左心室压力-应变环参数对急性心肌梗死患者发生MACE的预测价值.pdf

心电与循环 2023 年第 42 卷第 5 期摘要目的探讨左心室压力-应变环（PSL）参数对急性心肌梗死（AMI）患者发生主要不良心血管事件（MACE）的预测价值。方法选取 2019 年 10 月至 2021 年 10 月在金华市中心医院确诊为 AMI 的 96 例患者为研究对象，收集所有患者性别、年龄、基础疾病、血生化指标以及治疗情况等基线资料；治疗后 1 个月予常规超声检查并测量获得左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室舒张末期内径（LVEDd）、左心室收缩末期内径（LVESd）、左心室射血分数（LVEF）等参数，利用二维斑点追踪（2D-STI）技术测量获得左心室整体纵向应变（GLS）、整体径向应变（GRS）、整体圆周应变（GCS）等参数，利用 PSL 技术测量获得整体做功指数（GWI）、整体有用功（GCW）、整体无用功（GWW）和整体做功效率（GWE）等参数。结果随访 1 年内发生 MACE（MACE 组）29 例，无 MACE（无 MACE 组）67 例。与无 MACE 组比较，MACE 组患者年龄、基线 Syntax 评分、支架置入长度以及血清心肌肌钙蛋白 I、肌酸激酶同工酶水平均较高（均 P0.05），其他基线资料比较差异均无统计学意义（均 P 0.05）。与无 MACE 组比较，MACE 组患者治疗后 1 个月 LVEF、GWI、GCW 和 GWE 均较低，GLS、GWW 均较高，差异均有统计学意义（均 P0.05）；两组患者 LVEDV、LVESV、LVEDd、LVESd、LVEF、GLS、GRS、GCS、GWI、GCW、GWW、GWE 等参数比较，差异均无统计学意义（均 P0.05）。多因素 Cox 回归模型分析显示，年龄（HR=1.659）、基线 Syntax 评分（HR=2.103）、GLS（HR=2.425）、GWE（HR=0.526）是 AMI 患者发生 MACE 的独立影响因素（均 P0.05）。GLS、GWE 预测 AMI 患者发生 MACE 的 AUC、最大约登指数、截断值、灵敏度和特异度分别为 0.823、0.678、-18.6%、0.705、0.756 和 0.899、0.785、90.7%、0.978、0.942。结论基于 2D-STI 的 PSL 技术能较好地评估心肌做功效率，其中 GLS、GWE对 AMI 患者随访 1 年内发生 MACE 具有较高的预测价值。关键词压力-应变环；二维斑点追踪；急性心肌梗死；主要不良心血管事件；整体纵向应变；整体做功效率Predictive value of left ventricular pressure strain loop parameters for evaluating MACE in patients with AMIWENG Wenchao,YANG Daoling,CHEN JingwanAuthors address:Department of Ultrasound,Jinhua Hospital,Zhejiang University School of Medicine(JinHua Municipal CentralHospital),Jinhua 321000,ChinaCorresponding author:WENG Wenchao,E-mail:AbstractObjectiveTo explore the predictive value of left ventricular pressure-strain loop(PSL)parameters forevaluating major adverse cardiac events(MACE)in patients with acute myocardial infarction(AMI).MethodsNinety-sixpatients with AMI in Jinhua Central Hospital from October 2019 to October 2021 were retrospectively selected.Baselinedata included gender,age,underlying medical conditions,blood biochemical indicators,and treatment history.Onemonth after treatment,left ventricular end diastolic volume(LVEDV),end systolic volume(LVESV),end diastolic diameter(LVEDd),end systolic diameter(LVESd)and ejection fraction(LVEF)were measured by conventional ultrasound,globallongitudinal strain(GLS),global radial strain(GRS),global circumferential strain(GCS)of left ventricle was measured bytwo-dimensional speckle tracking imaging(2D-STI),global work index(GWI),global constructive work(GCW),globalwaste work(GWW),and global work efficiency(GWE)were measured by PSL.ResultsWithin one year of follow-up,左心室压力-应变环参数对急性心肌梗死患者发生 MACE 的预测价值翁文超杨道玲陈静婉荫论著DOI：10.12124/j.issn.2095-3933.2023.5.2022-5360基金项目：浙江省医药卫生科技计划项目（2020KY1012）作者单位：321000浙江大学医学院附属金华医院（金华市中心医院）超声医学科通信作者：翁文超，E-mail：438心电与循环 2023 年第 42 卷第 5 期急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）的主要病理改变是冠状动脉狭窄或闭塞导致血流灌注异常、心肌细胞舒缩功能和电传导障碍以及细胞凋亡等，最终导致泵衰竭1。早期血运重建尽管能恢复闭塞血流，但影响心肌细胞功能的微循环能否恢复才是决定患者心功能和预后的主要因素2。以二维斑点追踪（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）为基础的左心室压力-应变环（pressurestrain loop，PSL）定量技术能够客观评价心肌做功情况，间接反映微循环功能3。相较于 2D-STI 参数测量易受到后负荷和心脏形变的影响4，PSL 参数以肱动脉压代替左心室收缩压，在一定程度上克服了这种不足；并且心肌做功与细胞葡萄糖代谢状态密切相关，也反映了心肌氧供与氧耗平衡状态5。因此，本研究采用基于 2D-STI 的 PSL 技术评估心肌做功效率，并探讨其对 AMI 患者发生主要不良心血管事件（major adverse cardiac events，MACE）的预测价值，为临床诊治提供参考。1对象和方法1.1对象选取 2019 年 10 月至 2021 年 10 月在金华市中心医院确诊为 AMI 的 96 例患者为研究对象，男 53 例，女 43 例；年龄 5467（60.55.9）岁。纳入标准：（1）年龄 4075 岁；（2）根据相关指南6进行综合治疗和康复；（3）均行常规超声、2D-STI 和 PSL检查，且图像清晰可保存；（4）临床和随访资料完整。排除标准：（1）患有重症心肌炎、原发性心肌病、先天性心脏病、严重心力衰竭等心脏疾病；（2）合并严重的高血压、糖尿病等基础疾病；（3）合并严重的肝肾功能障碍；（4）合并恶性肿瘤。本研究经本院医学伦理委员会审查通过批准文号：（2021）伦审第（333）号，所有患者或家属知情同意。1.2方法1.2.1治疗方法所有患者入院后完善影像学和血生化检查，根据病情严重程度以及患者、家属意愿制定合适的临床治疗方案（82 例实施经皮冠状动脉介入治疗，14 例未实施经皮冠状动脉介入治疗），围术期予综合药物治疗，术后予常规心脏康复管理。1.2.2资料收集参考相关指南6，收集与 MACE发生可能相关的临床资料，主要包括性别、年龄、体重指数、吸烟、基础疾病、AMI 类型ST 段抬高心肌梗死（ST segment elevated myocardial infarction，STE-MI）或非 STEMI、治疗方式（血管介入或保守治疗）、基线 Syntax 评分、靶血管数、血管狭窄率、支架置入数、支架置入长度以及基线血生化指标，其中血生化指标包括心肌肌钙蛋白 I（cardiac troponin I，cTnI）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase isoenzyme，CK-MB）、脑钠肽、空腹血糖、总胆固醇、低密度脂蛋白（lowdensity lipoprotein，LDL）和血肌酐等。MACE 主要包括再发心肌梗死、靶血管重建、心力衰竭加重以及心源性死亡6。1.2.3超声检查（1）治疗后 1 个月使用 GE VividE95 型超声仪器（配套 M5Sc 型高频探头，频率1.54.3 MHz，具备 EchoPAC 203 分析软件）进行常规超声检查，测量获得左心室舒张末期容积（leftventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左心室舒张末期内径（left ventricular end-there were 29 cases of MACE(MACE group)and 67 cases without MACE(non MACE group).Single factor comparisonshowed that the age of the MACE group was older than that of the non-MACE group,baseline Syntax score,stentplacement length,troponin I(cTnI)and creatine kinase isoenzyme(CK-MB)were higher than the non-MACE group,there were no differences in other baseline data between the two groups(all P 0.05).The LVEF,GWI,GCW and GWE inthe MACE group were less than non-MACE group,GLS and GWW were higher,too(all P0.05).There were nodifferences in LVEDV,LVESV,LVEDd,LVESd,LVEF,GLS,GRS,GCS,GWI,GCW,GWW,GWE between the two groups(all P 0.05).Multivariate Cox regression showed age(HR=1.659),baseline Syntax score(HR=2.103),GLS(HR=2.425)and GWE(HR=0.526)were independent risk factors for MACE(all P0.05).The AUC,maximum Jordan index,cutoffvalue,sensitivity,and specificity of GLS and GWE in predicting MACE for AMI patients were 0.823,0.678,-18.6%,0.705,0.756,and 0.899,0.785,90.7%,0.978,and 0.942,respectively.ConclusionThe PSL technique based on2D-STI could better evaluate myocardial work efficiency,especially GLS,GWE showing a high predictive value forMACE in patients with AMI patients during a one-year follow-up.Key wordsPressure strain loop;Two-dimensional speckle tracking imaging;Acute myocardial infarction;Majoradverse cardiac events;Global longitudinal strain;Global work efficiency439心电与循环 2023 年第 42 卷第 5 期diastolic diameter，LVEDd）、左心室收缩末期内径（left ventricular end-systolic diameter，LVESd）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。（2）进行 2D-STI，储存连续 3 个心动周期的心尖四腔、三腔和两腔切面图像并导入 EchoPAC 203 分析软件，手动描记舒张末期心内膜边界，跟踪自动获得左心室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）、整体径向应变（global radial strain，GRS）、整体圆周应变（global circumferential strain，GCS）。（3）选择 Myocardial Work 模式，在三腔心切面上调整好取样框，确定主动脉瓣口以及二尖瓣口的开放、关闭时间点。输入血压值（患者仰卧位，静息 15 min 后使用水银血压计人工测量肱动脉压，重复测量 2 次取平均值），点击“Advanced”键自动获得 PSL 参数7，包括整体做功指数（global work index，GWI）、整体有用功（global constructive work，GCW）、整体无用功（global waste work，GWW）和整体做功效率（globalwork efficiency，GWE）等。1.3统计学处理采用 SPSS 20.0 统计软件。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用两独立样本 t 检验；不符合正态分布的计量资料以 M（P25，P75）表示，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。计数资料组间比较采用 字2检验。AMI 患者发生MACE 的影响因素采用多因素 Cox 回归模型分析（逐步后退法）。绘制 ROC 曲线分析 GLS、GWE 对AMI 患者发生 MACE 的预测效能。P0.05 为差异有统计学意义。2结果2.1常规随访情况96 例 AMI 患者随访 1 年内发生 MACE（MACE 组）29 例，包括再发心肌梗死 11例，靶血管重建 9 例，心力衰竭加重 8 例，心源性死亡 1 例；无 MACE（无 MACE 组）67 例。2.2有、无 MACE 患者基线资料比较与无 MACE组比较，MACE 组患者年龄、基线 Syntax 评分、支架置入长度以及血清 cTnI、CK-MB 水平均较高，差异均有统计学意义（均 P0.05）；两组患者性别、体重指数、吸烟、高血压、糖尿病、AMI 类型、治疗方式、靶血管数、血管狭窄率、支架置入数以及血清脑钠肽、空腹血糖、总胆固醇、LDL、肌酐水平等比较，差异均无统计学意义（均 P0.05），见表 1。2.3有、无 MACE 患者超声参数比较与无 MACE基线资料性别（男/女，n）年龄（岁）体重指数（kg/m2）吸烟n（%）高血压n（%）糖尿病n（%）AMI 类型（STEMI/非 STEMI，n）治疗方式（血管介入/保守治疗，n）基线 Syntax 评分（分）靶血管数（个）血管狭窄率（%）支架置入数（枚）支架置入长度（mm）cTnI（ng/L）CK-MB（U/L）脑钠肽（pg/mL）空腹血糖（mmol/L）总胆固醇（mmol/L）LDL（mmol/L）血肌酐（滋mol/L）注：MACE 为主要不良心血管事件；AMI 为急性心肌梗死；STEMI 为 ST 段抬高心肌梗死；cTnI 为心肌肌钙蛋白 I；CK-MB 为肌酸激酶同工酶；LDL 为低密度脂蛋白表 1有、无 MACE 患者基线资料比较MACE 组（n=29）16/1364.37.522.81.68（27.6）13（44.8）5（17.2）11/1822/762.816.91.30.493.68.21.20.419.85.612.3（3.6，24.8）256.4（75.8，402.6）241.3（69.8，452.3）6.41.35.51.63.70.6156.443.2无 MACE 组（n=67）37/3058.46.623.21.912（17.9）23（34.3）9（13.4）27/4060/744.510.31.50.490.56.81.10.315.75.36.7（1.3，14.5）112.5（45.2，312.9）201.9（48.5，422.6）6.61.55.71.83.90.8149.842.2P值0.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05440心电与循环 2023 年第 42 卷第 5 期超声参数LVEDV（mL）LVESV（mL）LVEDd（mm）LVESd（mm）LVEF（%）GLS（%）GRS（%）GCS（%）GWI（mmHg%）GCW（mmHg%）GWW（mmHg%）GWE（%）注：MACE 为主要不良心血管事件；LVEDV 为左心室舒张末期容积；LVESV 为左心室收缩末期容积；LVEDd 为左心室舒张末期内径；LVESd 为左心室收缩末期内径；LVEF 为左心室射血分数；GLS 为整体纵向应变；GRS 为整体径向应变；GCS 为整体圆周应变；GWI 为整体做功指数；GCW 为整体有用功；GWW 为整体无用功；GWE 为整体做功效率表 2有、无 MACE 患者超声参数比较MACE 组（n=29）120.436.256.610.348.94.325.93.650.45.3-15.53.346.55.616.84.21 256.5（1 025.3，1 859.7）1 524.3（1 234.6，2 056.9）223.5（165.9，302.4）84.65.5无 MACE 组（n=67）114.933.451.211.447.54.123.83.753.95.6-22.44.948.76.918.94.81 652.3（1 124.2，2 124.5）1 825.4（1 356.2，2 352.4）165.8（124.3，256.9）94.76.8P值0.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05组比较，MACE 组患者 LVEF、GWI、GCW 和 GWE 均较低，GLS、GWW 均较高，差异均有统计学意义（均P0.05）；两组患者 LVEDV、LVESV、LVEDd、LVESd、LVEF、GLS、GRS、GCS、GWI、GCW、GWW、GWE 等参数比较，差异均无统计学意义（均 P0.05），见表 2。2.4AMI 患者发生 MACE 的影响因素分析以上述差异有统计学意义的 11 项因素为自变量，以随访1 年内有无 MACE（无=0，有=1）为因变量进行多因素 Cox 回归模型分析，结果显示年龄（HR=1.659）、基线 Syntax 评分（HR=2.103）、GLS（HR=2.425）、GWE（HR=0.526）是 AMI 患者发生 MACE 的独立影响因素（均 P0.05），见表 3。2.5GLS、GWE 对 AMI 患者发生 MACE 的预测效能GLS、GWE 预测 AMI 患者发生 MACE 的 AUC、最大约登指数、截断值、灵敏度和特异度分别为0.823、0.678、-18.6%、0.705、0.756 和 0.899、0.785、90.7%、0.978、0.942，见图 1。3讨论研究表明，2D-STI 技术能准确、客观地评估节段性和整体心肌的运动协调性，尤其在心肌缺血和心力衰竭患者心功能、心室重构以及临床预后评估中具有一定的应用价值8。2D-STI 技术的优势在于减少对探头角度的依赖，但仍受限于心脏形态和后负荷的影响，其工作基础是假设心脏的椭圆形结构并进行规律的节段划分，实际上由于每个人心脏几何形状各有差异，二维扫描无法真正反映心脏的立体结构9；再加上生理情况下心脏各节段运动存在一定的不协调，各研究中心设置的分析模型也存在一定差异，会导致分析参数不一致，从而影响临床应用10。基于 2D-STI 的无创 PSL 技术结合了左心室收缩压，在一定程度上校正了心室后负荷的影响，减轻了心脏形变的异质性11。从理论上来讲，以肱动脉压代替左心室收缩压具有较好的可行性，目前也已得到证实12。本研究纳入了 96 例 AMI 患者，结果随访 1 年内发生 MACE 29 例，无 MACE 67 例。比较有、无MACE 患者基线资料显示，MACE 组患者年龄、基线Syntax 评分、支架置入长度以及血清 cTnI、CK-MB水平均明显较高。其中年龄是预测 MACE 风险的公认因素之一；而 Syntax 评分是综合评估 AMI 病情严重程度的客观指标，准确性高；cTnI、CK-MB 是评估心肌损伤严重程度的特异性指标。治疗后 1 个月行常规超声检查，利用 2D-STI、PSL 技术测量获得LVEF、GWI、GCW、GWE、GLS、GWW 等超声参数；进一步比较有、无 MACE 患者超声参数，结果显示，MACE 组患者 LVEF、GWI、GCW 和 GWE 均较低，GLS、GWW 均较高，差异均有统计学意义。LVEF 是综合评估心脏功能的主要指标，对心力衰竭的发生和死亡均有较高的预测效能。GLS 是目前研究最广泛的2D-STI 参数。研究指出，2D-STI 与三维斑点追踪（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）测量的 GLS 具有较高的吻合性13。王岚等14研究发现，GLS 能较好地反映 AMI 患者的微循环障碍，其441心电与循环 2023 年第 42 卷第 5 期因素年龄基线 Syntax 评分GLSGWE注：AMI 为急性心肌梗死；MACE 为主要不良心血管事件；GLS 为整体纵向应变；GWE 为整体做功效率表 3AMI 患者发生 MACE 的影响因素分析茁 值0.4520.6520.802-0.426Wald 值5.5647.65910.2239.526HR 值1.6592.1032.4250.52695%CI1.2342.1241.6452.5262.0012.7580.2340.859P值0.050.050.050.05注：AMI 为急性心肌梗死；MACE 为主要不良心血管事件；GLS 为整体纵向应变；GWE 为整体做功效率图 1GLS、GWE 预测 AMI 患者发生 MACE 的 ROC 曲线诊断的 AUC 达 0.718。Backhaus 等15进一步研究发现，AMI 患者梗死相关动脉的总应变、GLS 均是MACE 的独立预测因子。尽管越来越多研究试图证实 GLS 在 AMI 患者预后中的应用价值，但目前仍缺乏统一的诊断范围和临界值标准。究其原因，主要是因为 GLS 仅反映心肌的应变能力，却不能反映心肌的微循环灌注和能量代谢水平16。GWI、GCW、GWW 和 GWE 是 PSL 的主要定量参数，能客观、准确地评估心肌做功效率，综合反映心肌细胞的微循环灌注和能量代谢水平。其中 GWI表示所有心肌做功的总和，GCW 表示有效做功，GWW 表示无效做功，GWE=GCW/（GCW+GWW）。刘艳红等17研究指出，PSL 参数变化能够准确反映AMI 患者经皮冠状动脉介入治疗后的心肌微灌注水平。Wang 等18对 98 例初次行经皮冠状动脉介入治疗的前壁 STEMI 患者进行 3 个月随访，结果显示33%的患者存在左心室重构，术后 2472 h、3 个月的整体和罪犯区域 GWI、GCW、GWE 均明显下降，以 GWE、GCW 的差异最大；其中随访 3 个月的整体和罪犯区域 GWI、GCW、GWE 较术后 2472 h 有明显改善，但是左心室重构患者的改善不明显。此外，GWE 差值与早期左心室重构以及术后心力衰竭、MACE 的发生风险密切相关。这提示心肌梗死再灌注后，左心室重构患者的心肌做功分布更加不均匀。本研究作多因素 Cox 回归模型分析显示，年龄、基线Syntax 评分、GLS、GWE 是 AMI 患者发生 MACE 的独立影响因素。最后作 ROC 曲线分析显示，GLS、GWE 对 AMI 患者随访 1 年内发生 MACE 均有较高的预测效能，GLS-18.6%或 GWE90.7%提示MACE 发生风险较高。综上所述，基于 2D-STI 的 PSL 技术能较好地评估心肌做功效率，其中 GLS、GWE 对 AMI 患者随访 1 年内发生 MACE 具有较高的预测价值。参考文献1Jenca D,MelenovskvV,Stehlik J,et al.Heart failure after myocar-dial infarction:incidence and predictorsJ.ESC Heart Fail,2021,8(1):222-237.DOI:10.1002/ehf2.13144.2Konijnenberg LSF,Damman P,Duncker DJ,et al.Pathophysiologyand diagnosis of coronary microvascular dysfunction in ST-eleva-tion myocardial infarctionJ.Cardiovasc Res,2020,116(4):787-805.DOI:10.1093/cvr/cvz301.3孙世杰,刘冲,田家玮.左室压力-应变环评价心肌做功在射血分数保留型心衰中的应用价值J.中国超声医学杂志,2022,38(7):779-782.DOI:10.3969/j.issn.1002-0101.2022.07.015.4张鑫媛,李一丹,秦芸芸,等.左室压力-应变环定量评价肺动脉高压患者心肌做功的临床研究J.中国超声医学杂志,2021,37(12):1369-1373.DOI:10.3969/j.issn.1002-0101.2021.12.013.5薛婷,张鹏英,陈允安,等.超声心动图研究新视角:无创左室压力-应变环J.临床心血管病杂志,2021,37(6):507-511.DOI:10.13201/j.issn.1001-1439.2021.06.003.6Liao PD,Chen KJ,Ge JB,et al.Clinical practice guideline of inte-grative Chinese and western medicine for acute myocardial infarc-tionJ.Chin J Integr Med,2020,26(7):539-551.DOI:10.1007/s11655-019-3154-z.7秦芸芸,李一丹,吴小朋,等.左心室压力-应变环对非 ST 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