單心動周期實時三維超聲心動圖在擴張型心肌病心力衰竭患者左室形態(tài)及功能評價中的應(yīng)用價值

陳金麗 蔣天安

擴張型心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）是臨床常見的一種心肌疾病類型，也是引發(fā)心力衰竭的第三大原因[1]。慢性心力衰竭是DCM 發(fā)展的終未狀態(tài)，會造成心室腔擴大，引起左心室?guī)缀涡螒B(tài)改變[2]?，F(xiàn)代三維超聲技術(shù)通過容積計算球形指數(shù)，擺脫了對心臟幾何形態(tài)假設(shè)的依賴，對左心室形態(tài)的反映更加真實[3]。單心動周期實時三維超聲心動圖（single cardiac cycle real-time three-dimensional echocardiography，sRT-3DE）能夠?qū)崟r獲取高容積幀的心臟全容積圖，實現(xiàn)對左、右心室功能的定量評價[4]。本次研究旨在評價sRT-3DE 在DCM 心力衰竭患者左室形態(tài)、功能評價中的應(yīng)用價值。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年2 月至2021 年2 月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院收治的160 例DCM心力衰竭患者作為觀察組，其中男性98 例、女性62 例；年齡25～70 歲，平均年齡（54.08±9.72）歲。所有患者均符合DCM 診斷標準[5]；超聲心動圖檢查可見左室腔擴大，左室舒張末內(nèi)徑＞55 mm（男）或＞50 mm（女）；左室壁厚度正常，室壁運動幅度呈彌漫性減低；左室收縮功能明顯減低，左室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）＜35%；紐約心臟病協(xié)會（New York heart association，NYHA）心功能分級Ⅲ～Ⅳ級；有明顯臨床癥狀。并剔除：①植入起搏器者；②心肌炎、先心病、心臟瓣膜病、缺血性心肌病者；③非竇性心律者。另選取同期在本院進行健康體檢的160 例普通健康人作為對照組，其中男性94 例、女性66 例；年齡28～65 歲，平均年齡（52.02±8.76）歲。體檢入組者的身體狀況良好，無心臟病史，心電圖檢查結(jié)果正常，竇性心律。兩組的性別、年齡一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

1.2 方法 選用ACUSON SC 2000 型彩色多普勒超聲診斷儀（由德國西門子公司生產(chǎn)），探頭選用4Z1 心臟容積探頭，頻率2.0～4.0 MHz，配備左室容積自動分析軟件，每秒20～40 容積幀。受試者取左側(cè)臥位，將肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖連接好，受試者放松身心，探頭放置在心尖處，先行二維超聲檢查。待心電圖出現(xiàn)連續(xù)、規(guī)律的QRS 波群后，啟動實時三維全容積超聲掃描，適度調(diào)整增益及深度直至獲得清晰的圖像。然后受試者保持平靜呼吸，在呼氣末屏氣，獲取全容積心尖四腔動態(tài)三維圖像，凍結(jié)圖像并存儲。最后，打開三維圖像，啟動左室容積自動分析軟件對圖像數(shù)據(jù)進行分析。

左室容積自動分析軟件對左心室心內(nèi)膜進行自動識別，并對其一個心動周期內(nèi)的變化情況進行跟蹤，必要時可手動調(diào)整。左心室被分為16 節(jié)段，顯示左心室容積-時間曲線并獲得左室常規(guī)容積參數(shù)包括舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、每搏輸出量（Stroke volume，SV）及LVEF；左室?guī)缀涡螒B(tài)學(xué)參數(shù)包括舒張末期球形指數(shù)（end diastolic sphericity index，EDSI）及收縮末期球形指數(shù)（end systolic sphericity index，ESSI）；收縮期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)包括收縮期失同步指數(shù)（systolic dyssynchrony index，SDI）、舒張期失同步指數(shù)（diastolic dyssynchrony index，DDI）、收縮末離散度（dispersion end systolic，DISPES）、舒張末離散度（dispersion end diastole，DISPED）、收縮前時間容積、收縮后時間容積及平均收縮時間。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以均數(shù)±標準差（）表示。計量資料比較采用t檢驗；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。指標間的關(guān)系采用直線相關(guān)分析。設(shè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組的左室容積-時間曲線比較見圖5、6

圖5 觀察組患者的左室容積-時間曲線圖

圖6 對照組的左室容積-時間曲線圖

由圖5 可見，觀察組患者的左室容積-時間曲線疏散，走行不一致，波幅較小，曲線的規(guī)則拋物線形丟失，各曲線達峰時間不一致；由圖6 可見，對照組健康人的左室容積-時間曲線緊密，走行一致，波幅較大，曲線呈規(guī)則的拋物線形，達峰時間基本一致。

2.2 兩組的左室常規(guī)容積參數(shù)和幾何形態(tài)學(xué)參數(shù)比較見表1

表1 兩組的左室常規(guī)容積參數(shù)和幾何形態(tài)學(xué)參數(shù)比較

由表1 可見，觀察組的LVEDV、LVESV 均明顯高于對照組，LVEF 明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t分別=18.97、33.99、20.93，P均＜0.05），觀察組的SV 值與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.56，P＞0.05）。觀察組的EDSI、ESSI 值均明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t分別=15.96、16.07，P均＜0.05）。

2.3 兩組的收縮期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)比較 見表2

表2 兩組的收縮期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)比較

由表2 可見，觀察組患者的SDI、DDI、DISPES、DISPED、收縮前時間容積、收縮后時間容積水平均明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t分別=23.34、10.85、25.08、13.17、12.07、11.06，P均＜0.05），兩組平均收縮時間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.07，P＞0.05）。

2.4 觀察組患者的左室LVEF 與SDI 的相關(guān)性分析見圖1

圖1 觀察組患者左室LVEF與SDI關(guān)系散布圖

由圖1 可見，觀察組患者LVEF 水平與SDI 呈明顯負相關(guān)（r=-0.89，P＜0.05）。

3 討論

DCM 是一種混合型的原發(fā)性心肌病，其主要特征為左室腔擴大引起的心臟左室收縮功能障礙，這也是導(dǎo)致心力衰竭的重要原因。了解心臟形態(tài)學(xué)變化，評估心功能水平可為DCM 的診斷、治療方案擬定及療效評價提供關(guān)鍵性信息，臨床上常推薦使用心臟磁共振和超聲心動圖進行評估。心臟磁共振是診斷DCM 的“金標準”，但其價格昂貴、普及率低，無法進行床邊檢查，且不適用于安裝起搏器、除顫器的患者，其對受試者具有選擇性，所以臨床應(yīng)用限制較多[6]。超聲心動圖檢查使用便捷、無輻射、適用范圍廣，所有患者均可接受該檢查。sRT-3DE是現(xiàn)代超聲技術(shù)發(fā)展的重要成果，sRT-3DE 無需假設(shè)心腔幾何形狀，也無需進行多心動周期圖像拼接，檢查用時更短，且能實現(xiàn)左右心室收縮功能及左心室同步性的實時、定量測量[7]。多項文獻報道指出sRT-3DE 測得的左心室容積參數(shù)、射血分數(shù)與心臟磁共振測量結(jié)果均高度一致，并且sRT-3DE 檢查比二維超聲的準確率更高[8，9]。

本次研究結(jié)果顯示，DCM 心力衰竭患者的LVEDV、LVESV、EDSI、ESSI 水平比正常人更高，LVEF 水平更低（P均＜0.05）。說明DCM 患者的左心室容積明顯增大，左室球形化特征明顯，左室射血能力明顯減弱，心臟功能明顯減退[10]。正常人的左心室形態(tài)呈橢球體，DCM 心力衰竭患者最突出的一個解剖學(xué)特征就是左室明顯擴大，左室解剖形態(tài)改變是臨床評估左室功能重要的關(guān)鍵參數(shù)。DCM患者的心功能持續(xù)惡化，左室腔擴大嚴重，心室的幾何形態(tài)逐步趨于球形。二維超聲心動圖主要通過測量左室長徑與橫徑比值來評價左室腔的形態(tài)，二者的比值越接近1，表明左室形態(tài)越接近球形。但二維超聲測得的左室球形指數(shù)（left ventricular spherical index，LVSI）僅在一個切面上依賴左室的幾何形狀計算得出，sRT-3DE測得的LVSI則無需考慮左室?guī)缀涡螤睿塋VSI 反映出的心室形態(tài)變化程度更真實[11]。

心臟的機械活動過程為心房和心室按次序收縮、舒張，所以心室間、房室間、心室內(nèi)的活動不同步均可能造成心臟機械運動延遲，影響心功能。心室內(nèi)機械運動離散會造成心室內(nèi)機械延遲，尤其是室間隔與左室游離壁朝向心室內(nèi)的運動時間延遲，此類患者行心臟再同步治療可獲得改善[12]。心臟再同步治療通過放置雙心室起搏裝置恢復(fù)心室的收縮協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)心臟機械運動的同步性。有文獻報道，左室收縮不同步是影響心臟再同步治療效果的一個重要因素[13]。心電圖QRS波時限是評估心臟同步性的主要手段，但是該方法篩選出的患者中有30%以上經(jīng)心臟再同步治療效果甚微。sRT-3DE將左室的三維容積模型分為16 個節(jié)段容積，通過分析各節(jié)段容積變化來評估左室內(nèi)的同步性。左室16 個節(jié)段達到最小收縮容積的時間的標準差（即SDI）是評估左室同步性的重要參數(shù)。SDI 通過心率校正消除心率對心動周期的影響，讓不同心率患者也可使用心動周期的百分率來進行比較。國外有研究指出，DCM 患者的室壁運動有彌散特征，不同步節(jié)段主要位于左室基底段和中間段[14]。本次研究也顯示健康人的左室容積-時間曲線呈規(guī)則的拋物線形，且曲線緊密、走行一致、波幅大、達峰時間一致，而DCM 心力衰竭患者的左室容積-時間曲線的規(guī)則拋物線形丟失，曲線疏散，走行不一致，波幅小且達峰時間不一致。DCM 心力衰竭患者的SDI、DDI、DISPES、DISPED 均明顯高于健康人（P均＜0.05），DCM 心力衰竭患者的LVEF 水平與SDI 水平呈明顯負相關(guān)（P＜0.05）。這是因為當心臟機械運動不同步時，左室各節(jié)段心肌纖維的延長與縮短過程不協(xié)調(diào)，部分節(jié)段心肌收縮延遲或提前，大量的無效心肌收縮會引起和加重心臟泵功能損害，造成LVEF 水平降低。本次研究還發(fā)現(xiàn)DCM 心力衰竭患者的收縮前時間容積、收縮后時間容積水平均明顯高于健康人（P均＜0.05），提示收縮前時間容積、收縮后時間容積可能也是反映左室收縮同步性的有效指標。

綜上所述，sRT-3DE 能夠較為準確地評估DCM心力衰竭患者的左室形態(tài)、收縮功能改變及左室同步性異常，且操作簡單、用時短、可重復(fù)性好，其在DCM 心力衰竭患者心功能評估中有較高的應(yīng)用價值。但鑒于本次研究為單中心研究，且樣本量較小，再加上收縮前時間容積、收縮后時間容積等參數(shù)在左室收縮同步性評價中的應(yīng)用研究較少，這些新參數(shù)在左心收縮同步性評價中的應(yīng)用價值還有待進一步的研究證實。