组织应变成像评价择期冠状动脉介入治疗改善急性心肌梗死患者左心室功能的作用机制

邹麓，贾大林，马春燕，刘爽，张妍，张立敏

（中国医科大学附属第一医院 1.心血管内科；2.心血管超声科，沈阳 1 1 0 0 0 1）

择期经皮冠状动脉介入治疗术（percutaneous coronary intervention，PCI）指急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）患者梗死性胸痛发病24 h后所行的PCI，广泛应用于因各种原因错过直接PCI时机的患者［1］，目前对于其临床收益问题仍有争议［2~4］。组织多普勒成像（tissue Doppler imaging，TDI）是近年来发展起来的超声新技术，包括组织应变成像（strain imaging，SI）、组织速度成像、位移成像与应变率成像，可定量并准确地评价心肌功能［5，6］。本研究旨在通过TDI指标，尤其是SI指标评价择期PCI对急性ST段抬高型心肌梗死（acute ST elevation myocardial infarction，ASTEMI）患者左心室整体及局部心肌功能的影响，并探讨其作用机制。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集 2010年11月至 2011年7月因首次ASTEMI住院治疗，且无直接PCI指征的患者59例，男 44例，女 15例，年龄 35～73岁，平均（54.7±9.2）岁。合并高血压18例，糖尿病14例。排除标准：既往心肌梗死、严重瓣膜病、心肌病或肝肾功能不全病史，美国纽约心脏病学会（NYHA）心功能Ⅲ-Ⅳ级的慢性心功能不全以及持续性房颤。本研究经我院伦理委员会审查通过，且患者签订了知情同意书。所有患者在常规药物治疗基础上行择期PCI，术后梗死相关血管（infarction-related artery，IRA）前向血流TIMI 3级。梗死性胸痛发作至冠脉首次球囊扩张时间为（195.4±33.7）h。造影示右冠优势型41例，左冠优势型10例，均衡型8例，IRA为前降支（left anterior descending coronary artery，LAD）者 27 例，回旋支（left circumflex coronary artery，LCX）者 11例，右冠状动脉（right coronary artery，RCA）者 21例。

1.2 研究方法

1.2.1 图像采集：术前3 d内及术后1个月行常规超声心动图和TDI检查。使用Philips IE33型超声诊断仪，S5-1探头，探头频率1～5 MHz。采集胸骨旁左心室长轴切面，频谱多普勒采集二尖瓣血流频谱。启动TDI程序，测量心尖四腔心切面二尖瓣环侧壁部和室间隔部运动速度，帧频（125～154）帧/s。

1.2.2 分组：根据美国超声心动图学会左心室心肌16节段划分法，去除受角度影响明显的心尖段，分析12节段心肌，获取有效数据的心肌共673节段。根据造影结果及室壁运动状态将IRA支配的心肌节段进行分组：超声检查示室壁运动消失、矛盾运动或室壁瘤形成的节段定义为梗死组（MI组），共114段；室壁运动正常或减弱的节段定义为缺血组（ISCHE组），共97段；另选取室壁运动正常且供血血管通畅的节段作为对照组（Con组），共183段。

1.2.3 图像分析：采用Qlab工作站SQ插件分析TDI图像。测量参数包括：（1）常规超声评价左心室整体功能：测量左心室舒张末内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）、收缩末内径（left ventricular end-systolic diameter，LVESD）， 采 用Simpson’s双平面法测量左心室舒张末容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、收缩末容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）和射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）代表左心室整体收缩功能；二尖瓣血流频谱舒张早期速度（E）和舒张晚期速度（A），计算E/A来代表左心室整体舒张功能；（2）TDI参数评价左心室整体功能：测量二尖瓣环间隔部及侧壁部纵向收缩期峰速度的均值S′a代表左心室整体收缩功能；同时测量舒张早期峰速度的均值E′a，并计算E/E′a代表左心室整体舒张功能；（3）TDI参数评价左心室局部心肌功能：测量节段心肌纵向收缩期峰速度（V）及峰值应变（S）代表心肌收缩功能；节段心肌舒张早期速度（E′）和舒张晚期速度（A′），计算 E′/A′来代表心肌舒张功能。

1.3 统计学处理

使用SPSS 17.0统计软件，计量资料用x±s表示，多组间比较采用方差分析，组内比较采用配对t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声及TDI结果

与术前比较，术后1个月患者LVEDD、LVESD、LVESV 减小，LVEF增加（P<0.01），提示左心室整体收缩功能改善；二尖瓣环 S′a增加（P<0.05），提示左心室整体收缩功能改善；E/A增加（P<0.05），E/E′a减小（P<0.01），提示左心室整体舒张功能改善，见表1。

表1 术后与术前左心室整体功能比较（x±s）T a b.1 C o mp a r i s o n o f p r e-o p e r a t i o n a n d p o s t-o p e r a t i o n g l o b a l L Vf u n c t i o n（x±s）

2.2心肌收缩、舒张功能比较

术前MI组及ISCHE组心肌收缩期应变S较Con组降低，且MI组降低更为明显（P<0.05）；术后1个月与术前比较，ISCHE组S增加（P<0.01），但仍低于对照组（P<0.05）；而MI组未见明显变化（P<0.05），提示择期PCI仅改善ISCHE组即缺血心肌节段的收缩功能。但术前3组收缩期速度、心肌E′/A′比较无统计学差异，且术后与术前比较均无明显变化（P>0.05），见表 2。

Group S（%） V（cm/s） E′/A′MI group Pre-operation 11.16±5.101） 2.22±1.40 1.32±0.77 Post-operation 12.72±4.982） 2.94±1.71 1.39±0.67 ISCHE group Pre-operation 12.81±4.231） 2.63±1.55 1.02±0.46 Post-operation 14.96±4.602），3） 3.34±1.82 1.36±0.80 Con group Pre-operation 15.95±4.20 2.59±1.40 1.11±0.44 Post-operation 16.15±4.80 3.45±1.62 1.46±0.96

3 讨论

择期PCI的目的是减轻IRA的残余狭窄，挽救存活心肌，临床应用广泛，但针对其临床效果目前仍存在争议。Madsen等证实择期PCI对于有自发或诱发心肌缺血倾向的患者，能显著降低非致命性再梗及因不稳定心绞痛需再次住院的概率［4］。但Hochman等证实择期PCI并不能降低远期死亡、心肌再梗及心衰的发生率［2］。因而临床亟待相关研究明确择期PCI的临床效果及作用机制。TDI是近年发展起来的超声新技术，它可以通过检测节段心肌运动速度及应变准确评价心肌收缩及舒张功能［7，8］，并且在检测存活心肌方面具有独特的优势［9］。因而本研究采用TDI评价择期PCI对局部心肌功能的作用及机制。

研究证实左心室容量增加、LVEF降低及E/E′a增加是生存率降低的重要预测指标［10，11］。尤其 E/E′a与肺毛细血管楔压有良好的相关性，评价舒张功能可靠，并与心肌梗死患者的1年死亡率密切相关［10］。本研究结果显示择期PCI术后，左心室容积减小，整体收缩和舒张功能均改善，提示择期PCI可使急性心肌梗死患者受益。

本结果显示术前MI组及ISCHE组心肌收缩期应变S低于Con组，提示梗死及缺血心肌节段的收缩功能较正常心肌减弱。术后ISCHE组心肌收缩期应变S明显增加，但MI组心肌未发生显著变化，表明择期PCI可改善缺血心肌收缩功能，考虑原因为ISCHE组中存在再灌注后功能可以恢复的心肌，即冬眠心肌［12，13］，而梗死心肌功能的丧失不可逆，择期PCI并不能为该部分心肌功能的恢复带来益处，PCI的作用靶点为具有潜在活性的冬眠心肌。换言之，血运重建使患者获益的基础是存活心肌的存在［14］。

本研究分别应用心肌组织速度及应变作为评价指标，但速度参数无显著变化，考虑原因为组织速度易受周围正常心肌牵拉的影响，无法鉴别主动收缩和被动牵拉，评价局部心肌功能存在局限性［15］，而应变检测心肌发生形变的能力，不受组织牵拉的影响，本研究也进一步证实了组织应变相对于组织速度在评价心肌功能方面的优越性。本局限性在于随访时间较短，尚需进行长期随访研究进一步证实择期PCI的长期疗效。且由于TDI具有角度依赖性，故本研究仅分析除心尖段外的其它12节段心肌。

综上，择期PCI术可使ASTEMI患者受益，其作用机制为改善左心室缺血心肌功能，组织应变可准确评价心肌局部功能，具有广泛的临床应用前景。

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