急性 ST 段抬高型心肌梗死（ST-segment eleva-tion myocardial infarction，STEMI）临床常见，急诊经皮冠状动脉介入治疗（primary percutaneous coronary intervention，PPCI）能最大限度挽救濒死心肌，降低病死率及改善预后^[1]，但STEMI 患者仍面临左室重构（left ventricular remodeling，LVR）甚至死亡的风险，特别是主要不良心血管事件（major adverse car-diovascular event，MACE）的发生，严重威胁患者的生命及生活质量^[2]，故早期评估MACE 发生对预后判断及治疗选择极其重要。

心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR） 被认为是评价心脏结构和功能的重要方法，其中晚期钆增强（late gadolinium enhancement，LGE）成像可以高精度描述和量化心肌组织损伤，研究表明， CMR 中的梗死面积（infarction size，IS）与 STEMI 后 MACE的发生独立相关^[3]。因CMR费用昂贵，体内金属植入等原因，临床应用受到限制，而超声心动图具有经济、便捷、可床边操作等优势，临床应用广泛。二维斑点追踪超声心动图（two-dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE）已被证明优于传统超声心动图，可提供更多预后信息和风险分层^[4]。然而心肌力学涉及多方向运动轴，2D-STE应用受到限制。三维斑点追踪超声心动图（three-di-mensional speckle tracking echocardiography，3D-STE） 是在三维超声心动图和2D-STE基础上发展起来的超声新技术，已被证实在判断左室整体与局部功能、定量评估心肌功能方面存在较高价值^[5]。既往研究表明，相比 2D-STE，3D-STE 预测 STEMI 患者 LVR 及 1 年预后具有更好的应用价值^[6]。然而，斑点追踪超声心动图受限于负荷依赖性，影响心肌功能评估的准确性。心肌做功（myocardial work，MW） 结合左室应变和无创全身动脉血压，可以提高心肌功能评估的准确性^[7-8]，但目前 MW 对 STEMI 患者 PPCI 术后发生 MACE 的预测价值不明，且缺少与 3D-STE及CMR对STEMI患者预后预测的对比研究。

本研究的目的是对比早期行 MW 与 3D-STE、 CMR-LGE对STEMI患者PPCI术后发生MACE的预测价值，旨在筛选无创、经济、有效的检查评估预后，以对STEMI患者进行早期危险分层及指导治疗。

1 对象和方法

1.1 对象

本研究纳入2022年8月—2023年3月在连云港市第一人民医院住院的首次发作 STEMI 患者。纳入标准：①年龄>18岁且<75岁；②符合最新指南定义STEMI诊断标准^[9]；③胸痛发作后12 h内接受梗死相关动脉（infarct-related artery，IRA）的 PPCI，术后恢复TIMI 3级血流。排除标准：①既往存在心肌梗死病史，既往行 PPCI 或冠状动脉旁路移植术； ②合并重度瓣膜狭窄或关闭不全、肥厚型心肌病、先天性心脏病、心房颤动、恶性心律失常、心源性休克及其他系统慢性疾病；③PPCI术前行溶栓治疗； ④血栓负荷重，行血栓抽吸；⑤术中出现慢血流或无复流；⑥超声心动图显影质量差；⑦存在CMR的禁忌证。本研究经连云港市第一人民医院伦理委员会批准（伦理号：2016029），所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 临床资料

记录患者入院后临床资料，包括：①年龄、性别、高血压病、糖尿病、高脂血症、术后服药情况： ②实验室指标：高敏肌钙蛋白Ⅰ（hypersensitive serum cardiac troponin Ⅰ，hs-cTnI）及磷酸肌酸激酶（cre-atine kinase，CK）峰值、C-反应蛋白（C-reeactive pro-tein，CRP）、N端脑钠肽前体（N-terminal pro-brainna-triuretic peptide，NT-proBNP）。完善冠脉造影，PPCI 术时记录罪犯血管狭窄程度、放置支架长度、罪犯血管定位，左前降支（left anterior descending branch，LAD）是否为梗死相关动脉（infarction related artery， IRA），并评估患者全球急性冠状动脉事件注册评分 （GRACE评分），记录高危组患者（>140分）^[10]。

1.2.2 经胸超声心动图（trans-thoracic echocardiog-raphy，TTE）、3D-STE及MW

所有患者在PPCI术后24 h内行TTE、3D-STE及 MW 检查，测定左室射血分数（left ventricular ejec-tion fraction，LVEF）、左室舒张末期容积（left ventric-ular end diastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左室收缩期达峰整体纵向应变（global longitudinal strain， GLS）、整体径向应变（global radial strain，GRS）、整体圆周应变（global circumferential strain，GCS）、整体面积应变（global area strain，GAS）及整体做功指数 （global work index，GWI）、整体有效功（global con-structive work，GCW）、整体无效功（global wasted work，GWW）、整体做功效率（global work efficiency， GWE）。

采用彩色多普勒超声诊断仪（型号：GE Vivid E 95，M5S探头，V4探头，频率1.5~4.5 MHz）进行图像采集，采用 Echo PAC 203 工作站储存和分析数据。具体方法如下：① 采集图像：取左侧卧位，同步连接心电图。采用美国超声心动图学会推荐的改良双平面 Simpson 法测量 LVEDV、LVESV 及 LVEF^[11]。 M5S探头扫查胸骨旁及心尖部，记录并存储心尖部四腔、两腔、左室长轴切面、二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖部左室短轴切面的二维超声图像，帧频为 50~70 帧/s。V4 探头扫查心尖部，获取心尖四腔或两腔切面理想图像后，嘱患者屏气，连续采集4个心动周期的锥形图像后，得出左心室三维全容积图像。② 分析图像：记录并保存图像资料，上传至配套工作站进行脱机分析。应用2D-STE分析功能手动勾画心尖左室长轴、心尖四腔及心尖两腔切面左心室心内膜，软件自动生成感兴趣区（region of inter-est，ROI）范围，调整 ROI 宽度，软件自动逐帧追踪 ROI 内心肌运动，获取 GLS。选取心尖部心内膜与二尖瓣瓣环连线中点2个点，采用3D-STE图像分析软件自动勾画左室舒张末期、收缩末期左室心内膜及心外膜边界。追踪良好后，自动生成17节段“牛眼图”，获取左室 GLS、GRS、GAS、GCS。然后选择 Myocardiac Work 分析模式，输入患者血压后，系统自动分析并通过左室压力应变环（LV-PSL）和 2D GLS 获取整体心肌做功指标（GWI、GCW、GWW、 GWE）。以上检查均由2名具有丰富临床经验的超声科医师共同完成，所有指标均重复测量3次取平均值（图1）。

1.2.3 CMR-LGE

患者 PPCI 术后 7 d 内采用 1.5T 磁共振（Magne-tom AVANTO，西门子公司，德国）完善CMR-LGE检查评估左心室的大小和功能，使用屏息、回顾性心电图触发的FISP明亮血液序列获得短轴（10~12片） 电影图像，使用标准软件（ARGUS，西门子公司，德国）^[3] 进行图像分析。

通过在舒张末期和收缩末期图像上绘制心内膜和心外膜边界的轮廓，半自动确定左心室容积，随后0.2 mmol/kg钆喷酸二葡胺（耶拿公司，德国）静脉注射，使用心电图触发的相位敏感反转恢复 （PSIR）序列采集LGE图像，短轴切片覆盖整个左心室。应用软件工具（IMPAX，Agfa HealthCare，德国） 评估过度增强（定义为远程心肌信号强度以上增加 5个标准差的阈值）程度。坏死心肌百分比（定义为坏死心肌总质量与左心室心肌总质量的比值）由2 名经验丰富的CMR医师对患者造影结果进行盲法分析（图2）。CMR中IS大于20%定义为大面积心肌梗死^[12]。

1.2.4 随访

由 1 名心血管专科医生对所有患者盲法进行 PPCI 术后 1 年的 MACE（包括再发心绞痛、因急性冠脉综合征行血运重建、急性心衰发作及心源性猝死^[13]）随访。对于发生多次终点事件的患者，在主要终点分析中仅进行第一次终点事件的统计分析。

1.3 统计学方法

应用SPSS 27.0软件进行统计学分析，所有连续变量采用均数±标准差（$\stackrel{-}{x}\pm s$）或者中位数（四分位数）[M（P₂₅，P₇₅）]表示，分类变量采用率（%）表示。组间比较，服从正态分布的连续变量采用独立样本t检验，不服从正态分布的连续变量采用Mann-Whitney U 检验，分类变量的比较采用卡方检验。行单因素及多因素 Cox 回归分析（Enter 法）明确 MACE 发生的独立预测因素。对独立因素采用受试者工作特征 （receiver operating characteristic，ROC）曲线计算各参数预测MACE的灵敏度及特异度，采用曲线下面积（area under the curve，AUC）评估检验效能，使用 DeLong方法比较AUC，通过ROC曲线取得独立因素截断值，并分为高、低两组，使用 R 语言软件绘制 Kaplan-Meier 生存曲线，Log-rank 检验两组差异，使用组内相关系数（intra-class correlation coefficient， ICC）评估观察者间及观察者内差异，P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

共入选134例患者，其中15例超声心动图显像不足（定义为>2非可视化节段），10例患者不能配合 CMR检查，18例失访，1例患者发生非心源性死亡，最终纳入90例患者。根据PPCI 术后1年内是否发生 MACE，分为 MACE 组（20 例，22.2%）与非 MACE 组（70例，77.8%）。其中，MACE 组中5例再发心绞痛，8例因急性心衰发作再入院治疗，2例因急性冠脉综合征再次行PPCI术，2例因急性冠脉综合征行冠脉搭桥（coronary artery bypass grafting，CABG）治疗，3例发生心源性死亡。

2.1 临床资料比较

两组患者的性别、年龄、合并疾病、用药情况罪犯血管狭窄程度、支架长度、GRACE 评分、峰值 hs-cTnI 均差异无统计学意义（P >0.05），MACE 组 LAD 为 IRA 及大面积心肌梗死比例、峰值 CK、NT-proBNP、CRP均显著高于非MACE组（P <0.05，表1）。

2.2 影像学参数比较

MACE 组的 TTE-LVEF 显著低于非 MACE 组， TTE-LVEDV 显著高于非 MACE 组（P <0.05，TTE-LVESV差异无统计学意义（P >0.05）。3D-STE中， MACE组的GLS、GAS、GRS、GCS显著低于非MACE 组（P <0.05，表2）。

MW参数中，MACE组GWI、GCW、GWE显著低于非 MACE 组，而 GWW 显著高于非 MACE 组（P <0.05）。LGE-CMR 参数中，MACE 组 IS 显著高于非 MACE 组，而 CMR-LVEF 显著低于非 MACE 组（P <0.05），CMR-LVESV、CMR-LVEDV 两组差异无统计学意义（P >0.05，表2）。

2.3 单因素及多因素Cox回归分析

将患者的临床资料、3D-STE、MW、CMR-LGE参数纳入单因素 Cox 回归分析，结果显示 GRACE 评分、峰值 CK、CRP、NT-proBNP、LAD 是 IRA、TTE-LVEF、GLS、GCS、GAS、GRS、GWI、GCW、GWW、 GWE、IS、CMR-LVEF、TTE-LVEDV为预测MACE发生的因素（P <0.05）。上述参数纳入多因素 Cox 回归分析显示，GLS、GWI、IS 为预测 MACE 发生的独立预测因素（P <0.05，表3）。

2.4 ROC曲线分析

绘制 ROC 曲线分析显示，IS、GLS、GWI 的 AUC 值分别为0.886、0.846、0.830，IS的灵敏度为90%，特异度78.6%；GLS 灵敏度为95%，特异度77.1%；GWI灵敏度为 100%，特异度 58.6%，GLS 和 GWI 联合预测MACE发生的AUC值达0.939，灵敏度为85%，特异度为90%（图3，表4）。使用DeLong方法比较AUC值无显著差异（GLS 0.846 vs. IS 0.886；GLS 0.846 vs. GWI 0.830；GWI 0.830 vs. IS 0.886，GLS+GWI 0.939 vs. IS 0.886，P 均>0.05）。而 GLS + GWI 联合预测 MACE 发生的价值显著优于 GLS 和 GWI 单一指标 （P均<0.05）。GLS、GWI、IS预测MACE的ROC曲线截断值分别为-10.5%、1 298.5 mmHg、26.05%。

LAD：left anterior descending branch；IRA：infarction related artery；hs-cTnI：high sensitivity troponinI；CK：creatine kinase；ARNI：inhibitors of angiotensin receptor enkephalinase；MACE：major adverse cardiovascular events.

GLS：global longitudinal strain；GCS：global circumferential strain；GAS：global area strain；GRS：global radial strain；MW：myocardial work；GWI： global work index；GCW：global constructive work；GWW：global wasted work；GWE：global work efficiency；LGE-CMR：late gadolinium enhancement imaging-cardiac magnetic resonance；IS：infarctionsize；LVEDV：left ventricular end diastolic volume；LVESV：left ventricular end systolic volume； LVEF：left ventricular ejection fraction.

CK：creatine kinase；LAD：left anterior descending branch；IRA：infarct-related artery；TTE：trans-thoracic echocardiography；LVEF：left ventricu-lar ejection fraction；GLS：global longitudinal strain；GCS：global circumferential strain；GAS：global area strain；GRS：global radial strain；MW：myocar-dial work；GWI：global work index；GCW：global constructive work；GWW：global wasted work；GWE：global work efficiency；LGE-CMR：late gadolini-um enhancement imaging-cardiac magnetic resonance；IS：infarction size；LVEDV：left ventricular end diastolic volume；LVESV：left ventricular end systolic volume.

2.5 Kaplan-Meier生存分析

根据 GLS、GWI、IS 预测 MACE 的截断值分为高、低两组，进行Kaplan-Meier 生存分析，结果显示 GLS<-10.5%、GWI>1 298.5 mmHg%、IS<26.05 患者有更高的无MACE生存率（P <0.05，图4）。

2.6 重复性检验

为评估检测重复性，随机选择10例患者，2名独立研究者重复测定3D-STE、MW、CMR-LGE 参数以比较观察者间差异，同一名研究者间隔2周后测定上述参数以评估观察者内差异，结果显示不同观察者间及同一观察者内对各参数的评估重复性良好 （表5）。

3 讨论

早期风险评估对STEMI患者极其重要，研究表明STEMI患者行PPCI后死亡率逐渐下降^[14]，但仍有大量患者因术后发生MACE而预后不佳^[2，15]。既往研究显示 STEMI 患者 PPCI 术后 3 年内 MACE 发生率高达20%，而其中超过60%发生在术后第1年，故 STEMI 患者 PPCI 术后早期行有效的检查预测 MACE发生，并行危险分层，对于患者预后评价及治疗选择至关重要^[16]。本研究第一次应用3D-STE及 MW对比CMR预测STEMI患者术后1年MACE的发生，发现其中 GLS 及 GWI 参数诊断效能均与 CMR-IS 相当，二者联合优于单一指标，有较好的临床应用价值。

IS：infarction size；GLS：global longitudinal strain；GWI：global work index.

GLS：global longitudinal strain；GWI：global work index；IS：infarc-tion size；CMR-LVEF：cardiac magnetic resonance-left ventricular ejec-tion fraction.

3.1 IRA、IS与MACE

既往研究指出前壁STEMI患者发生MACE的风险较高^[17]。本研究显示 LAD 为 IRA 的 MACE 发生率为 75.0%，与既往研究一致。Reindl 等^[18] 研究表明梗死严重程度与MACE风险增加独立相关，而本研究也证实在大面积心肌梗死患者中，MACE的发生率更高（30.2%），且MACE组的CMR-LVEF低，而 LVEDV 较高，考虑为 STEMI 后左心室收缩功能受损，LVEF 下降，故心脏不良事件增多，而左心室 LVEDV 取决于左心室充盈压力及重构，二者均与 MACE发生紧密相关^[19]。

3.2 CMR与MACE

CMR-LGE成像可以高精度地描述和量化心肌损伤，被认为是预测IS、跨壁受累程度、预后的理想工具^[18]，并且优于单光子发射计算机断层扫描^[20]。 IS是心肌梗死后LVR和功能障碍的主要决定因素，同时与 MACE 发生密切相关^[18，21]，IS 作为 STEMI 患者预后评估的重要指标，有重要的参考价值^[3，22]。本研究显示PPCI 术后 7 d内CMR-IS>26.5%是STEMI 患者术后1年发生MACE 的独立预测因素，灵敏度和特异度达 90.0%和 78.6%（AUC=0.886），并且 IS>26.5%累积MACE发生率高、预后差，考虑为梗死后病变区域心肌功能丧失，非梗死区心肌代偿负荷过重，进而出现心肌肥大及纤维化，并随梗死节段扩张、瘢痕组织成熟导致房室扩张，MACE发生^[18]。

3.3 3D-STE与MACE

3D-STE 克服平面依赖，提高时间与空间分辨率，被认为是优于2D-STE评估STEMI后存活心肌及预后的重要工具，有研究表明，3D-STE中的3D-GLS 是STEMI后LVR及1年预后的独立预测指标，同时 10年随访中发现3D-GLS仍是预后评估的较强预测因子^[6，13]。Ravnkide 等^[23] 在对 235 例急性冠脉综合征患者的随访中发现 GLS 对危险分层具有重要意义。原因为冠状动脉分支垂直于心脏表面穿透正常心肌，形成心内膜下分布^[24]。因此，心内膜下纤维最先发生血流阻断，对比中层及心外膜下心肌，心内膜下的心肌纤维对长轴方向运动的贡献最为显著。而 GLS 反映了心内膜下纵向心肌纤维的功能，更准确地提示缺血引起的早期心肌功能紊乱^[25]。本研究发现，GLS是评估STEMI患者PPCI术后1年 MACE 发生的独立预测因子，生存曲线提示 GLS≥-10.5% 的患者累积 MACE 发生率较高，提示预后较差。

3.4 MW与MACE

3D-STE中的3D-GLS对急性STEMI患者预后有重要的预测价值，并优于常规超声参数 LVEF。然而与 LVEF 相似，GLS 仍然具有明显的后负荷依赖性。MW 是一种将左心室 GLS 与无创左室压力曲线结合，通过应变计算的区域缩短率乘瞬时压力来量化心肌做功的新方法，克服 GLS 的后负荷依赖性^[26-27]。在心肌功指标中，GWI代表左室压力-应变环路内的面积，能最全面地估计左室功能^[28]。 Butcher 等^[29] 在 239 例经 PCI 治疗的伴 LVEF 降低 （<40%）的 STEMI 患者中发现，较高的左室 GWI 值与6个月随访时LVEF密切相关。此外，在长期随访中，较低的左室GWI值与全因死亡率的增加密切相关。Timoteo等^[27] 回顾性研究了200例STEMI患者，发现 GWI 下降与 MACE 升高密切关联。本研究发现 GWI 是预测 MACE 发生的独立危险因素，并且 GWI≤1 298.5 mmHg%的患者 1 年的 MACE 累积发生率较高，预后较差。

3.5 3D-STE、MW与CMR对比

3D-STE、MW可经济、有效地评估心脏功能及预后，近年来在临床上被广泛开展^[26，30]。Dannenbery 等^[31] 研究发现，在70例STEMI患者中GLS应变参数与 CMR-IS 之间存在显著关联，Joseph 等^[32] 提出在 STEMI中患者急性期GLS与IS密切相关，另一项研究MW与STEMI后心肌活性的研究中发现局部节段的 MWI 与心肌梗死的范围和透壁性呈负相关^[33]。本研究发现 3D-STE（GLS）与 MW（GWI）早期预测 STEMI 患者 MACE 发生的价值与 CMR-IS 相当 （AUC P >0.05），且 GLS 和 GWI 联合指标优于单一指标（P <0.05），为临床上早期、有效、床边评估 STEMI患者预后提供帮助。

本研究存在以下不足：①单中心、小样本研究，纳入患者存在一定局限性；②3D-STE、MW 等影像质量受肥胖、心律失常等因素影响，对结果可能存在干扰；③STEMI患者左室心肌变薄，给3D-STE及 MW 测定带来一定困难；通过压力-应变回路计算 MW，使用无创袖带血压计测量间接评估左室压力，可能存在一定误差；④STEMI患者PPCI术后1周至 1 个月 IS 变化较大，本研究仅测定心肌梗死后 1 周内心肌水肿最严重时的CMR-IS，存在一定局限性； ⑤因样本量较少，本研究未行梗死面积及不同IRA 亚组分析，未进一步分析缺血-再灌注时间等因素对预后的影响。

3D-STE及MW均有助于预测STEMI患者PPCI 术后MACE的发生，尤其是GLS及GWI，其诊断价值相当，且二者联合优于单一参数，诊断效能均与 CMR-IS 相似，为早期评估 STEMI 患者预后提供经济、有效的检查方法，以便早期行危险分层并指导治疗。

参考文献