超声心动图心肌收缩早期延迟时间指标对判断冠状动脉狭窄程度的价值

胡倩，刘佳，岳庆雄

临床工作当中，很多患者由于胸痛就诊，在这些患者当中，哪些患者必须进行冠状动脉（冠脉）造影这一有创检查，一直困扰着临床医生。已报道的研究成果[1]，包括由美国国家心肺和血液研究所赞助的冠脉手术研究和女性的缺血综合征评估研究，发现近50%曾行冠脉造影的患者冠脉都是正常的。二维斑点追踪技术（2D-STI）是评价左心室功能及缺血性改变的新技术，几项研究表明[2-3]，心肌应变成像中收缩早期延迟时间可以检测严重的冠脉狭窄导致的静息状态下左心室纵向功能受损。本文旨在采用超声2D-STI 检测不同程度冠脉狭窄时左心室心肌的收缩早期延迟的持续时间，寻找早期诊断冠心病简单而准确的方法。

1 资料与方法

研究对象：选取2015 年6 月至2018 年6 月期间就诊于大连市中心医院，由于胸痛而收治入院、可疑冠心病准备进行冠脉造影检查，并且就诊前一段时间未服用如β 受体阻滞剂等影响心脏收缩的药物的患者185 例，其中男性103 例（56%），女性82 例（54%），平均年龄（58.9±8.2）岁；137 例（74%）经冠脉造影证实左冠脉主干狭窄≥50%或3 支主要血管狭窄≥70%，术后联合应用阿司匹林和替格瑞洛进行治疗[4]，同期经冠脉造影检查未见冠脉狭窄的患者48 例（26%），超声心动图检查无明显阶段性室壁运动异常，且超声图像质量好，窦性心律，心律规则。排除心肌梗死、心脏瓣膜性疾病、先天性心脏疾病、后天获得性心肌疾病、严重的心律失常、起搏器植入术后、慢性阻塞性肺部疾病、肝肾功能不全者[5]。

仪器与方法：采用Philips iE33 型超声诊断仪，探头S5-1，频率1～5 MHz，帧频（65±7）帧/s。图像采集：185 例患者均在冠脉造影前48 h 内进行超声心动图检查。采集胸骨旁左心室长轴、心尖长轴（四腔心、三腔心和两腔心）及胸骨旁左心室短轴（二尖瓣、乳头肌和心尖水平）切面，存储连续三个心动周期的动态图像，具体图像分析详见图1。

图1 超声二维斑点追踪技术显示收缩早期延迟时间（心肌紫色节段）明显延长(箭头所示)

根据欧洲超声心动图学会指南的最新标准[6]，测量左心室舒张末期内径（LVEDD）、左心室收缩末期内径（LVESD）及左心室射血分数（LVEF）。

图像分析：使用Qlab7.0 软件，对左心室胸骨旁短轴及心尖长轴切面进行分析。手动勾画左心室心内膜边界，得到18 个节段心肌纵向应变-时间、径向应变-时间、圆周应变-时间曲线，分别测量以下参数：心肌的收缩早期延迟时间（图1）、纵向应变（LS）、径向应变（RS）、圆周应变（CS），所有测值取三个心动周期的平均值。

分组：185 例患者均以标准Judkins 法进行冠脉造影。根据造影结果分为四组：即冠脉无狭窄者为冠脉正常组（n=48），狭窄程度＜50%者为轻度狭窄组（n=37），50%≤狭窄程度＜70%者为中度狭窄组（n=55），70%≤狭窄程度＜100%者为重度狭窄组（n=45）。

统计学分析：采用SPSS 18.0 统计软件，计量资料以表示。组间比较采用单因素方差分析，两组间的比较采用独立样本的t检验，介入治疗前与半年后随访的比较采用配对样本的t检验，评价诊断试验采用ROC 曲线，确定曲线下面积即最佳截断点，前后2 次测值采用Bland-Altman 分析法行组内组间一致性检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

四组患者一般临床资料比较（表1）：四组患者术前的常规超声心动图指标差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

四组患者2D-STI 检测超声心动图应变参数的比较（表2）：与冠脉正常组比较，中度狭窄组心肌的收缩早期延迟时间延长、纵向应变减低（P＜0.05），重度狭窄组心肌的收缩早期延迟时间延长、纵向应变、径向应变、圆周应变均减低（P＜0.05）。

表1 四组患者一般资料比较（）

表1 四组患者一般资料比较（）

注：LVEF：左心室射血分数；LVEDD：左心室舒张末期内径；LVESD：左心室收缩末期内径；冠脉：冠状动脉

表2 四组患者2D-STI 检测超声心动图应变参数比较（）

表2 四组患者2D-STI 检测超声心动图应变参数比较（）

注：2D-STI：超声二维斑点追踪技术；冠脉：冠状动脉。与冠脉正常组比较*P＜0.05

ROC 曲线分析（表3、图2）：AUC＞0.5，表明指标具有诊断价值。ROC 曲线显示，心肌的收缩早期延迟时间较纵向应变筛选冠脉中度、重度狭窄患者更佳。心肌的收缩早期延迟时间、纵向应变均可用来筛选冠脉中度狭窄，以收缩早期延迟时间为54.0 ms作为筛选冠脉中度狭窄组的截断值，其诊断敏感度为74.2%，特异度为62.5%，AUC=0.78；以纵向应变为-18.2 作为筛选冠脉中度狭窄组的截断值，其敏感度为58.6%，特异度为60.3%，AUC=0.62。心肌的收缩早期延迟时间、纵向应变、径向应变、圆周应变均可用来筛选冠脉重度狭窄，以收缩早期延迟时间为60.0 ms 作为筛选冠脉重度狭窄组的截断值时诊断价值最佳，其诊断敏感度为85.5%，特异度为74.1%，AUC=0.91。

重复性检验：Bland-Altman 分析结果显示组间及组内的重复性良好。观察者组内及观察者组间测量收缩早期延迟时间差值的均值分别为-0.4%、-0.5%，95% CI分别为（-2.8%～1.7%）、（-2.9%～1.3%）；测量纵向应变差值的均值分别为-0.7%、-0.9%，95% CI 分别为（-3.1%～2.8%）、（-3.3%～2.4%）。

表3 2D-STI 对冠状动脉中、重度狭窄患者的诊断价值

图2 冠状动脉重度狭窄组患者的ROC 曲线分析

3 讨论

室壁节段性运动异常是超声诊断心肌缺血的特征性表现，有研究表明，心肌缺血5 秒就会出现运动减低，远远早于血清心肌酶学及心电图ST 段的特异性改变[7]，因此，从理论上讲，超声心动图应该可以成为诊断冠心病的敏感方法。当冠脉发生狭窄等病变时，最先受累的心肌区域为心内膜下心肌[8]，但临床实际工作中，传统的二维超声心动图很难发现心绞痛甚至部分心内膜下心肌梗死，原因主要在于肉眼难以准确地识别轻微的室壁运动异常，再加上肉眼的观察主观性强，对医生的经验依赖性很大，所以难以满足临床诊治的要求，因而有必要寻找敏感、客观的超声新指标。

2D-STI 是近年来发展起来的一项新方法，能够很好的评价心肌整体及局部功能[9]，准确地检测心肌的运动情况[10]，且对室壁运动定量分析的价值已得到了公认[11-12]，有国外最新的研究表明，心肌的收缩早期时间延长是诊断高危冠心病的有力而可靠的因子[13-14]。国外研究多为评价冠脉狭窄程度＞70% 的心肌收缩早期延迟时间，而没有对不同狭窄程度的冠心病心肌进行分层。因而本研究采用2D-STI 评价不同程度冠脉狭窄患者左心室心肌的收缩早期的情况。

本研究结果显示，冠脉轻度狭窄时，心肌各应变参数没有显著变化，这与临床认为的冠脉狭窄＜50%不会损害心肌功能的观点是一致的。当冠脉狭窄程度在50%～70%时，其供血节段心肌的收缩早期时间出现延迟、纵向应变减低，表明此时心肌功能已经受损。而当狭窄程度＞70%时，心肌的收缩早期延迟时间明显延长，纵向应变明显减低，提示心肌损伤进一步加重。

ROC 曲线表明，左心室心肌的收缩早期延迟时间这一指标的价值优于纵向应变，预测冠脉狭窄程度时收缩早期延迟时间对心肌早期损伤更为敏感。

心肌在收缩早期出现延迟收缩的现象可能是由于狭窄动脉供血的心肌反复缺血，导致该区域部分心肌纤维化和心肌肥大，诱发心肌结构发生重塑，当心脏收缩时，左心室压力骤增，正常的心肌能够产生足够的主动收缩力来收缩，而缺血心肌没有足够的主动收缩力来对抗左心室强大的压力，只能被动变化，这时左心室整体纵向收缩功能同时减低，只是收缩早期左心室压力更大，收缩早期出现延迟更明显[15-16]。

综上，中度以上的冠脉狭窄患者心肌的收缩早期时间明显延长，且这一参数优于纵向应变，可准确识别不同程度冠脉狭窄患者。