超聲心動圖三維縱向應變成像測量診斷老年冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的ROC曲線分析

趙琋 張旭東

(鄭州大學第一附屬醫院河醫院區，河南 鄭州 450052)

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CAD)是老年人最常見的嚴重心血管疾病之一，具有較高的病死率，且近來發病呈現年輕化的趨勢〔1,2〕。CAD的主要發病機制為冠狀動脈因發生粥樣硬化導致血管狹窄閉塞或出現不穩定斑塊，在一定情況下如劇烈運動、遭受刺激令狹窄或斑塊等發生改變，從而使心肌供血不足而發生缺血缺氧及壞死，甚至造成左心室重構〔3,4〕。及早診斷并給予介入治療等方法是改善CAD的重要措施，冠狀動脈造影(CAG)是確診CAD的“金標準”，但由于耗時較長，費用昂貴，且屬于有創檢查，因此較難在臨床上得到廣泛應用〔5,6〕。超聲心動圖是CAD最常見的初步診斷方式，其主要依靠節段性室壁運動異常，但其診斷亦具有一定局限性，當冠狀動脈無明顯狹窄時，室壁運動常無明顯異常，因此依靠傳統超聲心動圖診斷CAD的假陰性問題亟待解決。隨著超聲技術的不斷發展，三維縱向應變成像開始應用到CAD的臨床診斷中，其可定量評估心臟的功能。但利用超聲心動圖三維縱向應變成像測量診斷CAD的技術在臨床尚未廣泛開展，此類研究報道較少，且尚需臨床數據加以驗證。本研究通過設立對照實驗，比較老年CAD患者與健康老年志愿者三維整體峰值應變(GLPS)及相關指標的差異，旨在探究超聲心動圖三維縱向應變測量在CAD診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 觀察組選取鄭州大學第一附屬醫院2015年3月至2018年3月期間老年CAD患者80例，納入標準〔7,8〕：①以胸痛為首發癥狀，符合CAD的臨床表現，考慮為CAD；②年齡≥60歲，符合WHO老年人劃分標準；③接受CAG檢查；④患者對本研究內容知情，自愿參加并簽署知情同意書。排除標準〔9,10〕：①合并有心肌病、心臟瓣膜病、心肌梗死、先天性心臟病的患者；②起搏器植入術的患者；③合并嚴重的肝腎肺等實質性臟器組織疾病的患者；④臨床資料缺失的患者。選取同期入院體檢的老年志愿者80例作為對照組。本研究經該院倫理委員會批準進行。

1.2方法 實驗儀器選用Philips iE33型超聲診斷儀，配有Qlab超聲工作站，X3-1矩陣探頭頻率選用1～3 MHz，三維超聲心動圖檢查具體方法為：受檢者取左側臥位躺好，同步記錄心電圖。二維模式下采集常規超聲心動圖指標：左心室舒張末期容積指數(EDVI)、收縮末期容積指數(ESVI)、左心室射血分數(LVEF)。然后打開全容積成像模式，將幀率設置為檢查者心率的40%，囑咐患者在呼氣末憋氣，并采用1.7～3.3 MHz探頭采集連續3個心動周期的動態全容積影像。“Volume”四維模式下系統自動包繞心內膜并給出左心室17個節段縱向峰值應變及GLPS，1 d后按照上述方法分別由同一測量者及另外一位醫師脫機測量觀察組GLPS水平。

1.3觀察指標 ①兩組受試對象基線資料的Logistic回歸分析；②兩組受試對象超聲心動圖常規指標：EDVI、ESVI、LVEF；③兩組受試對象GLPS水平比較；④GLPS的重復性測量及其診斷老年CAD的受試者工作特征(ROC)曲線分析。

1.4統計學方法 采用SPSS23.0軟件進行χ2檢驗、t檢驗；采用Logistic回歸分析CAD的影響因素，OR值>1提示為CAD的影響因素；采用ROC曲線分析影像學檢查手段診斷CAD的臨床價值，并進行Log Rank檢驗，曲線下面積(AUC)>0.5提示有臨床診斷價值，AUC越大提示診斷價值越高；重復性檢驗采用Pearson相關性分析法。

2 結 果

2.1兩組受試對象基線資料的Logistic回歸分析 對兩組受試對象基線資料進行分析，觀察組男性比例、年齡、高血壓比例、血清總膽固醇(TC)水平明顯高于對照組，血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平明顯高于對照組，高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。將組間比較差異有統計學意義的項目進行多因素Logistic回歸分析，高血壓和低LDL-C是CAD的危險因素；見表1、2。

表1 兩組受試對象基線資料

表2 CAD影響因素的多因素Logistic回歸分析

2.2兩組受試對象GLPS水平及觀察組內測量重復性檢驗 觀察組GLPS水平(-16.01%±2.77%)明顯高于對照組(-19.32%±2.32%)，兩組差異有統計學意義(t=8.19,P=0.00)；觀察組組內GLPS水平第2次測量值(-16.09%±2.65%)與第1次GLPS水平Pearson相關性分析呈正相關(r=0.97,P=0.00)。

2.3GLPS診斷老年CAD的ROC曲線分析 采用ROC曲線分析GLPS診斷CAD的價值，臨界值為-16.83%時診斷價值最高，敏感度為67.5%，特異度為90%，AUC=0.826(95%CI為0.759～0.893，Log RankP<0.05)，見圖1。

圖1 GLPS診斷老年CAD的ROC曲線

2.4兩組受試對象超聲心動圖常規指標比較 觀察組EDVI、ESVI水平高于對照組，LVEF低于對照組，但比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 兩組受試對象超聲心動圖常規指標比較

3 討 論

冠狀動脈因發生粥樣硬化導致血管狹窄閉塞或出現不穩定斑塊，當狹窄程度進一步加重或斑塊穩定性發生改變而脫落造成細小血管的阻塞，心肌可因供血不足而發生缺血缺氧及壞死，嚴重的患者可直接猝死。盡管隨著醫療急救體系的不斷完善，此類患者入院急救的時間大大縮減，但CAD造成的心肌缺血缺氧及壞死仍舊有較高的病死率〔11～13〕。因此，提高CAD早期診斷的精確度可有效降低潛在猝死的風險，具有較高的臨床意義。隨著超聲診斷技術的不斷發展，經胸超聲心動圖開始應用至CAD的診斷中，其主要以觀察節段性室壁運動異常作為診斷依據，但其敏感度較低，且當冠狀動脈無明顯狹窄時，室壁運動常無明顯異常，因此其診斷結果不夠客觀〔1，14，15〕。

以超聲心動圖診斷為基礎發展二維斑點追蹤技術(2DSTI)的應用整體提高了超聲心動圖在CAD診斷中的價值，其能夠直接對靶區進行觀察及追蹤，從而實現對心肌運動速度、角度等參數的測量，且克服了傳統多普勒技術對掃查角度依賴的缺陷〔16,17〕。隨著CAD患者心肌病理改變的研究不斷增多，心內膜下縱向排列的心肌纖維對心肌缺血的敏感度最高，當CAD患者發生心肌缺血時其縱向排列的心肌纖維縱向形變顯著。為了更有效地表現縱向心肌形變的程度，應變值開始被應用到心肌形變的觀察中，其主要是指心肌在外力作用下發生形變，心肌纖維在長軸方向上的應變能力，當心肌缺血導致縱向心肌應變能力改變時，其應變能力變差，應變值更高。2DSTI也可對心肌的應變進行檢測，但是其與傳統多普勒現象技術均存在對無室壁運動異常或發病早期患者診斷敏感性、特異性均不高的缺陷，三維縱向應變成像檢測技術的出現進一步地提高了通過檢測心肌縱向應變值以診斷CAD的精準度〔18,19〕。其能夠有效克服無室壁運動異常或發病早期患者診斷敏感性、特異性低的問題，且不存在掃查角度依賴，能夠更有效地反映心肌血流的灌注、左心室局部和整體收縮功能的變化，更精準地檢測CAD患者心肌縱向應變值。

本研究觀察組主要是早期診斷CAD的患者，部分患者由于冠狀動脈狹窄不嚴重等原因室壁運動異常不顯著，因此常規指標與老年志愿者差異不顯著，GLPS在早期發病的老年CAD患者與老年志愿者之間的差異顯著，提示GLPS可能作為老年CAD早期診斷的敏感指標，具有較高的臨床價值。本研究對老年CAD進行了多因素Logistic回歸分析，結果提示高血壓和LDL-C升高是其最主要的危險因素。