實時三平面應變率成像評價舒張性心力衰竭患者左心室局部心肌收縮功能

姜海燕，王志斌，聶 晶，李 艷

（青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院心臟超聲科，山東 青島 266003）

舒張性心力衰竭 （Diastolic heart failure，DHF）是一組具有心力衰竭的癥狀和體征而左心室射血分數(shù)（Ejection fraction，EF）正常，以舒張功能異常為特征的臨床綜合征[1]。以往研究多認為DHF的收縮功能是正常的，近年來隨著超聲檢測技術(shù)的飛速發(fā)展，對心室功能的評價更為準確，致使這一結(jié)論受到質(zhì)疑。本研究旨在應用實時三平面應變率成像技術(shù)檢測DHF患者左心室局部心肌收縮功能，為臨床的早期診斷和治療提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2009年8月～2010年9月我院門診和住院的充血性心力衰竭患者55例，男30例，女25例，年齡 36～62歲，平均（49±8）歲，NYHA心功能分級Ⅱ～Ⅳ級。按照 2007年歐洲心臟協(xié)會診斷DHF的標準[2]，將患者分為DHF和收縮性心力衰竭（Systolic heart failure，SHF）兩組：EF＞50%為DHF組，共29例；EF≤50%為SHF組，共26例。所有入選患者均符合以下條件：①無頻發(fā)性期前收縮、心房纖顫或房室傳導阻滯；②無明顯的二尖瓣或主動脈瓣反流；③超聲圖像質(zhì)量理想。另外，選取年齡和性別匹配的健康志愿者30例為正常組，男18例，女12例，年齡35～57歲，平均（46±7）歲，均為竇性心律，無心血管疾病史，X線胸片、心電圖、超聲心動圖等檢查結(jié)果正常。

1.2 儀器與方法

采用GE Vivid 7型彩色多普勒超聲診斷儀，二維探頭M3S、頻率1.5～4.3MHz，三維探頭V3、頻率1.5～4.0MHz.

1.2.1 圖像采集

受檢者左側(cè)臥位，平穩(wěn)呼吸，在呼氣末屏氣狀態(tài)下采集超聲圖像，每個超聲指標至少測量3個連續(xù)心動周期，取平均值；同步記錄心電圖。

1.2.2 二維超聲心動圖指標測量

標準左心室長軸切面測量左心房收縮末內(nèi)徑（LAd）、左心室舒張末內(nèi)徑（LVIDd）、室間隔舒張末厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPWd）。顯示心尖四腔觀，脈沖多普勒測量二尖瓣口舒張早期峰值流速（E）、舒張早期減速時間（DT）、心房收縮期峰值流速（A）及E蛐A。雙平面 Simpson’s法測算EF。

1.2.3 實時三平面應變率成像

應用V3探頭實時三平面成像功能，同時獲得心尖四腔、心尖兩腔及心尖左心室長軸3個切面。啟動應變率成像模式，連續(xù)采集3個心動周期的圖像供脫機分析，取樣容積分別置于左室的后間隔、側(cè)壁、前間隔、后壁、前壁、下壁的基底段、中間段心內(nèi)膜下心肌組織內(nèi)，啟動定量分析獲取應變率曲線，測量上述12個節(jié)段的收縮期峰值應變率（SRs），所取值均為3個心動周期的平均值。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料比較

年齡、性別、心率在各組間無顯著性差異（P＞0.05），與正常組相比，DHF組和SHF組收縮壓、舒張壓偏高（P＜0.01和P＜0.05）。見表1。

2.2 常規(guī)超聲心動圖指標測值比較

與正常組相比，DHF組和SHF組LAd增加（P＜0.01）。與正常組和SHF組相比，DHF組E、E/A減小（P＜0.05或P＜0.01），A、DT增加（P＜0.01）。與正常組和DHF組相比，SHF組LVIDd、LAd增加（P＜0.01），EF減?。≒＜0.01），E、E/A增加（P＜0.05或P＜0.01），A、DT減?。≒＜0.01），其余指標無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

2.3 左心室各室壁應變率曲線比較

DHF組和SHF組各節(jié)段SRs較正常組明顯減小 （P＜0.05或P＜0.01），SHF組較DHF組進一步減?。≒＜0.05或P＜0.01），呈現(xiàn)正常組、DHF組、SHF組SRs逐漸減小的變化。見表3和圖1～3。

表1 一般臨床資料的比較

表2 常規(guī)超聲心動圖檢測指標的比較

3 討論

實時三平面應變率成像可同時顯示三個運動切面，并對同一周期左心室各節(jié)段心肌進行應變率成像，因此可以避免不同心動周期的變異對各節(jié)段定量分析的影響，使得各節(jié)段心肌運動更具可比性[3]。應變率成像技術(shù)能夠通過心肌的形變程度直接反映局部心肌功能，且不受周圍節(jié)段牽拉和心臟整體運動的影響，更能準確評價左心室局部心肌功能[4]。

本研究DHF組EF與正常組無統(tǒng)計學差異，而收縮期應變率SRs明顯減小，表明DHF已存在收縮功能受損。EF是通過對左心室泵功能的評價來反映左心室收縮功能，并不能直接反映左心室心肌的收縮特性[5]，當心臟有舒張功能不全合并輕微收縮功能減低時，由于心臟代償機制的激活，導致EF可能正常。因此，EF無法反映DHF患者心肌收縮功能的損害，而實時三平面應變率成像能早期敏感地發(fā)現(xiàn)心肌收縮的異常，對DHF的早期診斷和治療具有重要的指導意義。

表3 各組左心室壁心肌各節(jié)段SRs的比較

近年來關(guān)于DHF左心室收縮功能的研究結(jié)果分歧很大，Baicu等[6]通過實驗認為DHF收縮功能是完全正常的，而Bruch等[7-9]則得出了相反的結(jié)論，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是由于導致DHF病因很多，常見的有高血壓、冠心病、糖尿病、肥厚型心肌病等[10]，因此DHF是一種多因素引起的心臟功能障礙的癥候群，結(jié)果會隨病例的選擇而有所變化，再者可能由于評價收縮功能所用的超聲檢測技術(shù)和方法不同也會影響結(jié)果[9]。本研究結(jié)果顯示DHF與正常組相比存在收縮功能減低，與SHF相比收縮功能減低程度相對較輕。由于心力衰竭患者心肌細胞營養(yǎng)障礙，引起心肌缺血缺氧，細胞內(nèi)酸性物質(zhì)堆積，使心肌細胞能量代謝障礙，并與鈣離子競爭結(jié)合肌鈣蛋白，破壞了興奮收縮耦聯(lián)機制，導致心肌損傷；同時心室舒張末壓及室壁應力增加，使心肌間質(zhì)膠原纖維斷裂和降解[11]。這些因素均可導致心肌收縮力減弱，從而使得心力衰竭各組SRs較正常組顯著減低，由于DHF的病理生理改變和心肌損害程度相對較輕，導致SRs較SHF組增大，從而呈現(xiàn)出正常組、DHF組、SHF組SRs逐漸減小的變化。本研究通過局部心肌應變率的定量評價對心肌損害程度進行早期監(jiān)測，能早期發(fā)現(xiàn)局部心肌損害，從而為臨床提供診斷依據(jù)。因此我們認為實時三平面應變率成像在評價心力衰竭患者的心臟功能上具有重要的臨床價值。

本研究結(jié)果顯示，盡管DHF患者顯示整體收縮泵功能正常，但各節(jié)段心肌的收縮期峰值應變率減低，說明DHF患者已存在局部心肌收縮功能受損。

應變率成像技術(shù)在應用中會受到多普勒取樣角度的影響，且實時三平面應變率成像技術(shù)對圖像的質(zhì)量要求較高，因此存在一定的局限性。相信隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，這一技術(shù)將會日趨完善。

DHF患者早期整體收縮功能正常時已存在局部心肌收縮功能異常，應用實時三平面應變率成像技術(shù)能夠早期、準確檢測局部心肌收縮異常，具有重要的臨床價值。

[1]Zile MR,Brutsaert DL.New concepts in diastolic dysfunction and diastolic heart failure:part one.diagnosis,prognosis,measurements of diastolic function[J].Circulation,2002,105:1393-1487.

[2]Paulus WJ,Tschope C,Sanderson JE,et al.How to diagnose diastolic heart failure:a consensus statement on the diagnosis of heart failure with normal left ventricular ejection fraction by the Heart Failure and Echocardiography Associations of the European Society of Cardiology[J].Eur Heart J,2007,28:2539-2550.

[3]Greenberg NL,Firstenberg MS,Castro PL,et al.Doppler-derived myocardial systolic strain rate is a strong index of left ventricular contractility[J].Circulation,2002,105(1):99-105.

[4]田新橋，錢蘊秋，李軍，等.組織速度、應變率與應變成像診斷冠心病的臨床對比研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2007，23（3）：194-196.

[5]崔紅，李榮，王志斌，等.應變率顯像技術(shù)評價風濕性二尖瓣狹窄患者左心室長軸收縮功能的變化[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2007，23（7）：505-507.

[6]Baicu CF,Zile MR,Aurigemma GP,et al.Left ventricular systolic performance,function,and contractility in patients with diastolic heart failure[J].Circulation,2005,111:2306-2312.

[7]Bruch C,Gradaus R,Gunia S,et al.Doppler tissue analysis of mitral annular velocities:evidence for systolic abnormalities in patients with diastolic heart failure[J].J Am Soc Echocardiogr, 2003,16:1031-1036.

[8]Tan YT,Frauke W,Eveline L,et al.The pathophysiology of heart failure with normal ejection fraction[J].J Am Coll Cardiol, 2009,54(1):36-46.

[9]Wang JW,Dirar SK,Yue Y,et al.Preserved left ventricular twist and circumferential deformation,but depressed longitudinal and radial deformation in patients with diastolic heart failure[J]. Eur Heart J,2008,29:1283-1289.

[10]王路宏，劉杰，苗懿德.老年舒張性心力衰竭應受到臨床關(guān)注[J].中華老年心腦血管病雜志，2008，10（5）：398-400.

[11]姜艷娜，林萍，趙洋，等.組織追蹤顯像技術(shù)評價心力衰竭患者心臟非同步化運動 [J].中國醫(yī)學影像技術(shù)，2008，24（12）：1940-1942.