左室压力–应变环技术评估不稳定型心绞痛患者心肌做功的临床应用价值

李瑶 甘玲 谢满英 汪伟

[摘要] 目的 探討左室压力–应变环（left ventricular pressure-strain loop，LV-PSL）技术评估不稳定型心绞痛（unstable angina pectoris，UAP）患者心肌做功的临床应用价值。方法 选取2020年12月至2022年5月于襄阳市第一人民医院确诊为UAP且左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）与室壁运动正常的患者67例作为病例组，通过冠状动脉造影将病例组分为冠脉狭窄（coronary stenosis，CS）50%～75%组（CS50%组，33例）与CS>75%组（CS75%组，34例），选取同期健康体检者35名作为对照组，分析各组心肌做功参数。结果 CS50%组、CS75%组与对照组比较，左室整体做功指数（global myocardial work index，GWI）、整体有效做功（global myocardial constructive work，GCW）、整体做功效率（global myocardial work efficiency，GWE）显著减低，整体无效做功（global myocardial wasted work，GWW）显著增高，差异均有统计学意义（P<0.05），与CS75%组比较，CS50%组GWI和GCW均增高（P<0.05）。三组间左室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）比较，CS75%组与对照组、CS75%组与CS50%组之间差异均有统计学意义（P<0.05），CS50%组与对照组之间差异无统计学意义（P>0.05）。结论 心脏结构正常的UAP患者心肌做功已出现异常，LV-PSL可于早期评估UAP患者的心肌功能，其中GWI、GCW两项指标在评估心肌损伤方面具有特征性。

[关键词] 左室压力–应变环；心肌做功；不稳定型心绞痛；心肌损伤

[中图分类号] R445.1      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.21.012

Clinical evaluation of myocardial work in patient with unstable angina pectoris using left ventricular pressure-strain loop

LI Yao1， GAN Ling2， XIE Manying2， WANG Wei2

1.Graduate Student Training Base of Jinzhou Medical University （Xiangyang No.1 Peoples Hospital）， Xiangyang 441011， Hubei， China; 2.Department of Ultrasound Imaging， Xiangyang No.1 Peoples Hospital， Xiangyang 441011， Hubei， China

[Abstract] Objective To explore the clinical value of left ventricular pressure-strain loop （LV-PSL） technique to evaluating myocardial work in patients with unstable angina pectoris （UAP）. Methods A total of 67 patients with confirmed UAP in Xiangyang No.1 Peoples Hospital were selected as the case group from December 2020 to May 2022， meanwhile these patients with normal left ventricular ejection fraction （LVEF） and normal ventricular wall motion. The case group was divided into coronary stenosis （CS） between 50%～75% group （CS50%， 33 cases） and CS >75% group （CS75%， 34 cases） by coronary angiography， and 35 normal people who underwent health check-ups during the same period were selected as the control group. To analyze the global myocardial work parameters. Results The global myocardial work index （GWI）， global myocardial constructive work （GCW） and global myocardial work efficiency （GWE） in CS50% group and CS75% group were significantly reduced， global myocardial wasted work （GWW） was significantly increased， the differences of all parameters were statistical significance （P<0.05）. Compared with CS75% group， GWI and GCW of CS50% group were increased （P<0.05）. Comparison of global longitudinal strain （GLS） among the three groups， showed statistically significant differences between CS75% group and control group， CS75% group and CS50% group （P<0.05）， but no statistically significant difference between CS50% group and control group （P>0.05）. Conclusion Myocardial work in UAP patients with normal heart structure has been abnormal， and LV-PSL is able to assess the myocardial functional status of UAP patients early， the GWI and GCW are characteristic in the evaluation of myocardial damage.

[Key words] Left ventricular pressure-strain loop; Myocardial work; Unstable angina pectoris; Myocardial damage

冠心病（coronary artery heart disease，CHD）是心血管疾病中最主要的类型，近年发病率及死亡率逐步上升且发病年龄趋于年轻化[1-3]。不稳定型心绞痛（unstable angina pectoris，UAP）属于CHD的一种，轻微运动或侧卧休息便可诱发发作，危险程度高，若不及时救治，短时间内可进展为急性心肌梗死，影响预后，甚至危及生命，因此做好UAP的早期诊断及评估十分必要[4-5]。目前评估心肌损害程度主要依赖冠状动脉造影估测冠状动脉狭窄程度[6]；但冠状动脉造影价格昂贵且属于侵入性检查，不适用于筛查。超声心动图具有无创、操作简单、经济、可操作性强等优点，近年来左室压力–应变环（left ventricular pressure-strain loop，LV-PSL）技术对冠心病的诊断和预后研究越来越多，但尚无对UAP患者心肌功能状态的研究。本研究通过LV-PSL技术分析UAP患者左室心肌做功相关参数与心肌损害的关系，以探讨该技术评估UAP患者心肌做功的临床应用价值。

1  资料与方法

1.1  研究对象

选取2020年12月至2022年5月于襄阳市第一人民医院进行超声心动图检查的UAP患者67例作为病例组，要求心功能正常且无室壁运动异常，其中男39例，女28例，年龄40～73岁，平均（60.67±7.76）岁，通过冠状动脉造影进一步将其分为冠脉狭窄（coronary stenosis，CS）50%～75%组（CS50%组），即在左前降支、左旋支及右冠脉中至少一支冠脉狭窄50%～75%，共33例；CS>75%组（CS75%组），即在左前降支、左旋支及右冠脉中至少一支冠脉狭窄>75%，共34例。纳入患者合并高血压者22例，合并糖尿病者18例，同时合并高血压和糖尿病者10例。排除标准：先天性心脏病、冠状动脉介入史、经胸开放手术史、急性或陈旧性心肌梗死、心脏瓣膜病变、心律失常及图像质量不佳者。对照组选取同期本院健康体检者35名，其中男20名，女15名，年龄48～72岁，平均（58.77±6.21）岁，均无心血管系统疾病及其他器质性病变。本研究经襄阳市第一人民医院伦理委员会批准（伦理审批号：XYYYE20220020）。本研究中受试者均对该试验知情同意。

1.2  仪器设备与方法

1.2.1  仪器设备  GE Vivid E 90超声诊断仪、M5S探头（频率1.5～4.5 MHz）、Echo PAC工作站、心电图导联。

1.2.2  图像采集  病例组、对照组均行超声心动图检查，受试者左侧卧位连接心电图，使心肌内外膜显示完整清晰，于心尖四腔心、三腔心和两腔心切面采集二维动态图像，存储3个以上心动周期。

1.2.3  测量指标  ①一般临床资料：記录受试者的性别、年龄、体质量指数（body mass index，BMI）、体表面积（body surface area，BSA）、心率、血压等，上述资料均取３次测量平均值。②常规超声指标：于左室长轴切面测量左室舒张末内径（left ventricular end diastolic dimension，LVDd）、左室收缩末内径（left ventricular end contraction dimension，LVDs）、室间隔厚度（interventricular septal thickness，IVST）、左室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT）；采用双平面Simpson法测量左室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左心室每搏输出量（stroke volume，SV）。③心肌做功参数指标测量：将采集的受试者的原始图像导入Echo PAC工作站，进行图像分析。软件将自动选择图像质量最佳的心动周期描记心内膜边界，若追踪有偏差，可手动调整描记位置和范围，依次完成各切面的分析，自动生成17节段牛眼图，首先出现左室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS），在加入肱动脉压之后生成心肌做功相关指标[整体做功指数（global myocardial work index，GWI）、整体有效做功（global myocardial constructive work，GCW）、整体无效做功（global myocardial wasted work，GWW）及整体做功效率（global myocardial work efficiency，GWE）]，见图１。

GWI指二尖瓣开放到二尖瓣关闭时PSL的总面积，即总做功；GCW指收缩期心肌缩短和等容舒张期心肌延长所做的功，GWW指收缩期心肌延长和等容舒张期心肌缩短所做的功，GWE=GCW/（GCW+GWW）×100%。

本研究中受试者的所有图像均由两名高年资心脏超声科医生在未知患者分组的情况下采集、分析。每个最终参数指标取3次测量的平均值。

1.3  统计学方法

采用SPSS 23.0软件对数据进行分析，呈正态分布或近似正态分布的连续变量以均数±标准差（）表示，符合正态分布且方差齐时，多组之间比较采用单因素方差分析，两两比较行LSD检验。计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，比较采用c2检验。参数评价采用受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，确定各参数的最佳截断值及曲线下面积（area under the curve，AUC）。P<0.05为差异具有统计学意义。

2  结果

2.1  受试者的一般临床资料比较

各组受试者的一般临床资料比较差异无统计学意义（P>0.05），见表１。

2.2  各组受试者的常规超声参数比较

各组受试者的常规超声参数比较差异均无统计学意义（P>0.05），见表２。

2.3  各组受试者的整体心肌做功参数比较

CS50%组、CS75%组与对照组比较，GWI、GCW、GWE显著降低，GWW显著增高，各参数差异均有统计学意义（P<0.05）；CS75%组与CS50%组比较，GWI和GCW降低，差异有统计学意义（P<0.05）。三组间GLS比较，CS75%组与对照组、CS50%组之间差异均有统计学意义（P<0.05），CS50%组与对照组之间差异无统计学意义（P>0.05），见表３。

2.4  ROC曲线分析

心肌做功参数预测UAP患者心肌损伤的ROC曲线见图２，所有心肌做功参数均具有预测UAP患者心肌损伤的能力（P<0.05）。见表4。

3  讨论

近年来，二维斑点追踪超声心动图（two- dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE）成為评估心肌运动的可靠方法，但其通过应变来反映心肌变形情况，具有负荷依赖性。有研究显示，后负荷增加会导致心肌缺血段在收缩期进一步缩短，使应变值降低，得出心肌功能降低的错误结论，从而低估患者的心肌收缩功能[7-8]。LV-PSL在超声二维斑点追踪技术（two-dimensional ultrasonic spot tracking imaging technology，2D-STI）的基础上加入肱动脉压，消除2D-STE的后负荷依赖性，是评价心肌做功的一项新技术[9-11]。

本研究中病例组的GLS均低于对照组，但CS50%组与对照组之间差异无统计学意义，LV-PSL相关参数在CS50%组与对照组中差异均有统计学意义，说明在狭窄程度较轻时GLS对心肌损伤的感知并不敏感，LV-PSL的各参数在UAP早期心肌损伤评估上比GLS更敏感。相关研究表明，当冠状动脉狭窄程度≥50%时，冠状动脉血流储备量降低，心肌无法代偿性供血，导致心肌不同程度损伤[12-13]。UAP患者早期的常规超声心动图检查在结构功能上常无明显异常，不易察觉心肌损伤，本研究表明UAP患者在心脏结构正常的情况下心肌功能已受到一定损害，所以通过心肌做功的相关参数进行早期评估十分必要。

本研究中CS50%组和CS75%组的GWI、GCW均比对照组低，GWW则均明显高于对照组，随着狭窄程度的增加，CS75%组的GWI、GCW与CS50%组比较均降低，GWW则高于CS50%组；随着GCW逐渐降低，GWW逐渐升高，GWE也随之降低，上述相关参数变化说明UAP患者心肌做功水平降低。有研究提出在急性非ST段抬高型心肌梗死患者中，GWI<1700mmHg%（1mmHg=0.133kPa）对心肌损伤危险区域的敏感度显著优于GLS及LVEF，可将GWI<1700mmHg%作为冠状动脉狭窄程度≥50%的临界值[14-15]。本研究中无论是CS50%组、CS75%组与对照组比较，还是CS50%组与CS75%组比较，GWI差异均具有统计学意义，且ROC曲线分析提示AUC=0.950，敏感度88.6%，特异性89.6%，可与上述研究中GWI对心肌损伤的敏感度优于GLS及LVEF相印证，但其最佳临界值为2025.5mmHg%，且仅CS75%组中GWI<1700mmHg%，可能与样本量小有关，也可能因UAP患者本身心肌损伤程度就弱于急性非ST段抬高型心肌梗死患者，有待进一步证实。有研究显示GCW可作为早期左室重塑的独立预测因子，可为定量评价左室心肌功能提供一个新的参考指标[16-18]。本研究中左室虽未发生重构，但无论CS50%组、CS75%组与对照组比较，还是CS50%组与CS75%组比较，GCW差异均有统计学意义，且ROC曲线分析显示，AUC=0.974，最佳临界值为2253.5mmHg%（敏感度94.3%，特异性89.6%），表明在LV-PSL各项参数中GCW是UAP患者早期心肌损伤发生最敏感的预测因子。有研究提出GWW侧重于量化因左室收缩不协调而导致的能量损失，心肌运动不同步会造成心脏射血效率降低，导致GWW增加[19-20]。因此在本研究中，GWW随着对照组、CS50%组、CS75%组冠状动脉狭窄程度逐渐增高；CS50%组和CS75%组之间的GWE没有显著差异，分析可能是在无心室重构的情况下，即使心肌已发生损伤，GCW的降低情况和GWW的升高情况几乎呈同等程度变化[21]。

本研究的局限性：①納入病例数量少，后续有待扩大样本量，进一步有针对性地分析心肌节段做功；②用肱动脉压力替代左室压力存在相应误差，不能用于体循环中左室压力和动脉压力不一致的患者；③该技术对图像质量要求较高，部分患者声窗差，对测量结果有一定影响。

综上所述，LV-PSL相关参数GWI、GCW、GCW和GWE可于早期评估UAP患者的心肌功能，其中GWI和GCW在评估UAP患者心肌损伤方面具有特征性，LV-PSL可为临床评估UAP患者心肌功能提供一定参考。

[参考文献][1] WONG M C， ZHANG D X， WANG H H. Rapid emergence of atherosclerosis in Asia： A systematic review of coronary atherosclerotic heart disease epidemiology and implications for prevention and control strategies[J]. Curr Opin Lipidol， 2015， 26（4）： 257–269.

[5] COLLET J P， THIELE H， BARBATO E， et al. 2020 ESC guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation[J]. Rev Esp Cardiol （Engl Ed）， 2021， 74（6）： 544.

[12] CHAN J， EDWARD S N， KHADHERIA B K， et al. A new approach to assess myocardial work by non- invasive left ventric-ular pressure-strain relations in hypertension and dilated cardio-myopathy[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging， 2019， 20（1）： 31–39.

[18] 秦蕓芸， 李一丹， 吴小朋， 等. 左心室压力–应变环对非ST段抬高型急性冠脉综合征的诊断价值[J]. 中华超声影像学杂志， 2020， 29（11）： 927–933.