3D-STI下左心房功能参数与冠状动脉病变严重程度的相关性

朵天军, 朱战英, 赵彩虹, 肖萍, 白学梅

海东市第二人民医院功能科,青海海东 810700

冠心病(coronary heart disease,CHD)是以心绞痛为主要症状的常见心血管疾病,起因于冠状动脉粥样硬化性病变引起的病变段血管管腔狭窄或堵塞[1]。CHD是导致心衰、心肌梗死等不良心血管事件的主要原因[2-3]。以往对CHD患者心脏结构功能变化的研究多集中于左心室[4-5],少有研究关注左心房的异常改变。有研究显示,左心房扩大是心血管事件的强预测因子[6]。传统超声参数对左心房的评估存在一定局限性,无法发现左心房结构和功能上的早期变化。目前基于三维斑点追踪成像(three-dimensional speckle tracking imaging,3D-STI)技术评估CHD患者左心房功能的相关研究较少。因此,本研究采用三维斑点追踪技术超声检测左心房功能参数,分析其与冠状动脉病变严重程度的相关性,现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取本院2019年7月—2022年3月收治的CHD患者196例,根据Gensini评分[7]分为轻度组68例(<25分)和中重度组128例(≥25分)。入选标准:①有心绞痛,并经冠状动脉造影确诊;②年龄18～80岁;③患者知情同意。排除标准:①先天性心脏病史;②主动脉瓣、二尖瓣或三尖瓣狭窄或关闭不全;③心衰、扩张型心肌病或严重心率失常;④既往心脏外科手术或介入治疗手术史。另选取同期42例体检健康者为对照组,均排除CHD、先天性心脏病及瓣膜性心脏病等。各组一般资料比较差异无显著性(P>0.05;表1),具有可比性。

表1 各组一般资料的比较

1.2 3D-STI技术超声检测左心房

采用Philips EPIQ7C超声仪,先使用S5-1探头,频率1.0～5.0 MHz,测量左心房前后径(left atrial anteroposterior diameter,LAD)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF);应用脉冲波多普勒与组织多普勒分别测量二尖瓣口舒张早期峰值血流速度(early diastolic transmitral velocity,E)、瓣环室间隔侧舒张早期心肌峰值运动速度(early mitral anulus diastolic velocity,e′),计算E/e′。3D-STI切换X5-1三维探头,采集4个心动周期三维图像。采用TomTec工作站进行分析,获取左心房容积-时间曲线,计算左心房最小容积指数(minimum left atrium volume index,LAVImin)、左心房最大容积指数(maximum left atrium volume index,LAVImax)和左心房主动收缩前容积指数(left atrial active pre-systolic volume index,LAVIpre)。获取左心房应变曲线,并自动计算左心房应变参数包括整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)、环向应变(global circumferential strain,GCS)和径向应变(global radial strain,GRS)。

1.3 统计学方法

2 结 果

2.1 各组左心房超声参数的比较

与对照组比较,轻度组LAD、E/e′增大,GLS、GCS降低,中重度组LAD、E/e′增大,LVEF、GLS、GCS、GRS降低;与轻度组比较,中重度组LVEF、GLS、GCS和GRS降低,LAD、E/e′增大(P<0.05;表2)。与对照组和轻度组比较,中重度组LAVImin、LAVImax和LAVIpre增大(P<0.05;表2)。CHD患者3D-STI超声心动图GLS应变图像见图1。

图1 CHD患者(A)和健康人(B)3D-STI超声心动图GLS应变图像

表2 各组左心房超声参数的比较

2.2 CHD患者3D-STI参数与Gensini评分的相关性

Pearson相关性分析显示,CHD患者Gensini评分与LAVImin、LAVIpre呈正相关,与LAVImax无显著相关性(P>0.05),与GLS、GCS和GRS呈负相关(P<0.05;表3)。

表3 CHD患者3D-STI参数与Gensini评分的相关性

3 讨 论

左心房容积增大及功能降低已被越来越多研究证实与不良心血管事件具有紧密联系[8],准确、全面评估左心房功能对CHD等心血管疾病的早期发现和干预具有重要意义。左心房在解剖结构上由两层心肌包裹,较左室壁薄,对容量负荷变化更加敏感。左心房参与调节左室充盈,能从侧面反映左室舒张功能改变,而且其结构与功能异常往往较左室更早出现。3D-STI技术基于实时三维超声心动图和2D-STI技术,可以全方位追踪心肌斑点运动轨迹,从而更准确地评估左心房容积及时相功能变化。目前3D-STI技术已被应用于高血压、糖尿病、心房颤动、慢性肾脏病以及肥厚型心肌病等多种疾病的左心房功能评估。本研究采用3D-STI对不同病变程度CHD患者左心房功能进行评价,结果显示,随着病变程度增加,左心房心肌运动能力下降,左心房功能下降。

E/e′是评价左室舒张功能障碍的常规超声参数。本研究发现,随着CHD病变程度增加,E/e′随之增大,提示CHD患者随着病冠状动脉病变程度增加左室舒张功能进行性减退。然而,有学者提出当LVEF处于正常范围内,单独使用E/e′评价左室舒张功能的准确性欠佳,需与其他参数相结合以提高其评价效能[9]。本研究发现,中重度冠状动脉病变患者的LVEF值虽较对照组和轻度组有明显下降,但其尚处于正常范围内,提示采用E/e′评价CHD患者左室舒张功能可能存在局限性。相关研究显示,左心房辅助泵功能可使左室充盈量增加20%～30%左右[10],其容积及应变能体现左室舒张功能改变。

左心房容积指数LAVImin、LAVImax是反映左心房储存功能的有效指标,而LAVIpre是反映左心房管道功能的有效指标。对青年、中年和老年等不同年龄段正常人3D-STI技术检测发现,LAVImin、LAVImax和LAVIpre值随着年龄增大而增加,且在老年组明显增高[11]。本研究3D-STI检测结果显示,与对照组和轻度组比较,中重度组LAVImin、LAVImax和LAVIpre增大,中重度冠状动脉病变患者的左心房储存以及管道功能均明显受损,与赵燕芹等[12]研究结果相符合。左心房应变参数是反映心肌运动能力的有效指标。本研究CHD患者的左心房应变参数比较发现,随着病变程度的增加,CHD患者GLS、GCS值逐渐下降,而GRS在病情早期阶段并未明显降低,而是疾病发展至中重度时GRS才明显降低,这一结果提示,CHD患者在疾病早期即出现心肌运动能力减弱,其中GLS和GCS能更敏感地体现这一变化,这与左心房心肌结构组成有关,左心房运动心肌以纵向和圆周走行的深层心肌为主。本文Pearson相关性分析显示,CHD患者Gensini评分与LAVImin、LAVIpre呈正相关,与GLS、GCS和GRS呈负相关,随着Gensini评分增加,左心房心肌运动能力减弱,舒张功能持续受损。

综上所述,使用3D-STI技术监测左心房容积及应变参数有助于早期发现冠状动脉病变患者的左心房功能改变,有助于为CHD的早期干预治疗提供依据。