三维斑点追踪技术评估轻链型心肌淀粉样变患者左室心肌应变及预测其预后的临床价值

曹珊珊 于 倩 王佳旺 韩 佳

轻链型心肌淀粉样变（light-chain cardiac amyloidosis，AL-CA）是心脏淀粉样变性最常见、最严重的类型，AL-CA 患者心肌细胞外基质可见淀粉样物质沉积，沉积物不断浸润损伤心肌细胞，引起心脏受累，导致心脏结构和功能均严重受损，使基底纵向应变发生改变，进而累及其他部位，患者极易因心力衰竭而导致死亡，具有预后差、生存时间短的特点［1-3］。因此早期诊断AL-CA，尽早识别高危患者并及时干预是改善其预后的关键。超声心动图是目前对心脏行之有效的最便捷、最经济的检查方法，二维超声心动图可以通过观察心脏腔室大小、室壁厚度、血流动力学变化及心肌运动评估心脏整体功能［4-5］；三维斑点追踪（three-dimensional speckle tracking imaging，3DSTI）技术可从心肌形变的角度准确评估心肌运动，能观察到心肌淀粉样病变引起的左室收缩不均匀和基底段收缩功能降低，具有一定诊断优势［6-8］。本研究应用3D-STI 技术评估AL-CA 患者左室心肌应变及预测其预后，旨在为临床早期诊治和改善预后提供参考依据。

资料与方法

一、研究对象

选取2016年1月至2022年1月我院确诊的120例AL-CA 患者，其中男70 例，女50 例，年龄50～64 岁，平均（58.02±7.05）岁，体质量指数（23.66±1.59）kg/m2，舒张压（70.79±9.22）mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），收缩压（112.39±17.82）mm Hg。纳入标准：①符合AL-CA诊断标准［9-10］，心内膜活检或其他组织活检结果均符合淀粉样变性；②左室射血分数（LVEF）≥50%；③均有心脏受累表现；④临床检查资料完整。排除标准：①合并恶性肿瘤；②合并急性冠状动脉综合征、心肌梗死等其他心血管疾病；③继发性心肌肥厚；④存在精神系统疾病或因其他原因不能配合研究。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有受检者均知情同意。

二、仪器与方法

1.常规超声心动图检查及3D-STI图像分析：使用GE Vivid E 9 彩色多普勒超声诊断仪，M5S-D 探头，频率1.5～4.3 MHz；4V-D 探头，频率1.7～4.3 MHz。患者取左侧卧位，连接同步心电图，先使用M5S-D 探头于左室长轴切面行常规超声心动图检查，采集连续3 个以上心动周期图像并存储，记录左室舒张末期最大室壁厚度（MLVWT）、左室收缩末期容积（LVESV）、左室舒张末期容积（LVEDV），应用改良双平面Simpson 法检测LVEF；然后更换为4V-D 探头，获取标准心尖四腔心切面，将左室调整至图像中央，嘱患者屏气，进入4D 模式，帧频至少25 帧/s，获取连续6 个无拼接错位的小扇形图，存储4～6 个心动周期的三维图像。将图像导入EchoPAC工作站，4D Auto LVQ软件进行自动分析，记录左室扭转角度峰值（Ptw）、左室整体纵向应变（GLS）、左室整体圆周应变（GCS）、左室整体径向应变（GRS）、左室整体面积应变（GAS）。以上操作均由同一具有10年以上工作经验的超声医师完成，所有参数均重复测量3次取平均值。

2.临床资料获取：通过检索电子病历获取患者性别、年龄、心率、血压、B 型脑钠肽前体（NT-proBNP）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌酐（CRE）水平。

表1 预后良好组与预后不良组临床资料比较

3.随访及分组：通过电话、门诊或住院等方式对患者进行随访，随访截止日期为2022 年10 月，以有明确病理诊断结果时间为起点，主要终点事件定义为全因死亡，出现终点事件者38 例为预后不良组，未出现终点事件者82例为预后良好组。

三、统计学处理

结果

一、预后良好组与预后不良组临床资料比较

预后良好组NT-proBNP、cTnI 和CRE 水平均低于预后不良组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组性别比、年龄、心率、血压比较差异均无统计学意义。见表1。

二、预后良好组与预后不良组常规超声心动图参数比较

预后良好组LVEF 和LVEDV 均高于预后不良组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组LVESV 和MLVWT比较差异均无统计学意义。见表2。

表2 预后良好组与预后不良组常规超声心动图参数和3D-STI参数比较（）

表2 预后良好组与预后不良组常规超声心动图参数和3D-STI参数比较（）

MLVWT：左室舒张末期最大室壁厚度；LVEF：左室射血分数；LVESV：左室收缩末期容积；LVEDV：左室舒张末期容积；Ptw：左室扭转角度峰值；GLS：左室整体纵向应变；GCS：左室整体圆周应变；GRS：左室整体径向应变；GAS：左室整体面积应变

常规超声心动图参数3D-STI参数GAS（%）31.84±4.19 25.96±2.78 7.876＜0.001组别预后良好组预后不良组t值P值MLVWT（mm）15.92±2.46 16.62±3.48 1.265 0.208 LVEF（%）60.51±6.18 56.21±6.07 3.565 0.001 LVESV（ml）31.92±13.08 31.88±11.26 0.016 0.987 LVEDV（ml）78.11±16.09 71.96±12.48 2.082 0.039 Ptw（°）16.51±3.42 13.47±2.39 4.943＜0.001 GLS（%）15.51±2.48 14.01±2.07 3.240 0.002 GCS（%）27.92±3.08 27.88±2.42 0.071 0.944 GRS（%）36.11±3.99 33.96±3.54 2.842 0.005

三、预后良好组与预后不良组3D-STI参数比较

预后良好组Ptw、GLS、GRS、GAS 均高于预后不良组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组GCS 比较差异无统计学意义。见表2和图1。

图1 两组GLS牛眼图

四、COX 比例风险模型分析AL-CA患者预后的危险因素

单因素分析结果显示，Ptw、GLS、GRS 和GAS 均为AL-CA 患者全因死亡的预测因子（均P＜0.05）。以各参数截断值为依据对其进行赋值（Ptw＞14.92°为0，Ptw≤14.92°为1；GLS＞15.23%为0，GLS≤15.23%为1；GRS＞35.11%为0，GRS≤35.11%为1；GAS＞27.01%为0，GAS≤27.01%为1），将变量纳入COX 比例风险模型多因素分析，结果显示GLS 和GAS 均为AL-CA 患者预后的危险因素。见表3，4。

表3 COX比例风险模型的单因素分析

表4 COX比例风险模型的多因素分析

五、ROC曲线分析

ROC 曲线分析显示，GLS、GAS预测AL-CA 患者预后的曲线下面积（AUC）分别为0.844和0.833，应用Logistic回归分析得到联合预测概率模型表达式，Logit（P）=15.653-0.484×GLS-0.328×GAS，联合预测的AUC 为0.929，灵敏度和特异度分别为86.84%、87.80%。见表5和图2。

图2 3D-STI参数预测AL-CA患者预后的ROC曲线图

表5 3D-STI参数预测AL-CA患者预后的ROC曲线分析

讨论

AL-CA 患者预后不良的主要因素在于其心脏受累的临床表现缺乏特异性，早期诊断困难，无法及时干预。目前临床多使用常规超声心动图评估AL-CA患者预后，主要参考指标为LVEF，可反映左室收缩功能，但大多AL-CA患者LVEF保留，导致常规超声心动图在评估AL-CA 患者预后方面的诊断效能较差。3D-STI技术可以在三维空间实时追踪心肌运动轨迹，能客观评价心肌形变和收缩异常［11-13］。目前3D-STI技术已被用于评估AL-CA 患者治疗前后左心功能的变化及预测其预后［12，14］。本研究应用3D-STI 技术评估AL-CA 患者左室心肌应变及预测其预后，旨在为临床早期诊治和改善预后提供参考依据。

NT-proBNP、cTnI 和CRE 作为常用的心脏标志物能简单评估心脏受累情况，预测患者预后情况。本研究结果显示，预后良好组NT-proBNP、cTnI 和CRE 水平均低于预后不良组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。分析原因可能为预后不良者心脏受累及心肌细胞受损程度更重［15］，导致上述参数显著升高。本研究常规超声心动图检查结果显示，预后良好组和预后不良组LVEF和LVEDV比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与既往研究［16］结果一致，提示LVEF 和LVEDV 下降是AL-CA 患者心脏受累加重的参考标志，同时也是预后不良的重要指向。分析原因为大多AL-CA 患者早期LVEF 保留，随着病程进展，沉积在血管周围和心肌间隙的不溶性淀粉物质不仅会引起心肌细胞外间隙扩大和心脏负荷增加，还可导致心肌应变能力下降、心室壁增厚和心室重塑等严重后果，使LVEF发生变化。

本研究3D-STI 检查结果显示，预后良好组Ptw、GLS、GRS、GAS 均高于预后不良组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），提示Ptw、GLS、GRS、GAS均对AL-CA患者预后评估有一定价值。分析原因为淀粉样蛋白主要浸润心内膜下心肌，导致此部分心肌纤维收缩力显著下降，表现为纵向应变明显增加，预后不良者心肌纤维收缩更严重。此外，预后不良组上述参数均较低，表明其基础心功能较差，可能也是导致预后不佳的原因。Barros-Gomes等［17］研究表明GLS是引起AL-AC患者预后不良的独立影响因素，雷常慧等［18］研究显示，全因死亡的AL-AC 患者GLS相较于存活患者呈下降趋势。与其他3D-STI 参数比较，GLS 最先反映患者心脏功能的变化，提示GLS 是评估心脏功能变化的敏感指标，有助于早期诊断［19］。另有关于持续性心房颤动的老年患者和慢性阻塞性肺病患者左心收缩功能的研究［20-21］发现，GAS 在患者和健康人群中比较差异有统计学意义（P＜0.05），提示其对于临床判断病情和评估预后可能有积极作用。COX 比例风险模型能够分析多个因素对生存时间的影响，从而筛选对患者预后影响最显著的因子。本研究COX 比例风险模型分析显示GLS 和GAS 均是影响AL-AC 患者预后不良的危险因素，与既往研究［17-21］结论一致。

本研究进一步应用ROC 曲线分析3D-STI 参数GLS、GAS 单独及联合预测AL-CA 患者预后的价值，结果显示联合预测的AUC、灵敏度和特异度均高于各参数单独预测，提示临床可以联合GLS 和GAS 预测AL-CA 患者预后，以实现早期干预，从而改善患者临床结局。

综上所述，3D-STI 技术能准确评估AL-CA 患者心肌应变及预测其预后，为早期诊断心肌损伤提供了有效手段，具有较好的临床应用价值。但本研究样本量有限，纳入对象可能存在一定偏倚，且仅选择具有代表性的参数进行研究，今后需扩大样本量，纳入心肌做功参数进一步探讨。