斑点追踪技术评估冠状动脉心脏病患者冠状动脉狭窄程度

彭 玲，朱 芳，邓重信，丁明岩，赵含章，冀 威，张慧慧，郭丽娟，李 颖

(1.大连医科大学研究生院，辽宁 大连 116044；2.辽宁省人民医院心脏超声科，辽宁 沈阳 110016)

随着生活水平和生活方式的改变，冠状动脉心脏病(以下简称冠心病)的发病率呈逐年上升趋势[1]。冠状动脉造影术(coronary arteriography， CAG)是诊断冠心病的金标准，但其有创，患者接受程度较低。超声检查因便捷、可重复性强而被广泛应用。本研究采用斑点追踪成像(speckle tracking imaging， STI)技术获得左心室整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS)参数，以评估冠心病患者冠状动脉狭窄的严重程度。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年2月—10月于我院接受CAG检查的74例疑似冠心病患者，男44例，女30例，年龄34～78岁，平均(60.1±9.7)岁；其中胸闷28例、胸疼37例、气短9例；均无明确心肌梗死病史及冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention, PCI)治疗史，无先天性心脏病、心肌病、严重心脏瓣膜病、严重心律失常、正在服用心脏毒性药物、严重肾功能不全及自身免疫性疾病，同时排除透声条件不良、超声图像质量较差者。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9型超声检查仪，二维探头M5SC，频率1.7～3.3 MHz；三维探头4V，频率1.5～4.0 MHz，帧频25～40帧/秒。检查时嘱患者左侧卧，以常规超声测量左心室舒张末期容积(end-diastolic volume, EDV)、收缩末期容积(end-systolic volume, ESV)、舒张早期二尖瓣血流速度(E)、舒张晚期二尖瓣血流速度(A)和舒张早期二尖瓣环运动速度(e')，并计算E/A和E/e'；以Simpson双平面法测量并计算左心室射血分数(left ventricular ejection fraction， LVEF)。之后将三维探头置于心尖搏动明显处，显示标准心尖四腔心切面，软件自动构建出心尖三腔心和两腔心切面图像；存储3个连续心动周期的图像。

1.3 左心室心肌功能参数 采用GE EchoPAC工作站，AFI软件依次自动追踪心尖三腔心、四腔心和两腔心切面心肌ROI，必要时进行手动调节，获得左心室各节段GLS值，并计算左心室平均整体纵向应变值(GLS-Avg)、基底段平均纵向应变值(GLS-Bas)、中间段平均纵向应变值(GLS-Mid)和心尖段平均纵向应变值(GLS-AP)。

1.4 冠状动脉狭窄评分方法 根据CAG结果，以冠状动脉Gensini评分法[2]评价冠状动脉狭窄程度，将患者分别归入冠状动脉狭窄组(Gensini评分>0分)或冠状动脉无狭窄组(Gensini评分0分)；冠状动脉狭窄组又分为轻度狭窄(Gensini评分<25分)、中度狭窄(Gensini评分为25～50分)或重度狭窄3个亚组(Gensini评分>50分)。

1.5 统计学方法 采用SPSS 24.0统计分析软件。计量资料以±s表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法。计数资料以频数和/或百分比表示，组间比较采用χ2检验。以Pearson相关分析评价各应变参数与Gensini评分间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

冠状动脉狭窄组59例，男38例，女21例，年龄35～78岁，平均(60.8±9.2)岁；冠状动脉无狭窄组15例，男6例，女9例，年龄34～67岁，平均(52.3±13.7)岁；两组间年龄差异无统计学意义(t=1.71，P=0.094)。

2.1 常规超声参数 冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组常规超声参数差异均无统计学意义(P均>0.05，表1)。

2.2 STI参数 冠状动脉狭窄组GLS-Avg、GLS-Bas、GLS-Mid及GLS-AP值均低于冠状动脉无狭窄组，差异均有统计学意义(P均<0.001，表2)。冠状动脉狭窄组中，轻、中、重度狭窄各亚组间GLS-Avg、GLS-Bas、GLS-Mid及GLS-AP值的总体差异均有统计学意义(P均<0.001，表3)；随着病变程度加重，GLS-Avg、GLS-Bas、GLS-Mid及GLS-AP值减低，两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。左心室17节段纵向应变牛眼图显示的颜色越鲜艳，提示应变值越高，反之应变值越低(图1)。

2.3 相关性分析 冠状动脉狭窄组GLS-Avg、GLS-Bas、GLS-Mid及GLS-AP与Gensini评分均呈正相关(r=0.861、0.847、0.819、0.778，P均<0.05，图2)。

3 讨论

STI技术测量心脏应变和应变率对角度和主观依赖性较小，可重复性较好，可准确、客观地定量评价心肌收缩和舒张的力学特征，准确反映心肌运动状况[3-4]。Ashraf等[5]研究表明，STI技术诊断冠心病的敏感度和准确率均高于室壁运动评分法。本研究中冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组的常规超声心动图参数差异均无统计学意义，而两组间GLS值存在差异，提示STI技术诊断冠状动脉狭窄更敏感。STI技术获得的GLS主要反映心内膜下心肌功能，而心内膜下心肌对缺血更敏感[6]，因此，STI技术可在尚无明显节段性室壁运动异常的患者中检出心内膜下心肌缺血性改变[7]。

表1 冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组常规超声参数比较(±s)

表1 冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组常规超声参数比较(±s)

组别EDV(ml)ESV(ml)LVEFE(cm/s)A(cm/s)e＇(cm/s)E/AE/e＇冠状动脉狭窄组88．61±14．0934．51±5．680．62±0．0277．61±19．0184．77±17．197．35±2．210．86±0．3110．95±3．91冠状动脉无狭窄组90．25±13．3332．75±7．540．64±0．0475．75±17．2382．00±18．748．45±1．821．07±0．479．24±2．00t值0．223-0．5771．640-0．193-0．3291．9330．804-1．684P值0．8240．5670．1940．8480．7630．1340．4250．099

表2 冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组STI参数比较(±s)

表2 冠状动脉狭窄组与冠状动脉无狭窄组STI参数比较(±s)

组别GLS⁃Avg(%)GLS⁃Bas(%)GLS⁃Mid(%)GLS⁃AP(%)冠状动脉狭窄组-18．89±2．83-14．64±2．20-18．19±2．67-23．91±4．63冠状动脉无狭窄组-23．85±2．39-18．15±2．64-22．68±1．82-31．05±3．43t值-3．386-3．004-3．281-2．995P值0．0010．0040．0020．004

表3 冠状动脉狭窄组中不同狭窄程度亚组STI参数和Gensini评分比较(±s)

表3 冠状动脉狭窄组中不同狭窄程度亚组STI参数和Gensini评分比较(±s)

组别Gensini评分GLS⁃Avg(%)GLS⁃Bas(%)GLS⁃Mid(%)GLS⁃AP(%)轻度狭窄亚组9．83±8．69-20．86±2．28-15．99±2．04-20．11±2．07-26．69±3．95中度狭窄亚组32．86±5．68-17．99±2．00-13．92±1．58-17．24±1．86-22．80±3．44重度狭窄亚组78．05±21．16-16．22±1．95-12．96±1．70-15．67±1．79-19．92±3．96F值7．85417．72510．75719．74811．437P值<0．001<0．001<0．001<0．001<0．001

图1 各组应变分析牛眼图 A.冠状动脉无狭窄组； B.冠状动脉轻度狭窄亚组； C.冠状动脉中度狭窄亚组； D.冠状动脉重度狭窄亚组

图2 各应变参数与Gensini评分相关性散点图 A.GLS-Avg； B.GLS-Bas； C.GLS-Mid； D.GLS-AP

本研究中，冠状动脉狭窄组左心室GLS明显低于冠状动脉无狭窄组。GLS反映左心室纵向收缩功能。冠状动脉狭窄时，心肌灌注不足，纵向收缩功能受损；随着狭窄程度加重，导致相应区域的心肌缺血，侧支循环早期可部分改善临床症状，但至失代偿期心肌血流持续低灌注，导致心肌收缩功能受损逐渐加重[8-10]。本研究冠状动脉狭窄组中，轻、中、重度狭窄亚组GLS-Avg、GLS-Bas、GLS-Mid及GLS-AP均依次降低，可反映以上病理过程。

目前对于STI技术评价心肌活性的临界值仍有争议。Radwan等[11]认为当左心室GLS<-15.6%时，至少有1支冠状动脉存在重度狭窄；而Biering-Soerensen等[12]则认为GLS≤18.4%可能提示冠状动脉严重狭窄。分析可能原因：①各研究对冠状动脉重度狭窄的定义不同[13-14]；②不同研究纳入的狭窄血管不同[15-17]，左心室血供50%来自左前降支，30%来自左回旋支，20%来自右冠状动脉，若纳入患者多为左前降支狭窄，则可能低估临界值；③不同研究所采用的计算软件不同。本研究采用冠状动脉Gensini评分法评价患者冠状动脉的狭窄程度，可在一定程度上避免以上影响因素。

本研究的局限性：①部分冠状动脉严重狭窄的患者左心室GLS值较高，原因可能是上述患者存在侧支循环，部分代偿心肌收缩功能；②本研究采用的GLS为左心室整体平均值，包括正常心肌节段；③不能排除年龄、高血压、糖尿病、高脂血症等因素对心肌功能的影响。

综上所述，STI技术所获得的应变参数对评估冠心病患者冠状动脉狭窄的严重程度具有一定价值，可通过分析左心室心肌运动功能受损，间接反映冠状动脉狭窄程度。

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