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临床研究
心脏磁共振特征追踪技术对急性心肌梗死介入术后院内MACE预后价值的多中心研究
张宇 卢璐 徐俊伟 郑勇强 于小利 殷常青 王治

Cite this article as: ZHANG Y, LU L, XU J W, et al. Multi-center study on the prognostic value of cardiac magnetic resonance feature tracking technique for MACE after percutaneous coronary intervention in patients with acute myocardial infarction during hospitalization[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2023, 14(5): 123-131.本文引用格式:张宇, 卢璐, 徐俊伟, 等. 心脏磁共振特征追踪技术对急性心肌梗死介入术后院内MACE预后价值的多中心研究[J]. 磁共振成像, 2023, 14(5): 123-131. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2023.05.022.


[摘要] 目的 探讨心脏磁共振特征追踪(cardiac magnetic resonance feature tracking, CMR-FT)技术在急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)介入术后院内主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events, MACE)中的预后价值。材料与方法 招募自2019年01月至2022年11月收治的300例AMI患者为研究对象,根据是否发生MACE分为两组,即MACE组(n=79)和对照组(n=221)。两组患者均在发病12 h内行经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention, PCI),术后48~72 h行CMR检查,同时监测住院2周内MACE。比较两组基线资料和心肌应力参数,通过Cox回归分析心肌应变力参数中AMI介入术后院内MACE的独立预测因子,并绘制受试者工作特征曲线评估心肌应变力参数的诊断效能。结果 通过多因素Cox回归分析发现,心脏MRI应变力参数中左室整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS)、左室整体周向应变(global circumferential strain, GCS)是AMI介入术后院内MACE的独立预测因子,风险比(hazard ratio, HR)分别为1.24 [95%置信区间(confidence interval, CI):1.09~1.37]、1.17(95% CI:1.08~1.22),P均<0.001;其中GLS诊断效能最佳,曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.882(95% CI:0.706~0.991),GLS临界值选取-11.9%,当GLS<-11.9%时(小于其绝对值),MACE发生率明显增加,敏感度为89%,特异度为82%,约登指数为0.80;GCS诊断效能次之,AUC为0.735(95% CI:0.631~0.958),GCS临界值选取-17.8%,当GCS<-17.8%时(小于其绝对值),MACE发生率明显增加,敏感度为78%,特异度为65%,约登指数为0.75。Kaplan-Meier曲线分析发现,GLS<-11.9%患者总生存率低于GLS≥-11.9%患者(P<0.05),GCS<-17.8%患者总生存率低于GCS≥-17.8%患者(P<0.05)。结论 CMR-FT技术对AMI患者PCI术后院内MACE具有较高的预后价值,可辅助临床早期预测和防治心肌梗死后院内MACE的发生,改善心肌梗死患者近期预后。
[Abstract] Objective To investigate the prognostic value of cardiac magnetic resonance feature tracking (CMR-FT) technique in major cardiovascular adverse events (MACE) in hospital after interventional therapy for acute myocardial infarction (AMI).Materials and Methods Three hundred patients with AMI admitted from January 2019 to October 2022 were selected as study subjects. They were divided into two groups according to whether MACE occurred, namely, MACE group (n=79) and control group (n=221, non MACE group). Both groups of patients underwent percutaneous coronary intervention (PCI) within 12 hours of onset, and CMR was performed 48-72 hours after operation. At the same time, MACE were monitored within 2 weeks of hospitalization. The baseline data and myocardial strain parameters of the two groups were compared. The independent predictors of MACE in the hospital after intervention therapy for AMI were analyzed by Cox regression, and the diagnostic efficacy of myocardial strain parameters was evaluated by drawing the subject's working characteristic curve.Results Cox regression analysis showed that the left ventricular global longitudinal strain [GLS, hazard ratio (HR): 1.24, 95% confidence interval (CI): 1.09-1.37, P<0.001] and the left ventricular global circumferential strain (GCS, HR: 1.17, 95% CI: 1.08-1.22, P<0.001) were independent predictors of adverse cardiovascular events after percutaneous coronary intervention in patients with AMI. The diagnostic efficacy of GLS was the best, area under the curve (AUC) was 0.882 (95% CI: 0.706-0.991), and the cut-off value of GLS was -11.9%. When GLS<-11.9% (less than its absolute value), the incidence of MACE was significantly increased, with sensitivity of 89%, specificity of 82%, and Youden index of 0.80. The diagnostic efficacy of GCS was the second, AUC was 0.735 (95% CI: 0.631-0.958), and the cut-off value of GCS was -17.8%. When GCS<-17.8% (less than its absolute value), the incidence of MACE was significantly increased, with sensitivity of 78%, specificity of 65%, and Youden index of 0.75. Kaplan-Meier curve analysis showed that the overall survival rate of patients with GLS<-11.9% was lower than that of patients with GLS≥-11.9% (P<0.05), and the overall survival rate of patients with GCS<-17.8% was lower than that of patients with GCS≥-17.8% (P<0.05).Conclusions CMR-FT technique has a high prognostic value for MACE in the hospital after PCI in AMI, it can assist in early clinical prediction and prevention of MACE during hospitalization after myocardial infarction, and improve the short-term prognosis of patients with myocardial infarction.
[关键词] 冠心病;急性心肌梗死;心血管不良事件;磁共振成像;特征追踪技术;疗效预测
[Keywords] coronary heart disease;acute myocardial infarction;major adverse cardiovascular events;magnetic resonance imaging;feature tracking technique;efficacy prediction

张宇 1   卢璐 2   徐俊伟 3*   郑勇强 1   于小利 2   殷常青 1   王治 3  

1 南通大学附属江阴医院 江阴市人民医院放射科,无锡 214431

2 江苏省中医院 南京中医药大学附属医院放射科,南京 210004

3 南京医科大学附属脑科医院 南京市胸科医院心血管内科,南京 210029

通信作者:徐俊伟,E-mail:christxjw@163.com

作者贡献声明:徐俊伟设计本研究的方案,对稿件重要内容进行了修改;张宇起草和撰写稿件,获取、分析或解释本研究的数据;卢璐、郑勇强、于小利、殷常青、王治获取、分析或解释本研究的数据,对稿件重要内容进行了修改;王治获得了国家自然科学基金资助,徐俊伟获得了南京医科大学科技发展基金资助;全体作者都同意发表最后的修改稿,同意对本研究的所有方面负责,确保本研究的准确性和诚信。


基金项目: 国家自然科学基金面上项目 81570365 南京医科大学科技发展基金一般项目 NMUB2020229
收稿日期:2022-12-07
接受日期:2023-04-28
中图分类号:R445.2  R542.2 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2023.05.022
本文引用格式:张宇, 卢璐, 徐俊伟, 等. 心脏磁共振特征追踪技术对急性心肌梗死介入术后院内MACE预后价值的多中心研究[J]. 磁共振成像, 2023, 14(5): 123-131. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2023.05.022.

0 前言

       急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是冠心病分型中最严重、最凶险的类型,已经成为人类致残和致死的主要病因之一[1, 2, 3]。虽然随着经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention, PCI)的发展与普及,心肌梗死后存活率有了一定程度的提高[4],但仍有部分AMI患者PCI术后出现院内主要心血管不良事件[5, 6](major adverse cardiovascular events, MACE),而MACE的发生往往是预后不佳的标志[7]。因此,如何精准预测、早期防治AMI患者PCI后MACE的发生成为当前心血管领域研究的热点和难点。心脏磁共振特征追踪(cardiac magnetic resonance feature tracking, CMR-FT)技术最早由伦敦国王学院SCHUSTER等[8]提出,用于心肌局部和整体功能及运动状态的精确测量,其不仅可以辅助心血管疾病的诊断,还可指导诸多心血管疾病的预后评价[9, 10, 11, 12],并且因其与心肌标记技术一致性好[13]、空间分辨率高、节省时间等优势[14, 15, 16]而受到广泛关注。近年来随着CMR-FT技术在心肌梗死当中的应用研究不断深入,已经被证实对AMI患者1年以上的中远期预后有重要的评估价值[17, 18]。研究发现[19],左室整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS)、整体周向应变(global circumferential strain, GCS)是心肌梗死后中远期MACE事件发生的独立预测因子,当GLS<-11.3%、受损心肌远端周向应变(circumferential strain, CS)<-25.8%或GCS<-18.3%时,MACE发生率明显增加。然而,心肌梗死发病后急性期(2周),尤其是起病48 h以内是MACE事件的高发期。但是CMR-FT技术在心肌梗死急性期预后中的应用尚未见文献报道,本研究旨在探讨CMR-FT技术对AMI介入术后急性期院内MACE的预后价值,为临床早期预测和防治AMI后院内MACE的发生提供参考,为改善AMI患者近期预后提供指导,为心脏磁共振(cardiac magnetic resonance, CMR)心肌应力参数正常值和异常值的标准制订提供一部分数据支撑。

1 材料和方法

1.1 临床资料

       于2019年01月至2022年11月在江阴市人民医院、江苏省中医院和南京医科大学附属脑科医院胸科院区招募AMI介入术后患者为研究对象。纳入标准:(1)所有患者均符合美国心脏病学会制订的《第四次心肌梗死全球统一定义(2018)》[20]的定义;(2)所有受试者均于发病12 h内行PCI治疗。排除标准:(1)既往有先天性心脏病、肥厚型心肌病、扩张性心肌病、瓣膜性心脏病、心包炎等其他心脏疾患;(2)幽闭恐惧症;(3)合并严重肝肾功能不全;(4)合并严重的血液系统疾病、感染性疾病者;(5)对比剂过敏;(6)恶性肿瘤患者;(7)精神异常或智力障碍等不能配合检查和随访者;(8)图像伪影严重影响观察。AMI介入术后具备以下任意一项即可诊断MACE[7]:(1)急性心力衰竭;(2)机械并发症;(3)恶性心律失常;(4)再发心肌梗死;(5)脑卒中;(6)死亡。根据是否发生MACE分为两组,即MACE组(n=81)和对照组(n=229),其中MACE组2例被剔除出组(1例未完成CMR检查即发生心源性猝死、1例合并肥厚型梗阻性心肌病),对照组8例被剔除出组(2例合并严重瓣膜性心脏病、1例合并先天性心脏病、2例合并肥厚型梗阻性心肌病、3例未能配合完成CMR检查),最终纳入统计分析的患者为MACE组79例、对照组221例。两组患者均在PCI术后48~72 h左右行CMR检查,住院治疗观察时间为2周。本研究遵守《赫尔辛基宣言》,并分别经江阴市人民医院伦理委员会[批准文号:〔2019〕伦审研第011号]、江苏省中医院伦理委员会(批准文号:2019NL-041-25)和南京脑科医院伦理委员会(批准文号:2019-KY001-19)批准,所有受试患者均在充分了解诊疗目的及风险的情况下,自愿参加并签署知情同意书。

1.2 CMR检查方法

       采用Philips MRI仪(Ingenia 3.0 T, Royal Dutch Philips Electronics Ltd., Netherlands)和GE MRI仪(Architect 3.0 T, General Electric Company, USA)对心脏进行扫描,分别使用dStream Torso体线圈和16通道大柔线圈,所有图像均通过心电门控和呼吸门控技术,于呼气末屏气后采集。

       Philips设备扫描方案:(1)心脏形态功能成像(心脏定位和心脏电影扫描)采用超快速平衡稳态自由进动序列(breath-hold SENSE balanced TEE cine scan, sBTFE_BH),视野(field of view, FOV)300 mm×300 mm,重复时间/回波时间(repetition/echo time, TR/TE)3.0/1.4 ms,翻转角45°,层厚8 mm,两腔心位、三腔心位、四腔心位电影扫描时间6 s,扫描层数1层,短轴位电影扫描时间6 s/层,扫描层数9层;(2)首过灌注成像采用DYN_STFE_multi_plane序列,高压注射器(OptiStar Elite, Liebel, USA)经肘静脉注射对比剂钆喷酸葡胺注射液(Magnevist, Bayer Healthcare, Germany, 批准文号:国药准字J20080064),剂量0.2 mmol/kg,注射速率4 mL/s,扫描和注射一同进行(注射对比剂后追加同流速10~20 mL生理盐水冲管),FOV 300 mm×300 mm,TR/TE 2.5/1.1 ms,翻转角15°,层厚8 mm,扫描时间1 min;(3)延迟强化扫描(late gadolinium enhancement, LGE)采用相位敏感的反转恢复序列(breath-hold phase sensitive inversion recoverr TFE, PSIR_TRE_BH),心肌灌注后追加团注对比剂,剂量为0.2 mmol/kg,注射速率为3.0 mL/s,延迟10~15 min扫描两腔心、四腔心及左室短轴位,FOV 300 mm×300 mm,TR/TE 2.5/1.1 ms,翻转角15°,层厚8 mm,扫描时间均为9 s/层,扫描层数分别为6层、6层、9层。

       GE Architect扫描方案:(1)心脏形态功能成像(心脏定位和心脏电影扫描)采用平衡稳态自由进动序列(fast imaging employing steady-state acquisition, FIESTA),FOV 400 mm×400 mm,TR/TE 3.5/1.6 ms,翻转角45°,层厚10 mm,两腔心位、三腔心位、四腔心位电影扫描时间6 s,扫描层数1层,短轴位电影扫描时间6 s/层,扫描层数9层;(2)首过灌注成像采用梯度回波序列(fast gradient recalled echo, FGRE),高压注射器(OptiStar Elite, Liebel, USA)注射对比剂(药品及方案同Philips设备扫描方案),FOV 300 mm×300 mm,TR/TE 3.7/1.3 ms,翻转角20°,层厚10 mm,扫描时间1 min;(3)LGE采用相位敏感的心肌延迟增强扫描序列(phase sensitive myocardial delayed enhancement, PSMDE),注射对比剂及方案同Philips设备扫描,扫描两腔心、四腔心及左室短轴位,FOV 400 mm×400 mm,TR/TE 7.1/3.3 ms,翻转角25°,层厚10 mm,扫描时间均为9 s/层,扫描层数分别为6层、6层、9层。

1.3 CMR图像分析

       由2名从事心血管影像诊断工作5年以上的放射科主治医生采用双盲法应用CVI 42软件(Version 5.14.2, Circle Cardiovascular Imaging Inc, Calgary, Alberta, Canada)对所有受试者的MRI图像以随机顺序独立进行后处理分析,软件自动识别和人工调整相结合;同时,由其中1名医师对相同资料再次进行重复测量,间隔时间1个月。

1.3.1 形态学和心功能参数测量

       利用左室短轴位电影图像计算左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、心脏指数、左心室收缩末期容积指数(left ventricular end-systolic volume index, LVESVI)、左心室舒张末期容积指数(left ventricular end-diastolic volume index, LVEDVI);利用左室短轴位LGE图像,分析梗死面积(infarct size, IS)。

1.3.2 心肌应力参数的测量

       将心脏长轴位二、三和四腔心和左室全部短轴位电影图像导入CVI 42软件进行应变分析,在舒张末期、收缩末期勾画左心室心内膜及心外膜轮廓,利用软件的CMR-FT功能,根据心动周期内心肌体素的变化追踪心肌的运动形变,计算出参数:整体径向应变(global radial strain, GRS)、GCS、GLS。

1.4 一般资料收集

1.4.1 病史资料

       (1)通过详细询问病史和测量获得患者的性别、年龄、身体质量指数(body mass index, BMI)、收缩压、舒张压、吸烟史、高血压病史、糖尿病病史、Killip心功能分级、既往心肌梗死病史、既往PCI手术史等资料;(2)根据冠状动脉造影结果记录病变血管数(病变血管定义为冠状动脉狭窄≥50%)。

1.4.2 血液学检验测定

       采集患者空腹肘静脉血3 mL,室温放置2 h,离心半径12 cm、4 ℃、3000 r/min离心15 min取上清,-80 ℃保存。采用全自动生化分析仪(BECKMAN-AU5800, Olympus, Japan)测定血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、甘油三酯、钾离子、钠离子、心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)、N末端B型利钠肽原(N-terminal B-type natriuretic peptide, NT-proBNP)等。

1.5 统计学方法

       使用SPSS Statistics软件(Version 21.0, International Business Machines Corporation, Chicago, USA)对数据进行统计分析,计量资料进行正态性检验,非正态分布计量资料进行对数转换后行正态性检验,符合正态时以(x¯±s)表示,两组间比较采用t检验;不符合正态分布时以MP25,P75)表示,两组间比较采用非参数检验(Mann-Whitney U秩和检验)。计数资料以率(%)表示,两组间比较采用χ2检验。观察者内和观察者间的心肌应变力参数一致性评价采用组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC)分析,ICC>0.75说明一致性较好。采用单因素和多因素Cox比例风险模型分析MACE的独立预测因子,由于自变量多,为了统计的稳健性,我们将心肌应变力参数分别纳入模型A(心肌应力+MRI参数)、模型B(心肌应力+心肌梗死严重程度指标)和模型C(心肌应力+病史资料)中进行分析。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,计算ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)评估心肌应变力参数的诊断效能。采用Kaplan-Meier法分析不同GCS和GLS界值人群生存率,并用log-rank检验进行组间比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基线资料比较

       在两组患者的一般资料中,MACE组患者年龄比对照组偏大,差异有统计学意义(P<0.05);MACE组患者糖尿病患病率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);MACE组患者血钾水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);在心功能分级方面,MACE组患者Killip分级以2~4级为主,而对照组Killip分级以1级为居多,差异有统计学意义(P<0.05);在病变血管数方面,MACE组病变血管数在2~3支的患者明显多于对照组,而对照组患者以单支血管病变为主,差异有统计学意义(P<0.05);而两组在性别、吸烟史、BMI、高血压、总胆固醇、甘油三酯、LDL-C、血钠离子浓度、既往有无心肌梗死、PCI手术史、cTnI峰值、NT-proBNP峰值以及收缩压、舒张压等资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),详见表1

表1  两组基线资料比较
Tab. 1  Comparison of baseline data between the two groups

2.2 CMR心肌应变力参数的一致性检验

       各应变参数两位不同观察者间和同一观察者间隔1个月前后的观察者内一致性均较好,ICC均>0.75,详见表2

表2  心肌应力的观察者间、内一致性检验
Tab. 2  Interobserver and intraobserver consistency test of myocardial strain

2.3 两组CMR心肌应变力等参数比较

       在CMR参数中,MACE组LVEF明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);MACE组IS、LVESVI明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而两组间心脏指数和LVEDVI均未见明显差异(P>0.05)。在心肌应力分析参数中,MACE组患者GRS、GCS、GLS均明显小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3图1图2

图1  男,68岁,急性心肌梗死介入术后48 h行CMR检查,术后2周内未发生MACE,左室GLS=-16.5%(>临界值-11.9%,绝对值比较),左室GCS=-22.0%(>临界值-17.8%,绝对值比较),左室GRS=51.0%。1A~1C分别为左室心肌GLS、GCS和GRS的时间-应变峰值曲线图。
图2  男,73岁,急性心肌梗死介入术后48 h行CMR检查,术后5 d出现室速、室颤,左室GLS=-11.5%(<临界值-11.9%,绝对值比较),左室GCS=-16.7%(<临界值-17.8%,绝对值比较),左室GRS=25.1%。2A~2C分别为左室心肌GLS、GCS和GRS的时间-应变峰值曲线图。CMR:心脏磁共振;MACE:主要心血管不良事件;GLS:整体纵向应变;GCS:整体周向应变;GRS:整体径向应变。图中横坐标代表一个心动周期内的时间,纵坐标代表一个心动周期内对应时间的应变峰值。
Fig. 1  A 68-year-old male underwent CMR examination 48 hours after acute myocardial infarction intervention surgery. No MACE occurred within 2 weeks after surgery. The GLS value of the left ventricle is -16.5% (>critical value -11.9%, absolute value comparison), the GCS value of the left ventricle is -22.0% (>critical value -17.8%, absolute value comparison), and the GRS value of the left ventricle is 51.0%. 1A, 1B, and 1C in the figure represent the time-strain peak curves of the GLS, GCS, and GRS of the left ventricular myocardium.
Fig. 2  A 73-year-old male underwent CMR examination 48 hours after acute myocardial infarction intervention surgery. On the 5th day after surgery, ventricular tachycardia and fibrillation appeared. The GLS value of the left ventricle is -11.5% (<critical value -11.9%, absolute value comparison), the GCS value of the left ventricle is -16.7% (<critical value -17.8%, absolute value comparison), and the GRS value of the left ventricle is 25.1%. 2A, 2B, and 2C in the figure represent the time-strain peak curves of the GLS, GCS, and GRS of the left ventricular myocardium. CMR: cardiac magnetic resonance; MACE: major adverse cardiovascular events; GLS: global longitudinal strain; GCS: global circumferential strain; GRS: global radial strain. The abscissa representing the time within a cardiac cycle and the ordinate representing the strain peak at the corresponding time within a cardiac cycle.
表3  两组磁共振心肌应变力等参数比较
Tab. 3  Comparison of CMR parameters such as myocardial strain in two groups

2.4 两组患者CMR应变力参数的Cox比例风险模型分析

       通过多因素Cox回归分析发现,CMR应变力参数中GLS[风险比(hazard ratio, HR)=1.24,95%置信区间(confidence interval, CI):1.09~1.37,P<0.001]和GCS(HR=1.17,95% CI:1.08~1.22,P<0.001)是AMI介入术后院内发生MACE的独立预测因子,并且在校正了LVEF、病变血管数、血钾水平、IS、Killip分级等混杂因素后GLS和GCS依然是AMI介入术后院内MACE的独立预测因子,详见表4

表4  两组磁共振应变力参数的Cox回归分析
Tab. 4  Cox regression analysis of CMR strain parameters in two groups

2.5 CMR应变力参数预测MACE发生的诊断效能

       对GCS、GLS 2个独立预测因子进一步行ROC曲线分析,结果提示GLS和GCS在预测AMI介入术后院内MACE时表现出了良好的诊断效能,其中GLS诊断效能最佳,GLS临界值选取-11.9%,当GLS<-11.9%时(小于其绝对值),MACE发生率明显增加;GCS诊断效能次之,GCS临界值选取-17.8%,当GCS<-17.8%时(小于其绝对值),MACE发生率明显增加。详见表5图3

表5  心脏磁共振应变力参数的诊断效能
Tab. 5  Diagnostic efficacy of cardiac magnetic resonance strain parameters

2.6 不同GLS和GCS患者生存分析

       根据结果2.5中GCS和GLS确定的cut-off值,将300例患者分为GLS<-11.9%、GLS≥-11.9%两组以及GCS<-17.8%、GCS≥-17.8%两组,并采用Kaplan-Meier法分别分析比较两组人群生存率,结果显示,在心肌梗死急性期2周内106例GLS<-11.9%组患者有58例发生MACE,而194例GLS≥-11.9%组患者仅有21例发生MACE,总生存率两组间差异有统计学意义(P<0.05),如图4A所示;112例GCS<-17.8%组患者有49例发生MACE,而188例GCS≥-17.8%组患者仅有30例发生MACE,总生存率两组间差异有统计学意义(P<0.05),如图4B所示。

图3  心脏磁共振应变参数预测MACE的ROC曲线。
图4  心脏磁共振应变参数GLS(4A)和GCS(4B)对生存率影响的Kaplan-Meier曲线。MACE:主要心血管不良事件;ROC:受试者工作特征;GLS:整体纵向应变;GCS:整体周向应变。
Fig. 3  ROC curve of CMR strain parameters for predicting MACE.
Fig. 4  Kaplan-Meier curve for the impact of GLS and GCS on survival. ROC: receiver operating characteristic; CMR: cardiac magnetic resonance; MACE: major adverse cardiovascular events; GLS: global longitudinal strain; GCS: global circumferential strain.

3 讨论

       本研究基于CMR-FT技术、通过病例对照研究的方法比较了AMI介入术后急性期院内发生MACE患者与未发生MACE患者之间CMR参数的差异,观察了CMR左室心肌应变参数在两组间的变化,进一步分析了GLS、GCS、GRS等心肌应变参数与AMI介入术后急性期院内MACE的相关性,结果发现:GLS、GCS是AMI介入术后院内MACE发生的独立预测因子,其中GLS诊断效能最高,GCS次之;而GRS并非AMI介入术后院内MACE发生的独立预测因子。本研究创新之处在于:(1)我们率先探索了CMR-FT技术在心肌梗死急性期院内MACE中的诊断价值,首次报道了GLS、GCS与AMI介入术后短期预后的相关性,填补了相关领域的研究空白;(2)本课题把研究的重点时间窗关注在MACE事件发生率最高的心肌梗死急性期,为临床诊疗当中急性心血管事件的防治提供了辅助参考;(3)当前CMR心肌应变力相关参数尚处于科研阶段,其正常值和异常值尚无统一标准[21, 22],本研究为相应标准的制订提供了一部分数据支撑。

       当前,CMR-FT技术在心血管疾病预后研究中的应用成为CMR领域的热点[23, 24, 25]。有研究报道[26],在扩张性心肌病中GLS、GRS、GCS与死亡率关系密切,其中GLS是扩张性心肌病预后相关的独立预测因子[27];在肥厚型心肌病中GLS、GRS、GCS均低于正常人群,且GLS、GRS、GCS的减低与心血管死亡、心衰等MACE事件发生相关[28, 29];同样的,GLS、GRS、GCS亦被证实是轻链型心肌淀粉样变性患者、心衰患者的预后的独立预测因子。在心肌炎人群中GLS和GCS与MACE密切相关,其中GLS是心肌炎患者MACE发生的独立预测因子[30]。CMR GLS甚至还被证实可以作为评估肾功能不全患者全因死亡率的独立预测因子[31]。然而,目前国内外关于CMR-FT技术在心肌梗死预后的研究还处于起步阶段[32]。2020年心血管磁共振协会(Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, SCMR)发表的《SCMR关于心血管磁共振临床适应症的立场文件(2020)》[33]中指出,LGE、微血管阻塞等MRI参数与心肌梗死后MACE相关性研究已经趋于成熟,是心肌梗死后MACE的一级、二级终点,而心肌应变等指标因研究报道较少且现有结果一致性欠佳,因此归类为值得进一步深入研究的探索性终点。

3.1 GLS与心肌梗死后院内MACE相关性

       既往国外多中心临床研究发现[18],GLS是心肌梗死后中远期MACE事件发生的独立预测因子,当GLS<-11.3%时(小于其绝对值),MACE发生率明显增加,而GLS与AMI短期预后相关性尚未见文献报道。本研究证实GLS是AMI介入术后急性期院内MACE的独立预测因子,心肌梗死早期GLS以-11.9%为临界值,当GLS<-11.9%时(小于其绝对值)心肌梗死介入术后院内MACE发生率明显增加,并且与GCS等其他应变指标相比GLS诊断效能最高,获得信息更早,具有较高的临床应用价值,可指导临床早期预测心肌梗死后院内MACE的发生,尽早做好防治措施。但是,目前GLS与心肌梗死后院内MACE相关的内在机制尚未明确,结合既往研究报道和我们的研究结果,我们推测IS大小可能在GLS和心肌梗死后院内MACE之间起重要作用。既往研究[18]提示由于GLS绝对值越低,心肌梗死IS越大,而IS与心肌梗死后MACE密切相关[33],然而其确切的机制有待进一步探索。

3.2 GCS与心肌梗死后院内MACE相关性

       既往研究报道[17],GCS是心肌梗死中远期预后中的独立预测因子,当受损远端心肌(即无增强和正常壁运动的区域)CS值<-25.8%或GCS<-18.3%时(小于其绝对值),心肌梗死后中远期(该研究随访12个月)MACE发生率明显增加。而GCS与AMI短期预后的相关性尚未见文献报道。本研究证实,GCS是AMI介入术后急性期院内MACE独立预测因子,心肌梗死早期GCS以-17.8%为临界值,当GCS值<-17.8%时(小于其绝对值),AMI介入术后院内MACE发生率明显增加。其内在机制可能与CS越小提示心肌梗死透壁程度及IS越严重有关。一方面,李俊超等[34]证实,心肌整体和局部应力与AMI透壁程度存在相关性,非透壁梗死阶段CS及径向应变(radial strain, RS)较无梗死节段下降,透壁梗死节段CS最低;另一方面,梗死节段的CS值减小,与IS显著相关,其原因为CS反映的主要是内层心肌运动规律因而对心肌内层形变敏感,这与心肌缺血从心内膜下开始扩展的病理生理改变一致。还有研究[35]发现CS在心血管疾病发生发展过程中具有由功能保留到逐渐受损的变化过程,即由代偿到失代偿的进展过程。在高血压、糖尿病等疾病早期,传统影像学难以识别心脏功能改变,而心肌应变已经出现异常,其中GLS往往首先受损,由于心外膜纤维功能尚保存,因此CS在这些疾病早期并没有受损,甚至会出现增长来代偿纵向收缩功能的异常,以维持LVEF[36, 37],而CS的降低表明心脏受损已经进入失代偿阶段。在AMI患者中,CS减低与心肌整体IS、节段梗死范围和节段心肌水肿具有显著相关性,能够准确预测心肌透壁性梗死范围[15,38]。GCS和GLS都与梗死范围有相关性,不同的是GLS主要与心内膜下心肌纤维有关,而GCS主要与心外膜下心肌纤维有关。心肌梗死的MRI表现特点是心内膜下心肌坏死为主,因此GLS获得信息最早,而GCS更能反映心肌梗死透壁程度。综上所述,GCS减低提示心肌梗死透壁程度高、IS大,心功能进入失代偿阶段,进而诱发MACE发生,但其确切机制仍有待进一步探索。

3.3 GRS与心肌梗死后院内MACE相关性

       GRS在既往研究[18,39]中证实是心肌梗死后中远期预后的独立预测因子。本研究发现,虽然MACE组GRS数值比非MACE组(对照组)明显减低,但是GRS并非AMI介入术后院内MACE的独立预测因子,对AMI介入术后近期预后无指导意义。我们推测其最主要的可能原因是GRS反映左心室功能障碍的滞后性。既往研究表明[40]在心肌应力参数中GLS最早反映左室运动功能障碍,其次是GCS和GRS。即使在远期预后中心肌应力参数对心肌梗死后MACE的诊断效能依次为GLS>GCS>GRS,GRS诊断效能最低[18]。因此,GRS只在心肌梗死后1年以上的中远期随访中表现出了一定的预测效能,而近期随访中未见有统计学意义的预后价值。另外,在MRI应力参数的数据可重复性方面[15],GCS>GLS>GRS,径向应变参数可重复性相对偏低可能也是导致结果差异的原因之一。最后,我们不完全排除本研究样本量相对较少可能引起的偏倚。

3.4 不足与展望

       本研究仍有一些不足之处:(1)样本量较小,可能会导致结果偏倚,需进一步扩大样本量,条件允许可继续增加多中心参与研究,通过大数据进一步验证;(2)本研究仅纳入分析了左室整体应变参数,未纳入分析应变率、达峰时间以及右室应变参数等其他应变力指标对AMI介入术后短期预后的影响,后续我们将进一步分析这些指标与心肌梗死后MACE的相关性;(3)心肌梗死相关心血管事件以急性期(发病2周内)高发,而急性期心血管事件的发作大多数集中在AMI后48 h以内,因此本研究为了提高CMR检查过程中的安全性,结合既往文献报道我们将CMR检查时间窗锁定在心肌梗死发病后48~72 h,刻意避开了“48小时以内”这一MACE高发期,如何将CMR检查时间提前同时又兼顾安全性,从而对AMI后48 h以内的患者也发挥MRI的诊断和预测作用,是我们后续研究的另一个重点。

4 结论

       综上所述,本研究证实了CMR-FT技术在AMI介入术后急性期院内MACE中具有较高的预后价值,可辅助临床早期预测和防治心肌梗死后院内MACE的发生,改善心肌梗死患者近期预后。

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