超声心动图三维纵向应变成像测量诊断老年冠状动脉粥样硬化性心脏病的ROC曲线分析

赵琋 张旭东

(郑州大学第一附属医院河医院区，河南 郑州 450052)

冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)是老年人最常见的严重心血管疾病之一，具有较高的病死率，且近来发病呈现年轻化的趋势〔1,2〕。CAD的主要发病机制为冠状动脉因发生粥样硬化导致血管狭窄闭塞或出现不稳定斑块，在一定情况下如剧烈运动、遭受刺激令狭窄或斑块等发生改变，从而使心肌供血不足而发生缺血缺氧及坏死，甚至造成左心室重构〔3,4〕。及早诊断并给予介入治疗等方法是改善CAD的重要措施，冠状动脉造影(CAG)是确诊CAD的“金标准”，但由于耗时较长，费用昂贵，且属于有创检查，因此较难在临床上得到广泛应用〔5,6〕。超声心动图是CAD最常见的初步诊断方式，其主要依靠节段性室壁运动异常，但其诊断亦具有一定局限性，当冠状动脉无明显狭窄时，室壁运动常无明显异常，因此依靠传统超声心动图诊断CAD的假阴性问题亟待解决。随着超声技术的不断发展，三维纵向应变成像开始应用到CAD的临床诊断中，其可定量评估心脏的功能。但利用超声心动图三维纵向应变成像测量诊断CAD的技术在临床尚未广泛开展，此类研究报道较少，且尚需临床数据加以验证。本研究通过设立对照实验，比较老年CAD患者与健康老年志愿者三维整体峰值应变(GLPS)及相关指标的差异，旨在探究超声心动图三维纵向应变测量在CAD诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 观察组选取郑州大学第一附属医院2015年3月至2018年3月期间老年CAD患者80例，纳入标准〔7,8〕：①以胸痛为首发症状，符合CAD的临床表现，考虑为CAD；②年龄≥60岁，符合WHO老年人划分标准；③接受CAG检查；④患者对本研究内容知情，自愿参加并签署知情同意书。排除标准〔9,10〕：①合并有心肌病、心脏瓣膜病、心肌梗死、先天性心脏病的患者；②起搏器植入术的患者；③合并严重的肝肾肺等实质性脏器组织疾病的患者；④临床资料缺失的患者。选取同期入院体检的老年志愿者80例作为对照组。本研究经该院伦理委员会批准进行。

1.2方法 实验仪器选用Philips iE33型超声诊断仪，配有Qlab超声工作站，X3-1矩阵探头频率选用1～3 MHz，三维超声心动图检查具体方法为：受检者取左侧卧位躺好，同步记录心电图。二维模式下采集常规超声心动图指标：左心室舒张末期容积指数(EDVI)、收缩末期容积指数(ESVI)、左心室射血分数(LVEF)。然后打开全容积成像模式，将帧率设置为检查者心率的40%，嘱咐患者在呼气末憋气，并采用1.7～3.3 MHz探头采集连续3个心动周期的动态全容积影像。“Volume”四维模式下系统自动包绕心内膜并给出左心室17个节段纵向峰值应变及GLPS，1 d后按照上述方法分别由同一测量者及另外一位医师脱机测量观察组GLPS水平。

1.3观察指标 ①两组受试对象基线资料的Logistic回归分析；②两组受试对象超声心动图常规指标：EDVI、ESVI、LVEF；③两组受试对象GLPS水平比较；④GLPS的重复性测量及其诊断老年CAD的受试者工作特征(ROC)曲线分析。

1.4统计学方法 采用SPSS23.0软件进行χ2检验、t检验；采用Logistic回归分析CAD的影响因素，OR值>1提示为CAD的影响因素；采用ROC曲线分析影像学检查手段诊断CAD的临床价值，并进行Log Rank检验，曲线下面积(AUC)>0.5提示有临床诊断价值，AUC越大提示诊断价值越高；重复性检验采用Pearson相关性分析法。

2 结 果

2.1两组受试对象基线资料的Logistic回归分析 对两组受试对象基线资料进行分析，观察组男性比例、年龄、高血压比例、血清总胆固醇(TC)水平明显高于对照组，血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平明显高于对照组，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。将组间比较差异有统计学意义的项目进行多因素Logistic回归分析，高血压和低LDL-C是CAD的危险因素；见表1、2。

表1 两组受试对象基线资料

表2 CAD影响因素的多因素Logistic回归分析

2.2两组受试对象GLPS水平及观察组内测量重复性检验 观察组GLPS水平(-16.01%±2.77%)明显高于对照组(-19.32%±2.32%)，两组差异有统计学意义(t=8.19,P=0.00)；观察组组内GLPS水平第2次测量值(-16.09%±2.65%)与第1次GLPS水平Pearson相关性分析呈正相关(r=0.97,P=0.00)。

2.3GLPS诊断老年CAD的ROC曲线分析 采用ROC曲线分析GLPS诊断CAD的价值，临界值为-16.83%时诊断价值最高，敏感度为67.5%，特异度为90%，AUC=0.826(95%CI为0.759～0.893，Log RankP<0.05)，见图1。

图1 GLPS诊断老年CAD的ROC曲线

2.4两组受试对象超声心动图常规指标比较 观察组EDVI、ESVI水平高于对照组，LVEF低于对照组，但比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 两组受试对象超声心动图常规指标比较

3 讨 论

冠状动脉因发生粥样硬化导致血管狭窄闭塞或出现不稳定斑块，当狭窄程度进一步加重或斑块稳定性发生改变而脱落造成细小血管的阻塞，心肌可因供血不足而发生缺血缺氧及坏死，严重的患者可直接猝死。尽管随着医疗急救体系的不断完善，此类患者入院急救的时间大大缩减，但CAD造成的心肌缺血缺氧及坏死仍旧有较高的病死率〔11～13〕。因此，提高CAD早期诊断的精确度可有效降低潜在猝死的风险，具有较高的临床意义。随着超声诊断技术的不断发展，经胸超声心动图开始应用至CAD的诊断中，其主要以观察节段性室壁运动异常作为诊断依据，但其敏感度较低，且当冠状动脉无明显狭窄时，室壁运动常无明显异常，因此其诊断结果不够客观〔1，14，15〕。

以超声心动图诊断为基础发展二维斑点追踪技术(2DSTI)的应用整体提高了超声心动图在CAD诊断中的价值，其能够直接对靶区进行观察及追踪，从而实现对心肌运动速度、角度等参数的测量，且克服了传统多普勒技术对扫查角度依赖的缺陷〔16,17〕。随着CAD患者心肌病理改变的研究不断增多，心内膜下纵向排列的心肌纤维对心肌缺血的敏感度最高，当CAD患者发生心肌缺血时其纵向排列的心肌纤维纵向形变显著。为了更有效地表现纵向心肌形变的程度，应变值开始被应用到心肌形变的观察中，其主要是指心肌在外力作用下发生形变，心肌纤维在长轴方向上的应变能力，当心肌缺血导致纵向心肌应变能力改变时，其应变能力变差，应变值更高。2DSTI也可对心肌的应变进行检测，但是其与传统多普勒现象技术均存在对无室壁运动异常或发病早期患者诊断敏感性、特异性均不高的缺陷，三维纵向应变成像检测技术的出现进一步地提高了通过检测心肌纵向应变值以诊断CAD的精准度〔18,19〕。其能够有效克服无室壁运动异常或发病早期患者诊断敏感性、特异性低的问题，且不存在扫查角度依赖，能够更有效地反映心肌血流的灌注、左心室局部和整体收缩功能的变化，更精准地检测CAD患者心肌纵向应变值。

本研究观察组主要是早期诊断CAD的患者，部分患者由于冠状动脉狭窄不严重等原因室壁运动异常不显著，因此常规指标与老年志愿者差异不显著，GLPS在早期发病的老年CAD患者与老年志愿者之间的差异显著，提示GLPS可能作为老年CAD早期诊断的敏感指标，具有较高的临床价值。本研究对老年CAD进行了多因素Logistic回归分析，结果提示高血压和LDL-C升高是其最主要的危险因素。