研究背景随着人们生活水平提高,冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的发病率逐年增加,一项报道显示从1993年至2007年,中国冠心病患病率以每年1.7%的速率递增,并出现了低龄化的趋势,严重危害了人类的健康。冠心病的发生发展与许多因素有关,动脉粥样硬化斑块及其后续病变导致冠脉狭窄,甚至闭塞,是构成冠心病的病理基础。冠心病的治疗方法包括：药物治疗,经皮冠状动脉介入术(PCI)及冠状动脉旁路移植术(CABG), PCI通过对病变血管植入支架从而恢复缺血心肌的血流灌注,能够在短时间内改善心脏功能,减轻患者病痛。相比于传统的纤溶药物治疗,PCI能够更有效的恢复受累冠脉的通畅并显著降低冠心病患者死亡率；相比于CABG, PCI的侵袭性小、成本低、操作简便、并发症少,所以综合考虑PCI不失为冠心病的理想治疗方法。术后冠脉是否通畅及血运恢复情况往往通过冠状动脉造影(CAG)或CT血管造影(CTA)评价,虽然直观、可靠,却是有创检查、费用较高。心肌缺血或梗死后,受累心肌出现运动障碍,收缩力减弱,同步性变差,使局部乃至整体心肌收缩功能减低,因此,定量分析受累节段的收缩功能及运动状态对诊断与治疗冠心病,观察PCI疗效意义重大。患者术后心功能常常通过二维超声心动图评价,虽然技术足够成熟,但其对左室功能的测量依赖对左室几何形态的假设,当心室腔大小失常时不能准确测量各参数。心肌明显缺血或梗死产生节段性室壁运动异常时,应用二维超声心动图观察心内膜运动幅度和室壁增厚率有明显的主观性。近年来研究开发的实时三维超声心动图(RT-3DE)采用了超矩阵探头、三维金字塔数据显像模式,能提供完整的心脏三维动态图像,直接显示左心室及各节段的立体结构,观察心肌在长轴、短轴和环行方向的运动,克服了二维超声只能在非同一心动周期的不同切面上分析各个节段的局限性,能通过对多个二维切面的实时显示来展现整个左室形态,自动追踪心内膜的运动轨迹,还能通过多种参数的量化准确反映左室功能及同步性,因而可以作为PCI术后疗效评价的重要手段。在日常临床工作中,超声衡量左室功能的参数主要是左室舒张末期容积(end diastolic volume,EDV)、左室收缩末期容积(end systolic volume,ESV)、每搏量(stroke volume,SV)、或射血分数(ejection fraction,EF),二维超声心动图对这些参数的测量是建立在对左室几何形态的假设上,精确性较差。RT-3DE能全面显示左心室立体结构及左心室各节段随时间的容积变化,通过时间-容积曲线(time-volume curve,VTC)及时间-位移牛眼图(illustration of the bull’s eye,IBE)对PCI前后患者左室功能及同步性参数进行测量、对比,从而对PCI疗效进行评估。虽然用于冠心病治疗的支架植入技术已经非常成熟,但在PCI术后3个月至半年支架内再狭窄(ISR)的发生率高达5%～46%,药物洗脱支架(drug-eluting stents, DES)是目前广泛使用的降低ISR的新技术,相较于传统的裸金属支架(bare-mental stents, BMS), DES显著降低了ISR。过去医生通常用CAG或CTA评估支架情况,利用RT-3DE评估PCI疗效并利用相应参数推测PCI术后支架内再狭窄的相关文献少,值得深入探讨。本课题讨论了RT-3DE技术对PCI术后疗效的评估价值,并重点探讨RT-3DE参数诊断推测PCI术后支架内再狭窄,为临床PCI术后疗效评估提供一种新的无创方法。研究目标：①通过RT-3DE对冠状动脉左前降支(left anterior descending,LAD)狭窄患者PCI术前后左室功能及收缩同步性的测量,得到相应功能及同步性参数并分析探讨RT-3DE对PCI术后疗效的评估价值。②以CTA结果为金标准,利用RT-3DE相应参数推测PCI术后支架内再狭窄,计算各参数诊断支架内再狭窄的敏感度、特异度,探讨RT-3DE对PCI术后支架内再狭窄的诊断价值。研究方法与结果第一部分选取2013年5月一2014年3月我院住院接受冠脉造影(CAG)检查患者,将其分为PCI组与对照组。PCI组为CAG证实单纯左前降支(LAD)狭窄并接受PCI治疗的患者30例,男18例,女12例,年龄36-75岁,平均(56.2±8.2)岁,排除标准：①图像质量不佳者；②持续心房颤动患者；③合并先天性心脏病、瓣膜病或其他重要器官器质性病变者；④有陈旧性心肌梗死病史者；其中LAD中度狭窄(50%-75%)7例,重度狭窄(>75%)23例。对照组为CAG检查冠状动脉狭窄<30%患者20例,男11例,女9例,年龄42-66岁,平均(52.4±6.6)岁。两组年龄、性别构成差异均无统计学意义。对所有患者PCI术前3天及PCI组患者术后3天、术后3个月行RT-3DE检查,获得左心室17节段时间-容积曲线及时间-位移牛眼图和相关参数,心功能参数包括左心室舒张末期容积(EDV)、左心室射血分数(EF),左心室前壁及前室间隔基底段、中间段、心尖段的平均舒张末期容积(rEDV’)、平均射血分数(rEF’),峰值充盈率(peak filing rate, PFR);同步性参数包括左心室16节段达到最小容积时间的最大差值、标准差及其校正值(Tmsv-16dif、Tmsv-16sd、Tmsv-16dif%、Tmsv-16sd%),左心室17节段最大位移(Emax)、最小位移(Emin)、平均位移(Ea)、位移标准差(Esd)及节段位移离散度(Esd/Ea),不同步节段数(DS)、缺血或梗死节段数(IIS)。对以上参数进行统计学分析。结果1.术前PCI组EDV、rEDV’、Tmsv-16dif、Tmsv-16sd及其校正值,Emax、 Esd、Esd/Ea、DS、ⅡS均大于对照组(t=2.24～3.19,P均<0.05),EF、rEF’、 PFR、Ea、Emin均小于对照组(t=-3.07～-2.12,P均<0.05)。2.PCI术前3天与术后3天各参数比较差异均无统计学意义(P>0.05)；术后3个月与术前3天比较,EDV、rEDV、Tmsv-16dif、Tmsv-16sd、Tmsv-16dif%、 Tmsv-16sd%、Emax、Esd、Esd/Ea、减小,EF, rEF’、PFR, Emin, Ea增大,差异均有统计学意义(F=3.79-17.28,P均<0.05)。术后3个月DS、ⅡS(4.24±1.08、2.12±0.85)较术前(6.31±1.34、4.15±1.10)减小,差异有统计学意义(F=16.74、20.52,P均<0.01)。3.PCI组患者术前3天、术后3个月的rEF’与EF、Esd/Ea与Tmsvl6sd%.呈正相关(r=0.793、0.478,P<0.01),Esd/Ea与EF、PFR与IIS呈负相关(r=-0.454、-0.739,P<0.01)。第二部分选取2013年5月～2014年6月我院住院的冠心病患者,所有患者均经冠脉造影检查证实为单纯冠脉左前降支狭窄并接受冠状动脉介入术治疗。入选标准：心绞痛患者,无心肌梗死病史,常规超声心动图检查左心室心功能指标均在正常范围。排除标准：图像质量不佳者,持续心房颤动患者,合并先天性心脏病、瓣膜病或其它重要器官器质性病变者,有陈旧性心肌梗死病史者。在本课题第一部分的基础上本研究共收集100例单纯冠脉左前降支(left anterior descending, LAD)受累并接受冠状动脉支架植入术治疗患者(所有急性心梗患者均于发病12小时内接受PCI治疗,单纯心绞痛患者患者则选择择期治疗)。男56例,女44例,年龄(39-77)岁,平均(57.6±7.8)岁,其中单纯心绞痛患者64例,急性心肌梗死患者36例。根据PCI术后半年CTA结果分为支架内再狭窄组(in-stent restenosis,ISR)与正常组(即未出现ISR组)。ISR组患者28例,男16例,女12例,年龄(42-77)岁,平均(59.8±7.5)岁；正常组72例,男40例,女32例,年龄(39-72)岁,平均(52.4±6.8)岁。两组年龄、性别构成差异均无统计学意义(P>0.05)。对所有患者PCI术前3天及术后半年行RT-3DE检查。根据获得RT-3DE参数计算左室前壁及前室间隔基底段、中间段、心尖段6个节段的平均舒张末期容积(rEDV’)、平均收缩末期容积(rESV’),左室前壁及前室间隔基底段、中间段、心尖段PCI术前、后平均舒张末期容积比(rEDv’%)、平均收缩末期容积比(rESV’),不同步节段数比(DS%)。以冠脉CTA检查结果为准,分析rEDV’、rESV’.DS%诊断ISR的准确性。结果1.ISR组患者PCI术前、后rEDV’、rESV’分别为(3.58±2.07,3.17±2.21)、(1.73±0.98,1.62±0.79),差异无统计学意义(t=1.698、1.772,P>0.05)；正常组患者PCI术前、后rEDV’、rESV’分别为(4.23±1.79,3.29±2.01)、(2.11±0.83,1.53±0.66),差异有统计学意义(t=2.125、2.347,P<0.05)。2.ISR组rEDV’%、rESV’%、DS%均大于正常组(t=2.454、2.336、2.721,P<0.05)。3.ROC曲线分析显示,当出现ISR时,以rEDV’5≥0.82为标准诊断ISR的敏感度为75%,特异度为88%,AUC为0.85；以rESV’%≥0.79为标准诊断ISR的敏感度为70%,特异度为65%,AUC为0.77；以DS%≥80%为标准诊断ISR的敏感度为66%,特异度为69%,AUC为0.68。结论1.实时三维超声心动图可定量测量PCI术后患者的心功能及同步性参数,进而评价缺血心肌的恢复情况,为PCI术后疗效的评估提供一种新的无创性方法。2.PCI术后血运重建可改善缺血心肌灌注,增强心肌收缩力,恢复收缩同步性,除此之外PCI还可改善患者左室舒张功能,反映患者缺血心肌的恢复程度。3.相关性分析提示冠脉左前降支(LAD)供血节段心功能的恢复对左室整体功能改善贡献较大。4.相关性分析提示相较来源于时间饼图(timing)的收缩不同步指数(systolic dyssynchrony index,SDI),来源于位移饼图(excursion)的左心室17节段位移指数(excursion index,El)同样能够很好的反映左心室节段运动的同步性。5.实时三维超声心动图通过测量计算的rEDV’%、rESV’%是评估PCI术后ISR的有效指标,PCI术后半年患者经胸RT-3DE检查对ISR的诊断具有一定的临床价值。