二維斑點追蹤成像評估左心房功能對糖尿病合并急性冠脈綜合征患者預后的預測價值

周翠翠 左鐵牛 王中群 樊廷攀 徐良潔

糖尿病患者中急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)的患病率高且容易復發，主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACEs)發生率高[1]。作為冠心病中最嚴重的類型，ACS是威脅人類生命健康的“第一殺手”，我國每年ACS的發病率較高[2]。再灌注治療是否及時，將直接影響ACS患者術后心功能的恢復和MACEs的發生率、全因死亡率。因此，尋找臨床評估ACS再灌注治療預后的有效指標意義重大[3]。

近年來，左心房功能在MACEs的風險性、死亡率及預后方面的預測作用受到重視。左心房容量已成為心力衰竭、腦卒中、房顫、心肌梗死及心源性死亡等事件的獨立預測因子[4-5]，因此，深入了解左心房的結構和功能對MACEs的風險及預后的評估有重要意義。

二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI)技術通過追蹤心肌斑點信號，計算出心肌的形變程度，即應變，能夠更為細致地劃分心肌節段，從而更加準確地反映心肌局部的細微病變[6]。有研究提示，使用2D-STI技術可以敏感地發現糖尿病患者左心房功能的改變[7]。本研究對糖尿病合并ACS患者使用2D-STI技術檢測左心房的具體功能，并判斷左心房功能相關指標對糖尿病合并ACS患者的預后是否有預測價值。

1 對象與方法

1.1 一般資料

入選確診為糖尿病合并ACS的患者142例，另選取未合并ACS的糖尿病患者67例為對照組。本研究經我院倫理委員會審查通過。所有入選的ACS患者均行冠狀動脈支架植入術，于術后1 d以及3、6、9、12、18個月進行定期隨訪。兩組患者年齡、性別等一般資料比較，差異無統計學意義，具有可比性。見表1。

表1 各組患者一般資料和超聲心動圖參數比較Tab.1 Comparison of baseline data and echocardiographic parameters among three groups

納入標準：ACS患者包括ST段抬高型心肌梗死及非ST段抬高型ACS患者；所有患者均符合《急性冠脈綜合征急診快速診治指南(2019)》診斷標準[8]，且通過我院門急診或區域協同救治模式納入我院。未合并ACS的糖尿病患者均經過冠狀動脈造影檢查且冠脈狹窄程度<70%。

排除標準：心臟瓣膜病、先天性心臟病、大量心包積液、原發性心肌病、惡性腫瘤、原發性心房疾病、失訪或圖像質量差者。

患者分組：糖尿病合并ACS患者隨訪終點18個月時的左心室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)較術后1 d降低為恢復欠佳，根據這個標準將患者分為2組，即好轉組(LVEF值較術后1 d不降低，n=77)和惡化組(LVEF值較術后1 d時降低，n=65)。

1.2 儀器與方法

選擇GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S探頭，頻率2～4 MHz。受試者取左側臥位，同時觸發心電圖。常規超聲心動圖獲取左心房內徑(left atrial diameter，LAD)、左心室舒張末內徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDd)、舒張期末室間隔厚度(interventricular septum diameter,IVSD)、舒張期末左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness,LVPWT)，使用雙平面Simpson法測量LVEF。再分別獲取心尖四腔以及心尖兩腔至少3個心動周期的二維超聲圖像。采用EchoPAC工作站，進入2D Strain分析界面，勾畫左心房心內膜，獲取左心房整體和左心房前壁、下壁，房間隔，側壁的基底段、中間段及房頂部6個節段的應變及應變率參數。

1.3 評價指標

隨訪術后1 d以及3、6、9、12、18個月死亡率、MACEs(心力衰竭、心源性休克、惡性心律失常、復流后再梗死)發生率及LVEF、LVEDd等超聲指標。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 各組患者基線資料比較

比較各組LAD、IVSD、LVPWT、二尖瓣口A波峰值，顯示惡化組均明顯高于好轉組和對照組，好轉組亦顯著高于對照組(P均<0.05)；惡化組E/A值明顯低于好轉組與對照組，好轉組亦顯著低于對照組(P均<0.05)。見表1。

2.2 各組左心房常規參數比較

在左心房最大、最小容積指數，左心房主動排空分數以及左心房收縮前容積指數方面，惡化組>好轉組>對照組，3組之間比較差異有統計學意義(P均<0.05)；左心房被動排空分數比較，惡化組<好轉組<對照組，3組之間差異有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

表2 各組患者左心房常規超聲參數比較Tab.2 Comparison of routine left atrial echocardiographic parameters among three groups

2.3 各組患者左心房應變及應變率指標比較

在左心室收縮期左心房應變和應變率、舒張早期左心房應變和應變率方面，惡化組<好轉組<對照組，3組之間的差異有統計學意義(P均<0.05)；舒張晚期左心房應變及應變率比較，糖尿病合并ACS患者較對照組明顯升高(P<0.05)，但好轉組與惡化組之間比較差異無統計學意義(P均>0.05)。見圖1及表3。

表3 各組患者左心房應變及應變率參數比較Tab.3 Comparison of left atrial strain and strain rate among three groups

A：對照組；B：好轉組；C：惡化組。圖1 各組患者左心房應變以及應變率圖Fig.1 Two-dimensional speckle tracking images of left atrial strain and strain rate among three groups

2.4 收縮期左心房應變參數與左室射血分數的相關性

以LVEF是否好轉為標準，對收縮期左心房應變(left atrial systolic strain，LAs-s)和舒張早期LAs-s進行受試者工作曲線分析，結果顯示LAs-s預測LVEF恢復的曲線下面積(AUC)最大(達0.850)，cut-off值為20.15%(圖2)。

圖2 收縮期左心房應變和舒張早期左心房應變預測左室射血分數轉歸的ROC曲線 Fig.2 Receiver operating characteristic curves of systolic left atrial strain and early diastolic left atrial strain for predicting recovery of left ventricular ejection fraction

2.5 收縮期左心房應變值高的患者主要不良心血管事件發生率低

根據收縮期LAs-s cut-off值，進一步將入選糖尿病合并ACS患者分為低LAs-s組(<20.15%，n=62)和高LAs-s組(≥20.15%，n=80)。將心力衰竭、惡性心律失常、心源性休克等MACEs及死亡的發生定義為終點事件，并繪制生存曲線。結果顯示高LAs-s組終點事件發生率低于低LAs-s組。見圖3。

圖3 收縮期左心房應變高低兩組患者的生存曲線Fig.3 Survival curves of high-and low-LAs-s groups

3 討論

在1個心動周期中，左心房行使3項功能，即貯存功能、通道功能以及助力泵功能。當左心房接受肺靜脈的血液回流時，左心房行使貯存功能，此作用發生在左心室收縮期和等容舒張期；血液通過左心房通道功能進入左心室，此功能發生在左心室舒張早期；左心室進一步充盈，是在左心房主動收縮發揮助力泵功能時產生的，發生在左心室舒張晚期[9-10]。其中，貯存功能和通道功能為左心室提供75%的充盈量，助力泵功能為左心室提供25%的充盈量。ACS發生后，心肌缺血造成左心室收縮和舒張功能的損失，此時左心房的代償功能尤為重要[11]。左心房在整個心血管循環系統中發揮著舉足輕重的作用，左心房功能的改變與MACEs的發生息息相關，因此，通過左心房功能的改變預測MACEs具有廣闊的應用前景[12]。

ACS患者常伴發應激和炎癥反應，在恢復期時因心肌功能的損失、心肌氧供供求的不平衡可進一步造成心肌損害，導致心肌纖維化，影響心功能的恢復[13]。一些用于評價左心室功能的指標(如LAD、IVSD、LVPWT值、A波峰值、E/A值)容易受心房以及房室間壓差、負荷狀態等不同情況的影響。評價左心房的指標(如左心房容積、左心房射血分數)也容易受操作者經驗、圖像質量等因素的影響，可重復性欠佳。2D-STI技術通過追蹤心肌斑點信號，將心肌進一步分層細化，為心臟整體運動與局部運動應變提供了一種更為精密的定量分析手段。

本研究首先測量了評價心功能的傳統超聲指標，同時應用2D-STI技術將左心房每個切面分為6個節段，得出相應的應變及應變率。舒張早期左心房應變及應變率反映心房的通道功能，舒張晚期應變及應變率反映左心房的助力泵功能，收縮期左心房應變及應變率反映左心房的貯存功能[7]。本研究發現，根據患者心功能的恢復情況分組，在左心室收縮期、舒張早期，左心房應變和應變率與LVEF呈正比，表明糖尿病合并ACS患者左心房的貯存功能、通道功能受損；舒張晚期左心房應變及應變率比較，糖尿病合并ACS患者較糖尿病非ACS患者升高，表明左心房助力泵功能受損。

糖尿病患者發生ACS后，由于發生心肌缺血，首先出現心室收縮功能減弱，左心室射血功能減弱，心室容量負荷增加，進一步影響左心房功能。在左心室收縮期，由于左心房殘余血量增加，左心房最小容積增大，左心房貯存功能減弱，造成LAs-s及應變率降低。在舒張早期，由于左心室抽吸作用減弱，左心房-左心室壓差降低，左心房通道功能減弱，造成舒張早期左心房應變及應變率降低。在舒張晚期，由于左心房殘余血量的增加，左心房收縮前負荷增加，左心房收縮力代償性增加，左心房助力泵功能增強，造成舒張晚期左心房應變及應變率升高。糖尿病合并ACS患者在心肌缺血發生時，左心室收縮和舒張功能受損，進而使左心房功能發生變化，左心房通過助力泵功能、通道功能和貯存功能的代償，最大限度地保障左心室充盈量。

左心房功能受損在初期是可逆的，發生不可逆損傷的根本原因是心房肌纖維化導致的左心房重構。對于糖尿病合并ACS患者，如果心肌再灌注治療及時，心肌缺血情況得到改善，則左心室功能可在一定程度上恢復，LVEF恢復正常，左心房體積也會相應縮小，左心房功能得以恢復。如果心肌再灌注治療效果不理想，心室肌缺血改善不明顯，缺血心室肌發生纖維化，則左心室功能障礙會加重，LVEF進一步降低，左心房的代償狀態轉為失代償，左心房體積增大，左心房發生不可逆損害，心房肌纖維化，故左心房應變及應變率較LVEF恢復者進一步惡化。

本研究也存在一些不足之處：樣本量較小，隨訪時間較短，且為單中心研究。今后我們將擴大樣本量、延長隨訪時間，并進行多中心的聯合研究。

本研究將左心房應變及應變率與左心室功能的恢復情況相聯系，結果顯示，左心房的應變及應變率與LVEF相關，并與死亡率、MACEs等不良預后相關，表明左心房應變及應變率對糖尿病合并ACS患者心肌缺血后的預后評估具有臨床價值。糖尿病合并ACS患者左心房應變指標可為患者的規范化治療提供更完整的臨床依據，有助于對心功能預后不佳的高?；颊哌M行早診斷、早預防、早干預，最終提高對糖尿病合并ACS患者的救治能力。