雙脈沖多普勒超聲評(píng)價(jià)健康人群左右心室機(jī)械做功的順序

劉冬月，朱天剛，陳海燕，王之龍

臨床研究

雙脈沖多普勒超聲評(píng)價(jià)健康人群左右心室機(jī)械做功的順序

劉冬月，朱天剛，陳海燕，王之龍

目的：應(yīng)用雙脈沖多普勒超聲心動(dòng)圖技術(shù)觀察健康人群中左、右心室收縮期及舒張期機(jī)械做功的順序。

心室功能； 超聲心動(dòng)描記術(shù)，多普勒，脈沖

Methods: Dual Doppler echocardiography was performed in 100 normal subjects with dual-outflow-tract-view and apical four chamber view to simultaneously record the spectrum of left/right ventricular outflow tract (LVOT)/(RVOT) and left/right ventricular inflow tract (LVIT)/(RVIT) at the same cardiac cycle. The time cycles of blood flow spectrum from the peak of QRS complex to aorta, pulmonary artery, mitral valve (MV) and tricuspid valve (TV) were measured, the starting time differences for blood flow spectrum of aorta and pulmonary artery, MV and TV were calculated to assess the mechanical sequence of left and right ventricle in systole and diastole respectively.

Results: There were 48/100 (48%) subjects having LV ejection preceded than RV (95% CI 0.38-0.58), 46 (46%) having RV ejection preceded than LV (95% CI 0.36-0.56) and 6 (6%) having LV, RV simultaneous ejection (95% CI 0.01-0.11). There were 96/100 (96%) subjects having RV filling prior to LV (95% CI 0.90-0.99), 3 (3%) having LV filling prior to RV (95% CI 0.01-0.08) and 1 (1%) having LV, RV simultaneous filling (95% CI 0.00-0.05).

Conclusion: There is a regular pattern for mechanical sequence of LV and RV in systole and diastole in healthy subject; in systole, the sequence of LV varies from person to person, while in diastole, RV is always preceded. Based on normal ventricular mechanical sequence, optimizing programming parameter of pace maker and choosing cardiac sequence in diastole might be the final criteria for cardiac resynchronization therapy in the future.

Key wordsVentricular function; Echocardiography; Doppler, pulse

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:270.)

對(duì)于符合適應(yīng)征的心力衰竭（心衰）患者，心臟再同步治療（CRT）能改善其臨床癥狀和生活質(zhì)量[1]，并能降低心衰的發(fā)病率和死亡率[2]。然而，并不是所有接受CRT的患者均能從中獲益[3]。多個(gè)單中心的研究數(shù)據(jù)表明，心臟尤其心室的再同步化是心衰患者從CRT中獲益的主要機(jī)制[4,5]。然而，關(guān)于正常人群左、右心室機(jī)械做功順序的研究較少。盡管有學(xué)者應(yīng)用M型超聲[6]、單脈沖多普勒（PW）[7]、單組織多普勒（TDI）[7，8]等傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，并得出收縮期左、右心室同步或左心室輕度領(lǐng)先右心室的結(jié)論，但由于左、右心室機(jī)械做功的評(píng)估是在不同的心動(dòng)周期，受前負(fù)荷、呼吸、心率變異等的影響，其準(zhǔn)確性遭到質(zhì)疑。也有學(xué)者根據(jù)心臟電興奮收縮耦聯(lián)原理，認(rèn)為左心室的電活動(dòng)先于右心室[9]，左心室的機(jī)械活動(dòng)也領(lǐng)先于右心室，故在依據(jù)超聲結(jié)果程控CRT患者起搏器參數(shù)的時(shí)候往往以收縮期左、右心室同步或左心室領(lǐng)先右心室為靶點(diǎn)。

雙多普勒同步取樣技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)，可以在同一心動(dòng)周期和同一切面獲取左、右心室流出道或左、右心室流入道血流頻譜，使得評(píng)估左、右心室收縮和舒張機(jī)械做功順序成為可能。本研究應(yīng)用雙脈沖多普勒超聲心動(dòng)圖技術(shù)觀察正常人群中左、右心室收縮期和舒張期機(jī)械做功的順序，以期為個(gè)體化起搏治療和起搏治療效果的評(píng)價(jià)提供客觀的依據(jù)和簡(jiǎn)便的方法。

1 對(duì)象方法

研究對(duì)象：2016-03 至2016-08入選的100 例健康志愿者[27.0（25.0，31.8）歲；男，女各50例]，其入選標(biāo)準(zhǔn)為血壓、血脂、血糖、血常規(guī)正常，心電圖為竇性心律，且無傳導(dǎo)阻滯、無頻發(fā)早搏，無冠心病、先天性心臟病等心血管疾病史，無甲狀腺疾病病史。

儀器與方法：采用Hitachi-Aloka Prosound F75彩色超聲診斷儀，UST-52105探頭，頻率1～5 MHz。受檢者左側(cè)臥位，連接心電圖，常規(guī)記錄胸骨旁長軸、左心室短軸切面及心尖4-，2-，3腔切面連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期動(dòng)態(tài)圖像。

在大動(dòng)脈短軸切面的基礎(chǔ)上下移一個(gè)肋間，向上翹探頭并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)約15°，即可得到雙流出道切面。開啟“Dual Doppler”功能，選擇PW/PW模式，將取樣容積分別置于主、肺動(dòng)脈瓣上1cm處，同步記錄主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈血流頻譜（圖1A），測(cè)量心電圖QRS波群頂點(diǎn)至主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈血流頻譜的起始時(shí)間差值，即得收縮期心室間機(jī)械延遲（IVMDs），如果左心室領(lǐng)先右心室記為正值，右心室領(lǐng)先左心室記為負(fù)值，左、右心室同步記為0。在心尖四腔心切面，將取樣容積分別置于二尖瓣瓣尖水平，同步記錄二尖瓣、三尖瓣血流頻譜（圖1B）。與IVMDs的測(cè)量、計(jì)算方法類似，測(cè)得舒張期心室間機(jī)械延遲（IVMDd）。同期利用單PW技術(shù)分別獲取左、右心室流出道及左、右心室流入道血流頻譜，進(jìn)而測(cè)得IVMDs和IVMDd。雙平面Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。開啟“Dual Doppler”功能，選擇PW/TDI模式，將PW取樣容積置于二尖瓣瓣尖處，將TDI取樣容積分別置于二尖瓣瓣環(huán)室間隔和左心室側(cè)壁處，于同一心動(dòng)周期測(cè)得E/e’室間隔和E/e’左心室側(cè)壁。其是評(píng)價(jià)左心室舒張功能的重要指標(biāo)之一[10,11]。

圖1 雙脈沖多普勒超聲同步測(cè)量IVMDs和IVMDd示意圖

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS20.0與Medcalc統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，數(shù)值變量以均值±標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，分類變量以例數(shù)（%）表示。單PW法和雙PW法評(píng)估的相關(guān)性，采用Pearson或者Spearman檢驗(yàn)，并計(jì)算兩種方法測(cè)量結(jié)果的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

可重復(fù)性分析：隨機(jī)選取20例受試者，兩個(gè)觀察者分別按照上述方法測(cè)量IVMDs和IVMDd；同一個(gè)觀察者間隔30天以上測(cè)量上述參數(shù)。觀察者間及觀察者自身的測(cè)量變異性評(píng)估采用Bland-Altman分析，并以ICC表示。

2 結(jié)果

受試者的一般情況（表1）。

表1 100例健康志愿者的一般情況

收縮期左、右心室同步性（表2）：48例左心室收縮做功先于右心室，占48%[95%可信區(qū)間（CI）: 0.38～0.58]；46例右心室收縮做功先于左心室，占46%（95%CI: 0.36～0.56）；6例左、右心室同時(shí)收縮做功，占6%（95%CI: 0.01～0.11）。

表2 健康志愿者收縮期心室機(jī)械做功順序

舒張期左、右心室同步性（表3）：96例右心室舒張做功先于左心室，占96%（95%CI: 0.90～0.99）；3例左心室舒張做功先于右心室，占3%（95%CI:0.01～0.08）；1例左、右心室同時(shí)舒張做功，占1%（95%CI:0.00～0.05）。

表3 健康志愿者舒張期心室機(jī)械做功順序

重復(fù)性分析：雙PW法測(cè)量IVMDs和IVMDd的組內(nèi)測(cè)量的ICC分別為0.88（95%CI:0.72～0.95）和0.87（95%CI:0.71～0.95），相應(yīng)的組間測(cè)量的ICC分別為0.73（95%CI:0.43～0.88）和0.72（95%CI:0.41～0.88）；Bland-Altman分析顯示，雙PW測(cè)量收縮期和舒張期機(jī)械做功同步性具有較好的可重復(fù)性，且組內(nèi)測(cè)量的可重復(fù)性優(yōu)于組間測(cè)量。

單PW法和雙PW法的比較：兩種方法評(píng)價(jià)收縮期和舒張期左、右心室機(jī)械做功順序的相關(guān)系數(shù)r分別為0.62，P＜0.001和 0.403，P＜0.001，ICC分別為0.63（95%CI:0.49～0.73）和0.29（95%CI:0.10～0.46）。

3 討論

很多學(xué)者對(duì)心室間機(jī)械做功順序進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示收縮期機(jī)械做功左心室先于右心室[7，8]或左、右心室高度同步[7]，然而，對(duì)舒張期心室間機(jī)械做功順序的研究較少。2003年，Yu等[8]選取106位健康志愿者[（64.3±9.5）歲，60%男性]，應(yīng)用單TDI技術(shù)分別記錄左心室側(cè)壁和右心室游離壁的基底段、中段的心肌運(yùn)動(dòng)幅度，測(cè)量等容收縮期、收縮期、舒張?jiān)缙诩笆鎻埻砥诘倪_(dá)峰時(shí)間（以QRS波群起點(diǎn)作為參照）。結(jié)果顯示，基底段和中段心肌等容收縮期和收縮期左心室均領(lǐng)先于右心室（P值均小于0.001）；舒張?jiān)缙诤褪鎻埻砥谧?、右心室高度同步（P值均大于0.05）。2012年，Quan等[7]選取88位健康志愿者[（40±15）歲，48%男性]，應(yīng)用PW分別記錄主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈的血流頻譜，測(cè)量心電圖QRS波群起點(diǎn)至上述頻譜起點(diǎn)和頂點(diǎn)的時(shí)間間期。結(jié)果顯示，收縮期起始左、右心室高度同步[（84.49±17.82） ms vs（85.10±18.84） ms，P=0.794]；而收縮期峰值左心室領(lǐng)先于右心室[ （165.61±26.23）ms vs （204.3±34.55）ms，P＜0.01]。

本研究結(jié)果與既往報(bào)道的結(jié)果有所不同，即在正常人群收縮期的心室機(jī)械做功中，并非總是左心室在前，也不是左、右心室高度同步，而是因人而異，左心室射血先于右心室的比例占48.0%；右心室射血先于左心室占46.0%；6%的正常人左、右心室同時(shí)射血。但是，心室舒張期機(jī)械做功的順序不受心室收縮期機(jī)械做功的影響，即無論是左心室射血先于右心室，還是右心室射血先于左心室，96%的正常人心室充盈都是右心室早于左心室。本研究與既往報(bào)道的結(jié)果不同，其主要原因可能是既往研究是在不同心動(dòng)周期采集圖像進(jìn)行比較的，而本研究應(yīng)用雙PW技術(shù)在同一心動(dòng)周期同步記錄左、右心室收縮期血流頻譜，故測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確地反映了生理狀態(tài)下的心室間做功順序；本研究結(jié)果進(jìn)一步顯示，單PW和雙PW法評(píng)估收縮期左、右心室機(jī)械做功順序的一致性為中等度相關(guān)（r=0.62，P＜0.001；ICC=0.63，95%CI:0.49～0.73）。

出現(xiàn)舒張期右心室先于左心室的原因可能是由于左心室壁厚度大于右心室壁，左心室復(fù)極所需要的時(shí)間明顯長于右心室。1998年，Yan等[13]通過動(dòng)物試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)心臟復(fù)極的時(shí)間與室壁厚度成正比；2001年，Yan等[14]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的左心室肥厚模型進(jìn)一步證實(shí)，左心室肥厚可延長左心室復(fù)極時(shí)間。右心室復(fù)極時(shí)間早于左心室，可能是右心室舒張?jiān)缬谧笮氖业闹饕颉?/p>

本研究結(jié)果提示在正常人群收縮期的心室機(jī)械做功順序存在著顯著差異，這可能是目前心臟再同步治療效果不十分理想的原因之一，同時(shí)說明，對(duì)于接受CRT的患者，需要對(duì)其正常狀態(tài)下心室的機(jī)械做功順序有非常明確的認(rèn)識(shí)和了解，需要根據(jù)正常狀態(tài)下心室機(jī)械做功的順序?qū)π呐K再同步治療的患者進(jìn)行個(gè)體化治療。故有必要將超聲測(cè)量的左、右心室收縮期和舒張期機(jī)械做功順序的測(cè)量值納入日常報(bào)告中。此外，本研究顯示舒張期心室的機(jī)械做功順序有著很強(qiáng)的規(guī)律，即絕大多數(shù)為右心室領(lǐng)先左心室。在關(guān)注收縮期心室間機(jī)械做功同步性的同時(shí)，需要重視舒張期心室間同步性，有可能為CRT患者的篩選及CRT反應(yīng)性的預(yù)測(cè)提供新的線索。

同時(shí)，本研究顯示單PW和雙PW法評(píng)估舒張期左、右心室機(jī)械做功順序的結(jié)果一致性較差（r=0.403，P＜0.001；ICC=0.29，95%CI:0.10～0.46）。這可能是因?yàn)檠黝l譜尤其是舒張期血流頻譜受前負(fù)荷、呼吸、心率等因素影響較大[11]，同時(shí)說明，雙PW技術(shù)在評(píng)估心室間同步性尤其是舒張期同步性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

局限性：健康人群的整體年齡偏小，在未來的研究中應(yīng)該繼續(xù)擴(kuò)大樣本量，并完善不同年齡段的測(cè)量參數(shù)，從而對(duì)不同年齡段健康人群中左、右心室機(jī)械做功順序做出準(zhǔn)確而全面的評(píng)估。

結(jié)論：健康人群的左、右心室收縮期做功順序，具有一定的規(guī)律，收縮期做功順序因人而異，但舒張期做功順序，右心室始終在前，根據(jù)正常狀態(tài)下心室間機(jī)械做功的順序優(yōu)化起搏器程控參數(shù)，選擇優(yōu)化舒張期心臟做功順序，可能是未來CRT起搏器參數(shù)優(yōu)化的終點(diǎn)指標(biāo)。

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Assessment of Left and Right Ventricular Mechanical Sequence by Dual Doppler Echocardiography in Normal Subjects

LIU Dong-yue, ZHU Tian-gang, CHEN Hai-yan, WANG Zhi-long.
Cardiac Center, Peking University People’s Hospital, Beijing (100044), China Corresponding Author: ZHU Tian-gang, Email: tg_zh@aliyun.com

Objective: To observe left and right ventricular mechanical sequence in systole and diastole by dual Doppler Echocardiography in healthy subjects.

2016-11-16)

（編輯：汪碧蓉）

100044 北京市，北京大學(xué)人民醫(yī)院 心臟中心（劉冬月、朱天剛、王之龍 ）； 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院 心臟超聲診斷科（陳海燕 ）

劉冬月 碩士研究生 主要從事心血管超聲醫(yī)學(xué)研究 Email:liudongyue001@163.com 通訊作者：朱天剛 Email: tg_zh@aliyun.com

R541

A

1000-3614（2017）03-0270-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.03.015

方法：選取100例健康志愿者，分別取雙流出道切面和心尖四腔切面，應(yīng)用雙脈沖多普勒技術(shù)在同一心動(dòng)周期同步記錄左心室流出道、右心室流出道血流頻譜和左心室流入道、右心室流入道血流頻譜，分別測(cè)量心電圖QRS波群頂點(diǎn)至主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、二尖瓣和三尖瓣血流頻譜起始的時(shí)間間期，計(jì)算主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈血流頻譜、二尖瓣和三尖瓣血流頻譜起始時(shí)間的差值，進(jìn)而評(píng)估左、右心室收縮和舒張機(jī)械做功的順序。

結(jié)果：48例左心室先于右心室射血，占48%（95%CI: 0.38～0.58）；46例右心室先于左心室射血，占46%（95%CI: 0.36～0.56）；6例左、右心室同時(shí)射血，占6%（95%CI: 0.01～0.11）。96例右心室先于左心室充盈，占96%（95%CI: 0.90～0.99）；3例左心室先于右心室充盈，占3%（95%CI:0.01～0.08）；1例左、右心室同時(shí)充盈，占1%（95%CI:0.00～0.05）。

結(jié)論：健康人群的左、右心室收縮期及舒張期做功順序，具有一定的規(guī)律：收縮期做功順序因人而異，但舒張期做功順序，右心室始終在前。根據(jù)正常狀態(tài)下心室間機(jī)械做功的順序優(yōu)化起搏器程控參數(shù)，選擇優(yōu)化舒張期心臟做功順序，可能是未來心臟再同步治療（CRT）起搏器參數(shù)優(yōu)化的終點(diǎn)指標(biāo)。