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经验交流
磁共振对急性ST段抬高型心肌梗死介入术后左心功能改善的预测价值
王佳丽 孔莹 孙小伶 张超 张敏 徐凯

Cite this article as: Wang JL, Kong Y, Sun XL, et al. Predictive value of MRI for cardiac function improvement after intervention in acute myocardial infarction patients[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2022, 13(2): 87-90.本文引用格式:王佳丽, 孔莹, 孙小伶, 等. 磁共振对急性ST段抬高型心肌梗死介入术后左心功能改善的预测价值[J]. 磁共振成像, 2022, 13(2): 87-90. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.02.018.


[摘要] 目的 探讨心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)多参数对ST段抬高型心肌梗死(ST-elevation myocardial infarction,STEMI)急诊经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention,PCI)术后心功能恢复不良的预测价值。材料与方法 回顾性分析52例初次诊断为STEMI于急诊行PCI患者资料,且术后1周内CMR提示左心室射血分数(left ventricle ejection fraction,LVEF)<50%。术后3~4个月复查CMR,根据其LVEF分为心功能未恢复组(LVEF<50%)和心功能恢复组(LVEF≥50%)。对比两组患者临床资料和两次CMR参数,回归模型分析CMR参数对患者短期心功能恢复的预测价值。结果 本研究STEMI急诊PCI术后心功能不全者中50%患者短期内心功能恢复。心功能未恢复组PCI术后48 h内超敏肌钙蛋白T水平、肌酸激酶同工酶水平、急性期心肌梗死面积、透壁程度和微血管阻塞均高于心功能恢复组(P<0.05)。Logistic回归分析显示,年龄≥60岁(P=0.017,OR=7.053,95% CI:1.413~35.211)和透壁性心肌梗死(P=0.040,OR=5.913,95% CI:1.065~32.835)是预测心功能恢复不良的独立影响因素。结论 年龄≥60岁和急性透壁性心肌梗死是STEMI患者PCI术后心功能不全者短期心功能恢复不良的独立预测因素。
[Abstract] Objective To investigate the prognostic value of cardiac magnetic resonance multiparameter in patients with acute ST segment elevation myocardial infarction (STEMI) underwent primary percutaneous coronary intervention (PCI).Materials and Methods STEMI patients who underwent emergency PCI in the Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University from Sep 2019 to Mar 2021 were retrospective analyzed, and CMR examination was performed within 1 week after surgery, 52 patients with left ventricular ejection fraction (LVEF)<50% were selected. The 52 patients underwent CMR examination again 3-4 months after PCI, and were divided into LVEF<50% group and LVEF≥50% group according to follow-up LVEF. Clinical data and all CMR parameters (LVEF, myocardial infarction size, transmurality, microcirculation obstruction) were compared between the two groups, and Logistic regression model was used to analyze the predictive value of CMR parameters on cardiac function recovery after PCI in acute STEM patients.Results In this study, 50% of the patients with cardiac dysfunction after STEMI emergency PCI recovered short-term cardiac function. In LVEF<50% group, the level of hypersensitive troponin T level and creatine kinase within 48 hours after PCI, infarct size, transmurality and microvascular obstruction (MVO) in the baseline CMR were all higher than those in LVEF≥50% group. P values were all<0.05. Logistic regression analysis showed that age≥60 (P=0.017, OR=7.053, 95% CI: 1.413-35.211) and transmural myocardial infarction (P=0.040, OR=5.913, 95% CI: 1.065-32.835) were independent factors for predicting poor cardiac function recovery.Conclusions The elderly and acute transmural myocardial infarction are independent predictors of poor short-term cardiac function recovery in STEMI patients with cardiac dysfunction after PCI.
[关键词] 心肌梗死;经皮冠状动脉介入术;心脏磁共振;心功能恢复
[Keywords] myocardial infarction;percutaneous coronary intervention;cardiac magnetic resonance;cardiac function recovery

王佳丽 1   孔莹 1   孙小伶 1   张超 1   张敏 2   徐凯 1*  

1 徐州医科大学附属医院影像科,徐州 221000

2 徐州医科大学附属医院心内科,徐州 221000

徐凯,E-mail:xkpaper@163.com

作者利益冲突声明:全体作者均声明无利益冲突。


基金项目: 中华国际医学交流基金会SKY影像科研基金 Z-2014-07-1912-24
收稿日期:2021-10-14
接受日期:2022-01-24
中图分类号:R445.2  R542.22 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2022.02.018
本文引用格式:王佳丽, 孔莹, 孙小伶, 等. 磁共振对急性ST段抬高型心肌梗死介入术后左心功能改善的预测价值[J]. 磁共振成像, 2022, 13(2): 87-90. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.02.018

       ST段抬高型心肌梗死(ST-elevation myocardial infarction,STEMI)发病急、病程短、死亡率高 [1]。急性心肌梗死后首要任务是责任血管再通,在发病12 h内给予患者经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)可以明显缩小心肌梗死范围、预防梗死后心室重构,保护心功能[2, 3]。尽管随着PCI治疗的广泛开展,STEMI患者死亡率显著下降,但PCI术后心功能不全发生率仍很高[4]。PCI术后心肌缺血、高龄、前壁心肌梗死、责任血管近端病变等可导致左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)的下降[5, 6],LVEF的恢复多在STEMI血运重建后早期阶段(2~7天),在急性心肌梗死3个月后LVEF出现进一步提升的可能性较小[7],因此密切随访PCI术后3月内患者心功能情况,对STEMI患者长期预后有重要的临床意义。

       心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)通过对心脏结构解剖、心肌功能、灌注情况的“一站式”成像和同期评估,为评估患者心肌受损程度提供有利证据,在STEMI患者预后风险分层评估中亦发挥重要作用[2, 3]。既往已有大量关于CMR对急性心肌梗死后主要心血管不良事件发生的预测研究,Stone等[8]的一项多中心研究发现,急性心肌梗死面积与1年内患者因心衰所致的死亡和住院密切相关,而Kranenburg等[9]研究结果显示,微血管阻塞(microvascular obstruction,MVO)阳性而非心肌梗死面积,是STEMI患者PCI术后2年发生主要不良事件的预测因子。目前CMR评价PCI术后心功能不全患者短期心功能恢复的研究较少。故本研究旨在运用CMR的不同参数量化评估其对STEMI急诊PCI术后心功能不全者短期心功能恢复的预测价值,从而为临床医师早期对STEMI患者病情评估、预防严重不良事件提供决策。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       本研究方案经徐州医科大学附属医院伦理委员会批准,批准文号XYFY2021-KL045-01,免除受试者知情同意。回顾性分析2019年9月至2021年3月入徐州医科大学附属医院急诊PCI治疗STEMI患者资料。纳入标准:(1)符合2019年《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》[10]急性STEMI诊断标准;(2)首次发生STEMI;(3)出现症状后12 h内行PCI治疗;(4) PCI术后7天内(急性期) CMR提示左室射血分数LVEF<50%。(5)患者PCI术后3~4个月(恢复期)复查CMR。排除标准:CMR图像质量不满足诊断要求者。

1.2 磁共振检查方法及图像后处理

       采用飞利浦3.0 T全数字磁共振扫描仪(Ingenia,Philips Healthcare,Best,Netherlands),表面体线圈和后片脊柱线圈联合使用。所有图像均通过心电门控和屏气采集。扫描序列包括两腔心、三腔心、四腔心及短轴的电影序列,黑血序列,短轴静息态灌注成像[静脉注射钆喷酸葡胺对比剂(拜耳药业,德国),0.15 mmol/kg,注射速率3 mL/s,后给予等量生理盐水冲洗],以及注射对比剂10~15 min后行两腔心、三腔心、四腔心及短轴延迟增强检查(late-gadolinium enhancement,LGE),短轴位覆盖整个左心室。电影序列参数:视野350×350 mm;TR/TE 2.6/1.3 ms;翻转角45°;层厚8 mm。LGE序列参数:TR/TE 3.0/6.1 ms;翻转角25°;层厚8 mm。

       CMR图像后处理采用CVI 42软件(Circle Cardiovascular Imaging,加拿大),由2名有经验的中级医师采用双盲方式独立完成,遇到分歧时,通过协商达成一致。通过短轴电影序列得到LVEF,通过LGE图像评价心肌梗死面积、透壁程度及MVO。LGE图像上将延迟强化区域定义为信号强度大于同一层面远侧正常心肌信号强度的5个标准差的区域,MVO区域定义为LGE图像上高信号区域内的低信号区域。梗死面积(infarct size,IS)及MVO分别定义为延迟强化区域体积及MVO体积占左心室总体积的百分比[11]。透壁程度为所有透壁度>0%的强化节段透壁程度的平均值[12],见图1。定义透壁性心肌梗死:心内膜到心外膜全层心肌延迟强化;非透壁性心肌梗死:仅心内膜下心肌或心内膜下及中层心肌延迟强化。

图1  1A~1C 男,41岁,突发胸痛6 h入院后诊断STEMI,冠脉造影示左前降支近段管腔约100%狭窄,置入支架一枚。术后6日CMR检查:1A:短轴电影序列上勾画左室内外膜,计算LVEF=40%;1B:LGE图像上梗死面积及MVO勾画及计算(箭)。以蓝色线条内正常远隔心肌为参考标准,定义平均值+5倍标准差区域为LGE (即黄色区域),LGE区域内低信号橘色区为MVO;1C:术后98天复查CMR,示MVO阴性,LVEF=45%。1D~1F 男,47岁,突发胸痛10 h入院后诊断STEMI。术后4日CMR检查:1D:左室下壁心肌梗死(箭),MVO阴性,梗死透壁程度=30%。1E、1F:CVI软件自动将左室心肌平均分50个节段,计算每个节段的梗死透壁度。该患者术后104天CMR示LVEF=60%。

1.3 统计学分析

       统计学分析采用SPSS 22.0软件完成。连续定量资料以均数±标准差表示。定量资料组间比较采用独立样本t检验或非参数Mann-Whitney U检验,定性资料组间比较采用卡方检验。进行单因素和多因素Logistic回归分析,计算OR值和95%置信区间(CI)。采用ROC曲线分析确定CMR参数预测左心室功能恢复的敏感度、特异度和曲线下面积。所有分析中,以双侧检验值P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本资料

       本研究共纳入52例因STEMI入院行急诊PCI,且术后急性期CMR提示左心功能不全(急性期EF<50%)。52例STEMI患者的平均年龄为(56±12)岁,其中男42例,女10例。根据恢复期CMR中LVEF是否≥50%作为分组变量[13],将患者分为心功能恢复组(恢复期LVEF≥50%,26例)和心功能未恢复组(恢复期LVEF<50%组,26例)。心功能未恢复组PCI术后48 h内超敏肌钙蛋白(high-sensitivity cardiac troponin-T,hs-cTnT)和肌酸激酶同工酶(creatine kinase-myocardial band,CK-MB)峰值明显高于心功能恢复组。心功能未恢复组中糖尿病患者比例较高(P<0.05),见表1

表1  入组ST段抬高型心肌梗死患者基本临床资料

2.2 两组患者两次CMR观察指标比较

       两组患者恢复期心肌IS、MVO及透壁程度较急性期均有好转,且心功能恢复组IS的改善优于心功能未恢复组(P=0.036)。在急性期及恢复期CMR,心功能恢复组IS、MVO及透壁程度均小于心功能未恢复组(P<0.05),见表2

表2  两组间心肌梗死面积、微循环阻塞及梗死透程壁度的比较及变化

2.3 CMR参数预测左室功能改善

       单因素Logistic方差分析中为避免遗漏重要的变量,以检验值P<0.1为标准,将年龄≥60岁,hs-cTnT、CK-MB、急性期IS、MVO阳性、透壁性心肌梗死纳入多因素Logistic方差分析,结果显示,患者年龄≥60岁和透壁性心肌梗死是PCI术后心功能不全者短期心功能恢复不良的独立影响因素。患者年龄≥60岁PCI术后短期心功能恢复不良的概率是60岁以下患者的约7倍,(P=0.017,OR=7.053,95% CI:1.413~35.211)。透壁性心肌梗死患者PCI术后短期心功能恢复不良的概率是非透壁性心肌梗死的约6倍(P=0.040,OR=5.913,95% CI:1.065~32.835),见表3

表3  STEMI患者PCI术后心功能不全者左心功能恢复的logistic回归分析

3 讨论

       本研究通过CMR评估STEMI急诊PCI术后心功能不全者短期心功能的恢复情况。研究结果显示:(1) STEMI患者急诊PCI术后短期心功能改善者急性心肌梗死面积、透壁程度及MVO面积均高于心功能未改善组;(2)患者年龄≥60岁和透壁性心肌梗死是STEMI患者急诊PCI术后短期心功能恢复不良的独立预后因素。本研究结果对于临床医师早期评估STEMI急诊PCI术后心功能不全者的病情危险程度以及预后预测中具有潜在临床价值。

3.1 MVO阳性对左室功能恢复的影响

       目前,国内外关于MVO对急性心肌梗死患者预后预测价值的研究已有文献报道,且其研究结果表明MVO是急性心肌梗死患者PCI术后主要心血管不良事件的独立预测因素[9,14]。MVO的发生主要涉及缺血性损伤、再灌注损伤、远端微血管栓塞等[15, 16],微血管完整性遭到破坏无法保证心肌活性,心功能继而遭到损害。本研究结果与既往研究结果有差异,由于本研究针对急性心肌梗死PCI术后心功能不全患者,研究对象中MVO的发生率较高,虽然PCI术后短期内心功能未恢复组患者MVO的百分比明显高于心功能恢复组,但是,由于MVO发生率较高,MVO阳性并不是PCI术后短期心功能恢复不良的独立预测因子。但MVO阳性仍提示即使心外膜下冠状动脉及时成功开通,PCI术后患者受益程度有所下降。

       本研究中入组患者于急诊PCI术后1周内及4个月分别行两次CMR检查,两次CMR检查采用同一磁共振设备,检查序列及参数、对比剂的使用方案完全相同,尽量排除设备原因等造成的混杂因素。对患者两次检查中MVO的百分比分析后发现在PCI术后3个月MVO的百分比较急性期明显缩小,这表明微循环阻塞可以随时间发生动态变化,MVO是急性心肌梗死早期阶段的突出表现,随着冠脉责任血管再通后心肌血流灌注的改善,微血栓栓塞的逐渐消融,血流动力学逐渐改善。

3.2 心肌梗死面积和透壁程度对左室功能恢复的影响

       既往研究中,急性心肌梗死面积是影响STEMI患者预后的独立影响因素[2, 3],较大面积的心肌梗死和心肌损伤,常伴随LVEF的明显下降,心功能不全发生率较高。本研究中,心功能未恢复组IS大于心功能恢复组,但多因素回归中分析IS对PCI术后心功能不全者短期心功能恢复的预测能力时,P>0.05,这可能与本研究中研究对象的选取有关。本研究的研究对象PCI术后发生心功能不全患者较PCI术后心功能正常患者可能心肌梗死面积更大,所以对短期内心功能恢复的预测能力下降,这方面的研究还需要进一步深入的探讨。

       急性心肌梗死发生后,自心内膜下纵向肌纤维、斜向纤维和周向纤维依次受累,透壁性心肌梗死患者心肌受损范围更大,继而影响心肌应变、左室重构和左室收缩功能。本研究中心肌梗死透壁程度独立预测PCI术后短期心功能恢复情况,提示随着心肌梗死透壁程度的增加,局部心肌收缩能力恢复的可能性逐步降低。回归分析显示透壁性心肌梗死心功能恢复不良的概率约是非透壁性心肌梗死的6倍,这与Kim等[17]的研究结果类似,该研究结果指出心肌梗死透壁程度≤25%时,约72%心肌节段能恢复收缩功能,而透壁程度>75%时仅约2%能恢复收缩功能。

3.3 患者年龄和血清学指标与左室功能恢复的相关性

       虽然普遍认为STEMI在年轻人的发生率较老年人高,但高龄仍是影响STEMI患者预后的重要风险因素之一[18]。本研究中年龄≥60岁STEMI患者PCI术后心功能恢复不良的概率约是60岁以下患者的7倍,与既往研究结果类似[19, 20]。老年人基础疾病较多,脏器功能不同程度的衰减,PCI介入治疗的风险较高,因此,术后致残率和病死率较高。

       hs-cTnT和CK-MB是临床常用的检测心肌细胞损伤的血清学指标。hs-cTnT和CK-MB水平可预测术后长期左室功能障碍和死亡风险,尤其是当cTnT>3500 ng/L时[21, 22]。本研究中心功能未恢复组hs-cTnT和CK-MB水平均显著高于心功能恢复组,在Logistic回归分析中,hs-cTnT和CK-MB水平虽然与心功能恢复有一定关系,但并不是心功能恢复的独立影响因素,这可能与随访时间较短,样本量较小有关。

3.4 本研究的局限性

       LVEF是STEMI患者PCI术后患者心功能改善的常用评价指标之一,临床上LVEF正常范围为50%~70%,有研究[23]采用LVEF增加≥5%作为心功能恢复的标准,该标准可排除个体间差异,但是影响LVEF的因素较多,如急性期心肌酶水平、C-反应蛋白等[6,21],因此,单纯的数值增加不能全面评估左室功能的改善。本研究参考Daniel[11]的分组方法以PCI术后4月LVEF是否≥50%作为心功能是否恢复的标准,虽然没有排除个体间差异,具有一定的不足之处,尤其对于急性期LVEF很低(≤35%)的患者,但本研究中急性期LVEF≤35%的入组患者很少,因为该部分患者多因基础心功能较差无法完成CMR扫描。此外,本研究为单中心研究,研究样本量相对较少,随访时间较短,可能缺乏代表性,因此其结论有待进一步大规模的临床研究证实。

       综上所述,STEMI患者急诊PCI术后短期心功能未改善者心肌梗死面积、透壁程度及MVO面积均高于心功能改善组。患者年龄≥60岁和透壁性心肌梗死是STEMI患者PCI术后短期内心功能恢复不良的独立预测因子。对于该部分患者应加强临床随访管理,早期干预,改善患者临床预后。

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