二維應(yīng)變成像定量評價(jià)慢性中重度主動脈瓣返流左室功能異常

權(quán)欣，李慧，郭繼鴻，朱天剛，吳偉春，江勇，朱振輝，王浩

·論著·

二維應(yīng)變成像定量評價(jià)慢性中重度主動脈瓣返流左室功能異常

權(quán)欣1，李慧1，郭繼鴻2，朱天剛2，吳偉春1，江勇1，朱振輝1，王浩1

目的 應(yīng)用二維應(yīng)變成像定量評價(jià)射血分?jǐn)?shù)正常的慢性中重度主動脈瓣返流左室心肌做功是否受累。方法 入選2013年10月至2016年3月，阜外醫(yī)院及北京大學(xué)人民醫(yī)院共入組51例慢性主動脈瓣中重度返流患者，并將入選對象分為有癥狀（27例）和無癥狀（24例）兩組。根據(jù)美國超聲心動圖學(xué)會相關(guān)指南，二維灰階及彩色多普勒模式下獲取心尖部及左室短軸切面及相應(yīng)血流頻譜，脫機(jī)分析左室內(nèi)徑、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、主動脈瓣返流參數(shù)及左室二維總體應(yīng)變。結(jié)果 基線狀態(tài)下，兩組患者的左室內(nèi)徑及主動脈相關(guān)徑線測量參數(shù)之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；而兩組之間的左室舒張末期容積指數(shù)及射血分?jǐn)?shù)之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。有癥狀組比無癥狀組左室縱向、徑向及周向應(yīng)變明顯減低（P＜0.05）。對無癥狀患者的隨訪中，其中14例出現(xiàn)外科手術(shù)適應(yīng)證（患者出現(xiàn)癥狀或左室射血分?jǐn)?shù)低于50％）。將無癥狀組進(jìn)一步分為手術(shù)組及非手術(shù)組，手術(shù)組的左室縱向應(yīng)變及周向應(yīng)變減低（P ＜0.05）。結(jié)論 即使左室射血分?jǐn)?shù)代償在正常范圍內(nèi)，中重度主動脈瓣返流的無癥狀患者，左室各方向應(yīng)變減低提示左室功能存在亞臨床異常。

二維應(yīng)變；超聲心動圖；主動脈瓣返流；左室內(nèi)徑；左室射血分?jǐn)?shù)

隨著主動脈瓣返流（AR）程度加重，左室容量負(fù)荷增加，左室相應(yīng)擴(kuò)大，最終導(dǎo)致左室收縮功能減低。主動脈瓣返流達(dá)到重度或左室收縮功能明顯減低（左室射血分?jǐn)?shù)≤50％），才作為外科手術(shù)干預(yù)的Ⅰ類適應(yīng)證［1］。由于前負(fù)荷儲備不足，而后負(fù)荷增加過度，患者尚未出現(xiàn)癥狀左室功能已經(jīng)受累［2］。上述情況下，患者發(fā)生心力衰竭并伴有左室功能不全等癥狀時，心肌已經(jīng)發(fā)生纖維化等不可逆改變［3］，即使采取外科手術(shù)，亦會影響手術(shù)效果。因此，在患者出現(xiàn)癥狀之前，有效、準(zhǔn)確評價(jià)亞臨床階段的左室功能異常，指導(dǎo)臨床決策，及時采取外科手術(shù)干預(yù)，從而改善患者預(yù)后。業(yè)已證實(shí)，二維應(yīng)變成像，不受到心臟負(fù)荷干擾及成像角度限制，可準(zhǔn)確、定量評價(jià)左室功能［4，5］。因此，本研究力圖應(yīng)用二維應(yīng)變成像，對無癥狀且左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）大于50％的中重度AR患者，定量評價(jià)并判斷左室心肌做功是否受累。

1　資料與方法

1.1研究對象 自2013年10月至2016年3月，在阜外醫(yī)院及北京大學(xué)人民醫(yī)院共入組51例慢性主動脈瓣中重度或重度返流的患者并隨訪。中重度主動脈瓣返流診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2003美國超聲心動圖學(xué)會自體瓣膜返流指南［6］。入選標(biāo)準(zhǔn)：①中度以上AR；②LVEF＞50％。排除標(biāo)準(zhǔn)：①急性AR；②合并輕中度以上其它瓣膜病變的患者；③LVEF ＜50％；④合并嚴(yán)重腎功能不全、糖尿病者；⑤既往行心臟外科手術(shù)者。其中，男性共40例，女性11例。根據(jù)有無呼吸困難、心絞痛等相關(guān)癥狀，將入選對象分為兩組，分別為有癥狀組（27例）和無癥狀組（24例）。所有入選對象均為竇性心律。檢查前，向所有患者告知檢查內(nèi)容，患者及家屬知情、同意并簽字。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器設(shè)備 應(yīng)用Philips IE33（Philips Medical Systems，Eindhoven，Netherlands）或GE vivid E9 （GE Healthcare，Horten，Norway）彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率1.5/3.6 MHz，掃查深度15～18 cm，幀頻60～100 幀/s。

1.2.2圖像獲取和分析 獲取患者基線狀態(tài)下超聲心動圖圖像?；颊卟扇∽髠?cè)臥位，依照美國超聲心動圖學(xué)會指南，記錄二維灰階、彩色血流多普勒、彩色組織多普勒模式下胸骨旁長軸切面、左室短軸、心尖四腔切面、心尖兩腔切面及心尖長軸切面，記錄主動脈瓣血流頻譜［6］。每個切面存儲5個周期，用于脫機(jī)后處理分析。采用Simpson法，計(jì)算LVEF及左室舒張末期容積指數(shù)（LVEDVI）。測量左室舒張末期內(nèi)徑（LVIDd）、收縮末期內(nèi)徑（LVIDs）、主動脈瓣環(huán)、竇部及升主動脈內(nèi)徑、主動脈瓣返流束寬度/左室流出道寬度比值（AR/LVOT）、主動脈瓣返流壓力降半時間（PHT）。分別于心尖及左室短軸切面脫機(jī)定量分析左室總體縱向應(yīng)變（LV-LS）、左室徑向（LV-RS）和周向應(yīng)變（LV-CS）。所有圖像采集及分析，均由具有3年以上心臟超聲診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師完成。

對無癥狀組的患者進(jìn)行隨訪監(jiān)測，依據(jù)患者是否進(jìn)行外科手術(shù)，進(jìn)一步將無癥狀組患者分為手術(shù)組（14例）及非手術(shù)組（10例），并對兩個亞組的基線超聲心動圖定量參數(shù)進(jìn)行比較分析。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用IBM SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組間差異的顯著性檢驗(yàn)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)表示，采用χ2檢驗(yàn)。P ＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1患者基本臨床信息 共入組51例患者，基線狀態(tài)下，有癥狀組與無癥狀組之間年齡、心率、血壓水平無明顯差異（P＞0.05）（表1）。

2.2超聲心動圖參數(shù) 有癥狀組與無癥狀組患者間LVIDd、LVIDs水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），但是有癥狀組LVEDVI平均水平大于無癥狀組（P＜0.05），兩組患者LVEF均在正常范圍內(nèi)，但是有癥狀組平均水平略低于無癥狀組（P＜0.05）。主動脈結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，包括主動脈瓣環(huán)內(nèi)徑、主動脈竇部及升主動脈內(nèi)徑，兩組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。但兩組間AR/LVOT比值、PHT存在顯著差異（P＜0.05）（表2）。兩組應(yīng)變參數(shù)比較，有癥狀組三個方向的總體應(yīng)變絕對值均明顯低于無癥狀組（P ＜0.01）。

2.3無癥狀組亞組分析 對無癥狀組患者進(jìn)行隨訪，隨訪時間2～31個月。無癥狀組患者中14例出現(xiàn)新發(fā)癥狀或左室收縮功能減低等手術(shù)指征并行外科手術(shù)。進(jìn)一步將無癥狀組分為手術(shù)組（14例）和非手術(shù)組兩組（10例），并將兩亞組基線狀態(tài)下左室應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行比較分析，手術(shù)組較非手術(shù)組的LV-LS（13.6±2.0％ vs. 16.5±2.2％，P ＜0.01）及LV-CS絕對值（14.9±2.1％ vs. 17.9± 2.6％，P＞0.01）進(jìn)一步減低，LV-RS略減低但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（34.5±5.8％ vs. 36.5±3.2％，P＞0.05）。

表1　研究對象基本臨床信息比較

表2　基線狀態(tài)兩組超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

表2　基線狀態(tài)兩組超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

注：LVIDd：左室舒張末期內(nèi)徑；LVIDs：左室收縮末期內(nèi)徑，LVEDVI：左室舒張末期容積指數(shù)，LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；AR/ LVOT：主動脈瓣返流束寬度與左室流出道寬度比值；PHT：主動脈瓣返流壓力降半時間。LV-LS：左室總體縱向應(yīng)變；LV-CS：左室總體周向應(yīng)變；LV-RS：左室總體徑向應(yīng)變

項(xiàng)目癥狀組（n=27）無癥狀組（n=24）P值LVIDd（mm）65.9±5.565.0±6.10.538 LVIDs（mm）42.5±5.640.0±4.80.092 LVEDVI（ml/m2）91±1185±90.029 LVEF（％）59±663±60.046 AV瓣環(huán)內(nèi)徑（mm）27.7±4.526.3±4.10.25 AV竇部內(nèi)徑（mm）37.0±2.937.1±3.10.956升主動脈內(nèi)徑（mm）37.6±3.236.3±3.60.184 AR/LVOT（％）54±750±80.030 PHT（ms）280±72350±930.005 LV-LS（％）-13.5±2.2-15.6±2.40.02 LV-CS（％）-15.5±2.4-17.7±2.1＜0.001 LV-RS（％）32.2±6.736.7±6.40.018

3　討論

慢性中重度AR，由于左室對前后負(fù)荷增加的代償，患者可以在數(shù)月甚至數(shù)年無明顯癥狀，其10年生存率69％，無主要心血管事件生存率37％［7］。當(dāng)左室容量及壓力負(fù)荷增加超過代償極限時，后負(fù)荷不匹配及有限的前負(fù)荷代償能力導(dǎo)致左心功能受損，出現(xiàn)呼吸困難，勞力性心絞痛等臨床癥狀［8］。經(jīng)胸超聲心動圖作為一種無創(chuàng)性檢查手段，在AR患者的初診及隨訪監(jiān)測中，可以評估主動脈瓣、瓣環(huán)、竇部及升主動脈解剖結(jié)構(gòu)和功能異常，而且能夠評價(jià)長期容量負(fù)荷過重對左室形態(tài)功能的影響。二維應(yīng)變成像定量評價(jià)心肌功能，無明顯負(fù)荷依賴性，其可靠性及可重復(fù)性已經(jīng)被以往研究證實(shí)［9，10］。

本研究結(jié)果主要包括以下幾個方面：①癥狀組和無癥狀組LVEF均代償在正常范圍內(nèi)，但是癥狀組的LVEF低于無癥狀組（P＜0.05）；②癥狀組的AR程度重于無癥狀組（P＜0.05）；③LVEF正常的慢性中重度AR患者，其左室心肌機(jī)械做功減低，無癥組LV-LS、LV-CS及LV-RS絕對值高于有癥狀組（P＜0.05）；④部分無癥狀組患者隨著病情進(jìn)展出現(xiàn)手術(shù)指征，手術(shù)組LVLS、LV-CS絕對值相對非手術(shù)組患者減低（P ＜0.01）。

盡管兩組的LVEF均大于50％，但是癥狀組的LVEF明顯低于無癥狀組。多因素回歸分析，重度AR死亡的預(yù)測因子包括年齡、基線狀態(tài)左室收縮末徑（＞50 mm）和靜息狀態(tài)LVEF（＜50％）［1］。國內(nèi)學(xué)者對192例LVEF正常且左室明顯擴(kuò)張（LVIDd＞70 mm）的重度AR患者進(jìn)行回顧分析，ROC曲線分析顯示LVEF＜55％ 和LVIDd≥81 mm是預(yù)測術(shù)后死亡的臨界值。與LVEF≥55％組相比，50％＜LVEF＜55％組術(shù)后5年存活率減低（87.4％ vs. 97.3％，P=0.023）；LVIDd≥81 mm組術(shù)后5年存活率（85.6％）低于70 mm＜LVIDd＜81 mm組存活率（98.2％）（P= 0.027）［11］。

眾所周知，左室壁由三層心肌纖維構(gòu)成，二維應(yīng)變成像通過測量局部及整體的心肌形變，定量評估不同走形的心肌做功。本研究中，癥狀組的縱向、周向及徑向心肌應(yīng)變相對無癥狀組均明顯減低，提示由于AR所致的左室容量負(fù)荷過重，導(dǎo)致左室?guī)缀涡螒B(tài)發(fā)生改變，影響不同走形的心肌功能。Ewe等［12］得到了與本研究相似的結(jié)果。另一項(xiàng)研究結(jié)果提示，單純心尖四腔切面測量的左室總體縱向應(yīng)變減低是重度AR患者死亡風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測因子（危險(xiǎn)比1.313，95％ 可信區(qū)間：1.010～1.706，P＜0.05）［13］。嚴(yán)重AR病變對心臟機(jī)械做功的影響，在青少年患者見相似的結(jié)果。一組對于中重度AR青少年（年齡≤16歲）患者二維應(yīng)變研究結(jié)果提示，AR進(jìn)展者左室縱向應(yīng)變絕對值明顯減低 ［（-17.8±3.9）％ vs.（-22.7±2.7）％，P=0.001］，縱向應(yīng)變絕對值小于19.5％是預(yù)測AR進(jìn)展的獨(dú)立預(yù)測因子［14］。Iida等［15］研究發(fā)現(xiàn)重度AR患者內(nèi)層心肌做功減低，外層心肌做功代償性增強(qiáng)，是重度AR的LVEF仍舊維持正常的機(jī)制之一。嚴(yán)重AR患者所致的左室結(jié)構(gòu)及功能的改變，通過外科手術(shù)干預(yù)去除致病因素，糾正過重的前、后負(fù)荷，患者的左室形態(tài)學(xué)發(fā)生逆重構(gòu)，左室收縮及舒張末期內(nèi)徑明顯減小，適應(yīng)代償機(jī)制而增厚的室壁在術(shù)后變薄［16］，同時左室收縮功能提高，LVEF較術(shù)前改善［（58±6）％ vs. （62±7）％，P=0.018］，左室徑向應(yīng)變較術(shù)前明顯增加［（27.8±12.5）％ vs. （37.7±14.6）％ ，P＜0.0001］［17］二維應(yīng)變成像能夠定量評價(jià)LVEF代償期的中重度AR患者左室功能，左室縱向、周向及徑向應(yīng)變不同程度減低，發(fā)現(xiàn)亞臨床階段左室機(jī)械功能異常，作為中重度AR早期危險(xiǎn)分層的篩查手段之一，協(xié)助決定LVEF正常的重度AR患者的手術(shù)時機(jī)，從而改善預(yù)后。

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本文編輯：田國祥

The role of two dimensional strain imaging in the assessment of subclinical ventricular dysfunction in severe aortic regurgitation patients

QUAN Xin*， LI Hui， GUO Ji-hong， ZHU Tian-gang， WU Wei-chun， JIANG Yong， ZHU Zhen-hui， WANG Hao. *Department of Ultrasonography， Fu Wai Hospital， Chinese Academy of Medical Sciences， Beijing， 100037， China.

WANG Hao； Email： fwwangh@163.com

Objective To study left ventricular myocardial performance in moderate to severe aortic regurgitation （AR） patients with preserved left ventricular ejection fraction （LVEF） using two dimensional strain imaging. Methods From 2013 October to 2016 March， fifty-one AR individuals with preserved LVEF were enrolled into this study， divided into 2 groups： symptom （n=27） and asymptom （n=24） groups. Echocardiographic parameters including left ventricular end-diastolic （LVIDd） and end-systolic diameters （LVIDs）， left ventricular end-diastolic volume index （LVEDVI）， LVEF， AR width/left ventricular outflow （LVOT） width ratio， pressure-half time （PHT）of AR， left ventricle global longitudinal， circumferential and radial strain derived from two-dimensional strain imaging were obtained. Results Differences were observed in LVEDVI and LVEF between 2 groups（P＜0.05）. AR width/LVOT width ratio and PHT were worse in symptom group than asymptom group （P＜0.05）. Longitudinal，circumferential and radial strain were significantly lower in symptom group than asymptom group（P＜0.01）. Conclusion Two-dimensional strain can detect subclinical left ventricular dysfunction in severe AR patients with preserved LVEF. Three orthogonal directions strains were all involved.

Two-dimensional Strain； Echocardiography； Aortic Regurgitation； Left ventricular diameter； Left ventricular ejection

R540.45

A

1674-4055（2016）06-0756-04

1100037 北京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院超聲科；2100044 北京，北京大學(xué)人民醫(yī)院心臟中心

王浩，E-mail：fwwangh@163.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.06.34