超声斑点追踪技术评价冠心病患者经皮冠状动脉介入术后左室的收缩功能

刘韦华,马敏涛

(陕西省西安市第三医院 超声科,陕西 西安,710018)

冠状动脉粥样硬化性心脏病 (CAD),即冠状动脉血管出现粥样硬化性病变导致血管腔阻塞或狭窄，引起心肌缺氧、缺血或坏死的心脏病[1]。目前，根据CAD患者的病情可选择性实施经皮冠状动脉介入术(PCI)治疗，以改善心肌血液供应，减少心血管不良并发症的发生[2]。然而，临床缺少高效、准确且具有重复性的技术以评价PCI效果与预后[3]。超声斑点追踪技术为新型无创室壁运动分析技术，具有无角度依赖性、时间分辨率高等优势，可准确、全面评价心肌运动情况[4]。本研究探讨超声斑点追踪技术评价CAD患者PCI术后左室的收缩功能，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019年1月—2020年1月于本院行PCI手术的51例CAD患者为研究组，其中男30例，女21例; 年龄48～78岁，平均(68.6±4.3)岁; 病程2～20年，平均(8.6±2.5)年; 单支病变28例，双支病变14例，三支病变9例; PCI术中使用支架长度平均为(36.2±2.6) mm; 术中球囊扩张的最大压力为(14.2±0.3) atm; 其中在分叉处植入支架22例; 合并症包括高血压10例，高脂血压5例，糖尿病6例; 有吸烟史32例。纳入标准: 经冠状动脉造影检查证实为CAD不稳定型心绞痛患者，且狭窄程度≥80%,冠状动脉主干狭窄≥1支; 超声心动图检测左心室射血分数(LVEF)≥45%; 本研究患者已知情同意。排除标准: 陈旧性心肌梗死、心肌病、先天性心脏病、心律失常与严重心脏瓣膜病者; 慢性阻塞性肺疾病者; 使用人工心脏起搏器者; 具有心脏手术史者; 严重肾肝功能障碍者; 急慢性感染性疾病者; 过敏体质者; 妊娠期与哺乳期女性。此外，选择同期于本院进行体检的51例健康人员为对照组，其中男29例，女22例; 年龄48～78岁，平均(68.5±4.2)岁。本研究已经医院伦理委员会审核与批准。2组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

2组应用彩色多普勒超声诊断仪(美国GE 公司V ivid E 95)斑点追踪技术检测左室收缩功能。研究组在PCI术前与术后3个月时进行检测，对照组在体检时检测。选用M5S心脏探头，探头频率为1.7～3.3 MHz。协助患者取左侧卧体位，平静呼吸状态下记录心电图指标。实施常规超声心动图对心脏基本参数进行检测，包括二尖瓣口舒张早期峰值血流速度(E)及舒张晚期峰值血流速度(A),并得出E和A的比值(E/A)。检测左室心室舒张末内径(LVDd)与左心室收缩末内径(LVDs),以Simpon′s双平面法对LVEF进行检测。分别存储左室长轴切面、四腔切面与两腔切面的动态图像，选择心率平稳的3个持续心动周期图像，以便于脱机后给予全面分析。存储图像导入EchoPAC工作站，在图像分析模式下清晰显示心内膜，自动生成感兴趣ROI，调节图像将其覆盖心外膜与心内膜，系统对感兴趣区中的回声斑点进行追踪，形成应变曲线。左心室各切面划分为17节段，处理生成各切面的应变曲线，收缩期达峰时间与应变峰值，并获取到各节段收缩期最大径向应变(RS)、纵向应变(LS)、圆周应变(CS)值与应变率(RSr)、纵向应变率(LSr)、圆周应变率(CSr)。系统自动计算获取整体径向应变峰值(GPRS)、整体纵向应变峰值GPLS)和整体环向应变峰值(GPCS)。以上指标均取3个持续心动周期的均值作为最后参考值。通过冠脉造影结果明确心肌节段性质，正常节段为无狭窄冠脉所供血心肌节段; 病变节段为有狭窄冠脉所供血心肌节段; 治疗节段为PCI术后心肌节段。

1.3 观察指标

① 对比研究组PCI术前、术后与对照组的心脏超声指标，包括: LVDs、LVDd、A、E、E/A、LVEF。② 对比研究组PCI术前、术后与对照组的GPRS、GPLS、GPCS。③ 分析研究组整体应变指标GPRS、GPLS、GPCS与LVEF检测变化的相关性。④ 观察2组STI 曲线及纵向应变牛眼图。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 2组心脏超声指标比较

研究组PCI术前、术后的A值高于对照组,E/A与LVEF值均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01); 研究组PCI术后的LVEF值高于术前，差异有统计学意义(P<0.01); 研究组PCI术前、术后与对照组LVDs、LVDd、E值比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 研究组PCI术前、术后与对照组的心脏超声指标对比

LVDs: 左心室收缩末内径; LVDd: 室心室舒张末内径; A: 舒张晚期峰值血流速度; E: 二尖瓣口舒张早期峰值血流速度;

LVEF: 左心室射血分数。与术前比较,**P<0.01; 与对照组比较,#P<0.01。

2.2 2组GPRS、GPLS、GPCS比较

研究组PCI术前、术后GPRS低于对照组,GPLS、GPCS值高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01); 研究组PCI术后GPRS高于术前,GPLS、GPCS值低于术前，差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 研究组PCI术前、术后与对照组的GPRS、GPLS、GPCS对比

2.3 研究组GPRS、GPLS、GPCS与LVEF检测变化相关性

研究组的GPRS、GPLS、GPCS与LVEF存在相关性，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表3。

2.4 2组超声二维斑点追踪显像(STI)曲线与纵向应变牛眼图

PCI 术前,STI 曲线各节段运动曲线形态幅度不一致，轮廓不规则，明显分离，见图1、图2; PCI 术后,STI 曲线可见各节段运动曲线形态幅度较为一致，曲线已趋于正常，见图3、图4; 对照组 17 节段纵向应变牛眼图与运动曲线显示应变曲线轮廓规则，达峰时间统一，波峰波谷一致，见图5 。

表3 研究组GPRS、GPLS、GPCS与LVEF检测变化相关性

图1 PCI 术前 STI 曲线

图2 PCI术前纵向应变牛眼图

图3 PCI术后STI曲线

图4 PCI术后纵向应变牛眼图

图5 对照组纵向应变牛眼图与运动曲线

3 讨 论

目前，根据CAD患者的病情可选择性实施PCI,以开通阻塞或狭窄的管腔，改善心肌供血，预防不良心血管事件的发生[5]。研究[6]发现，检测PCI术前、术后靶血管供应的节段心肌功能，对于评估手术疗效与预后具有重要作用。本研究结果显示，研究组PCI术前、术后的A值显著高于对照组,E/A与LVEF值显著低于对照组(P<0.01); 研究组PCI术后LVEF值显著高于术前(P<0.01)。传统评估PCI术前、术后疗效的方案主要包括M型超声与二维超声，即患者LVEF越低，术后心肌耐受度越差。然而，临床对于LVEF值检测存在误差性，例如M型超声对LVEF的检测结果较实际结果稍高[7]。二维超声误差相对较小，但需要人工勾勒左心室内膜边缘，加之人工操作费时，所以易受主观因素影响[8]。因此，仅采用传统超声方案评估PCI患者的左心室收缩功能有一定局限性[9]。

超声斑点追踪技术是一种新型的影像技术，其原理为超声成像过程中入射超声波与心肌组织发生散射，并在图像上形成“斑点”回声，心肌组织内包含诸多均匀分布的斑点回声，每个斑点为20～40像素，其位置随着心肌运动而变化，通过追踪这些同步于心肌组织的自然声学标志能够获取心肌组织的运动信息[10]。超声斑点追踪技术通过高帧频图像的斑点回声给予自动追踪，其中相邻斑点回声距离可以提示心肌舒张与收缩情况，即应变率与应变值，并检测了心脏的径向、纵向、圆周应变，心室总体应变则可以提示每个节段的径向、纵向与周向应变所致的平面形变，即通过心肌形变评估心室的整体收缩作用[11]。本研究中，研究组PCI术前与术后的GPRS值均显著低于对照组,GPLS、GPCS显著高于对照组(P<0.01)。

同时，研究组术后的GPRS显著高于术前,GPLS、GPCS显著低于术前(P<0.01)。超声斑点追踪技术可以有效分析心脏在径向、长轴与圆周运动内的应变情况。在超声斑点追踪技术提示下，可见PCI改善了CAD患者受损心肌的血供，提高左心室整体功能。此外，研究组的GPRS、GPLS、GPCS与LVEF存在相关性(P<0.05)。本研究结果说明，左心室整体收缩功能可用超声斑点追踪技术参数表示，且该技术具有显著检测敏感性。本研究尚存在不足，超声斑点追踪技术虽然不受入射角的干扰，并可以追踪心肌运动变形轨迹，但无法在同一心动周期评价左室壁运动，在一定程度上影响了检测结果的客观性[12]。

综上所述，超声斑点追踪技术作为新型的超声检测手段，具有准确性高、可重复等特点，应用于CAD患者PCI前后左心室收缩功能检测中，能够定位缺血心肌节段，定量评价室左心室收缩功能，客观评估PCI治疗效果和预后。