超声心肌声学造影定量与冠状动脉血流参数在冠心病诊断中的应用

韩卫卫,胡 钦,翟 珊,计 承,周 峰,刘金波

冠心病是由于冠状动脉粥样硬化引起管腔病理性狭窄、阻塞，导致心肌细胞发生缺血缺氧性改变，最终导致心脏功能性或器质性病变，诱发一系列心脏疾病，临床主要表现及预后与患者冠状动脉硬化狭窄范围、病变支数密切相关，常以心前区突发性疼痛为主，疼痛感觉强烈，自觉压榨性绞痛[1-2]。冠心病诱发因素诸多，在各类致病因素作用下，诱发冠状动脉狭窄、阻塞，发生心绞痛、心肌梗死而危及生命安全[3-4]。现阶段，冠心病的“预防”与早期诊断已经成为临床研究课题重点方向[5]。超声心动图技术以无创简便、可重复等优势在临床发挥重要作用，已经从简单的评估发展至定性定量，利于检查者对受检者病情的精确评估；另外心脏超声造影技术有助于对心肌缺血情况的判定[6-7]。为增强临床冠心病早期确诊准确性，考虑能否将上述两种检查手段联合，故本研究通过将超声冠状动脉血流动力学及心肌声学造影联合用于冠心病的诊断，旨在提高早期检出率，以利于早诊断、早治疗。

1 资料与方法

1.1临床资料 回顾性分析我院2019年1月—2021年1月收治的高度疑似冠心病135例的临床资料。纳入标准：未合并因糖尿病、高血压病等基础疾病导致的血管病变；各项常规检查结果均正常；临床病历资料保存完善。排除标准：伴自身免疫系统疾病；合并恶性肿瘤；合并甲状腺功能异常。135例中男72例，女63例；年龄45～76(60.52±5.12)岁；体质量50～84(67.15±5.24)kg；受教育程度：初中及以下31例，中专或高中26例，大专及以上78例。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2方法及观察指标

1.2.1超声冠状动脉血流动力学检查：仪器为GE Vixid 7合GE Vivid 7-Dimension超声显像仪M3S探头，频率：1.7～3.4 MHz，模式：心脏冠状动脉成像模式。操作方法：参照文献[8]中的方法，患者左侧卧位，在胸骨左侧心前区，顺冠状动脉生理解剖走向进行多切面多角度扫查，多节段、多切面显示回旋支、前降支及右冠状动脉的彩色血流，标记出冠状动脉狭窄处血流速度最快处为经胸冠状动脉超声舒张期峰值血流(PDV)及远端最慢血流速(PDVDIS)，计算其比值(PDV/PDVDIS)。

1.2.2超声心肌声学造影定量检查：仪器为飞利浦IE33型实时三维超声诊断仪。操作方法：患者仰卧位，调整超声造影模式，将诺维造影剂经左肘静脉均匀注入，并用生理盐水冲管，当心肌内被造影剂充填后，触发高能量脉冲，破坏造影剂微泡，并采集15个心动周期的心尖四腔、两腔观及心尖左心室长轴观，利用美国心脏超声学会的16段划分法采集并分析图像，计算出造影剂最大微泡数量(A)值与充填速度(β)值。

1.2.3冠状动脉造影结果评估：根据《临床冠心病诊断与治疗指南》[9]与冠状动脉造影结果分组，将无冠状动脉病变的患者纳入无病变组；有冠状动脉病变、狭窄率<50%，未见血流动力学改变纳入冠状动脉粥样硬化病变组；确诊冠状动脉病变，且目标血管中只发现1支血管病变，且狭窄率>50%者纳入单支病变组；确诊冠状动脉病变，检出至少2支血管病变，且狭窄率>50%纳入多支病变组。若为左冠状动脉主干病变，无论是否存在左回旋支、左前降支狭窄,均记为2支血管病变。

1.2.4冠状动脉狭窄程度评估：采用Gensini积分[10]定量分析，即0分为无狭窄；1分为狭窄率≤25%；2分为狭窄率25%～50%；4分为狭窄率50%～75%；8分为狭窄率75%～90%；16分为狭窄率90%～99%；32分为狭窄率>99%。各分支积分=冠状动脉狭窄节段×相应系数。根据冠状动脉病变最终积分分为轻度<21分；中度21～40分；重度40～100分；极重度≥100分。

2 结果

2.1冠状动脉病变情况 135例疑似冠心病患者在经冠状动脉造影检查后，无冠状动脉病变、冠状动脉粥样硬化病变、单支病变、多支病变者分别为25、40、50、20例，占比分别为18.52%、29.63%、37.04%、14.81%。

2.2超声冠状动脉血流参数及心肌声学定量分析 多支病变组、单支病变组、冠状动脉粥样硬化病变组PDV、PDV/PDVDIS水平均高于无冠状动脉病变组，且多支病变组、单支病变组高于冠状动脉粥样硬化病变组，多支病变组高于单支病变组(P<0.05)。多支病变组、单支病变组、冠状动脉粥样硬化病变组A值、β值均低于无冠状动脉病变组，且多支病变组、单支病变组低于冠状动脉粥样硬化病变组，多支病变组低于单支病变组(P<0.05)。见表1。

表1 不同冠状动脉病变程度患者超声经胸冠状动脉血流参数及心肌声学定量比较

2.3冠状动脉血流参数与心肌声学定量参数的相关性分析 经Spearman相关性检验结果显示，PDV、PDV/PDVDIS均与A值、β值呈负相关(P<0.05,P<0.01)。见表2。

表2 冠状动脉血流参数与心肌声学定量参数的相关性分析

2.4冠状动脉血流参数及心肌声学造影定量预测冠心病的效能 将入组患者PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值水平分别作为检验变量，以是否发生冠状动脉病变作为因变量(冠状动脉病变：有=1，无=0)，绘制ROC曲线(见图1)，结果显示，PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值预测冠心病发生风险的AUC分别为0.862、0.726、0.862、0.747，其中PDV、A值均>0.8，较理想。依据ROC曲线得出PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值的最佳截断值分别为33.493 cm/s、1.934、10.302、0.916。见表3。

图1 冠状动脉血流参数及心肌声学造影定量预测冠心病的ROC曲线

表3 冠状动脉血流参数及心肌声学造影定量对冠心病的预测效能分析

3 讨论

冠状动脉病变评估金标准为冠状动脉造影，但因价格贵、有创伤性等造成临床部分患者接受度不高。多项报告显示，心血管疾病患者常伴有不同程度的动脉弹性改变，其中血管硬化、粥样硬化斑块是动脉弹性减退的重要表现，体循环中，动脉粥样硬化主要涉及大中动脉，如股动脉、颈动脉、冠状动脉等[11-13]。动脉壁的慢性炎症过程是动脉粥样硬化的病理特点，该病变起始于动脉壁内层，在局部由于脂质沉积、复合糖类聚集、钙沉着等，内膜脂质出现条纹并发生动脉中层退变，继而形成斑块，若早期无法及时、有效控制，将导致局部形成血栓、斑块破裂[14-16]。由此可见，早期评估冠状动脉病变患者的冠状动脉病变程度对指导早期治疗、改善预后尤为关键。

冠状动脉狭窄、堵塞导致心肌血供减少，血氧平衡被打破，心肌发生缺血缺氧性损伤，故临床了解心肌微循环灌注对冠心病早期诊断与评估具有重要意义。本研究结果显示，多支病变组PDV、PDV/PDVDIS水平最高，其余3组由高至低依次为单支病变组、冠状动脉粥样硬化组、无冠状动脉病变组。表明冠状动脉血流动力学与冠状动脉病变关系密切。分析原因可能为，生理情况下，心肌供血主要由内径细小的微血管扩张、收缩来调节，当冠状动脉发生病理性改变时，远端微血管可出现代偿性改变，确保静息状态下，心肌血液供应，故血流速度较快，血流峰值较高，此时若对病变冠状动脉不加以干预治疗，随着冠状动脉病变逐渐加重，病变远端的微血管发生最大程度的代偿性改变，仍无法满足心肌正常需求时，临床则表现为心肌缺血性损伤[17-19]。可见，早期对冠状动脉血流动力学进行监测评估，对冠状动脉病变早期诊断尤为重要。但因冠心病的发生、发展受到较多因素的影响，患者合并症也相对较多，故单纯依赖冠状动脉血流动力学评估冠状动脉病变情况较为片面，随着造影技术不断发展、应用，常用的冠状动脉造影无法显示直径<100 μm的侧支血管，且主要体现造影剂填充内腔的改变，提供关于冠状动脉血管壁的信息相对较少，尤其是合并冠状动脉粥样硬化斑块时，局部管壁的扩张并不会导致管腔变化，造成漏诊，心肌声学造影定量分析在评估心肌血流灌注方面价值较高[20-22]。本研究结果显示，多支病变组A值、β值最低，其余3组由低至高依次为单支病变组、冠状动脉粥样硬化组、无冠状动脉病变组，表明心肌声学定量分析在冠心病早期诊断方面价值显著。β值反映局部血流速度，A值反映局部微血管密度，利于检查者规划评估局部心肌血流情况。肖青叶和李蓬[23]研究发现，冠心病患者A值、β值较非冠心病患者低，且冠心病患者冠状动脉病变支数、狭窄程度与A值、β值呈负相关，表明心肌声学造影定量分析可精确评估冠心病患者心肌微循环灌注状态。

本研究进一步经Spearman相关性分析结果显示，PDV、PDV/PDVDIS均与A值、β值呈负相关。ROC曲线结果显示，PDV、PDV/PDVDIS、A值、β值分别预测冠心病发生风险的AUC分别为0.862、0.726、0.862、0.747，其中PDV、A值预测价值较理想。由此推测对疑似冠心病患者，可通过评估冠状动脉血流动力学改变情况与心肌声学造影定量分析，以提高冠心病早期检出率。但本研究仍存在一定局限，因冠心病是诸多因素共同参与导致的结果，患者自身合并症可能会对研究结果产生影响，此外本研究纳入的样本量有限，故此研究结论真实性还应在未来通过更为仔细的试验设计及精确的数据处理来进一步完善。

综上所述，超声冠状动脉病变血流动力学与心肌声学造影定量分析参数与冠心病患者冠状动脉病变程度显著相关，临床可将其用于冠心病早期冠状动脉病变的评估与诊断。