《Echo Research & Practice》：Trajectories and determinants of echocardiographic myocardial work indices after acute myocardial infarction: a pilot study
编辑推荐：
摘要翻译：
引言：研究人员评估了再灌注急性心肌梗死(AMI)患者超声心动图心肌做功(MW)指数的轨迹及其与左心室(LV)功能恢复、心肌活性和灌注的关联。
方法：前瞻性纳入31例接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的首次ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者。
摘要翻译：
引言：研究人员评估了再灌注急性心肌梗死(AMI)患者超声心动图心肌做功(MW)指数的轨迹及其与左心室(LV)功能恢复、心肌活性和灌注的关联。
方法：前瞻性纳入31例接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的首次ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者。在干预后中位时间7.7±3.8天（基线）进行经胸超声心动图和[15O]水正电子发射断层扫描(PET)检查。使用PET评估整体和节段性绝对心肌血流量(MBF)，并根据可灌注组织分数(PTF)将心肌节段分为存活或非存活。在基线和6个月随访时测量超声心动图参数，包括左心室射血分数(LVEF)、整体纵向应变(GLS)、心肌做功指数(MWI)、 constructive work(MCW)、wasted work(MWW)和work efficiency(MWE)。根据罪犯冠状动脉节段定义心肌危险区域(AAR)和远端心肌。
结果：LVEF和GLS在基线和随访之间保持不变。然而，6个月时整体MWI、MCW和MWE显著增加，而MWW降低（均p<0.05）。MWI的增加（而非MWE）与LVEF的改善相关。整体MWI和MWE均与整体MBF无相关性，但与肌钙蛋白T和NT-proBNP的峰值水平呈负相关。在AAR区域，局部MWI和MWE与局部MBF（分别为r=0.53，p=0.003和r=0.59，p<0.001）和PTF（分别为r=0.41，p=0.03和r=0.65，p<0.001）显著相关。基线时，存活节段的节段性MWI和MWE高于非存活节段。6个月时，存活节段的MWI和MWE增加，而非存活节段未增加。
结论：超声心动图心肌做功指数反映AMI早期心肌损伤的严重程度，可作为功能性恢复和心肌活性的无创标志物。
论文解读文章
**一、研究背景与目的**
急性心肌梗死(AMI)是全球范围内发病率和死亡率的主要原因之一，可导致左心室(LV)功能障碍、不良重塑，最终发展为心力衰竭。梗死后重塑通常与较大的梗死面积相关，表现为肌钙蛋白和NT-proBNP等生物标志物升高、LV射血分数(LVEF)降低以及LV容积增大。
斑点追踪超声心动图(STE)能够通过心肌应变分析定量评估整体和局部LV功能。然而，应变测量对负荷条件敏感，可能受后负荷升高的影响。为克服这一局限性，心肌做功(MW)指数作为新型超声心动图参数应运而生，其将心肌变形与估计的LV压力相结合，提供更全面的心肌性能评估，反映收缩功能、能量效率和心肌耗氧量。然而，关于AMI后MW指数的时间演变和临床决定因素的数据仍然有限。
本研究旨在评估再灌注ST段抬高型AMI患者超声心动图MW指数随时间的变化轨迹及其与LV恢复、心肌活性和心肌血流量(MBF)（通过[15O]水正电子发射断层扫描(PET)评估）的关联。
**二、研究设计与方法**
研究人员前瞻性纳入2018年12月至2021年1月在Turku大学医院因首次ST段抬高型AMI接受直接经皮冠状动脉介入治疗(PCI)且住院期间LVEF<50%的31例患者。患者在中位7.7±3.8天（基线）接受同日超声心动图和[15O]水PET检查，并在6个月随访（平均210±38天）时重复超声心动图检查。记录住院期间及PET成像时的峰值心肌肌钙蛋白T和N末端前脑钠肽(NT-proBNP)水平。根据侵入性冠状动脉造影和心电图确定罪犯冠状动脉节段，据此定义心肌危险区域(AAR)和远端区域。
经胸超声心动图采用Vivid E9或E95设备进行，所有图像数字存储用于离线分析。使用双平面Simpson法测量LV舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)和LVEF，LVEF恢复定义为6个月随访时LVEF较基线增加≥5%。通过STE分析心肌整体和节段纵向应变。MW指数（包括心肌做功指数(MWI)、 constructive work(MCW)、wasted work(MWW)和work efficiency(MWE)）通过非侵入性LV压力-应变环量化，由对LVEF、GLS和LS数据设盲的独立研究者分析。采用标准17节段模型计算节段水平局部MW指数，并基于罪犯冠状动脉区域将节段分配到AAR和远端心肌。
PET研究使用PET/CT扫描仪进行，[15O]水作为静脉推注，动态PET采集4分40秒。使用Carimas 2.9软件定量节段性LV MBF和可灌注组织分数(PTF)，PTF用于评估心肌活性，PTF≥0.60 g/mL视为存活节段。统计分析采用SPSS进行，包括独立样本t检验、Mann-Whitney检验、Pearson或Spearman相关分析、二元逻辑回归和受试者工作特征(ROC)曲线分析。在6例随机选择的患者中评估观察者内和观察者间变异性。
**三、研究结果**
**LV功能：基线与随访比较**
所有患者入组时LVEF均<50%，而基线PET扫描当日5例患者LVEF<50%。基线和6个月随访时平均EF相似（55.8±6.8% vs 57.5±7.3%，p=0.3）。12例患者（40%）检测到至少5%的EF恢复（功能恢复组）。功能恢复组与无恢复组的基线EF相当，但6个月随访时功能恢复组EF更高。EDV和ESV在基线和6个月随访时相似。与EF类似，GLS在基线和6个月随访超声心动图之间保持相似。在心肌AAR区域，6个月随访时局部LS较基线增加，而远端区域LS在基线和随访之间无差异。
**AMI后整体和局部MW指数的轨迹**
6个月随访时整体MWI、MCW和MWE较基线显著增加，而MWW降低。在AAR区域，MWI和MCW在基线和6个月随访时均显著低于远端区域。6个月随访时，AAR中MWI和MCW显著增加，而MWW降低，MWE增加呈临界显著性（p=0.05）。在远端区域，MWI和MCW增加，但其他MW指数保持不变。
**MW指数与LV功能恢复**
基线MWI、MCW、MWW和MWE在功能恢复组和无恢复组之间相似。整体MWI和MCW的变化与EF和GLS的变化显著相关（分别r=0.52，p=0.004和r=0.43，p=0.02）。功能恢复组的整体MWI和MCW增加幅度显著大于无恢复组（ΔMWI 546.8 vs 266.4 mmHg%，p=0.02；ΔMCW 493.1 vs 175.1 mmHg，p=0.02）。然而，整体MWE和MWW的变化与EF变化无相关性，组间差异亦不显著。
**MW指数的决定因素**
整体校正静息MBF和静息PTF均值分别为1.14±0.30 mL/g/min和0.73±0.11 g/ml。AAR区域静息MBF为0.87±0.20 mL/g/min，远端区域为0.73±0.18 mL/g/min（p=0.008）。整体MWI或MWE与整体MBF无相关性。然而，在AAR区域，MWI和MWE与局部MBF（分别r=0.53，p=0.003和r=0.59，p<0.001）和PTF（分别r=0.41，p=0.03和r=0.65，p<0.001）显著相关。整体MWI或MWE与肌钙蛋白和NT-proBNP峰值水平呈负相关。MWI和MWE在基线和6个月随访时均与LVEF和GLS相关。基线时MWI与ESV呈负相关，6个月随访时MWI和MWE均与ESV呈负相关。MWI或MWE与EDV无明显相关性。
**MW指数与心肌活性**
基线时，存活节段（416个节段，PTF≥0.60 g/ml）的LS、MWI、MCW和MWE高于非存活节段（45个节段，PTF<0.60 g/ml），而MWW相似。MWI、MCW和MWE可预测节段性心肌活性，MWI≥945 mmHg%和MCW≥1202 mmHg%为预测节段心肌活性的最佳截断值，AUC分别为0.708和0.697（均p<0.001），MWE≥83%的AUC较低（0.614，p<0.02）。在存活节段中，MWI、MCW和MWE从基线到6个月随访增加，MWW降低。相比之下，非存活节段的所有MW指数在基线和6个月随访时相似，且仍低于（MWI、MCW和MWE）或高于（MWW）存活节段。
**四、讨论与结论**
本研究主要发现如下：ST段抬高型AMI后1周至6个月，整体LV超声心动图MW指数（包括心肌做功和做功效率参数）有所改善。整体心肌做功的增加与LVEF的增加平行。AMI早期，做功效率降低与低LVEF、大面积心肌梗死和NT-proBNP升高相关，但与整体MBF无关联。此外，AMI早期保存的MW指数与心肌活性相关。6个月随访期间，所有MW指数在存活节段显示改善，而非存活节段无显著变化。这些发现表明心肌做功和做功效率是AMI后存活心肌和功能恢复的潜在标志物。
既往研究表明MW指数是评估不同负荷条件下LV功能的有用工具。Hedwig等人报道低整体MWI与慢性心力衰竭患者射血分数受损、LV重塑、运动能力降低和NT-proBNP升高相关。El Mahdiui等人评估了STEMI患者不同时间点的MW指数和通过晚期钆增强心脏磁共振(CMR)确定的心肌活性，发现透壁梗死节段的MCW和MWE显著较低。本研究使用[15O]水PET和PTF评估活性，与既往研究结果一致，发现基线时非存活心肌节段的MWI、MCW和MWE显著低于存活节段，且6个月后持续存在。ROC结果显示了良好的活性评估诊断性能，MWI和MCW的AUC分别为0.708和0.697，与既往研究相当。MWE虽在逻辑回归中显示较强关联（OR=1.029，p=0.004），但其较低AUC（0.614，p<0.02）提示诊断准确性有限，可能与MWE反映保留的心肌功能而非活性本身有关。
关于MW指数与心肌灌注的关系，既往研究发现MW指数与心力衰竭患者峰值耗氧量相关，但本研究未发现整体MW指数与AMI后MBF之间的相关性。这可能与再灌注存活节段的缺血后功能损害持续时间与非存活节段AAR中MBF降低之间的相互作用有关。与此一致，AAR中局部MWI和MWE值与局部MBF和PTF呈负相关。
本研究存在一定局限性：单中心研究且患者数量相对较少；相对较宽的成像窗口（3-14天）可能影响MW和PET参数；临床事件数量少和样本量小限制评估MW指数预后价值的能力；使用[15O]水PET评估的PTF而非FDG PET评估心肌活性；缺乏长期随访数据。
**研究结论：** 心肌做功指数在AMI后随LVEF平行改善。在梗死早期阶段，这些指数与已确立的心肌损伤标志物（包括梗死面积、LVEF和NT-proBNP水平）相关。尽管心肌做功指数与整体静息心肌血流量无相关性，但在非存活心肌节段中显著受损且随时间未能改善。这些发现凸显了心肌做功指数作为AMI后心肌损伤和功能恢复的无创标志物的潜力。
