实时三维超声心动图评价球囊缺血后适应对急性前壁心肌梗死患者心脏收缩功能的作用

张丽华，杜超，曹亚坤，赵刚，王雁，秦利强

急性心肌梗死 (acute myocardial infarction，AMI)是心血管系统常见病，多发生于夜晚或运动后，一旦发病，心肌细胞即出现程度不一的损伤，严重威胁患者生命健康[1]。临床治疗AMI最直接、有效的方案为复通梗死冠状动脉，使病变区心肌得到有效再灌注，进而减轻心肌细胞损害，降低心室肌重构[2-3]。经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention ，PCI)治疗是恢复AMI患者梗阻冠状动脉最为有效的治疗方案，可迅速解决冠状动脉阻塞，恢复病变区心肌血供，疗效确切[4]；但在罪犯冠状动脉复通后，所导致的一系列再灌注损伤，可进一步加重心肌细胞损伤，亦是目前临床研究的热点问题[5-9]。本研究选取行急诊PCI及应用球囊缺血后适应 (ischemic postconditioning，IPC)技术治疗的急性前壁心肌梗死患者进行实时三维超声心动图(RT-3DE)检查，以评价患者左心收缩功能变化，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年1月—2019年5月在石家庄市第三医院诊断为急性ST段抬高型前壁心肌梗死且行急诊PCI治疗的患者62例，均符合“急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南(2015版)”诊断标准。其中男42例，女20例，年龄37～75(64.0±8.9)岁。入选患者入院时胸痛持续时间<12 h，梗死前48 h内无心绞痛发作史，首次造影显示“罪犯血管”TIMI血流0～1级； “罪犯血管”不存在1级以上侧支循环，发作期均未进行心肺复苏或存在心源性休克，“罪犯血管”无血栓负荷过重需术中血栓抽吸，无陈旧性心肌梗死病史。排除发作期存在心源性休克或进行心肺复苏、“罪犯血管”存在1级以上、合并严重的心律失常、心肌疾病、先天性心脏病、心脏瓣膜病、肺心病等患者。62例患者依据随机数字表法分为试验组和对照组，各31例。试验组行球囊缺血后适应PCI ,男22例，女9例，年龄37～74(63.6±9.2)岁；对照组行常规PCI治疗, 男20例，女11例，年龄37～75(64.3±8.2)岁。2组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院伦理委员会审核批准，患者和家属均知情同意并签署知情同意书。

1.2 手术方法 2组患者入院后依照“中国经皮冠状动脉介入治疗指南(2016版)”均行急诊PCI 治疗。PCI操作：球囊︰靶血管直径比例为1︰1；支架︰靶血管直径比例为(1～1.1)︰1；依据PCI 常规治疗，开通闭塞血管后，试验组进行球囊缺血后适应操作，使用4～6 atm低压充盈球囊进行血流阻断30 s，然后球囊减压开放血流30 s，反复此操作3次，之后行常规植入支架操作。对照组患者在开通闭塞病变后的3 min内，不进行任何操作，之后完成常规PCI治疗。术毕行冠状动脉造影检查显示“罪犯血管”残余狭窄需<10%，TIMI 血流则需达3级以上。

1.3 超声检查 使用飞利浦EPIQ 7C彩色多普勒超声成像仪进行实时三维超声心动图(RT-3DE)检查，探头型号为X5-1，频率为1～5 MHz，分别于PCI术前、术后1周及术后3个月采集4个心动周期的实时图像并脱机分析。方法：检测时常规连接心电图，嘱患者取左侧卧位进行扫查及测量，获取心脏全容积图像，使用Qlab 3DQ Advanced 进行图像脱机分析，并储存全容积图像；使用心尖四腔心和两腔心切面为基础切面，调节矢状切面和冠状切面位于左心室正中，乳头肌水平作为水平面，分别在收缩末期及舒张末期选定5个左室心内膜参考点，并自动拟合心脏三维立体图像，得到左室收缩末期容积(LVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室射血分数(LVEF)后进行序列分析，得到左心室前壁基底段、中间段、心尖段，前间隔基底段、中间段、心尖段及心尖帽收缩末期容积(rESV)、左心室舒张末期容积(rEDV)，并计算左心室各节段射血分数(rEF)。

2 结 果

2.1 2组治疗前后左室收缩功能比较 2组术前LVESV、LVEDV及LVEF比较，差异无统计学意义(P>0.05)，术后1周时LVESV、LVEDV较术前略有下降，LVEF较术前略有上升，但与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)，且组间比较差异亦无统计学意义(P>0.05)；2组术后3个月时LVESV、LVEDV较术前及术后1周时明显下降，LVEF较术前及术后1周时明显上升(P<0.05),且试验组术后3个月时LVESV、LVEDV低于同期对照组，LVEF高于同期对照组(P<0.05),见表1。

2.2 2组治疗期间不同时间各节段收缩功能比较 2组术前rESV、rEDV、rEF比较，差异无统计学意义(P>0.05)，术后1周时左心室前壁各节段rESV、rEDV较术前略有下降，rEF较术前略有上升，但与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)，且组间比较差异亦无统计学意义(P>0.05)；2组术后3个月时左心室前壁各节段rESV、rEDV较术前及术后1周时明显下降(P<0.05)，左心室前壁各节段rEF较术前及术后1周时明显上升(P<0.05),且试验组术后3个月时左心室前壁各节段rESV、rEDV低于同期对照组(P<0.05)，左心室前壁各节段rEF高于同期对照组(P<0.05),见表2。

表1 2组治疗前后左室收缩功能比较

注：与术前比较，aP<0.05；与术后1周比较，bP<0.05

表2 2组治疗期间不同时间各节段收缩功能比较

注：与术前比较，aP<0.05；与术后1周比较，bP<0.05

3 讨 论

急性前壁心肌梗死是临床常见的急性心肌梗死类型，发病时因心肌细胞缺血导致坏死，严重者危及生命[10]。目前，临床治疗此类疾病以实现冠状动脉再灌注治疗为主，可迅速恢复病变区域心肌血液循环，挽救患者生命；但在PCI 治疗后的血流再灌注可造成心肌局部组织氧自由基增多，肌细胞内Ca2+超载，从而使得心肌细胞能量代谢障碍，影响再灌注治疗效果[11-15]。因此，如何减轻心肌梗死后介入治疗的再灌注损伤已成为临床研究的热点问题。有实验证实[16]，心肌梗死后在完全再灌注治疗开始前行球囊开闭，实现再灌注30 s/缺血30 s的3次循环处理，可减少心肌梗死面积，并由此提出了缺血后适应(IPC) 的概念，且已得到临床广大同仁的认同，但不同梗死部位对心功能的影响亦有不同。本研究通过对急性前壁心肌梗死在完全再灌注治疗开始前进行IPC干预，旨在观察此方案对改善急性前壁心肌梗死患者心功能的保护性作用。

有多项临床研究发现[17-22]，IPC干预可以减轻再灌注损伤，减少心律失常发生率，减少心肌梗死面积，改善心功能等作用。目前认为可能的机制包括[23-25]：(1)减少氧自由基的产生；(2)减少再灌注损伤所引起的炎性反应；(3)通过激活磷酸肌醇3激酶—内源性NO合酶—蛋白激酶B途径，增加内源性活性物质释放起到心脏保护作用；(4)可能通过抑制再灌注过程中线粒体通透性转运孔道(MPTP)开放，起到心肌保护作用。但目前大规模多中心临床研究报道尚不足，在临床实践中，患者情况常常复杂，其心肌梗死面积往往受闭塞血管的部位、血管闭塞的时间、侧支循环及有无高血压、糖尿病、高血脂、梗死前心绞痛等多方面因素影响[26-28]。因此，本研究仅入选急性前壁心肌梗死患者，一方面，急性前壁心肌梗死与其他部位心肌梗死比较，对心功能影响更加明显，因此结果更具代表性；另一方面，排除其他部位心肌梗死，可以减少其他因素影响，提高2组可比性。虽然已有部分临床试验观察IPC干预对受损心肌有一定保护作用，但是单纯观察缺血后适应对特定心室壁心肌梗死后心功能影响的研究甚少[29-31]。因此，本研究为提高研究对象的同质性，同时观察对心功能影响最明显的梗死部位选取前壁心肌梗死患者。心脏有径向、纵向和旋转3种运动方式，已有学者应用心肌运动速度、位移距离、应变率等参数评价左心室局部心肌功能，但存在检查费用昂贵，图像获取及分析费时、费力等缺点，使其在临床推广及使用受到限制[32]。近年来，随着超声影像技术的不断发展，使RT-3DE技术得到了推广应用，与传统的二维超声心动图相比，RT-3DE技术不依赖几何形态假设，可实时获取左心室空间立体结构及局部的心腔容积变化，对左心室整体及节段性收缩功能评价的准确性更高。有研究证明[33]，RT-3DE能更准确评价左室室壁运动异常的心腔容量和收缩功能 。

急诊介入治疗是救治急性心肌梗死患者的重要措施，但再灌注损伤会加重心功能损伤，目前发现缺血后适应技术可减轻再灌注损伤，本研究使用实时三维超声心动图测量介入前后左室整体及节段收缩功能，评价缺血后适应技术对于心功能的影响，为更优化的介入操作提供参考数据。本研究结果发现，对照组术后3个月时LVESV、LVEDV较术前及术后1周时明显下降(P<0.05)，LVEF较术前及术后1周时明显上升(P<0.05)；术后3个月时左心室前壁各节段rESV、rEDV较术前及术后1周时明显下降(P<0.05)，左心室前壁各节段rEF较术前及术后1周时明显上升(P<0.05)；表明PCI可使罪犯血管有效再通，恢复病变区域心肌供血、供氧，疗效确切。同时结果还显示，试验组术后3个月时LVESV、LVEDV低于同期对照组(P<0.05)，LVEF高于同期对照组(P<0.05)，术后3个月时左心室前壁各节段rESV、rEDV低于同期对照组(P<0.05)， rEF高于同期对照组(P<0.05)，亦证实球囊IPC干预后行介入治疗能更有效地提高此类患者心脏收缩功能，治疗效果优于传统PCI治疗。

综上所述，球囊IPC干预后行介入治疗能够提高患者心脏收缩功能，RT-3DE能更好地显示心脏整体和局部的解剖和空间关系，准确地评价左心功能，可为优化介入操作提供参考依据。

利益冲突：无

作者贡献声明

张丽华、杜超、赵刚：设计研究方案，参与研究过程，论文撰写、审核；曹亚坤、王雁、秦利强：参与研究过程，数据整理、分析，论文修改