應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)肥厚型心肌病患者左室功能的價(jià)值

陳文琴

福州市第八醫(yī)院，福建福州 350013

肥厚型心肌?。╤ypertrophic cardiomyopathy）是臨床常見的主要以左室壁肥厚為特點(diǎn)的心肌疾病，多由基因突變引起，具有遺傳特性，它在一般人群中的發(fā)病率大約為0.2%左右，而大部分人無明顯癥狀，一部分人在健康體檢超聲心動(dòng)圖檢查時(shí)才被發(fā)現(xiàn)。HCM是由7個(gè)編碼收縮蛋白基因突變引起的[1]，一部分HCM是由非肌節(jié)基因突變引起，肌小節(jié)內(nèi)存在突變基因表達(dá)的功能缺陷蛋白，導(dǎo)致異常的心肌纖維結(jié)構(gòu)與功能[2]；肥厚的心肌由于長(zhǎng)期處于缺血狀態(tài)，導(dǎo)致心肌變性、纖維化及萎縮，心室收縮功能損害導(dǎo)致后期可出現(xiàn)心力衰竭，危及生命。三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（3-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是近年發(fā)展起來的一種新的定量分析軟件，通過三維平面更準(zhǔn)確地評(píng)估心肌結(jié)構(gòu)及功能，彌補(bǔ)了二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的不足[3]，本研究應(yīng)用3D-STI評(píng)價(jià)HCM患者左室整體和局部收縮功能以及其臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2016年12月～2017年5月心內(nèi)科住院患者肥厚型心肌病36例，男20例，女16例，年齡28～65歲，平均（42 ±14）歲，根據(jù)國(guó)際肥厚型心肌病診斷的標(biāo)準(zhǔn)：超聲心動(dòng)圖測(cè)量左心室最大室壁厚度≥15mm，主要以室間隔中上段及左室前壁增厚為主；左心室壁非對(duì)稱性肥厚，室問隔與左心室后壁厚度之比≥1.3；左心室流出道壓差≤20mm Hg，左室射血分?jǐn)?shù)＞50%。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）高血壓引起的繼發(fā)性心室肥厚；（2）心肌淀粉樣變；（3）主動(dòng)脈瓣狹窄、主動(dòng)脈縮窄等其它疾病引起左室壁肥厚者。選取25例健康志愿者作為對(duì)照組，年齡21～64歲，平均（44±16）歲，納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)體檢、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢查、X線檢查、心電圖及超聲心動(dòng)圖檢查均無明顯異常的健康志愿者。病例組（HCM組）與對(duì)照組一般資料比較：HCM組與對(duì)照組中的LVEDV、LVESV、LVEF等傳統(tǒng)心室功能指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；與對(duì)照組相比較，HCM組的IVSd、LVPWT顯著增厚，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 正常組與HCM組一般資料比較（x ± s）

1.2 儀器

彩超機(jī)選用美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Vivid E9型彩色超聲診斷儀，該機(jī)器配置M5S探頭和4V探頭，探頭頻率為2～3.3MHz，選擇儀器內(nèi)置心臟探查模式。圖像分析應(yīng)用美國(guó)GE公司的EchoPAC（11.2版本）工作站。

1.3 方法

受檢者采取平臥或左側(cè)臥位，檢查時(shí)始終同步連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，囑患者呼氣末屏氣，以便獲得最佳圖像。首先采集二維圖像，包括胸骨旁左心室長(zhǎng)軸、心尖水平、乳頭肌水平、基底水平切面的大動(dòng)脈短軸切面以及心尖四腔切面、兩腔切面、三腔切面的二維灰階動(dòng)態(tài)圖像并存儲(chǔ)。采用同步心電圖確定準(zhǔn)確心室舒張末期和收縮末期時(shí)相，在胸骨旁左心室長(zhǎng)軸水平分別測(cè)量心室舒張末期的左室前后徑（1eft ventricle end-diastolic diameter，LVDd）、室間隔厚度 （interventricu1ar septum enddiastolic thickness，IVSd）以及左室后壁厚度（1eft ventricular posterior wall end-diastolic thickness，LV PWd）。3D-STE測(cè)量：探頭置于心尖部，調(diào)整探頭方位與聲束方向，獲得標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面，調(diào)節(jié)圖像，使左心室心內(nèi)膜及心外膜在心臟舒縮活動(dòng)時(shí)均能清晰顯示。啟動(dòng)4D模式，選擇Multi Beat模式，幀頻不低于30幀/s，按要求記錄6個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)心臟三維圖像，系統(tǒng)軟件可自動(dòng)整合拼接，最后可組成一幅完整的左室三維全容積圖像，將該圖像數(shù)據(jù)存于硬盤，以便進(jìn)行脫機(jī)分析。

1.4 圖像分析

啟動(dòng)Echo PAC（版本11.2）工作站，進(jìn)入“4DAuto LVQ”模式，將所采集的上述左室三維全容積圖像導(dǎo)入該程序。分別于心室舒張末期和收縮末期兩次勾畫心內(nèi)膜邊界，然后啟用組織斑點(diǎn)追蹤軟件，該軟件可自動(dòng)勾畫出動(dòng)態(tài)三維心肌輪廓，若軟件勾畫的心肌輪廓與實(shí)際吻合不佳，可手動(dòng)逐幀進(jìn)行局部調(diào)整，使其達(dá)到最佳吻合狀態(tài)。生成的三維模型可自動(dòng)分成17個(gè)節(jié)段（左室心肌17節(jié)段分法按照美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)推薦的17節(jié)段模型劃分），軟件可自動(dòng)生成每個(gè)節(jié)段的應(yīng)變和應(yīng)變率曲線，記錄的數(shù)據(jù)包括：左心室整體收縮期縱向峰值應(yīng) 變（global peak longitudinal strain，GPLS）、圓 周峰值應(yīng)變（global peak circumferential strain，GPCS）、面積峰值應(yīng)變 （global peak area strain，GPAS）、徑向峰值應(yīng)變（global peak radial strain，GPRS），同時(shí)記錄三維左心室舒張末期容積（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS21.0版對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用（x±s）表示，病例組（HCM組）與對(duì)照組間比較采用t檢驗(yàn)比較各參數(shù)差異。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組整體應(yīng)變值比較

與對(duì)照組比較，HCM組的各個(gè)左室整體應(yīng)變值 GLS、GRS、GCS、GAS 顯著減低，見表 2。

2.2 HCM組應(yīng)變值與IVSd的相關(guān)性

HCM組的GLS、GCS、GRS及GAS與IVSd具有相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為（r=0.82、0.55、-0.62、0.78，P ＜ 0.05）。

表2 兩組各整體應(yīng)變值比較（x ± s，%）

3 討論

肥厚型心肌病被認(rèn)為是肌小節(jié)蛋白的基因突變而導(dǎo)致的家族性疾病，HMY7基因R403Q突變是第一個(gè)在β-肌球蛋白重鏈中被發(fā)現(xiàn)的突變基因[4]，目前大約超過1400個(gè)突變基因在有11個(gè)編碼肌節(jié)蛋白基因中被發(fā)現(xiàn)，不同的突變基因所引起的HCM臨床癥狀及其預(yù)后不完全相同，一部分患者無任何臨床表現(xiàn)或者臨床癥狀輕微。大約有50%～55%的患者有家族遺傳史，每年的死亡率大約1%～5%[5]，肥厚性心肌病患者主要的死亡原因是由心律失常導(dǎo)致的猝死，猝死多見于兒童及青年人。其病理生理改變?yōu)槭冶诜屎?，主要以室間隔肥厚尤為顯著，導(dǎo)致左室血流充盈受，舒張期順應(yīng)性下降；心肌細(xì)胞表現(xiàn)為不同程度的肥大，形態(tài)各異，纖維化程度逐漸加重，細(xì)胞內(nèi)糖原含量增多，同時(shí)病人的兒茶酚胺活性增強(qiáng)，胞漿內(nèi)的鈣離子調(diào)節(jié)機(jī)制異常，心肌負(fù)荷增加，肌纖維的收縮能力代償性增強(qiáng)[6]。

超聲心動(dòng)圖是診斷HCM的常用方法，心肌應(yīng)變成像技術(shù)較傳統(tǒng)二維檢查技術(shù)能夠早期更加敏感地發(fā)現(xiàn)左心室收縮和舒張功能障礙，比測(cè)量射血分?jǐn)?shù)更加敏感，從而能夠指導(dǎo)臨床對(duì)HCM進(jìn)行早期干預(yù)，預(yù)防猝死。3D-STI是在三維灰階的技術(shù)基礎(chǔ)之上，通過對(duì)心臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行立體三維再現(xiàn)，實(shí)時(shí)追蹤感興趣區(qū)的心肌內(nèi)膜的運(yùn)動(dòng)變化[7]，該技術(shù)不受聲束方向與心肌運(yùn)動(dòng)方向之間角度的限制，不受心肌牽拉和心臟整體運(yùn)動(dòng)的干擾，能夠更加準(zhǔn)確地定量評(píng)估心室扭轉(zhuǎn)變形，并且較早地檢測(cè)心肌局部功能的改變[8]。正常心內(nèi)膜心肌呈左手螺旋走向，心肌的收縮運(yùn)動(dòng)是內(nèi)外兩層螺旋形肌束縮短引起心室的旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)，收縮期左室基底部向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而心尖朝向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而舒張期呈解旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，促使心室舒張[9]。心肌的整體運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，在空間上可分解為縱向、徑向、環(huán)形及旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)。不同位置的心肌的運(yùn)動(dòng)方式也不同。心肌的縱向應(yīng)變主要受心內(nèi)膜下心肌纖維的收縮影響，圓周應(yīng)變和徑向應(yīng)變主要受中層的環(huán)形心肌影響[10]。

在本研究中，和對(duì)照組相比，HCM組的LVEDV、LVESV、LVEF無明顯差別，而 HCM組的縱向、徑向、面積、圓周整體應(yīng)變值均降低，其中GAS下降更明顯，而圓周應(yīng)變下降不明顯，這表明其應(yīng)變值能夠更加敏感的反映心臟收縮功能。GAS和整體應(yīng)變是3D-STI所特有的參數(shù)，GAS是追蹤心內(nèi)膜面積的變化，是相對(duì)面積的變化，它綜合了縱向應(yīng)變及圓周應(yīng)變，通過加權(quán)得出，并由GLS和GCS共同決定，能夠更加全面、綜合的反映心肌的形變能力。同時(shí)HCM組的GLS、GCS、GRS及GAS值與室間隔厚度具有相關(guān)性，說明肥厚型心肌病患者的心肌受損，導(dǎo)致各應(yīng)變值減低，GLS與IVSd的相關(guān)性最好，說明左室整體縱向應(yīng)變最能夠反映心肌受損程度。于歡等[11]研究也表明HCM組的各個(gè)應(yīng)變值均降低，與本研究結(jié)果一致。同時(shí)與Young等[12]運(yùn)用MRI研究的結(jié)果也是一致的；這可能是由于心肌細(xì)胞肥大、壞死、凋亡，間質(zhì)纖維化，肌小節(jié)的長(zhǎng)度減少、縮短率下降，收縮功能降低；同時(shí)肥厚心肌缺血癥狀加重及心肌點(diǎn)狀壞死后形成瘢痕組織，肌小節(jié)的收縮功能明顯降低，導(dǎo)致左室擴(kuò)大及充血性心力衰竭，而常規(guī)評(píng)價(jià)左室收縮功能的指標(biāo)是左室射血分?jǐn)?shù)，而肥厚型心肌病患者LVEF通常是正?；蛘咴鰪?qiáng)，這與本文研究結(jié)果一致，也表明LVEF正常的HCM患者早期左室心肌整體及局部功能已經(jīng)降低；Miriam等[13]發(fā)現(xiàn)攜帶不同HCM的突變基因患者在尚未出現(xiàn)心肌肥厚時(shí)，而其局部心肌功能已經(jīng)有不同程度改變。Keren等[14]研究發(fā)現(xiàn)肥厚型心肌病最常見的致病基因是MYH7基因，約25%～35%HCM是由MYH7基因突變所致。MYBPC3基因是我國(guó)肥厚型心肌病的最主要的致病基因之一；研究表明[15]攜帶MYBPC3-P1208fs基因的肥厚型心肌病患者左室整體三維應(yīng)變均明顯減低對(duì)比未攜帶MYBPC-P1208fs基因者，說明不同基因突變導(dǎo)致左室的整體與局部功能改變不盡相同，3D-STI能夠較早發(fā)現(xiàn)肥厚型心肌病左室整體與局部功能損害程度。

綜上所述，3D-STI根據(jù)斑點(diǎn)追蹤及三維超聲原理從三維空間上對(duì)患者的多節(jié)段、多方式運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢查、顯像，能夠全面反映患者左室的運(yùn)動(dòng)、收縮信息，能夠早期發(fā)現(xiàn)HCM患者心肌損害程度[16]，以及其收縮運(yùn)動(dòng)的不同步，具有較高的臨床價(jià)值。

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