采用Seldinger 法穿刺橈動脈或股動脈，置入5F 動脈鞘管，根據(jù)患者體重給予相應(yīng)計量肝素，然后進行多方位、多角度選擇性冠脈造影。造影結(jié)束后，采用系統(tǒng)自帶軟件，使用QCA（quantitative coronary angiography）方法測量病變血管的直徑狹窄率（diameterstenosis rate）。所測指標由兩名具有高級職稱的心內(nèi)科醫(yī)生測量后取平均值。

1.2.3 超聲心動圖檢查及結(jié)果判定 GE Vivid E9超聲診斷儀，二維M5SC 探頭，頻率1.7 ～3.3MHz；三維4V 探頭，頻率1.7 ～4.0MHz，幀頻25 ～40 幀/s，EchoPAC 工作站用于后期圖像分析。

常規(guī)超聲心動圖檢查及結(jié)果分析：患者安靜狀態(tài)、左側(cè)臥位，同步連接心電圖，在超聲圖像顯示最佳清晰的時候囑患者吸氣末屏住呼吸，按照2019 年美國超聲心動圖學會（American Society of Echocardiography，ASE）成人經(jīng)胸超聲心動圖檢查指南[24]，測得常規(guī)二維超聲心動圖各個參數(shù)，包括：左心房收縮期二尖瓣口血流速度（A 峰），左心室舒張早期二尖瓣口血流速度（E 峰），E 峰與A 峰的比值（E/A），采用simpson 雙平面法描記心內(nèi)膜邊界，勾畫出左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV），從而計算出左心室射血分數(shù)（left ejection fraction，LVEF）和左心室搏出量（left ventricular volume，LVSV）等參數(shù)。

三維斑點追蹤技術(shù)檢查及結(jié)果分析：將三維探頭（4V）置于心尖搏動處，顯示標準的心尖四腔心后，利用二維三平面法儀器自動構(gòu)建出心尖三腔圖像及心尖兩腔圖像，囑患者吸氣后屏氣，存儲5 個心動周期的三平面清晰圖像，用于EchoPAC 工作站進行脫機分析獲得左心室3D-STI 參數(shù)。應(yīng)用GE Vivid E9 Echo PAC 工作站的4D AutoLVQ 在機軟件脫機分析患者的3D-STI 圖像。計算出左心室整體縱向應(yīng)變值（left ventricular global longitudinal strain，LVGLS）、左心室整體徑向應(yīng)變值（left ventricular global radial strain，LVGRS）、左心室整體圓周應(yīng)變值（left ventricular global circumferential strain，LVGCS）、左心室整體面積應(yīng)變值（left ventricular global area strain，LVGAS），所有參數(shù)均測量3次取平均值。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS19.0 統(tǒng)計軟件對研究數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，其中計數(shù)資料用例數(shù)表示，計量資料以（）表示。所有計量資料經(jīng)正態(tài)分布及方差齊性檢驗，符合正態(tài)分布同時方差齊性的計量資料采用單因素方差分析，兩兩組間進一步比較采用LSD-t 檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料采用Kurskal-Wallis H 檢驗。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。繪制不同應(yīng)變參數(shù)預測LAD 近端狹窄：50%＜狹窄率≤75%和75%＜狹窄率≤100%的ROC 曲線，計算曲線下面積（the area under the ROC curve，AUC）及截斷值（cut-off point）。P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

表1 各組患者一般臨床資料比較

表2 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較

表2 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較

注：LVESV：左心室收縮末期容積；LVEDV：左心室舒張期末容積；LVSV：左心室搏出量；LVEF：左心室射血分數(shù)；E 峰：左心室舒張早期二尖瓣口血流速度；A 峰：左心房收縮期二尖瓣口血流速度；E/A：E 峰與A 峰的比值

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表3 各組患者整體應(yīng)變參數(shù)比較，%）

表3 各組患者整體應(yīng)變參數(shù)比較，%）

注：GLS：左室整體縱向應(yīng)變；GRS：左室整體徑向應(yīng)變；GCS：左室整體圓周應(yīng)變；GAS：左室整體面積應(yīng)變；與對照組比較，aP ＜0.05；與輕度狹窄比較，bP ＜0.05

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2 結(jié)果

2.1 各組一般臨床資料比較

入選患者各組間的年齡、性別、高血壓、高血脂、糖尿病發(fā)病率及吸煙史比較，差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05）。見表1。

2.2 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較

各組間常規(guī)超聲參數(shù)LVESV、LVEDV、LVSV、LVEF、E 峰、A 峰、E/A 比較差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05）。見表2。

2.3 各組患者整體應(yīng)變參數(shù)比較

四組三維整體應(yīng)變參數(shù)結(jié)果中，在GLS 中，輕度、中度、重度狹窄組較正常組差異有統(tǒng)計學意義（P ＜0.05）；GRS、GCS、GAS 中，中度狹窄組和重度狹窄組較正常組和輕度狹窄組比較差異有統(tǒng)計學意義（P ＜0.05）；而輕度狹窄組和正常組比較差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05）。各組應(yīng)變均值比較，見表3。

2.4 不同應(yīng)變參數(shù)預測LAD近段狹窄程度的ROC曲線分析

根據(jù)所得三維整體應(yīng)變參數(shù)繪制ROC 曲線并計算相應(yīng)值（表4 ～5，圖1 ～2）。其中GLS 診斷效能最大，在診斷LAD 近段中度狹窄（50%＜狹窄率≤75%）中，AUC 為0.769、截斷值為-16.00%、敏感度為75.0%、特異度為78.2%、正確指數(shù)為0.532；診斷LAD 近段重度狹窄（75%＜狹窄率≤100%）中，AUC 為0.889、截斷值為-16.75%、敏感度為80.8%、特異度為84.4%、正確指數(shù)為0.641。

表4 診斷中度狹窄ROC曲線分析值

表5 診斷重度狹窄ROC曲線分析值

圖1 診斷中度狹窄ROC 曲線圖

圖2 診斷重度狹窄ROC 曲線圖

3 討論

CHD 是由于冠狀動脈內(nèi)壁出現(xiàn)粥樣硬化斑塊，并于冠脈管腔內(nèi)淤積，使得管腔逐漸狹窄甚至閉塞，導致心肌供血不足，心肌供氧量與耗氧量之間失去平衡，產(chǎn)生的一系列心肌缺血癥狀，心肌細胞的缺氧、缺血、纖維化及壞死可導致心肌的舒張勢能減少和低灌注狀態(tài)，早期可以導致局部或整體心肌的順應(yīng)性減退，晚期則出現(xiàn)左心室心肌的整體運動不協(xié)調(diào)、心肌纖維化、收縮能力下降及舒張順應(yīng)性減退等改變[11-12]。LAD 是左心室心肌的主要供血血管，在冠狀動脈粥樣硬化中的發(fā)病率及死亡率最高，由其支配的前壁、前間壁心肌在心室壁收縮中最為重要，尤其是LAD 近段的嚴重狹窄以及閉塞對心功能的影響最大[3]，所以 LAD 近段狹窄備受臨床醫(yī)生關(guān)注，早期檢測出LAD 近段狹窄并進行有效干預，對臨床患者的預后意義重大。

CAG 目前是臨床診斷冠狀動脈狹窄的金標準，但是該方法費用高、具有創(chuàng)傷性、有輻射危害并存在禁忌證，因此無法成為篩查CHD 的常規(guī)方法[13]。而超聲檢查因其費用較低、方便快捷、無創(chuàng)性等優(yōu)勢在臨床中得到廣泛應(yīng)用。

目前臨床常規(guī)使用的組織多普勒技術(shù)因受超聲波方向和室壁運動方向的限制，具有角度依賴性，在臨床應(yīng)用中受到一定限制[14]。超聲斑點追蹤成像（speckle tracking imaging，STI） 通過追蹤心肌組織斑點在心動周期中的活動軌跡來取得心肌應(yīng)變，進而而定量評價心臟的收縮和舒張功能[15]。冠狀動脈輕度狹窄時，心肌缺血導致微循環(huán)障礙，常規(guī)超聲心動圖檢查雖未見室壁運動異常，但心肌運動已經(jīng)發(fā)生變化，其中二維斑點追蹤技術(shù)（2DSTE）能夠定量評價心肌整體及局部收縮功能，無角度依賴性，能夠較準確、無創(chuàng)地反映局部及整體心肌功能，對早期CHD 心肌缺血有重要的診斷價值[16-17]。然而心肌是一個三維立體空間，左室心肌舒張和收縮運動是一個非常復雜的過程。三維斑點追蹤顯像是對心肌固有斑點的三維空間運動，進行追蹤成像來定量評價心肌的功能，這種多平面立體式的監(jiān)測方法，可以更好地顯示心肌感興趣區(qū)的斑點真實的運動軌跡，讓臨床工作者可以定量地檢測患者的心功能[18]。它既能顯示因心肌缺血或梗死所導致的節(jié)段性室壁運動異常，同時可對心肌缺血或梗死的部位、范圍進行分析[7]，又克服了二維斑點追蹤成像不能夠在同一個心動周期內(nèi)進行成像的缺點，并且3D-STI 在感興趣區(qū)的斑點追蹤效果好、圖像直觀、量化指標多、操作方便，是當今臨床檢測心肌缺血最先進的重要檢查手段之一。

心肌應(yīng)變是指心肌在張力作用下發(fā)生形變的能力，通過3D-STI 能夠測得左室局部及整體縱向應(yīng)變（longitudinal strain，LS）、徑向應(yīng)變（radial strain，RS）、圓周應(yīng)變（circumferential strain，CS）、面積應(yīng)變（area strain，AS）的心肌收縮期的應(yīng)變峰值，可以定量地反映出左室心肌的形變能力，是檢測心臟的整體和局部收縮功能新指標。在這些指標中，AS 包括縱向應(yīng)變和徑向，測量的是影響心肌中層收縮和舒張時形變的三維綜合應(yīng)變，與單一的應(yīng)變相比，綜合應(yīng)變更能準確客觀的評價心肌局部的收縮功能。目前已有國外研究證明3D-STI 能夠準確的測量出心肌應(yīng)變，客觀精確的評估局部和整體的心功能[19-20]。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)超聲心動圖參數(shù)中，LAD 近段不同程度狹窄的各組間超聲指標無明顯統(tǒng)計學差異，因此證明二維常規(guī)心臟超聲對無節(jié)段性室壁運動異常冠心病患者的診斷有一定的局限性。有文獻[21-22]應(yīng)用3D-STI 研究發(fā)現(xiàn)，LAD 嚴重狹窄患者GLS、GRS、GCS、GAS 的絕對值與對照組相比明顯減低（P ＜0.05）。分析本研究四組結(jié)果中的三維應(yīng)變參數(shù)發(fā)現(xiàn)，在GLS 組中，輕度、中度和重度狹窄組與正常組比較均有顯著差異；GRS、GCS、GAS 三組中，中度狹窄組和重度狹窄組較正常組和輕度狹窄組比較均有顯著差異；而輕度狹窄組和正常組比較無明顯差異。由此可以看出冠狀動脈狹窄程度與心肌應(yīng)變有關(guān)，LAD 近段狹窄可以通過心肌應(yīng)變的改變被檢測出來。心肌缺血的發(fā)生由心內(nèi)膜向心外膜進展，當冠狀動脈狹窄程度較輕時，心肌缺血僅限于心肌的心內(nèi)膜層，所以心肌的縱向運動減弱；當冠狀動脈出現(xiàn)＞50%的中重狹窄時，心肌缺血累及心肌中膜層和心外膜層，導致心肌的圓周和徑向運動減弱。因而各項心肌應(yīng)變指標出現(xiàn)明顯改變。同時可以發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血的診斷中，縱向應(yīng)變指標較其他指標出現(xiàn)變化的時間更早。

結(jié)合本研究心肌整體應(yīng)變參數(shù)結(jié)果，進一步通過ROC 曲線分析四個應(yīng)變參數(shù)診斷中重度狹窄組的檢驗效能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GLS 的靈敏度最高，說明縱向應(yīng)變在三個方向應(yīng)變中最敏感，這與Norum 等[23]的研究結(jié)果一致。

綜上所述，心肌整體應(yīng)變參數(shù)能夠定量評價LAD 近段不同狹窄程度左心室心肌缺血情況，對CHD 的早期診斷有一定的價值。

本研究尚存在一定的局限性：3D-STI 技術(shù)對圖像清晰度以及幀頻要求較高，部分透聲條件差、不能配合、嚴重心律失常的患者未納入研究；分析軟件自動對心肌進行線性分層，可能與真實心肌的解剖結(jié)構(gòu)有所不同；沒有進一步比較分析不同心肌節(jié)段縱向分層應(yīng)變指標；本研究樣本量小，未來可擴大樣本量進一步分組研究。