心脏磁共振评估急诊经皮冠状动脉介入术后心肌梗死面积对急性ST段抬高型心肌梗死患者预后的预测价值

张宝山 张海军 陈会校 赵沙沙 张强 李娟 柴巧英

急性心肌梗死发病率和死亡率均呈逐年升高趋势，其中ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)患者院内出现心原性和非心原性死亡比例分别为2.9%和0.1%[1]。STEMI患者冠状动脉急性完全闭塞与斑块破裂形成血栓及继发血栓性栓塞关系密切；而心肌缺血状态持续20 min即可导致不可逆损伤，并经心内膜逐渐进展至心外膜下层[2-3]。已有研究显示，心肌梗死面积(infarct size，IS)与缺血持续时间、冠状动脉闭塞程度及侧支循环建立有关[4-5]；而早期再灌注治疗被认为是改善STEMI患者临床预后的关键，其中接受经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention，PCI)治疗获益较其他再灌注方案更佳。近年，心脏磁共振(cardiac magnetic resonance，CMR)检查开始被广泛用于心肌梗死患者IS及左心室重构量化的评估[6]，但心肌IS与STEMI患者预后的关系尚不明确。基于以上证据，本研究旨在通过回顾性分析基于CMR评估的IS对STEMI患者PCI术后24个月主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)发生风险的独立影响，评估其在MACE发生风险预测中的临床价值。

1 对象和方法

1.1 研究对象

本研究为回顾性研究。纳入2016年1月至2019年9月于邯钢医院行急诊PCI治疗的STEMI患者共207例，PCI手术均由同一组医生完成操作。纳入标准：(1)符合STEMI诊断标准和急诊PCI治疗指征[7-8]；(2)术后7 d内完成CMR检查；(3)年龄≥18周岁。排除标准：(1)Killip分级>2级；(2)恶性肿瘤；(3)肝肾功能不全；(4)CMR检查禁忌证；(5)造影剂禁忌证。本研究经医院伦理委员会批准(审批号：HDYY-LL-KY2022-K23)。

1.2 研究方法

1.2.1 一般资料收集 收集入选患者的临床特征资料，包括年龄、性别、合并基础疾病、家族史、心肌梗死病变(前壁心肌梗死、罪犯血管情况)相关资料、实验室检查、冠状动脉造影、CMR检查及出院后药物治疗情况等。根据心电图出现ST段抬高的导联，可分为前间壁心肌梗死(V1～V3导联)、前壁心肌梗死(V3～V5导联)、前侧壁心肌梗死(V5～V7导联)、广泛前壁心肌梗死(V1～V5、aVL、Ⅰ导联)、高侧壁心肌梗死(aVL、Ⅰ导联)、下壁心肌梗死(Ⅱ、Ⅲ、aVF导联)、后壁心肌梗死(V7～V9导联)、右室心肌梗死(V3R～V5R)。

1.2.2 实验室检查 在入院当天或第2天清晨空腹抽取肘正中静脉血，由我院检验科采用日立HD4500型全自动生化分析仪检测指标，包括白细胞计数、血脂、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponin I，cTnI)和B型利钠肽(brain natriuretic peptide，BNP)等。

1.2.3 CMR检查 术后7 d内完成CMR检查，均由两位中级及以上职称高年资影像科医师完成。采用西门子Skyra 3.0T磁共振扫描仪成像，平衡梯度回波序列下采集二腔/四腔心及左心室短轴位图像；延迟增强扫描时在相位敏感反转恢复-快速回波成像序列扫描下，采用Circle Cardiovascular Imaging软件完成心脏指标测量；基于相位敏感反转恢复图像上测量梗死心肌占左心室心肌质量百分比，即IS[9]。

采用飞利浦3.0T磁共振仪，首先行稳态自由进动序列扫描；再静脉注射马根维显(0.15 mmol/L)，延迟约10 min以相位敏感反转恢复序列采集左室短轴切面图像8～10层，获得延迟钆增强图像用于评估患者微血管阻塞。心肌梗死区在延迟钆增强图像中表现为高信号区，梗死区中心低信号区为心肌微血管阻塞区，软件自动识别心肌梗死区和心肌微血管阻塞区，必要时需手动调整识别区域。微血管阻塞判定标准为冠状动脉中直径<150 μm的微动静脉间循环出现阻塞，即心肌梗死溶栓试验血流分级≤2级，或心肌梗死溶栓试验血流分级为3级且心肌灌注呈色等级<2级[9]。

1.2.4 随访 术后采用电话、门诊复查或再次住院方式完成随访，随访时间均在24个月以上，记录MACE发生情况，包括充血性心力衰竭新发、非致死性心肌梗死再发及心原性死亡。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 IS预测STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的ROC曲线分析

207例STEMI患者急诊PCI术后24个月发生MACE共38例，包括充血性心力衰竭新发29例，非致死性心肌梗死再发6例和心原性死亡3例。ROC曲线分析显示，IS预测STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的ROC曲线下面积为0.71，95%CI：0.60～0.83，最佳截断值为14.10%，敏感度和特异度分别为0.83和0.61(P<0.01)，见图1。

图1 IS预测STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的ROC曲线

2.2 IS分组的临床特征资料比较

以ROC曲线确定的预测MACE发生的IS最佳截断值作为分组标准，将入选患者分为IS<14.10%组(108例)和IS≥14.10%组(99例)。IS≥14.10%组的前壁心肌梗死比例、白细胞计数、cTnI和BNP水平、合并微血管阻塞比例均显著高于IS<14.10%组，而男性比例和左室射血分数均显著低于IS<14.10%组(均为P<0.01)，见表1。

2.3 IS对STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的预测分析

Cox回归模型单因素分析显示，IS与STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE、充血性心力衰竭新发及心原性死亡有关(均为P<0.05)；进一步多因素分析显示，IS是STEMI患者急诊PCI术后24个月心原性死亡的独立预测因素(HR=1.06，95%CI：1.02～1.13，P=0.02)。此外多因素分析还证实，合并微血管阻塞和前壁心肌梗死是STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的独立预测因素，白细胞计数和cTnI水平是术后24个月充血性心力衰竭新发风险的独立预测因素，BNP是术后24个月心原性死亡风险的独立预测因素(均为P<0.05)，见表2。

2.4 IS分组的无MACE生存率Kaplan-Meier曲线分析

Kaplan-Meier曲线分析结果显示，IS<14.10%组的累积无MACE生存率显著高于IS≥14.10%组(P=0.01)，见图2。

表1 IS分组的临床特征资料比较

3 讨论

磁共振近年来被广泛用于急慢性心脏疾病的病情评估及预后分析，但常规磁共振成像表现特异性较差；而CMR较传统磁共振具有更高的空间与时间分辨率，可重复性好，通过静态测量心脏组织和实时电影动态模式，能够早期准确发现患者心肌代谢与心肌灌注改变，还能观察到患者局部与整体心功能、微循环情况[10]。国外研究表明，CMR可实现量化评估心肌缺血及心肌IS，为预后风险评估提供更多信息[11]。基于以上优势，本研究采用CMR技术评估IS及心功能指标，针对行急诊PCI治疗的STEMI患者术后24个月MACE发生危险因素进行探索，并进一步分析基于术后7 d内CMR检查所评估的IS与术后24个月预后间的关系。研究显示，术后7 d内心肌IS是STEMI患者急诊PCI术后24个月心原性死亡的独立预测因素。而Kaplan-Meier曲线分析显示，IS<14.10%组的累积无MACE生存率显著高于IS≥14.10%组，进一步证实了术后IS对于患者24个月MACE发生风险的影响。

表2 IS对STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险的Cox回归模型分析

图2 IS分组的无MACE生存率Kaplan-Meier曲线分析

一项针对接受急诊PCI治疗的STEMI患者的大样本荟萃分析显示，术后4周内通过CMR或SPECT检查评估的心肌IS可用于术后12个月全因死亡及再次住院风险预测，故心肌IS理论上能够作为STEMI患者术后预后评估的重要指标[12]。另一项研究亦证实，STEMI患者心肌IS及梗死部位与患者MACE发生风险有关[13]；上述研究观点与本研究结果一致。

也有学者认为，心肌IS与STEMI患者术后MACE发生并无独立相关性；而冠状动脉微血管阻塞与心肌梗死患者术后MACE及心原性死亡发生独立相关[14]。本研究亦证实，冠状动脉微血管阻塞可作为STEMI患者术后24个月MACE发生的独立预测指标。既往研究显示，冠状动脉微血管阻塞可诱发心肌梗死范围扩大，影响心室收缩功能，甚至诱发左心室异常重构等，最终引起MACE出现[15]。此外本研究还证实，BNP与STEMI患者术后24个月心原性死亡独立相关，而cTnI则是患者术后24个月新发充血性心力衰竭的独立预测指标。已有研究提示，心肌梗死患者NT-proBNP与cTnI水平间存在正相关关系，而NT-proBNP水平可独立预测患者MACE发生风险[16]。

心肌梗死是因缺血性损伤导致的心肌细胞死亡及继发复杂病理改变；冠状动脉急性闭塞后可造成心肌细胞发生急性缺血缺氧，影响细胞收缩功能，这能够在一定程度上延长缺血心肌细胞存活时间；而在无灌注状态下心肌细胞缺血缺氧导致有氧代谢停止，ATP水平快速下降，代谢物大量积聚细胞内形成高渗环境，从而引起心室顺应性及舒张功能下降；此外内环境稳态失衡还可诱发血清离子紊乱，随缺血时间延长心肌细胞死亡逐渐增多[17]。目前认为，心肌梗死患者早期病理组织学改变以核溶解和空泡变性为主；心肌细胞损伤坏死后能够激活机体炎症级联反应，最终导致预后不良[18]。心肌细胞属于非分裂细胞，损伤后无法再生，心肌梗死患者大量死亡心肌细胞被瘢痕组织取代，尽管瘢痕组织形成和保证心室结构完整，但无法避免心室形变出现；同时随存活心肌组织代偿性肥大及腔室扩张，梗死区域心肌壁进一步变薄，最终出现心室重构[19]。心肌梗死后病变区域心肌功能丧失，使得非病变区心肌代偿负荷过重，进而出现心肌肥大及纤维化；有研究显示心肌梗死患者随梗死节段扩张可因瘢痕组织成熟诱发房室扩张[20]。上述证据均是心肌IS增加导致患者术后MACE发生风险升高的重要原因。

本研究不足：单中心回顾性研究，尽管通过多因素分析消除混杂因素影响，但可能无法完全排除选择偏倚，所得结论仍有待后续更大规模多中心前瞻性研究确证。

综上所述，STEMI患者急诊PCI术后24个月MACE发生风险与多种因素独立相关，其中基于CMR评估术后IS可独立预测心原性死亡风险。

利益冲突：无