壓力-應變環對早期冠心病心肌做功改變的定量評估

吳秋玲 李 華 唐 莎 牛 銘

新疆醫科大學第四臨床醫學院心臟超聲科，新疆烏魯木齊 830000

常規超聲心動圖通過判斷有無節段性室壁活動異常診斷冠心病，具有重復性低、主觀性強等不足[1]。二維斑點追蹤技術通過追蹤心肌斑點的運動軌跡評估其運動情況，具有負荷依賴性[2-3]，心肌應變值隨后負荷的增加而減低[4]，從而影響對左室功能評估的準確性。壓力-應變環（pressure-strain loop，PSL）是在二維斑點追蹤技術的基礎上演變而來的一種新的檢查方法，同時考慮了應變及后負荷對心肌做功的影響，因此能更客觀、準確地評估心肌做功[5-7]。由于冠心病患者早期無自覺癥狀，臨床往往忽略早期冠心病的診斷。本研究主要探討PSL 結合應變參數評價冠狀動脈輕度及中度狹窄患者左室心肌做功的效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2018 年6 月至2020 年9 月新疆醫科大學第四臨床醫學院（以下簡稱“我院”）收治的疑似冠心病患者68 例。納入標準：CT 冠脈造影提示冠狀動脈狹窄率＜75%，無節段性室壁活動異常，左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）≥55%。排除標準：①先天性心血管病、瓣膜病、心律失常、心肌梗死等器質性心臟病；②肝、腎功能不全。所有研究對象根據冠狀動脈造影結果分為兩組[8]：輕度狹窄組（0<狹窄率＜50%）27 例和中度狹窄組（50%≤狹窄率＜75%）41 例，同時選擇我院同期體檢健康者（無狹窄）30 名作為對照組。本研究已通過我院醫學倫理委員會批準，所有研究對象自愿參加本研究。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器設備 采用General Electric 公司Vivid E95彩色多普勒超聲診斷儀，配有M5Sc-D 探頭（頻率1.5～4.6 MHz）及Echo PAC 工作站。

1.2.2 圖像采集 囑受檢者取左側臥位，保持平靜呼吸，同步連接三道聯心電圖。經胸二維超聲測量左室舒張末期內徑（left ventricular diaslotic diameter，LVDd）、左室收縮末期內徑（left ventricular systolic diameter，LVSd），雙平面Simpson 法測量LVEF。同時儲存標準的心尖四腔心切面、兩腔心切面及三腔心切面動態圖像。

1.2.3 圖像分析 點擊2D-Strain 進入二維分析模式，依次選取心尖四腔心切面、兩腔心切面及三腔心切面圖像，系統將自動識別感興趣區心內膜輪廓并微調追蹤不滿意者，以確保所追蹤左室心肌整體輪廓內側均為心內膜，外側均為心外膜，點擊Process 獲得整體縱向應變（global longitudinal strain，GLS）；點擊Myocardiac Work，根據三腔心切面動態圖像及同步心電圖確定主動脈瓣及二尖瓣關閉和開放時間，輸入患者肱動脈血壓值，點擊Advanced，獲得心肌做功參數，包括整體做功指數（global work index，GWI）、整體有用功（global constructive work，GCW）、整體無用功（global wasted work，GWW）、整體做功效率（global work efficiency，GWE）。

1.3 統計學方法

采用SPSS 26.0 對所得數據進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差（）表示，多組計量資料比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗。采用Pearson 相關系數分析相關性，受試者操作特征曲線及曲線下面積（area under curve，AUC）分析診斷價值。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組臨床資料及常規超聲心動圖參數比較

各組年齡、LVDd、LVSd、LVEF 比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 三組臨床資料及常規超聲心動圖參數比較（）

表1 三組臨床資料及常規超聲心動圖參數比較（）

注：LVDd：左室舒張末內徑；LVSd：左室收縮末期內徑；LVEF：左室射血分數

2.2 三組GLS 及心肌做功參數比較

中度狹窄組GLS、GWW 均高于對照組及輕度狹窄組，GWI、GCW、GWE 均低于對照組及輕度狹窄組，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表2，圖1（封四）。

表2 三組GLS 及心肌做功參數比較（）

表2 三組GLS 及心肌做功參數比較（）

注：與對照組比較，aP ＜0.05；與輕度狹窄組比較，bP ＜0.05。GLS：整體縱向應變；GWI：整體做功指數；GCW：整體有用功；GWW：整體無用功；GWE：整體做功效率。1 mmHg=0.133 kPa

2.3 心肌做功參數與LVEF 和GLS 的相關性分析

相關性分析結果顯示，GWI、GCW 與LVEF 呈正相關（r=0.71、0.64，P ＜0.05），與GLS 呈負相關（r=-0.96、-0.87，P ＜0.05）。

2.4 心肌做功參數對冠心病的診斷價值

各項心肌做功參數對冠心病均存在診斷價值（AUC ＞0.5，P ＜0.05）。見表3、圖2。

表3 心肌做功參數對冠心病的診斷價值

圖2 壓力-應變環各項心肌做功參數診斷冠心病的受試者操作特征曲線圖

3 討論

PSL 原理為結合左室壁應力曲線與左室壁應力改變的位移之間的變化定量評估心肌做功[9]。PSL 的面積即GWI，代表二尖瓣關閉至開放期間心肌所做的總功；GCW 即有助于左室射血的功，代表收縮期心肌細胞縮短和等容舒張期心肌細胞伸長所做功之和；GWW 即無助于左室射血的功，代表收縮期心肌細胞伸長和等容舒張期心肌細胞縮短所做功之和；GWE為GCW 占GCW 和GWW 之和的百分比[10]。

本研究常規超聲心動圖結果顯示，各組LVDd、LVSd、LVEF 比較，差異無統計學意義，提示當冠狀動脈發生輕度或中度狹窄時，常規超聲心動圖難以識別左室心肌能力的降低[11]。研究表明[12-15]，二維斑點追蹤技術是評價左心室功能的較好方法，通過二維斑點追蹤技術獲得的GLS 較常規超聲心動圖能更敏感地檢測到左心室功能的改變，且具有重復性高、不受角度依賴性等優勢。但通過PSL 獲得的心肌做功參數可以更早地發現左心室功能的細微改變，而且對心肌功能的評估更為準確[16-18]。本研究發現，中度狹窄組GLS、GWW 均高于對照組及輕度狹窄組，GWI、GCW、GWE均低于對照組及輕度狹窄組，差異有統計學意義，提示隨著冠狀動脈狹窄程度加重，冠心病患者存在不同程度的左心室收縮功能受損。與對照組比較，輕度狹窄組GLS 及各心肌做功參數差異均無統計學意義，提示0<冠狀動脈狹窄率＜50%時尚不會出現明顯左室收縮功能損害，與張妍等[19]研究結果一致。中度狹窄組GLS 及各心肌做功參數差異均有統計學意義，主要由于正常情況下，心臟的各心肌節段呈同步收縮運動，心肌做功結果表現為有助于收縮期左室射血，即有用功；但當冠狀動脈狹窄時，患者雖未表現出明顯節段性室壁運動異常，但已出現心肌灌注減少，狹窄冠狀動脈所支配心肌因缺血、缺氧，出現心肌收縮乏力，心肌節段運動不同步，等容收縮期、等容舒張期延長，射血時間縮短，心肌做功結果無助于收縮期左室射血，即無用功；最終引起左心室收縮功能障礙，表現為GWI、GCW、GWE 降低，GWW 增加，即整體心肌做功減少。

GLS 是二維斑點追蹤技術中評估左室收縮功能較敏感的指標[18-22]。研究發現[23]，心肌做功參數與GLS有良好相關性。本研究將心肌做功參數與LVEF、GLS做相關性分析，得到GWI、GCW 與LVEF 呈正相關，與GLS 呈負相關，分析原因可能為本研究納入患者的LVEF≥55%且冠脈狹窄率＜75%，左室收縮功能仍處于代償階段，所以隨著冠脈狹窄程度加重，心肌做功表現為整體做功降低顯著，而無用功有所增加[24-26]，提示心肌做功參數中GWI、GCW 評估心肌做功的應用價值較高。通過受試者工作特征曲線分析各心肌做功參數診斷冠心病的檢驗效能，發現各項心肌做功參數對冠心病均存在診斷價值，與Boe 等[27]研究結果一致。

本研究局限性：①樣本量較少；②研究基于二維斑點追蹤技術，不可避免地存在追蹤斑點“飛出”二維切面的問題。

綜上所述，PSL 評估冠心病患者左心室心肌做功考慮了后負荷對左心室收縮功能的影響，能夠更客觀、準確地識別早期冠心病患者左心室收縮功能改變。