三维超声心动图预测STEM I再灌注患者预后的临床价值

徐 荣，尹小花，王 静，封 岚，周 洁，王迎春

（上海市嘉定区中心医院，上海 201800）

随着现代化社会的发展，心血管疾病的发病率日益增加，其较高的致残率和死亡率严重威胁着人类健康，现已居城乡居民死亡原因之首[1-2]。作为一种较为常见的心血管疾病，急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）大多在基于冠状动脉病变基础上[3]，斑块破裂、出血、血栓等引起冠状动脉闭塞，导致血供减少或中断，从而造成心肌急性缺血坏死，严重者可致死亡。目前，针对STEMI患者的治疗原则之一是尽快恢复心肌血流灌注即再灌注治疗[4]，虽能有效重建心外膜冠脉血供，但由于心肌内小血管长时间得不到有效灌注，心肌坏死难以修复，缺血再灌注后发生急性心力衰竭、心脏破裂导致患者死亡的情况不容小觑[5]。因此，临床急需一种简单、有效评判STEMI再灌注后风险的评分系统，以期早期评定再灌注治疗后患者发生不良预后的可能性。近年来，三维斑点追踪成像技术（3D-STI）的临床应用一直是心血管超声研究的热点和难点。相对于二维斑点追踪成像技术，3D-STI能追踪心肌内回声斑点的三维运动轨迹，通过分析患者心肌的纵向、面积、径向、周边应变和应变率，准确、简单的显示心肌应变不良的分布[6-9]。而目前对于3D-STI应用于心肌梗死患者再灌注预后评价的深入研究较少，其在预测心肌梗死再灌注后危险的临床价值尚未得到充分认证。本研究欲用3D-STI检测STEMI后再灌注的患者，制定患者再灌注治疗后的危险评分系统，判断患者再灌注治疗的预后情况，以期应用于临床，有助于医生早期采取治疗手段，最大程度规避恶性心脏事件的发生，降低患者死亡率。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2013年3月—2014年11月就诊于我院心内科首次发生STEMI并行急诊冠脉介入（PCI）治疗的患者70例，其中男56例，女14例，年龄20～70岁，平均45.2±10.5岁。所有参与者均签署有关知情同意书。

1.2 纳入排除标准

入选标准包括：①入选患者均于发病后12 h内进行PCI手术治疗；②入选对象均无需溶栓，直接进行PCI治疗。排除标准：①严重心律失常，包括频发早搏、房颤患者；②有急性心衰、心源性休克的患者；③重度肺气肿、肺纤维化及其他换气功能不良的患者；④发生明显酸中毒的患者；⑤有尿毒症的患者；⑥发生昏迷的患者；⑦有重度出血倾向的患者。

1.3 仪器与方法

所有患者入院即进行正常检测，记录其一般资料、临床症状、心功能检查指标、用药情况、PCI手术记录及PCI前后的心电图。三维超声心动图检查仪器采用美国通用医疗集团 GE_VIVID E9彩色超声诊断仪，配备4V实时三维相控阵心脏探头。检查时，嘱咐患者平卧或者左侧卧位，平静呼吸。检测切面包括：①常规系列标准切面；②胸骨旁左室二尖瓣水平、乳头肌水平和心尖水平三个短轴切面；③心尖四腔、二腔和长轴三个长轴切面；④心尖四腔三维切面。分析软件则采用GE公司ECHO-PAC左室定量软件，自动分析心肌各节段（17分段标准）三维纵向、周边、径向和面积应变。

1.4 随访

对参与研究的70例患者进行为期1年的随访，首次随访为治疗结束后1月后，之后每隔3月电话随访一次。再灌注治疗后第3天及首次随访时采集记录患者的三维应变图像及检测结果。终点事件为：患者自入选时间起于随访期间发生不良预后事件，不良预后包括：术后心梗、术后再次心衰、术后恶性心律失常及死亡。患者入院当日记录资料为原始资料，最后一次随访记录作为随访结果，记录患者发生不良预后的人数、随访内容、患者心功能检查指标、医生诊断结果等。删失定义为：研究患者失访、拒绝访问、中途退出、死于其他与研究无关的原因。

1.5 随访后分组及数据分析

在随访期间发生不良预后的患者定义为A组，治愈即良好预后的患者定义为B组。随访结束后，分析A、B两组的一般资料、转归情况、心功能生化检查相关指标及三维超声心动图检测指标。一般资料包括年龄；转归情况分为预后良好及预后不良；心功能检查生化相关指标包括：N末端脑钠肽前体（Pro-BNP）、肌钙蛋白 T（TNT）。心脏彩超值：左室射血分数（LVEF）、左室舒张末期容积（LVEDV），左室收缩末期容积（LVESV），三维斑点追踪成像技术分析指标包括纵向应变（LS）、周边应变（CS）、径向应变（RS）和面积应变（AS）。

1.6 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件进行分析，采用Kaplan-Meier方法计算70例随访患者的不良预后率并绘制生存曲线；单因素分析随访后两组基本资料及心功能指标，以探讨两组患者存在差异的变量；LS、CS、RS和AS检测结果均用平均值±标准差表示，独立样本t检验分析其在A组和B组中的差异；多因素COX比例风险模型分析中，年龄、患者转归、LVEF、LVEDV、LVESV心功能检查生化相关指标、3D-STI分析相关指标作为协变量引入函数，评价影响STEMI再灌注患者预后的因素；运用ROC曲线评价3D-STI的相关指标对STEMI再灌注发生不良预后的预测能力，最佳诊断点通过“尤登指数”（敏感性+特异性-1）确定，所有结果以P＜0.05表示为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 随访结果及患者再灌注治疗后不良预后率的生存曲线分析

随访结束后结果显示：70例研究对象中，46例患者预后良好（定义为B组），24例患者预后不良（定义为A组），删失人数为0。Kaplan-Meier生存曲线显示，患者不良预后率为34.29%（见图1）。

图1 再灌注治疗后患者不良预后率的生存曲线分析。Figur e 1.Analysis of the survival curve about unfavorable prognosis rate of ischemia reperfusion patients.

2.2 两组基本资料对比

随访后分组，t检验分析两组患者基本资料，结果显示：两组患者术前proBNP、术前TNT及LVEDD 值相近，差异无统计学意义（P＞0.05）；A 组患者年龄（P=0.044）、术后 proBNP（P=2.909）及 TNT（P=2.867）均显著大于B组，差异有统计学意义；分析患者常规心超值，可见两组患者LVEF、LVESV、LVEDV、LAD存在明显差异，预后良好组患者LVEF、LAD 较预后不良组患者低 （P＜0.05）；而LVESV、LVEDV 则较高（P＜0.05）见表 1。

表1 患者一般情况

2.3 A、B两组治疗后第3天及1月LS、CS、RS和AS的差异

再灌注治疗后第3天及治疗后1月，采用三维超声心动图检测70例患者，记录患者的AS、CS、RS以及LS（详见图2）。其比较结果结果显示：再灌注治疗后第3天，A组患者的AS、CS、RS以及LS数值均高于B组，差异具有统计学意义（P＜0.05）；PCI治疗1月后，三维超声心动图检测指标，AS、CS、LS及RS在A、B两组中差异较大，A组显著大于B组，差异有统计学意义（P＜0.05）（见表 2，3）。

表 2 两组治疗后第 3天 AS、CS、LS和RS的比较（±s）

表 2 两组治疗后第 3天 AS、CS、LS和RS的比较（±s）

AS 3DAY CS 3DAY LS 3DAY RS 3DAY A 组 -22.75±6.36 -13.23±3.89 -12.38±3.68 34.53±11.36 B 组 -18.48±5.33 -11.18±4.05 -10.02±3.43 27.42±10.89 t值 3.047 2.120 2.739 2.643 P值 0.003 0.038 0.008 0.01

表 3 两组治疗后 1月 AS、CS、LS和RS的比较（±s）

表 3 两组治疗后 1月 AS、CS、LS和RS的比较（±s）

AS 1MONTH CS 1MONTH LS 1MONTH RS 1MONTH A 组 -20.55±8.93 -10.84±1.21 -11.59±3.35 30.60±7.20 B 组 -15.33±6.43 -10.06±1.80 -8.92±4.10 25.53±9.14 t值 2.846 2.03 2.89 2.489 P值 0.006 0.046 0.005 0.015

2.4 影响STEMI患者再灌注预后情况的多因素COX比例回归分析

图2 再灌注治疗后第3天及治疗后1月，三维超声心动图检测的AS、CS、RS以及LS。Figure 2.Three days and one month after reperfusion treatment,AS,CS,RS and LS are detected by 3D-STI.

对可能影响STEMI患者再灌注预后的多个因素进行COX比例回归分析，其结果显示：心功能生化 检 查 指 标 proBNP、TNT 及 LVEF、LVEDD、LVESV、LAD对STEMI患者再灌注治疗预后无影响，差异无统计学意义（P＞0.05）；患者一般临床资料中，患者年龄对PCI治疗预后虽有影响（P＜0.05），但影响并不明显（RR=0.955）；对于3D-STI检测指标，患者PCI治疗后第3天的AS、治疗后1月的AS、治疗后第3天的LS、治疗后第3天的RS以及治疗后1月的RS对患者预后均有明显影响（P＜0.05），5个指标相比，治疗后第3天的LS对患者预后影响最明显（RR=0.716），其次为治疗后第 3天的 AS（RR=0.792），治疗后1月的AS以及治疗后1月的RS则稍逊一筹，而治疗后第3天的RS影响最不明显（RR=0.935）（表 4）。

表4 影响STEMI患者再灌注预后的多因素COX比例回归分析

2.5 治疗后第3天AS、1月AS、第3天LS、第3天RS以及1月RS评价患者预后情况的能力比较

再灌注治疗后第3天和1月的AS、治疗后第3天的LS以及治疗后第3天和1月的RS的ROC曲线结果显示：再灌注治疗第3天AS、1月AS、第3天LS、第3天RS以及1月RS在A、B两组之间的ROC AUC 分别为 0.796、0.799、0.798、0.743、0.790；最佳诊断点分别为 0.424、0.517、0.442、0.390、0.452。5个3D-STI检测指标的AUC差异近似，治疗后第3天RS则相对较低。对于预测患者不良预后的敏感性来看，治疗后第3天的RS最高（100%），其次为治疗后 1月的 RS（79.30%），治疗后第 3天的 LS（75.90%）治疗后第3天和1月的AS则较低；而对于预测患者不良预后的特异性来看，治疗后1月AS最高（100%），治疗后第 3天 AS（97.60%）和治疗后1月RS（65.90%）稍低，治疗后第3天LS和治疗后第3天RS最低（见图3）。

图3 3D-STI相关指标预测STEMI再灌注患者预后的ROC曲线分析。Figure 3.The ROC curves of 3D-STI markers in predicting prognosis of ischemia reperfusion patients.

3 讨论

STEMI是由于冠状动脉持续急性缺血而引起的心肌坏死，临床表现多见剧烈胸痛，休息或服药后尚不能完全缓解，若得不到及时救治，严重者可危及生命[10-12]。对于SETMI患者，再灌注治疗是最主要的治疗措施之一，若能在发病12小时内进行再灌注治疗，恢复血流供应，可有效缩小心肌梗死的面积，减少死亡的发生[13-14]。然而再灌注治疗虽能在很大程度上挽救梗死的心肌，防止梗死扩大，保护和维持心脏功能，但多种因素如梗死范围、侧支循环情况、救治时间等均能影响治疗后恢复状况[15-17]。常见的检测心肌运动状态的方法之一是二维超声心动图，但其只能着眼于某一个切面不能全面的检测心梗患者的心肌运动变化[18]。而近年来快速发展的3D-STI则能通过分析整体心肌的应变及应变率，评价心肌的收缩及舒张功能。因此，本研究欲采用3D-STI检测再灌注治疗的患者，预测其发生不良预后的可能性。

近年来，大量的研究证明，STEMI发生时心肌能量供应不足导致心肌弹性和顺应性下降，心脏节段性运动异常，相应心肌的应变降低[19]。在本研究中，采用三维超声心动图测得STEMI患者再灌注治疗后第3天及1月的AS、CS、LS和RS等8个指标。独立样本t检验结果显示，A组治疗后第3天和1月的AS、CS、LS及RS等8个指标均显著大于B组。提示三维超声心动图相关指标在一定程度上有望作为预测STEMI患者发生不良预后的指标之一。

进一步研究影响STEMI患者再灌注治疗预后的多种因素，包括患者一般资料年龄、LVEF、LVESV、LVEDV；相应的心功能生化检测指标，proBNP、TNT以及三维超声心动图相关检测指标，治疗后第3天和1月的AS、CS、LS、RS。生存曲线及COX 比例回归结果显示：proBNP、TNT、性别、治疗后第3天CS、治疗后1月CS、治疗后1月LS及LVEF、LVESV、LVEDV对患者再灌注治疗的预后并无影响（P＞0.05），提示上述指标作为评价STEMI患者再灌注治疗预后情况的指标并不理想。血清学指标proBNP、TNT虽作为心肌梗死诊断的标志物之一，但由于影响其数值升高的因素过多[20]，如慢性肾功能衰竭、严重感染、炎症休克等，其预测再灌注治疗后患者预后的特异性和敏感性较低。而治疗后第3天的AS、治疗后1月的AS、治疗后第3天的LS、治疗后第3天的RS以及治疗后1月的RS对再灌注患者预后有明显影响（P＜0.05），提示上述5个三维超声心动图指标可在某种程度上预测患者发生不良预后的可能，可以作为检测患者预后情况的指标之一。而5个指标相比较，对患者预后影响程度由大到小依次为：治疗后第3天的LS＞治疗后第3天的AS＞治疗后1月的AS＞治疗后1月的RS＞治疗后第3天的RS，提示治疗后第3天的LS和治疗后第3天的AS相对于其他3个指标，对患者预后的影响程度更大，在一定程度上能更好的评价患者预后情况。

选择COX回归中对患者预后有影响的5个三维超声心动图指标做ROC曲线进一步分析其对STEMI患者再灌注治疗发生不良预后的预测能力。结果显示：5个指标的AUC均在0.7以上，提示5个指标对患者预后情况有较好的预测能力，而5个指标ROC AUC数值相近，提示上述指标对患者预后情况的预测能力近似。

本研究尚有不足，样本量较小，纳入研究的影响因素较少。笔者将在日后的研究中，进一步增加调查人数，尽可能纳入更多影响因素，增加采集患者三维超声心动图图像和检测结果的频率，以便多次对比分析3D-STI相关指标对STEMI患者再灌注治疗不良预后的预测能力，进一步证实我们的结论。

综上所述，3D-STI能较好的评价SETMI患者再灌注的预后情况，其中，治疗后第3天及治疗后1月的AS、治疗后第3天的LS、治疗后第3天及治疗后1月的RS等指标在本研究中对STEMI患者再灌注治疗不良预后的发生显示出较好的预测能力，有望作为临床上检测STEMI患者再灌注治疗预后情况的指标之一，以期应用于临床，尽早采取治疗手段，防止恶性心脏事件发生。