斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病預(yù)后評估中的研究進(jìn)展

盧世瑞 朱 英 劉婭妮

冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞喎Q冠心?。桥R床上最常見的心血管疾病之一，據(jù)2018年中國心血管病報告［1］顯示，我國心血管病患病人數(shù)2.9億，其中冠心病1100萬。近十年來，我國冠心病死亡人數(shù)增加40.1%，因其過早死亡人數(shù)增加25.9%，接受再血管化治療人數(shù)增加4倍［2］。針對數(shù)量持續(xù)攀升的患者人群，構(gòu)建客觀、有效的冠心病預(yù)后評估方法有利于預(yù)測特定時期內(nèi)患者疾病進(jìn)展和生存狀態(tài)，科學(xué)指導(dǎo)醫(yī)師、患者共同決定將來的預(yù)防、治療、康復(fù)方案。超聲心動圖是一種臨床應(yīng)用廣泛的心臟成像技術(shù)，具有便攜、易操作、無創(chuàng)及實時性等優(yōu)點(diǎn)。然而，常規(guī)超聲心動圖主要通過目測評估室壁運(yùn)動異常檢測缺血心肌，主觀性強(qiáng)、敏感性低，對亞臨床心肌缺血和預(yù)后的評估價值有限。斑點(diǎn)追蹤（speckle tracking imaging，STI）技術(shù)通過自動逐幀追蹤感興趣區(qū)域內(nèi)隨室壁心肌同步運(yùn)動的斑點(diǎn)回聲運(yùn)動軌跡，能夠獲得反映心肌在縱向、徑向、圓周、旋轉(zhuǎn)等多個方向的多參數(shù)信息，定量分析、評估心肌局部及整體機(jī)械力學(xué)變化［3］。STI無角度依賴性，具有良好的時間分辨率，且重復(fù)性好，不僅能早期、敏感地識別缺血心肌，還能為冠心病患者的預(yù)后及生存評估提供有價值的診療信息。本文從左室二維、左室三維、左房3個方面就STI技術(shù)在冠心病預(yù)后評估中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、左室二維STI在冠心病預(yù)后評估中的研究進(jìn)展

1.心肌整體縱向應(yīng)變（GLS）：目前應(yīng)用最廣泛的心臟功能和預(yù)后評估參數(shù)為左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），但其準(zhǔn)確性和可重復(fù)性高度依賴圖像質(zhì)量和操作者經(jīng)驗?；赟TI技術(shù)的GLS是指所有左室心肌節(jié)段縱向應(yīng)變平均值，其絕對值越低，代表左室整體功能越差。研究［4］顯示，心肌梗死患者左室縱向應(yīng)變的預(yù)后價值高于圓周和徑向應(yīng)變。Stanton等［5］研究表明，GLS能在LVEF發(fā)生異常之前提示心肌功能受損，敏感性更高；GLS聯(lián)合LVEF、室壁運(yùn)動積分及臨床指標(biāo)后能夠有效提高評估預(yù)后的價值（χ2=34.9，P=0.001）。Gozdzik等［6］對69例擇期行冠狀動脈旁路移植術(shù)的患者平均隨訪24個月，結(jié)果顯示95.00%的患者LVEF較術(shù)前無明顯變化，73.91%的患者GLS較術(shù)前降低；且GLS是插管時間、正性肌力藥物使用時間及ICU住院時間的有效預(yù)測指標(biāo)（曲線下面積=0.634、0.653、0.634，均P＜0.05）。在一篇納入16項研究共5721例急性心肌梗死、心力衰竭等心臟疾病患者的Meta分析［7］中，單變量分析顯示GLS絕對值和LVEF每增加一個標(biāo)準(zhǔn)差，二者預(yù)測全因死亡風(fēng)險分別降至原來的0.29倍和0.48倍，發(fā)生主要心血管不良事件（MACE）風(fēng)險分別降至原來的0.56倍和0.66倍；雙變量Meta回歸分析顯示，每增加一個標(biāo)準(zhǔn)差，GLS絕對值預(yù)測全因死亡和MACE風(fēng)險降低程度分別為LVEF的1.67倍和1.19倍；多變量分析調(diào)整臨床參數(shù)后，GLS預(yù)測全因死亡和MACE的價值（H R=0.50、0.72，P=0.002、0.001）均高于LVEF（HR=0.81、0.51，P=0.572、0.821）；表明GLS在預(yù)測急性心肌梗死、心力衰竭等心臟基礎(chǔ)疾病患者發(fā)生全因死亡和MACE風(fēng)險方面均具有較高的臨床價值。

2.應(yīng)變率（SR）：是指單位時間內(nèi)發(fā)生的應(yīng)變，反映心肌發(fā)生形變的速度，相比應(yīng)變，其不易受心率影響。Hung等［8］對603例心肌梗死患者平均隨訪20個月，多變量調(diào)整臨床參數(shù)和LVEF、室壁運(yùn)動積分后發(fā)現(xiàn)，收縮期整體縱向SR、圓周SR對心源性死亡和再次住院均具有顯著正向預(yù)測價值［HR=2.4、1.3，均P＜0.001］；多變量邏輯回歸分析顯示，僅圓周SR對左室擴(kuò)大具有顯著正向預(yù)測價值（HR=1.3，P＜0.001）。說明收縮期縱向SR和圓周SR均可作為心肌梗死患者心源性死亡和再次住院的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)；當(dāng)圓周SR正常時，提示心肌梗死后繼發(fā)左室擴(kuò)大風(fēng)險降低。此外，舒張早期二尖瓣口血流速度與整體縱向應(yīng)變率比值（E/SRe）異常升高能夠反映左室充盈壓升高，具有重要的預(yù)后評估價值［9］。有研究［10］對1048例急性心肌梗死患者平均隨訪29個月，結(jié)果顯示，E/SRe預(yù)測MACE具有顯著正向價值（HR=2.36，P＜0.0001），且優(yōu)于傳統(tǒng)E/e’（P＜0.0001）。另一項研究［11］對296例穩(wěn)定性冠心病患者平均隨訪3.5年發(fā)現(xiàn)，SRe預(yù)測MACE的價值（HR=1.26，P=0.006）略高于E/SRe（HR=1.24，P=0.017）。

3.收縮后收縮（PSS）：是指主動脈瓣關(guān)閉后左室心肌發(fā)生的收縮縮短，一定程度上可作為心肌功能障礙的標(biāo)志［12］，發(fā)生機(jī)制為病變心肌受鄰近健康組織收縮牽拉發(fā)生被動延遲收縮［13］，其在STI技術(shù)獲得的應(yīng)變曲線中很容易識別；在整個心動周期中，從主動脈關(guān)閉到峰值負(fù)應(yīng)變之間的時間間隔定義為收縮后峰值時間；收縮后指數(shù)（PSI）=100×（整個心動周期峰值負(fù)應(yīng)變-收縮期峰值負(fù)應(yīng)變）/整個心動周期峰值負(fù)應(yīng)變［14］。但正常人群也可能發(fā)生PSS［15］，生理性PSS為等容舒張期心肌收縮功能恢復(fù)平衡的重塑過程。Voigt等［16］研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PSI≥20%是區(qū)分生理性與病理性PSS的截斷值，當(dāng)靜息狀態(tài)下左室任一室壁PSI≥20%為病理性PSS。Brainin等［17］對293例可疑穩(wěn)定性冠心病患者平均隨訪3.5年，以MACE或血運(yùn)重建作為觀察終點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)PSS和PSI均具有顯著陽性預(yù)測價值（H R=1.91，1.45，P=0.032，0.030）；單獨(dú)以MACE作為觀察終點(diǎn)，僅PSS具有陽性預(yù)測價值（HR=2.57，P=0.028）；調(diào)整年齡、性別、心率、Duke評分、左室質(zhì)量指數(shù)后，PSS的預(yù)測價值仍然較高（H R=2.99，P=0.016），而PSI與MACE無顯著關(guān)聯(lián)（HR=1.29，P=0.25）。說明PSS和PSI能夠分別從定性、定量角度反映心肌局部收縮功能障礙，二者在穩(wěn)定性冠心病診斷和預(yù)后分析中均具有較高的潛在應(yīng)用價值。然而，該研究顯示收縮后峰值時間與MACE和血運(yùn)重建均無顯著相關(guān)性，說明收縮后峰值時間在冠心病中的預(yù)后價值有限。有研究［14］對1296例普通群體中的低風(fēng)險參與者平均隨訪11年，發(fā)現(xiàn)PSI預(yù)測MACE和全因死亡價值與GLS比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。此外，PSS在ST段抬高型心肌梗死［18］、非ST段抬高型心肌梗死［19］預(yù)后評估中也具有重要的價值。

4.機(jī)械離散度（MD）：是指心電圖上Q/R波到峰值應(yīng)變的時間，為量化左室各節(jié)段收縮持續(xù)時間偏差參數(shù)［20］，反映了左室各節(jié)段收縮異質(zhì)性，其異常升高主要見于缺血性心臟病和室性心律失常。Kvisvik等［21］對160例穩(wěn)定性冠心病患者平均隨訪8.4年，比較MD與LVEF、GLS三者預(yù)后價值，結(jié)果顯示，死亡病例組MD高于非死亡病例組［54（45，72）ms vs.45（37，53）ms］，不良事件組（全因死亡、心肌梗死、心力衰竭）高于無不良事件組［52（42，64）ms vs.45（36，53）ms］，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；而LVEF和GLS比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；此外，三者中僅MD與全因死亡和復(fù)合終點(diǎn)發(fā)生相關(guān)；MD預(yù)測復(fù)合終點(diǎn)的價值與超敏肌鈣蛋白I、B型氨基端利鈉肽原相當(dāng)，預(yù)測全因死亡的價值顯著高于GLS和LVEF，僅次于NT-proBNP；多變量調(diào)整GLS、LVEF之后發(fā)現(xiàn)，MD是全因死亡和復(fù)合終點(diǎn)的獨(dú)立預(yù)測因子（H R=1.91、1.68，均P＜0.01）。表明MD評估穩(wěn)定性冠心病患者的預(yù)后價值優(yōu)于GLS和LVEF。

5.心肌做功：盡管應(yīng)變?yōu)檩^好的預(yù)后評估指標(biāo)，且優(yōu)于LVEF，但其有負(fù)荷依賴性。Russell等［22］首次提出以GLS代表左室應(yīng)變，無創(chuàng)肱動脈袖帶壓代替左室后負(fù)荷，結(jié)合GLS和袖帶壓得到壓力應(yīng)變環(huán)（PSL），PSL反映了心動周期內(nèi)左室壓力與應(yīng)變的變化關(guān)系，其面積定義為心肌做功指數(shù)（GWI），即二尖瓣關(guān)閉至開放期間心肌做功的總和；整體有用功（GCW）為收縮期心肌縮短與等容舒張期心肌伸長所做功之和；整體無用功（GWW）為收縮期心肌伸長與等容舒張期心肌縮短所做功之和；整體做功效率（GWE）為GCW占GCW、GWW之和的百分比［23］。作為STI基礎(chǔ)上新發(fā)展的機(jī)械力學(xué)參數(shù)指標(biāo)，心肌做功被證明與侵入性測量心肌做功非常吻合，能夠無創(chuàng)、有效反映心肌代謝和耗氧量［24］。崔存英等［25］對比30例行冠狀動脈搭橋術(shù)患者（病例組）與30例同期健康體檢者（對照組）心肌做功參數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)病例組術(shù)前、術(shù)后GWI、GCW、GWE均顯著低于對照組，GWW顯著高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；與術(shù)前比較，術(shù)后3個月GWI、GWE顯著升高（均P＜0.05），說明心肌做功可作為冠心病患者再血管化治療后心肌功能恢復(fù)的有效指標(biāo)。Meimoun等［26］對93例行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療的ST段抬高型急性前壁心肌梗死患者平均隨訪92 d，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)生急性并發(fā)癥（死亡、再發(fā)心肌梗死、心力衰竭、心尖部血栓）患者GCW顯著低于無并發(fā)癥患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；且術(shù)后24～48 h測量的GCW預(yù)測心肌梗死后左室功能恢復(fù)的曲線下面積為0.73，顯著高于GWI和GWE（0.70、0.64），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01）；表明其可作為心肌梗死預(yù)后的有效獨(dú)立指標(biāo)。總之，心肌做功對冠心病患者預(yù)后評估具有較高的潛在應(yīng)用價值。

二、左室三維STI在冠心病預(yù)后評估中的研究進(jìn)展

三維STI是在實時三維超聲心動圖及STI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，通過全容積成像在三維空間上對心肌固有斑點(diǎn)的運(yùn)動情況追蹤成像，從而更加全面、客觀地定量評價心室節(jié)段及整體收縮、舒張功能，彌補(bǔ)了二維STI無法在三維空間同一心動周期內(nèi)成像的不足［27］。Shin等［28］對96例急性心肌梗死患者平均隨訪33個月，調(diào)整臨床和二維超聲參數(shù)后，結(jié)果顯示三維-面積應(yīng)變（3D-AS）可獨(dú)立預(yù)測死亡和心力衰竭（HR=1.23，P=0.03）；此外，在基于臨床和常規(guī)超聲心動圖參數(shù)的模型上，3D-AS能夠增加其對死亡和心力衰竭的預(yù)測價值（P=0.008），說明3D-AS與急性心肌梗死后死亡或心力衰竭的風(fēng)險增加獨(dú)立相關(guān)，其可能是評估急性心肌梗死患者的有效預(yù)后指標(biāo)。Iwahashi等［29］對255例首次行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療的ST段抬高型心肌梗死患者隨訪1年，經(jīng)多變量分析顯示3D-GLS是左室重構(gòu)和MACE的顯著預(yù)測因子（O R=1.437、1.443，均P＜0.05）；ROC曲線分析顯示，3D-GLS預(yù)測左室重塑的曲線下面積高于2D-GLS（0.733 vs.0.677），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.04）。

三、左房應(yīng)變在冠心病預(yù)后評估中的研究進(jìn)展

左房在整個心動周期中發(fā)揮著重要作用：在左室收縮期，作為從肺靜脈回流血液的儲存庫；在快速充盈期和緩慢充盈期，作為血液從肺靜脈進(jìn)入左室管道；在心房收縮期，增加左室充盈；當(dāng)左室舒張功能障礙時，左房的輔泵功能能夠幫助心室維持正常射血［30］。研究［31］表明，左房容積和功能參數(shù)可作為預(yù)測心血管不良預(yù)后的有效指標(biāo)，通過測量心肌變形能力可以評估左房收縮功能，尤其是縱向應(yīng)變，對負(fù)荷的依賴性較左房容積更小，是評價左房心肌功能的重要指標(biāo)。Antoni等［32］對320例急性心肌梗死患者平均隨訪27個月，結(jié)果顯示左房峰值縱向應(yīng)變（PALS）是患者血運(yùn)重建術(shù)后6個月發(fā)生左室重構(gòu)和不良預(yù)后（全因死亡、再發(fā)心肌梗死、因心力衰竭再次住院）的有效獨(dú)立預(yù)測因子（O R=0.77、0.88，P=0.003、0.04）。Chu等［33］對199例首次行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療的ST段抬高型心肌梗死患者平均隨訪6個月后發(fā)現(xiàn)，PALS能夠?qū)ψ笫抑厮芎筒涣际录l(fā)生提供獨(dú)立預(yù)后價值。由此可見，PALS在心肌梗死患者的危險分層和預(yù)后監(jiān)測中具有一定的應(yīng)用價值。

四、總結(jié)及展望

綜上所述，STI技術(shù)較常規(guī)超聲心動圖更具診斷高效性和臨床實用性，能提供應(yīng)變、SR、PSS、MD等定量參數(shù)信息。左室三維STI、心肌做功及左房應(yīng)變作為STI發(fā)展新技術(shù)，有望為冠心病患者預(yù)后提供增量信息，具有較高的潛在應(yīng)用價值。然而，STI技術(shù)要求清晰的二維圖像和較高的幀頻，因此對肺氣腫、肥胖等圖像欠佳患者，可能影響評價準(zhǔn)確性。此外，不同儀器測量的應(yīng)變值可能存在一定的差異。未來需擴(kuò)大樣本及延長隨訪時間，進(jìn)行多參數(shù)比較，并與其他超聲技術(shù)如負(fù)荷超聲心動圖或心肌聲學(xué)造影等結(jié)合，以進(jìn)一步提高其準(zhǔn)確性和敏感性，從而構(gòu)建更加完善的多變量預(yù)后評估體系。