小剂量多巴酚丁胺负荷超声心动图联合心肌多层纵向应变评估陈旧性心肌梗死患者存活心肌的价值

朱佳 杨性安 杨志伟

在陈旧性心肌梗死（prior myocardial infarction，PMI）患者中，坏死程度是决定其心功能状况及预后的重要因素。众所周知，心肌瘢痕组织中仍然存在存活心肌，在行经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）后，随着冠状动脉血流的恢复，缺血心肌节段存活心肌的存在将有效改善患者的心功能。研究表明，小剂量多巴酚丁胺负荷超声心动图（low dose dobutamine stress echocardiography，LDDSE）能很好地检测存活心肌[1-2]，但是结合心肌分层纵向应变（longitudinal strain，LS）是否能进一步提高检测存活心肌的准确性？本研究对此作一探讨，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象选取2018年1月至2019年1月浙江省台州医院心内科临床确诊为PMI且接受PCI的38例患者为研究对象，其中男27例，女11例；年龄37～75（57.98±6.89）岁；合并高血压18例，糖尿病9例，高血脂11例；吸烟12例；左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）为（43.11±4.78）%；罪犯相关血管：左前降支18例，左回旋支4例，右冠状动脉9例，左前降支+左回旋支3例，左前降支+右冠状动脉4例。所有患者超声二维图像质量良好，窦性心律，心律规则，冠状动脉造影显示至少有一个主要分支狭窄率＞70%。排除既往有PCI史、中度及以上的心脏瓣膜病变、先天性心脏病、心内装置植入史、明显的心律失常、心肌病、严重的阻塞性肺疾病、严重的肝肾功能不全等患者。本研究经医院医学伦理委员会审查通过，所有患者签署知情同意书。

1.2 检测方法使用美国GE VIVID E95型彩色多普勒超声仪，探头M5SC，频率1.7～3.3 MHz。所有患者在超声检查前1 d停用β受体拮抗剂、钙通道阻断剂等抗心绞痛或影响心肌收缩力的药物。检查时患者左侧卧位，同步连接心电图及心电监护仪，先在静息状态下常规测量超声心动图参数，存储心尖四腔心、心尖二腔心、心尖三腔心等3个切面连续5个心动周期的二维动态图像，帧频＞50帧/s；再按照10 μg/（kg·min）剂量静脉微泵注射多巴酚丁胺（规格：2 mL∶20 mg，国药准字：H33020471，浙江瑞新药业股份有限公司）5 min，再次存储上述3个切面的二维动态图像，导出至U盘。将图像导入EchoPac 203分析软件，采用分层应变模式，分别在心尖四腔心、二腔心及三腔心切面沿着心内膜勾画，软件自动生成感兴趣区域，手动调节心内膜和内外膜的边界及感兴趣区域的厚度，使整个左心室心肌刚好全部被包绕进去，软件将自动给出心内膜、中层及外膜三个牛眼图（17个节段），见图1。

图1 陈旧性心肌梗死（PMI）患者不同状态下左心室多层心肌纵向应变（LS）牛眼图（A：静息状态；B：小剂量多巴酚丁胺负荷状态）

1.3 存活心肌的判断标准[2-3]将室壁运动异常分为正常、运动减低、运动消失及反向运动，常规超声心动图观察PCI前以及术后1、3、6个月室壁运动异常节段情况，以术后随访任意时间点内出现节段室壁运动情况改善至少一个等级作为评估存活心肌的标准，但是反向运动转为运动消失判断为运动无改善。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件。计量资料以表示，存活心肌组和非存活心肌组内膜、中层及外膜LS比较采用两独立样本t检验，绘制ROC曲线分析LS判定存活心肌的截断值、灵敏度和特异度。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 存活心肌检测结果本研究38例PMI患者共有646个心肌节段，其中29个节段因图像不佳被剔除，罪犯血管（狭窄率＞70%）区域出现运动异常节段共273个。随访后依据上述判断标准确定存活心肌节段184个，非存活心肌节段89个。

2.2 静息状态下存活心肌与非存活心肌节段LS比较静息状态下，存活心肌节段内膜LS、中层LS、外膜LS的绝对值均高于非存活心肌节段，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

表1 静息状态下存活心肌与非存活心肌节段LS比较（%）

2.3 静息状态下LS检测存活心肌的效能静息状态下，内膜LS检测存活心肌的截断值为-12.95%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.801、0.831、0.674；中层LS检测存活心肌的截断值为-9.35%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.662、0.607、0.630；外膜LS检测存活心肌的截断值为-6.84%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.582、0.584、0.543，ROC曲线见图2。

图2 静息状态下纵向应变（LS）检测存活心肌的效能

2.4 小剂量多巴酚丁胺负荷状态下存活心肌与非存活心肌节段LS比较小剂量多巴酚丁胺负荷状态下，存活心肌节段内膜LS、中层LS、外膜LS的绝对值均高于非存活心肌节段，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

表2 小剂量多巴酚丁胺负荷状态下存活心肌与非存活心肌节段LS比较（%）

2.5 小剂量多巴酚丁胺负荷状态下LS检测存活心肌的效能小剂量多巴酚丁胺负荷状态下，内膜LS检测存活心肌的截断值为-16.92%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.962、0.933、0.859；中层LS检测存活心肌的截断值为-12.74%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.895、0.888、0.793；外膜LS检测存活心肌的截断值为-9.43%，AUC、灵敏度、特异度分别为0.816、0.831、0.696，ROC曲线见图3。

图3 小剂量多巴酚丁胺负荷状态下纵向应变（LS）检测存活心肌的效能

3 讨论

研究表明，存活心肌的存在与否将直接影响PMI患者的预后，尤其是诊断为充血性心力衰竭的患者[4]。因此，在血运重建前准确评估心肌缺血区域是否存在存活心肌，可以帮助临床医生作出客观的临床决策，避免不必要的临床操作风险。

斑点追踪成像是通过识别图像心肌回声斑点信号进而追踪心肌的运动轨迹，该技术无角度依赖性且可从多个方向对心肌节段应变进行评价，并可评价心肌局部和整体功能改变。局部心肌缺血导致局部心肌运动异常，相应节段心肌应变力学发生改变，心肌应变可用于客观评价局部心肌的收缩及舒张功能、供血情况等。Szymczyk等[5]利用二维斑点追踪成像评估ST段抬高心肌梗死患者局部心肌收缩功能，认为LS有助于检测存活心肌并预测心肌功能恢复情况。Woo等[6]研究表明，二维斑点追踪成像收缩期峰值应变率可用于检测急性心肌梗死患者的存活心肌。Huttin等[7]研究表明，ST段抬高心肌梗死患者急性期纵向峰值应变减低，收缩后LS增高；认为评估心肌节段发生透壁性梗死的最佳指标是纵向峰值应变和收缩后LS，截断值分别为-13%（AUC=0.86）和8%（AUC=0.84），同时这2个指标能很好地预测6个月后心肌功能改善情况。有学者应用三维斑点追踪成像评估心肌梗死患者存活心肌，发现节段径向应变检测存活心肌的截断值、灵敏度、特异度分别为11.1%、0.951、0.534，LS的截断值、灵敏度、特异度分别为14.3%、0.652、0.657，面积应变的截断值、灵敏度、特异度分别为23.2%、0.915、0.828，其中面积应变的敏度度、特异度均较高[8]。然而，目前三维应变成像的帧频仍不够高，可能会丢失一些有用信息。

负荷超声心动图也是检测存活心肌的方法，但传统的负荷超声心动图主要靠目测法，主观性较强。目前许多研究采取小剂量多巴酚丁胺或腺苷负荷超声心动图联合斑点追踪成像来检测存活心肌。Ran等[9]应用二维斑点追踪成像对一组心肌梗死杂种犬模型进行观察，发现在腺苷负荷状态下存活心肌与非存活心肌的二维应变参数比较差异有统计学意义，在腺苷负荷状态下心肌径向、纵向峰值应变的变化可以检测存活心肌。Wang等[10]利用小剂量多巴酚丁胺负荷、二维斑点追踪成像和延迟增强核磁共振显像评估PMI伴充血性心力衰竭患者的存活心肌，发现单纯的二维斑点追踪成像检测存活心肌的灵敏度、特异度、准确性分别为0.717、0.702、0.712，结合小剂量多巴酚丁胺负荷后检测存活心肌的灵敏度、特异度、准确性均明显提高，分别为0.917、0.851、0.895。

左心室壁由3层走行不一的纤维组成，而以往的研究都是把整个左心室壁作为一个整体进行研究分析，这明显不能准确反映缺血性心肌病对心肌各层的不同影响。然而，心肌分层LS可以对室壁3层心肌（心内膜层、中层、心外膜层）进行应变分析，为临床相关疾病提供更加准确、可靠的依据[11-13]。Liu等[14]研究表明，心内膜LS和应变率是检测存活心肌的独立且可靠的参数，其中内膜LS的灵敏度、特异度、准确性分别为0.771、0.654、0.729，应变率的灵敏度、特异度、准确性分别为0.729、0.654、0.697，均明显高于整体LS和应变率。本研究结果与Liu等[14]研究基本一致，其诊断价值也是内膜LS＞中层LS＞外膜LS，其中内膜LS评估存活心肌的灵敏度、特异度最佳，分别为0.831和0.674。当然，联合LDDSE可以有效提高存活心肌的检出率[2，15-16]。陈军红等[2]对一组PMI患者进行研究，结果显示静息状态下径向应变检测存活心肌的灵敏度、特异度仅为0.600、0.605；而在小剂量多巴酚丁胺负荷状态下，其灵敏度、特异度提高到0.791、0.827。杨宏宇等[15]对心肌梗死的兔模型进行研究，结果显示心肌分层LS结合LDDSE能准确评估不同缺血时间心肌的存活性和收缩功能储备，其中内膜LS的灵敏度最佳，与本研究结果基本一致。

综上所述，LDDSE联合心肌分层LS能提高存活心肌检测的灵敏度和特异度，其中内膜LS的检测效能最佳。