評價左心室舒張功能在原發(fā)性肥厚型及限制型心肌病患者中的差異

吳煒 張抒揚 方理剛 陳未

左心室舒張功能異常是多種類型心肌病患者決定預后的重要因素，尤其針對肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)與限制型心肌病(restrictive cardiomyopathy，RCM)，患者出現(xiàn)心力衰竭時，絕大多數(shù)均表現(xiàn)為射血分數(shù)正常的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction，HFPEF)，即舒張性心力衰竭［1］。由于心肌病病理發(fā)生了嚴重改變，HCM 患者主要表現(xiàn)為心室肌的非對稱性增厚，尤其是以室間隔肥厚為主。多數(shù)患者射血分數(shù)(ejection fraction，EF)正常甚至增加，但心室舒張功能受影響。RCM 患者心室肌厚度雖然大致正常，多數(shù)患者EF 在正常范圍內(nèi)而少數(shù)患者EF下降，但心肌僵硬，順應性下降，其舒張功能嚴重受限［1］。心室舒張功能異常的直接結(jié)果是左心室舒張末壓力升高而容積下降，每搏輸出量和心臟整體輸出量下降，左心房內(nèi)壓力增高以及心房內(nèi)徑增大，容易造成心房顫動和肺水腫。

目前，評價心臟舒張功能最為有效和可靠的方式是超聲心動圖檢查［2］。常用的二尖瓣血流頻譜測定舒張早期E 峰與舒張晚期A 峰以及E/A 比值＜1 可以作為經(jīng)典的左心室舒張功能指標［2］。但在HCM 及RCM 患者中，多數(shù)患者左心室充盈壓升高合并心室順應性下降，可能造成E 峰與A 峰的假性正常化;另外，如果患者同時合并心房顫動則A 峰消失，因此，E/A 比值并不適合作為常規(guī)評價RCM與HCM 舒張功能異常的指標［2-3］。在這種情況下，舒張早期E 峰減速時間(E peak deceleration time，EDT)、組織多普勒成像技術(shù)(tissue doppler imaging，TDI)測定的二尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度(E')以及二尖瓣血流E 峰與E'的比值(E/E')可以作為評價左心室舒張功能的重要指標。本研究擬在HCM 及RCM 患者中分析EDT、E'及E/E'對左心室舒張功能評價的區(qū)別，探討HCM 和RCM 患者舒張功能受損的共同點和差異性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究連續(xù)入選2012 年1 月至2014 年6 月在北京協(xié)和醫(yī)院就診并記錄詳細超聲心動影像學信息的原發(fā)性HCM 與RCM 患者共33 例，其中HCM 17例，RCM 16 例。原發(fā)性HCM 與RCM 的臨床診斷標準采用美國現(xiàn)行心肌病定義與分類［1］。排除高血壓病、瓣膜病、甲狀腺功能減低等因素所致心肌肥厚，同時除外嗜酸細胞增多癥、自身免疫性疾病、心肌淀粉樣變性、結(jié)節(jié)病、血色病等繼發(fā)性限制型心肌病。

1.2 超聲心動圖評價

使用通用Vivid E9 彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)(GE，美國)采集超聲心動圖影像，操作流程根據(jù)美國心臟病學院/美國心臟協(xié)會(ACC/AHA)超聲心動圖臨床應用指南進行［3］。常規(guī)進行左心室胸骨旁長軸、大動脈短軸、左心室短軸、心尖四腔心、三腔心和兩腔心切面觀察。除了分析各心腔大血管直徑、室壁厚度、瓣膜功能、左心室射血分數(shù)(LVEF)以外，重點評價EDT、TDI 測定的二尖瓣環(huán)側(cè)壁舒張早期峰值速度(lateral E')與E/E'，比較兩組患者左心室舒張末直徑(LVEDd)、LVEF、EDT、E'及E/E'的異同。圖像數(shù)據(jù)分析采用EchoPAC 軟件(版本號:113.0.4)。

1.3 統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據(jù)應用SPSS 16.0 軟件進行處理。所有變量均符合正態(tài)分布，連續(xù)變量表示為 珋x ±s，組間比較采用獨立參數(shù)變量t 檢驗，用Pearson's 相關(guān)分析方法檢驗變量間關(guān)系。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

根據(jù)前述方法對17 例原發(fā)性HCM 患者與16例原發(fā)性RCM 患者進行全面超聲心動圖數(shù)據(jù)分析，其中測定E'的取樣點位于二尖瓣環(huán)側(cè)壁(圖1 A)。

2.1 HCM 與RCM 患者的超聲心動圖檢查指標比較

HCM 組患者的平均LVEDd 略大于RCM 組患者［(45.2 ±3.7)mm 比(42.9 ±3.8)mm］，但兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P = 0.074，圖1 B);HCM 組患者的平均LVEF 顯著高于RCM 患者［(72.9% ±7.2%)比(62.3% ±8.0%)］，差異有統(tǒng)計學意義(P ＜0.001，圖1 C);HCM 組患者平均EDT 較RCM患者顯著延長［(163. 3 ±46. 8)ms比(123.4 ±12.4)ms］，差異有統(tǒng)計學意義(P =0.002，圖1 D);HCM 患者平均E'顯著高于RCM 患者［(8.4 ±3.3)cm/s比(6.0 ±2.0)cm/s］，差異有統(tǒng)計學意義(P =0.015，圖1 E);HCM 組患者平均E/E'，顯著低于RCM 患者［(10.0 ±4.0)比(13.3 ±2.9)］，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.013，圖1F)。

圖1 超聲心動圖檢查結(jié)果 HCM，肥厚型心肌病;RCM，限制型心肌病;LVEDd，左心室舒張末內(nèi)徑;LVEF，左心室射血分數(shù);EDT，E 峰減速時間;E'，舒張早期峰值速度;a，P ＜0.05;b，P ＜0.01

2.2 HCM 與RCM 患者的EDT 與E/E'相關(guān)性分析

由于E/E' 與肺毛細血管楔壓(pulmonary capillary wedge pressure，PCWP)具有很好的相關(guān)性，而HCM 患者的EDT 顯著高于RCM 患者，本研究進一步分析了兩組患者EDT 與E/E'的相關(guān)性，即分析二尖瓣血流頻譜的EDT 與左心房壓及PCWP 之間的相關(guān)性。HCM 患者的EDT 與E/E'呈正相關(guān)(r =0.529，P =0.029)，即隨著EDT 的延長，E/E'升高(圖2 A);而在RCM 患者中EDT 與E/E'呈負相關(guān)，但未達到統(tǒng)計學意義(P = 0.121，圖2 B)。

圖2 HCM 與RCM 患者的EDT 與E/E'相關(guān)性分析 HCM，肥厚型心肌病;RCM，限制型心肌病;E/E'，舒張早期E 峰與舒張早期峰值速度比值;EDT，E 峰減速時間

3 討論

HCM 與RCM 患者的左心室內(nèi)徑一般正?；蜉p度減小，這是與擴張型心肌病的重要區(qū)別。HCM 與RCM 患者左心室內(nèi)徑正常或減小的本質(zhì)并不相同，HCM 患者主要因心肌肥厚(尤其是室間隔)，占據(jù)了部分左心室腔空間，同時合并有左心室舒張功能異常;而RCM 患者主要是由于心肌舒張功能顯著受限，使得左心室舒張末容積減?。?］。本研究人群中，對于左心室收縮功能的評價指標LVEF，兩組患者均在正常范圍內(nèi)，但HCM 患者顯著高于RCM 患者，這可能是因為HCM 患者的左心室心肌肥厚而具有更強的收縮力，從而導致LVEF 可能會高于正常人群。RCM 患者的心肌收縮力并不會增加，甚至有可能輕度減低，在本研究中有3 例RCM 患者的LVEF 在50% ～55%。

二尖瓣血流頻譜的EDT 受左心室松弛功能、二尖瓣開放時的左心室舒張壓力、左心室順應性以及左心房壓力的影響。在左心室舒張功能異常的患者中，EDT 改變具有不同的表現(xiàn)。在左心室舒張功能輕度改變時，心肌松弛延緩，患者的等容舒張時間(＞200 ms)和EDT 會延長(220 ms)，E 峰下降;而在嚴重限制性左心室充盈狀態(tài)下，左心房壓、舒張早期E 峰升高，但由于左心室的僵硬和順應性差，左心室-左心房之間的壓力迅速平衡，所以EDT 顯著縮短(＜160 ms)［4］。如果左心室舒張功能受損介于輕度和重度之間，EDT 可出現(xiàn)假性正?；?160 ～200 ms)，此時需要結(jié)合其他反映舒張功能的指標判斷，比如E/A ＞2、心房收縮延長但是A 峰不高、E'下降等，均能提示限制性舒張功能異常［4］。從本研究結(jié)果看，HCM 患者EDT 的平均值位于假性正常化內(nèi)(163.3 ms)，但個體差異性比較大，標準差達到46.8 ms，有3 例HCM 患者的EDT 超過200 ms，亦有5 例患者的EDT 小于160 ms，說明HCM 患者具有不同的EDT 表現(xiàn)，單純用EDT 來評價HCM 患者并不合適。本研究中RCM 組患者的EDT 表現(xiàn)較為一致，全部小于160 ms，突出反映RCM 左心室僵硬的特點。兩組患者的EDT 差異提示:HCM 患者往往可以通過延長左心室舒張的時間來獲得補償性的左心室充盈，以增加左心室舒張末容積;而RCM患者由于左心室明顯僵硬，左心室-左心房的壓力差在舒張早期短時間內(nèi)即達到平衡。因此，RCM 患者的限制型左心室舒張功能障礙要比HCM 更為嚴重。

目前，組織多普勒超聲心動圖是評價舒張功能的重要手段，可以分析心肌組織及二尖瓣瓣環(huán)組織的運動與速度。瓣環(huán)組織運動的速度反映了心肌纖維在長軸水平縮短和伸長的能力，從而提供心臟整體功能和節(jié)段性功能的信息。E'與左心室松弛功能顯著相關(guān)，是對舒張期充盈類型分類和估測充盈壓必要的參數(shù)［5］。正常情況下:室間隔E' ＞10 cm/s，側(cè)壁E' ＞15 cm/s，且在活動或前負荷增加的情況下E'隨之增加。但是在HCM 和RCM 患者中，E'隨著左心室充盈壓的增加而下降［6］。本研究結(jié)果顯示，HCM 患者與RCM 患者的側(cè)壁E' 均顯著低于15 cm/s，說明左心室心肌組織松弛功能受損，且RCM 組患者E'顯著低于HCM 組，提示RCM 的心肌松弛功能更差。尤其重要的是，在心肌松弛功能受損的患者中，基礎狀態(tài)的E'即已減低，且不像正常人一樣隨前負荷增加而增加，說明RCM 與HCM 的這種差異更易表現(xiàn)為心肌特異性而非容量負荷所影響［7］。在兩種疾病的心肌組織都存在結(jié)構(gòu)和功能異常的情況下，RCM 患者的心肌松弛功能受損更為嚴重。

在二尖瓣血流頻譜E 峰的基礎上，衍生出來的E/E'可以評估左心室充盈壓和左心房壓，這是因為充盈壓增加時，E'速度降低而E 速度增加。有證據(jù)提示E/E'與PCWP 具有更好的相關(guān)性［8-9］。作為評價左心室舒張功能的指標，E/E'與其他多普勒指標相比具有更好的診斷意義［10］。正常情況下E/E'＜8 反映正常的左心室充盈壓。在本研究中，HCM組與RCM 組E/E'均顯著升高，提示兩組患者的左心室充盈壓和左心房壓升高。RCM 組患者的平均E'顯著低于HCM 組，而E/E'顯著高于HCM 組，提示RCM 組的左心室舒張功能受損更為嚴重的同時造成了左心室充盈壓、左心房壓以及PCWP 要高于HCM。

由于兩組患者EDT 以及E/E'的差異，本研究進一步將每例患者的EDT 與E/E'進行了相關(guān)性分析，探討在HCM 患者和RCM 患者中EDT 與E/E'是否存在相關(guān)性。結(jié)果提示，HCM 組患者EDT 與E/E'存在正相關(guān)性，說明HCM 患者左心室舒張時間越長，左心室充盈壓力越大，但具體的因果關(guān)系不明確，亦可能是因為左心室充盈壓力的增加，HCM患者需要更長的左心室舒張時間來獲得一定的左心室充盈容量，這可能是HCM 患者在舒張功能下降情況下的一種代償機制。而RCM 則有相反的趨勢(雖然尚未達到統(tǒng)計學差異)，即左心室舒張時間越短，左心室充盈壓力越大。結(jié)合整體RCM 患者EDT明顯下降，認為可能是RCM 患者的左心室僵硬特點突出，EDT 越短提示左心室僵硬越嚴重，左心室舒張早期壓力升高越明顯。因此，左心室及左心房壓力能在短時間內(nèi)、在較高的壓力水平達到平衡;RCM 患者可能不具備通過延長EDT 改善左心室充盈容量的作用。

綜上所述，本研究在HCM 與RCM 患者中重點分析了超聲心動圖評價左心室舒張功能各項指標的意義。結(jié)果提示HCM 與RCM 患者均存在較為明顯的左心室舒張功能異常，但是RCM 患者的左心室舒張功能受累程度以及左心室僵硬程度要顯著高于HCM，因而左心室舒張末壓力升高更為顯著，HCM患者可能可以通過延長左心室舒張的時間來改善左心室充盈。

［1］ Maron BJ，Towbin JA，Thiene G，et al. Contemporary definitions and classification of the cardiomyopathies:an American Heart Association Scientific Statement from the Council on Clinical Cardiology，Heart Failure and Transplantation Committee;Quality of Care and Outcomes Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Groups;and Council on Epidemiologyand Prevention. Circulation，2006，113:1807-1816.

［2］ Weidemann F，Niemann M，Herrmann S，et al. Assessment of diastolic heart failure. Current role of echocardiography. Herz，2013，38:18-25.

［3］ Cheitlin MD，Armstrong WF，Aurigemma GP，et al. ACC/AHA/ASE 2003 guideline update for the clinical application of echocardiography--summary article:a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines(ACC/AHA/ASE Committee to Update the 1997 Guidelines for the Clinical Application of Echocardiography). J Am Coll Cardiol，2003，42:954-970.

［4］ Ohno M，Cheng CP，Little WC. Mechanism of altered patterns of left ventricular filling during the development of congestive heart failure. Circulation，1994，89:2241-2250.

［5］ Oh JK.Seward JB，Tajik AJ. The Echo Manual (3rd edition).2007，Lippincott Williams ＆ Wilkins.

［6］ Ommen SR，Nishimura RA，Appleton CP，et al. Clinical utility of Dopplerechocardiography and tissue Doppler imaging in the estimation of left ventricular filling pressures:A comparative simultaneous Doppler-catheterization study. Circulation，2000，102:1788-1794.

［7］ Meric M，Yesildag O，Yuksel S，et al. Tissue doppler myocardial performance index in patients with heart failure and its relationship with haemodynamic parameters. Int J Cardiovasc Imaging，2014，30:1057-1064.

［8］ Rivas-Gotz C，Manolios M，Thohan V，et al. Impact of left ventricular ejection fraction on estimation of left ventricular filling pressures using tissue Doppler and flow propagation velocity. Am J Cardiol，2003，91:780-784.

［9］ 李成洋，李占全，石蘊琦，等.18 歲以下肥厚型梗阻性心肌病患者化學消融的近期療效與安全性探討.中國介入心臟病學雜志，2013，21:97-99.

［10］ Nagueh SF，Appleton CP，Gillebert TC，et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography. Eur J Echocardiogr，2009，10:165-193.