三维斑点追踪成像及DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的研究.pdf

本研究考察三维斑点追踪成像(3D-STI)技术及DNA损伤诱导凋亡抑制因子(DDIAS)诊 断中度和重度冠状动脉狭窄的价值。对112例冠心病患者进行3D-STI检查，并于24 h内经冠状 动脉造影(CAG)证实为冠状动脉狭窄。根据CAG结果，按狭窄百分比将患者分为轻微、轻度、中 度和重度组。同时选择30例健康体检者作为对照组。通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测冠 心病患者和健康体检者的血清DDIAS。结果显示，随着狭窄程度的升高,3D-GAS,3D-GLS,3D-GCS和3D-GRS均逐渐升高(P0.05)。冠心病患者的血清DDIAS水平高于健康体检者，且随着 狭窄程度的升高，血清DDIAS水平逐渐升高(P0.05)。3D-GAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄 的ROC曲线下面积(AUCX0.846)和敏感性(9&28%)较高，但特异性(57.41%)较低。血 清DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的AUC、敏感性和特异性依次为0.910,84.48%和 90.74%。3D-STI参数联合血清DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的AUC、敏感性和特异性 依次为0.979,96.55%和96.30%。3D-STI参数联合血清DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄 的AUC和特异性高于单独诊断,敏感性仅次于3D-GAS单独诊断，有助于对冠状动脉狭窄的准确 诊断关键词：三维斑点追踪成像；冠状动脉狭窄；DNA损伤诱导凋亡抑制因子；三维整体面积应变doi：10.7517/issn 1674-0475.221017Study of Three-dimensional Speckle Tracking Imaging and DDIAS in the Diagnosis of Moderate and Severe Coronary Artery StenosisLING Jing xia*,WANG Lei,DU XinDepartment of Gerontology,Hu angshan Shou kang Hospital,Hu angshan 245200,Anhu i,P.R.ChinaAbstract:This study investig ated the value o f thr ee-dimensio nal spec kle tr ac king imag ing(3D-STI)and DNA damag e-induc ed apo pto sis suppr esso r(DDIAS)in the diag no sis o f mo der ate and sever e c o r o nar y ar ter y steno sis.112 patients with suspec ted c o r o nar yhear tdiseasewer eexaminedby3D-STI!andc o r o nar yar ter ysteno siswasc o nfir medbyc o r o nar yang io g r aphy(CAG)within24ho ur s Basedo nCAGr esults!thepatientswer edividedinto slig ht!mild!mo der ate!andsever eg r o upsbyper c entag eo f steno sis Atthesametime!30healthysubj ec tswer eselec tedasthec o ntr o lg r o up Ser um DDIAS in patients with c o r o nar y hear t diseaseandhealthysubj ec tswer edetec tedbyenzyme-linkedimmuno so r bentassay(ELISA)Ther esultssho wedthatwiththe inc r easeo fsteno sisdeg r ee!3D-GAS!3D-GLS!3D-GCSand3D-GRSalinc r easedg r adualy(P0 05)Thelevelo fser um DDIAS in patients with c o r o nar y hear t disease was hig her than that in healthy subj ec ts!and the level o f ser um DDIAS g r adual y102第1期凌静霞等:三维斑点追踪成像及DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的研究103inc r eased with the inc r ease o f steno sis deg r ee(P0.05).The ar ea under the ROC c ur ve(AUC)(0.846)and sensitivity(98.28%)o f 3D-GAS fo r diag no sing mo der ate and sever e c o r o nar y ar ter y steno sis wer e hig her,but the spec ific ity was lo wer(57&41%)&TheAUC!sensitivityandspec ific ityo f ser um DDIAS in the diag no sis o f mo der ate and sever e c o r o nar y ar ter y steno sis wer e 0&910!84&48%and 90&74%!r espec tively&The AUC!sensitivity and spec ific ity o f 3D-STI par ameter s c o mbined with ser um DDIASinthediag no siso fmo der ateandsever ec o r o nar yar ter ysteno siswer e0&979!96&55%and96&30%!r espec tively&TheAUC and spec ific ity o f 3D-STI par ameter s c o mbined with ser um DDIAS in the diag no sis o f mo der ate and sever e c o r o nar y ar ter y steno sis wer ehig her thantho seo fsing lediag no sis!andthesensitivity wassec o ndo nlyto thato f3D-GASalo ne&Itishelpfulfo r the ac c ur atediag no siso fc o r o nar yar ter ysteno sis&Keywords：thr ee-dimensio nal spec kle tr ac king imag ing；c o r o nar y steno sis；DNA damag einduc ed apo pto sis inhib ito r；thr ee-dimen-sio nalg lo balar eastr ain冠心病(CAD)是最常见的心血管疾病,其发病 率和死亡率逐年上升口*。冠状动脉硬化可导致不同 程度的冠状动脉狭窄，引起心肌血流量减少和相关 心肌节段功能障碍囚+近年来，斑点跟踪成像技术 可以提供可靠和全面的心肌特征及收缩功能的评 估，已经在冠心病诊断、预后和治疗中发挥了巨大作 用34*+二维斑点追踪成像(2D-STI)可用于评估心 室收缩功能56，但2D-STE有局限性，如需要在不 同的心脏周期中从多个平面获取数据，或将斑点误 认为是“平面外现象”，以及检查时间较长等三 维斑点追踪成像(3D-STI)是在2D-STI的基础上发 展起来的，可追踪心肌斑点在三维空间的实时运 动80，与2D-STI相比，3D-STI在检测心肌功能方 面具有耗时少、重复性好、准确性高等优点口1，已有 报道研究了 3D-STI诊断冠状动脉狭窄的价值，发 现三维整体面积应变(3D-GAS),三维整体长轴应 变(3DGLS)、三维整体圆周应变(3D-GCS)、三维整 体径向应变(3D-GRS)等3D-STI参数均对冠状动 脉狭窄具有一定的诊断价值：12,3，但其中多显示 3D-GAS具有较高的诊断价值，而其他参数的诊断 价值则较低)3,4*,因此，仍需其他手段联合提高冠 状动脉狭窄的诊断准确性。由于冠心病患者心肌组 织肠伴随过度氧化应激引起的氧化DNA损伤，监 测氧化性DNA损伤相关因子可能有助于了解疾病 进展)5*+目前,血清标志物诊断冠心病的研究取得 了良好的效果。DNA损伤诱导凋亡抑制因子(DDIAS)也被称为no xin,是一种与细胞周期和细 胞凋亡有关的新型应激诱导基因，是细胞防御系统 的一个组成部分，可在睾丸、脾脏和心脏中表 达口618*+因此，本研究探讨3DSTI参数联合血清 DDIAS对冠状动脉狭窄的诊断价值,旨在为临床冠 心病患者疾病诊断提供参考。1资料与方法1.1 一般资料一般资料本研究纳入112例2018年5月至2021年9月 我院就诊的临床疑似冠心病患者，包括男性63例,女性49例，年龄为4576岁。所有患者均进行 3D-STI检查，并于24 h内经冠状动脉造影(CAG)证实为冠状动脉狭窄。排除急性或慢性心肌梗死、心肌病、严重心律失常、心力衰竭、瓣膜病、严重肝肾 功能不全、图像清晰度欠佳的患者。本研究由医院 伦理委员会批准。所有参与研究的患者都签署了知 情同意书。同时，选择30例性别、年龄等基线资料 匹配的健康体检者作为对照组，检测血清DDIAS 水平，对照组包括男性17例、女性13例，年龄为 4372岁。1.2 3D-STI 检查检查采用日本东芝Ar tida SSH880A超声系统，配 备二维探头(PST-30SBT，频率2.55.0 MHz)、三 维探头(PST-25SX,频率1.03.0 MHz)和三维斑 点跟踪分析软件。所有患者均连接胸导联心电图,并保持左侧卧位。首先用二维超声探头获取二维超 声心动图,用二维双平面Simpso n法测量每搏输出 量(SV)和左心室射血分数(LVEF)。然后转换为心 尖四腔切面的三维探头后，选择Pr e-4D模式以获得 清晰的左心室心内膜图像。然后，当进入全4D模 式时,图像自动转换为心尖二腔和四腔切面，以全 4D动态图像的形式采集和存储心脏3D图像。在 104影像科学与光化学第41卷离线工作站中提取存储的动态心脏图像，并用三维 室壁运动跟踪软件进行分析。首先，将存储的心脏 图像自动转换为心尖四腔和两腔视图，以及左心室 从心尖到心底不同水平的三个短轴视图，然后调整 基线和角度，清晰地显示心内膜图像。其次,进入三 维散斑追踪(3DT)模式后，手动追踪舒张末四腔和 双腔的心内膜边界+再次，自动重建三维心肌表面,并对短轴图像中描绘的边界进行微调。最后，应用 软件对数据进行分析，计算整体应变值(3D-GAS,3D-GLS.3D-GCS.3D-GRS)1.3冠状动脉造影冠状动脉造影(CAG)检查检查患者在3D-STI检查结束后24 h内行CAG+应用Philips Allur a Xper FD10数字减影血管造影 系统，采用Buskins法进行CAG,结果由两名经验 丰富且对患者不知情的介入心脏病学家进行评估。对其直径狭窄百分比进行评估。患者按冠状动脉直 径狭窄百分比对狭窄程度进行分组：19：轻微:狭窄 百分比#25%；轻度：25%狭窄百分比#50%；中 度:50%狭窄百分比#75%；重度：狭窄百分比 75%+1.4 血清血清DDIAS检测检测通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清 DDIAS+Human DDIAS ELISA Kit 购自美国 LS-Bio公司，批号为LS-F25652+抽取所有受试者外周 静脉血5 mL于抗凝管，3000 r/min离心15 min,收 集上清一80C保存+将DDIAS标准品配置成不同 浓度的标准品工作液，分别配置生物素化抗体工作 液和酶结合物工作液。分别将标准品工作液和待测 血清添加到酶标板孔中，每孔100&L。37 C孵育 90 mino加入100&L生物素化抗体工作液,37 C 孵育1 h。洗涤3次。加入100&L酶结合物工作 液,37 C孵育30 min。洗板5次。加入90&L TMB底物溶液,37 C孵育15 min。加入50&L终 止液。测量450 nm光密度(OD)值。1.5统计分析统计分析统计分析均使用SPSS 21.0版和Exc el进行。所有连续变量均表示为平均值士标准差Js),分 类变量表示为例数(百分比)(%)*。连续变量的 组间比较采用独立样本t检验或单因素方差分析,分类变量的组间比较采用卡方检验。将轻微和轻度 狭窄患者赋值为0,中度和重度狭窄患者赋值为1,应用受试者操作特征(ROC)曲线分析各参数的诊 断价值+P0.05表示差异有统计学意义。2结果2.1不同狭窄程度患者的基线资料比较不同狭窄程度患者的基线资料比较CAG检查证实112例冠心病患者中轻微、轻 度、中度和重度冠状动脉狭窄患者的例数依次为25 例、29例、31例和27例。表1分析显示，各组患者 的年龄、性别、心率、SV和LVEF比较，差异无统计 学意义(P0.05)+表表1不同狭窄程度患者的基线资料特征轻微(=25)轻(n=29)中(n=31)重(n=27)P年龄(岁)5556士6755585士6645663士7145753士71304350729性别00970992男性(例)14171715女性(例)11121412心率(次/min)7554士9317555士8947624士8997689士92101360938SV(mL)4354士5084312士5424242士4754286士48202440865LVEF(%)6021士3215942士3875964士3735853士402092004342.2不同狭窄程度患者的不同狭窄程度患者的3D-STI参数比较参数比较表2显示，不同狭窄程度患者的3D-GAS.3D-GLS.3D-GCS和3D-GRS比较，差异均有统计学意 义(P0.05),随着狭窄程度的升高,3D-GAS.3D-GLS.3D-GCS 和 3D-GRS 均逐渐升高(P0.05)+2.3健康体检者及不同狭窄程度患者的血清健康体检者及不同狭窄程度患者的血清DDI-AS 比比图1显示，不同狭窄程度患者的血清DDIAS水 平差异有统计学意义(F=94.251,P0.001)。对 照组、轻微组、轻度组、中度组和重度组的血清DDIAS 第1期凌静霞等:三维斑点追踪成像及DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的研究105水平依次为(2.080 47)pg/mL、(3.100 35)pg/mL、(3.470 43)pg/mL、(3.990 52)pg/mL 禾口(4.540 73)pg/mL,随着狭窄程度的升高，血清 DDIAS水平逐渐升高(P0.05)02.4 3D-STI参数对中度和重度冠状动脉狭窄的诊参数对中度和重度冠状动脉狭窄的诊 断断表3显示,3D-GAS诊断中度和重度冠状动脉 狭窄的ROC曲线下面积(AUC)(0.846)和敏感性(98 28%)较高，但特异性(57.41%)较低+3D-GLS、3D-GCS 和 3D-GRS 的诊断 均 较+而，四项3-STI参数联合诊断中度和重度冠状动 脉狭窄的AUC(0.951)、敏感性(84.48%)和特异性(92.59%)均较高AUC和特异性高于单独诊断，敏 感性仅低于3D-GAS单独诊断(P0.05)+表表2不同狭窄程度患者的3DSTI参数3DSTI参数 轻微 轻度 中度 重度 F P3D-GAS 34.012.913292士5132934士3312365士4793379800013D-GLS 21.282.092021士3221799士4161442士3372192100023D-GCS 18.45士5.011749士4641669士496 13.544.23541400013D-GRS 45.89士7.894560士5994003士5303737士495131240001图1健康者及不同狭窄程度患者的血清DDIAS水平(表示与对照组比较,P0.05；)表示与轻微组比较,P0.05；&表示与轻度组比较,P0.05；$表示与中度组比较,P334029828%5741%3D-GLS080607200874187437069%8148%3D-GCS065305570741158165345%7222%3D-GRS079507080865443258621%6481%3DSTI参数联合诊断09510 8940 98305868448%9259%2.5血清血清DDIAS对中度和重度冠状动脉狭窄的诊对中度和重度冠状动脉狭窄的诊 断价值断价值经ROC曲线分析可知，血清DDIAS诊断中度 和重度冠状动脉狭窄的AUC(95%置信区间)、截断 值、敏感性和特异性依次为0.910(0.8410.956)、3.752,84.48%和 90.74%,AUC、敏感性和特异 性均较高+2.6 3D-STI参数联合血清参数联合血清DDIAS对中度和重度对中度和重度 狭窄的诊断狭窄的诊断图2显示,3D_STI参数联合血清DDIAS诊断 中度和重度冠状动脉狭窄的AUC、95%置信区间、截断值、敏感性和特异性依次为0.979,0.932 0.997.0 458,96.55%和 96.30%,AUC 和特异 性高于单独诊断及3D-STI参数联合诊断,敏感性106影像科学与光化学第41卷图2 3D-STI参数联合血清DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的ROC曲线仅次于3D-GAS单独诊断。3冠心病表现为心肌灌注异常和收缩功能障碍。在临床上，超声对冠心病的评估依赖于节段性室壁 运动异常（RWMA（和LVEF的检测）0*+然而！RWMA容易受到检测者主观性、心脏负荷和心率 变化的影响,因此准确性较低）1+LVEF不能识别 冠心病患者的心肌损害）2*+因此，寻找一种高敏感 性和特异性的非侵入性检测方法在冠心病患者的临 床检查中至关重要。3D-STI是一种无创且能够客观定量评估整体 和局部左心室病变的检查方法，并且克服了 2D-STI 的局限性本研究发现随着冠状动脉狭窄程度 的加重,3D-STI 参数 3D-GAS.3D-GLS.3D-GCS 和 3D-GRS均逐渐升高。这些结果表明,3D-STI参数 可反映冠状动脉狭窄程度的变化。本研究进一步评 估 3D-STI 数 中 和重 脉 狭窄 的诊断价值，结果显示!D-GAS诊断中度和重度冠状动 脉狭窄的AUC（0.846）和敏感性（98 28%）较高，但 特异性（57.41%）较低+Li等报道3D-GAS诊断 冠状动脉狭窄程度50%的AUC为0.85,敏感性 为83.3%,特异性为77.6%。汪彩英等切报道3D-GAS诊断冠状动脉狭窄的AUC为0.811敏感性 为79.3%,特异性为70.8%。上述报道与本文结果 存在一定差异，其原因可能与病例数、检查者的主观 性、患者个体差异有关。然而，值得注意的是！D_ GAS对冠状动脉狭窄的诊断准确性明显高于其他 3-STI参数这一结论已被多项文献证实）214。本 研究也显示3D-GLS.3D-GCS和3D-GRS的诊断价 值均较低，然而，四项3-STI参数联合诊断中度和 重度冠状动脉狭窄的AUC和特异性高于单独诊 断,敏感性仅次于3D-GAS单独诊断。因此，临床 诊断中还应该综合分析3D-STI各参数信息，从而 得出更准确的诊断结论。众所周知,氧化应激增加会氧化细胞大分子和 DNA,是冠心病 的潜在机制）425*+并且，氧化应激诱导的细胞凋亡参与冠心病的发生、发 展和预后。许多研究报道了冠心病患者动脉粥样硬 化斑块中的DNA氧化损伤26,暗示了其在动脉粥 样硬化形成中的作用。因此,对氧化DNA损伤的 监测可能有助于延缓疾病进展+在冠心病患者中,基因组损伤已有；活性氧（ros）的过量产生可导致DNA链断裂）8*,因此,DNA损伤与冠心病 的发展密切相关。DDIAS是一种与DNA损伤有 关的基因，属于应激反应系统的一个新的组成部 分）8*+据报道,DDIAS的表达受到包括氧化应激 在内的多种应激的诱导,DDIAS可以有效地诱导细 胞 在G1期，它的缺失会导致细胞凋亡的增）7,8,9!0*+，冠心病患者的血清DDIAS水平较健康体检者明显升高，并且，随着冠 状动脉狭窄程度的升高，血清DDIAS水平也逐渐 升高。这些结果提示冠状动脉狭窄涉及的氧化应激 等多种微环境的改变引起了 DNA损伤，从而使应 激蛋白DDIAS水平升高。进一步研究显示，血清 DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的AUC、敏 感性和特异性均较高+提示血清DDIAS检查可能 有助于判断冠心病患者的冠状动脉狭窄程度。此 第1期凌静霞等:三维斑点追踪成像及DDIAS诊断中度和重度冠状动脉狭窄的研究107外，本研究还考察了 3D-STI参数联合血清DDIAS 对中度和重度冠状动脉狭窄的诊断价值，结果表明 3DSTI参数联合血清DDIAS诊断中度和重度冠状 动脉狭窄的AUC和特异性高于单独诊断及3D-STI参数联合诊断，敏感性仅次于3D-GAS单独诊 断。因此,3DSTI检查的同时进行血清DDIAS的 检测，可能更有助于诊断和预防冠状动脉狭窄+综上可知,3D-STI参数联合血清DDIAS诊 断中度和重度冠状动脉狭窄的AUC和特异性均 高于各参数单独诊断，敏感性仅次于3D-GAS单独 诊断。参考文献：1*Bai M F，Wang X.Risk fac to r s asso c iated with c o r o nar y hear t disease in wo men:A systematic r eview J*.Herz，2020,45(Suppl l)：52-57.2*Tian Y，Deng P J，Li B，et al Tr eatment mo dels o f c ar diac r ehabilitatio ninpatientswithc o r o nar yhear tdiseaseandr elat-ed fac to r s affec ting patient c o mplianc e J*.Reviews in Cardiovascu lar Medicine，2019，20(1):27-33,3*FadnesS!Nyr nesSA!To r pH!etal&Shuntflo wevaluatio n inc o ng enitalhear tdiseasebasedo ntwo-dimensio 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