超聲心肌聲學造影定量與冠狀動脈血流參數在冠心病診斷中的應用

韓衛衛,胡 欽,翟 珊,計 承,周 峰,劉金波

冠心病是由于冠狀動脈粥樣硬化引起管腔病理性狹窄、阻塞，導致心肌細胞發生缺血缺氧性改變，最終導致心臟功能性或器質性病變，誘發一系列心臟疾病，臨床主要表現及預后與患者冠狀動脈硬化狹窄范圍、病變支數密切相關，常以心前區突發性疼痛為主，疼痛感覺強烈，自覺壓榨性絞痛[1-2]。冠心病誘發因素諸多，在各類致病因素作用下，誘發冠狀動脈狹窄、阻塞，發生心絞痛、心肌梗死而危及生命安全[3-4]。現階段，冠心病的“預防”與早期診斷已經成為臨床研究課題重點方向[5]。超聲心動圖技術以無創簡便、可重復等優勢在臨床發揮重要作用，已經從簡單的評估發展至定性定量，利于檢查者對受檢者病情的精確評估；另外心臟超聲造影技術有助于對心肌缺血情況的判定[6-7]。為增強臨床冠心病早期確診準確性，考慮能否將上述兩種檢查手段聯合，故本研究通過將超聲冠狀動脈血流動力學及心肌聲學造影聯合用于冠心病的診斷，旨在提高早期檢出率，以利于早診斷、早治療。

1 資料與方法

1.1臨床資料 回顧性分析我院2019年1月—2021年1月收治的高度疑似冠心病135例的臨床資料。納入標準：未合并因糖尿病、高血壓病等基礎疾病導致的血管病變；各項常規檢查結果均正常；臨床病歷資料保存完善。排除標準：伴自身免疫系統疾病；合并惡性腫瘤；合并甲狀腺功能異常。135例中男72例，女63例；年齡45～76(60.52±5.12)歲；體質量50～84(67.15±5.24)kg；受教育程度：初中及以下31例，中專或高中26例，大專及以上78例。本研究經我院醫學倫理委員會批準。

1.2方法及觀察指標

1.2.1超聲冠狀動脈血流動力學檢查：儀器為GE Vixid 7合GE Vivid 7-Dimension超聲顯像儀M3S探頭，頻率：1.7～3.4 MHz，模式：心臟冠狀動脈成像模式。操作方法：參照文獻[8]中的方法，患者左側臥位，在胸骨左側心前區，順冠狀動脈生理解剖走向進行多切面多角度掃查，多節段、多切面顯示回旋支、前降支及右冠狀動脈的彩色血流，標記出冠狀動脈狹窄處血流速度最快處為經胸冠狀動脈超聲舒張期峰值血流(PDV)及遠端最慢血流速(PDVDIS)，計算其比值(PDV/PDVDIS)。

1.2.2超聲心肌聲學造影定量檢查：儀器為飛利浦IE33型實時三維超聲診斷儀。操作方法：患者仰臥位，調整超聲造影模式，將諾維造影劑經左肘靜脈均勻注入，并用生理鹽水沖管，當心肌內被造影劑充填后，觸發高能量脈沖，破壞造影劑微泡，并采集15個心動周期的心尖四腔、兩腔觀及心尖左心室長軸觀，利用美國心臟超聲學會的16段劃分法采集并分析圖像，計算出造影劑最大微泡數量(A)值與充填速度(β)值。

1.2.3冠狀動脈造影結果評估：根據《臨床冠心病診斷與治療指南》[9]與冠狀動脈造影結果分組，將無冠狀動脈病變的患者納入無病變組；有冠狀動脈病變、狹窄率<50%，未見血流動力學改變納入冠狀動脈粥樣硬化病變組；確診冠狀動脈病變，且目標血管中只發現1支血管病變，且狹窄率>50%者納入單支病變組；確診冠狀動脈病變，檢出至少2支血管病變，且狹窄率>50%納入多支病變組。若為左冠狀動脈主干病變，無論是否存在左回旋支、左前降支狹窄,均記為2支血管病變。

1.2.4冠狀動脈狹窄程度評估：采用Gensini積分[10]定量分析，即0分為無狹窄；1分為狹窄率≤25%；2分為狹窄率25%～50%；4分為狹窄率50%～75%；8分為狹窄率75%～90%；16分為狹窄率90%～99%；32分為狹窄率>99%。各分支積分=冠狀動脈狹窄節段×相應系數。根據冠狀動脈病變最終積分分為輕度<21分；中度21～40分；重度40～100分；極重度≥100分。

2 結果

2.1冠狀動脈病變情況 135例疑似冠心病患者在經冠狀動脈造影檢查后，無冠狀動脈病變、冠狀動脈粥樣硬化病變、單支病變、多支病變者分別為25、40、50、20例，占比分別為18.52%、29.63%、37.04%、14.81%。

2.2超聲冠狀動脈血流參數及心肌聲學定量分析 多支病變組、單支病變組、冠狀動脈粥樣硬化病變組PDV、PDV/PDVDIS水平均高于無冠狀動脈病變組，且多支病變組、單支病變組高于冠狀動脈粥樣硬化病變組，多支病變組高于單支病變組(P<0.05)。多支病變組、單支病變組、冠狀動脈粥樣硬化病變組A值、β值均低于無冠狀動脈病變組，且多支病變組、單支病變組低于冠狀動脈粥樣硬化病變組，多支病變組低于單支病變組(P<0.05)。見表1。

表1 不同冠狀動脈病變程度患者超聲經胸冠狀動脈血流參數及心肌聲學定量比較

2.3冠狀動脈血流參數與心肌聲學定量參數的相關性分析 經Spearman相關性檢驗結果顯示，PDV、PDV/PDVDIS均與A值、β值呈負相關(P<0.05,P<0.01)。見表2。

表2 冠狀動脈血流參數與心肌聲學定量參數的相關性分析

2.4冠狀動脈血流參數及心肌聲學造影定量預測冠心病的效能 將入組患者PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值水平分別作為檢驗變量，以是否發生冠狀動脈病變作為因變量(冠狀動脈病變：有=1，無=0)，繪制ROC曲線(見圖1)，結果顯示，PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值預測冠心病發生風險的AUC分別為0.862、0.726、0.862、0.747，其中PDV、A值均>0.8，較理想。依據ROC曲線得出PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值的最佳截斷值分別為33.493 cm/s、1.934、10.302、0.916。見表3。

圖1 冠狀動脈血流參數及心肌聲學造影定量預測冠心病的ROC曲線

表3 冠狀動脈血流參數及心肌聲學造影定量對冠心病的預測效能分析

3 討論

冠狀動脈病變評估金標準為冠狀動脈造影，但因價格貴、有創傷性等造成臨床部分患者接受度不高。多項報告顯示，心血管疾病患者常伴有不同程度的動脈彈性改變，其中血管硬化、粥樣硬化斑塊是動脈彈性減退的重要表現，體循環中，動脈粥樣硬化主要涉及大中動脈，如股動脈、頸動脈、冠狀動脈等[11-13]。動脈壁的慢性炎癥過程是動脈粥樣硬化的病理特點，該病變起始于動脈壁內層，在局部由于脂質沉積、復合糖類聚集、鈣沉著等，內膜脂質出現條紋并發生動脈中層退變，繼而形成斑塊，若早期無法及時、有效控制，將導致局部形成血栓、斑塊破裂[14-16]。由此可見，早期評估冠狀動脈病變患者的冠狀動脈病變程度對指導早期治療、改善預后尤為關鍵。

冠狀動脈狹窄、堵塞導致心肌血供減少，血氧平衡被打破，心肌發生缺血缺氧性損傷，故臨床了解心肌微循環灌注對冠心病早期診斷與評估具有重要意義。本研究結果顯示，多支病變組PDV、PDV/PDVDIS水平最高，其余3組由高至低依次為單支病變組、冠狀動脈粥樣硬化組、無冠狀動脈病變組。表明冠狀動脈血流動力學與冠狀動脈病變關系密切。分析原因可能為，生理情況下，心肌供血主要由內徑細小的微血管擴張、收縮來調節，當冠狀動脈發生病理性改變時，遠端微血管可出現代償性改變，確保靜息狀態下，心肌血液供應，故血流速度較快，血流峰值較高，此時若對病變冠狀動脈不加以干預治療，隨著冠狀動脈病變逐漸加重，病變遠端的微血管發生最大程度的代償性改變，仍無法滿足心肌正常需求時，臨床則表現為心肌缺血性損傷[17-19]。可見，早期對冠狀動脈血流動力學進行監測評估，對冠狀動脈病變早期診斷尤為重要。但因冠心病的發生、發展受到較多因素的影響，患者合并癥也相對較多，故單純依賴冠狀動脈血流動力學評估冠狀動脈病變情況較為片面，隨著造影技術不斷發展、應用，常用的冠狀動脈造影無法顯示直徑<100 μm的側支血管，且主要體現造影劑填充內腔的改變，提供關于冠狀動脈血管壁的信息相對較少，尤其是合并冠狀動脈粥樣硬化斑塊時，局部管壁的擴張并不會導致管腔變化，造成漏診，心肌聲學造影定量分析在評估心肌血流灌注方面價值較高[20-22]。本研究結果顯示，多支病變組A值、β值最低，其余3組由低至高依次為單支病變組、冠狀動脈粥樣硬化組、無冠狀動脈病變組，表明心肌聲學定量分析在冠心病早期診斷方面價值顯著。β值反映局部血流速度，A值反映局部微血管密度，利于檢查者規劃評估局部心肌血流情況。肖青葉和李蓬[23]研究發現，冠心病患者A值、β值較非冠心病患者低，且冠心病患者冠狀動脈病變支數、狹窄程度與A值、β值呈負相關，表明心肌聲學造影定量分析可精確評估冠心病患者心肌微循環灌注狀態。

本研究進一步經Spearman相關性分析結果顯示，PDV、PDV/PDVDIS均與A值、β值呈負相關。ROC曲線結果顯示，PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值分別預測冠心病發生風險的AUC分別為0.862、0.726、0.862、0.747，其中PDV、A值預測價值較理想。由此推測對疑似冠心病患者，可通過評估冠狀動脈血流動力學改變情況與心肌聲學造影定量分析，以提高冠心病早期檢出率。但本研究仍存在一定局限，因冠心病是諸多因素共同參與導致的結果，患者自身合并癥可能會對研究結果產生影響，此外本研究納入的樣本量有限，故此研究結論真實性還應在未來通過更為仔細的試驗設計及精確的數據處理來進一步完善。

綜上所述，超聲冠狀動脈病變血流動力學與心肌聲學造影定量分析參數與冠心病患者冠狀動脈病變程度顯著相關，臨床可將其用于冠心病早期冠狀動脈病變的評估與診斷。