超聲二維斑點追蹤成像評價Duchenne型肌營養(yǎng)不良攜帶者左室收縮功能

羅思琦，吳曉霞，劉 悅，吳士文

超聲二維斑點追蹤成像評價Duchenne型肌營養(yǎng)不良攜帶者左室收縮功能

羅思琦，吳曉霞，劉 悅，吳士文

目的 探討超聲二維斑點追蹤技術(shù)定量評估Duchenne型肌營養(yǎng)不良（Duchenne muscular dystrophy，DMD）攜帶者左心室整體及節(jié)段性收縮功能的價值。 方法 對15例DMD攜帶組及11例對照組行二維超聲斑點追蹤成像檢查，獲取左室整體及各節(jié)段心肌收縮期縱向應(yīng)變值，比較組間差異，并對攜帶者心臟整體應(yīng)變與年齡及常規(guī)超聲心動圖指標的相關(guān)性進行研究。 結(jié)果 （1）DMD攜帶者和對照組在左室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室短軸縮短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；（2）與對照組比較，DMD攜帶組在左室17個節(jié)段中有15個節(jié)段的收縮期縱向應(yīng)變峰值絕對值均減低，其中中間段前壁（P=0.026）、中間段下壁（P=0.019）及左室整體應(yīng)變減低顯著；（3）DMD攜帶者心臟整體收縮期縱向應(yīng)變峰值絕對值與LVEF 呈正相關(guān)，與左室舒張末期容積（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular endsystolic volume，LVESV）、左室收縮末期內(nèi)徑（left Ventricular endsystolic diameter，LVESD）均為負相關(guān)（P＜0.05），與左室舒張末期內(nèi)徑（left Ventricular enddiastolic dimension，LVEDD）、室間隔舒張末期厚度（interventricular septal thickness at diastole ，IVSD）、左室下壁舒張末期厚度（left ventricular posterior wall diastole，LVPWD）及年齡的相關(guān)性則不顯著。 結(jié)論 DMD攜帶者可在常規(guī)超聲心動圖無異常的情況下出現(xiàn)心臟收縮功能受損，二維超聲斑點追蹤成像技術(shù)可作為臨床上評價DMD基因攜帶者心臟收縮功能的一種敏感、可靠的新方法。

Duchenne型肌營養(yǎng)不良；心肌?。粩y帶者；斑點追蹤技術(shù)；超聲心動圖

Duchenne型肌營養(yǎng)不良（duchenne muscular dystrophy，DMD）是一種由dystrophin基因突變引起的致死性X連鎖隱性遺傳性肌病，發(fā)病率約為10.71/100 000～27.78/ 100 000活產(chǎn)男嬰[1]，約有33.3%為新發(fā)突變所致，另外66.7%的突變基因則遺傳自DMD女性攜帶者。與DMD男性患者類似，部分DMD女性攜帶者也會出現(xiàn)神經(jīng)肌肉、心臟及認知等方面的問題。其中約10%的DMD攜帶者會發(fā)展為心肌病，更多的攜帶者存在潛在的心臟受損[2,3]。近年來二維超聲斑點追蹤成像技術(shù)具有較高的敏感性、可靠性等優(yōu)點，已成為一項實用的評估左心室功能的新手段[4-6]。本研究比較常規(guī)超聲心動圖各指標無異常的DMD基因攜帶者與健康人群的心肌收縮期縱向應(yīng)變情況，并分析相關(guān)影響因素。

1 對象與方法

1.1 對象 2015-07至2016-07就診于武警總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科的DMD基因女性攜帶者15例為DMD攜帶組，同期正常健康女性志愿者11例為對照組。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）家族中存在DMD患兒，基因檢測發(fā)現(xiàn)存在肌營養(yǎng)不良蛋白基因突變，確定為DMD攜帶者；（2）心電圖及常規(guī)超聲心動圖無異常[左室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）≥55%、左室短軸縮短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）≥ 28，心臟形態(tài)及瓣膜未見明顯異常]；（3）入選前攜帶者簽署知情同意書。排除標準：（1）先天性心臟病、風(fēng)濕性心臟病、其他原因引起的心肌病；（2）高血壓、糖尿病、高脂血癥等心血管病危險因素。

1.3 儀器與方法 所有超聲檢查均使用彩色多普勒檢查儀（Vivid7，美國GE）完成，由1名經(jīng)驗豐富的超聲專家進行操作。

1.3.1 普通超聲心動圖 按常規(guī)操作，在M型超聲引導(dǎo)下，于胸骨旁左室短軸乳頭肌水平切面，觀察心臟形態(tài)學(xué)、瓣膜反流情況，獲取左心室常規(guī)超聲心動圖指標。

1.3.2 二維超聲斑點追蹤成像技術(shù) 二維斑點超聲檢查使用頻率為1.7～3.4 MHz的M4S探頭，幀頻為60～80幀/s。受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接胸導(dǎo)聯(lián)電極，于心率穩(wěn)定狀態(tài)下選取并記錄心尖四腔心、兩腔心及左心室長軸3個心動周期二維灰階動態(tài)超聲圖像，保證圖像清晰。進入Echo PAC工作站中的二維斑點追蹤分析軟件，選擇要分析的心肌區(qū)域，系統(tǒng)自動對點選區(qū)域心肌壁進行節(jié)段劃分并生成相應(yīng)的應(yīng)變曲線圖。對系統(tǒng)自動生成的心肌組織取樣區(qū)進行手動微調(diào)，直至各節(jié)段追蹤分析結(jié)果被系統(tǒng)接受，獲取心尖切面17個節(jié)段及心臟二腔、三腔、四腔、整體相應(yīng)的收縮期縱向應(yīng)變值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件對本研究數(shù)據(jù)進行分析處理，計量資料符合正態(tài)分布均以表示。DMD攜帶組與對照組間的年齡、LVEF、心肌各節(jié)段及整體收縮期縱向應(yīng)變等參數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗，DMD攜帶組心臟整體應(yīng)變與年齡、LVEF、左室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular enddiastolic dimension，LVEDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（left ventricular endsystolic diameter，LVESD）、室間隔舒張末期厚度（interventricular septal thickness at diastole ，IVSD）、左室下壁舒張末期厚度（left ventricular posterior wall diastole，LVPWD）、左室舒張末期容積（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular endsystolic volume，LVESV）的相關(guān)性檢驗采用Pearson相關(guān)分析，以雙側(cè)P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 DMD攜帶組與對照組LVEF、LVFS比較 DMD攜帶組：女性攜帶者15例，平均（36.2±7.2）歲，其中3例出現(xiàn)心悸、胸悶等心臟癥狀，1例服用心臟保護藥物（輔酶Q10）；對照組：同期正常健康女性志愿者11例，平均（34.5±4.3）歲，通過基本的詢問病史、體格檢查及心電圖、心臟超聲檢查證實為健康人。所有研究對象的LVEF、LVSF均處于正常范圍內(nèi)，包括3例出現(xiàn)心臟癥狀及1例服用心臟保護藥物的DMD攜帶者。DMD攜帶組與對照組LVEF的均值分別為（62.2±3.8）%、（63.6±3.0）%，LVFS兩組均值分別為（32.6±2.6）%、（34.1±4.3）%。兩組在性別、年齡、參數(shù)上比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.2 DMD攜帶組與對照組心肌各節(jié)段收縮期縱向應(yīng)變峰值比較 DMD攜帶組與對照組各心肌節(jié)段收縮期縱向應(yīng)變峰值均為負值（表1）。與對照組相比，在左室17個節(jié)段中，DMD攜帶組的心尖全節(jié)段、中間段全節(jié)段及基底部的側(cè)壁、后壁、下壁和前間壁共15個節(jié)段的收縮期縱向應(yīng)變峰值絕對值均減低，其中前壁中間段及下壁中間段減低顯著（前壁中間段：P=0.026；下壁中間段：P=0.019）。DMD攜帶組心臟整體的收縮期縱向應(yīng)變峰值絕對值也低于對照組（P=0.049）。

2.3 DMD攜帶組平均收縮期應(yīng)變峰值相關(guān)因素分析對DMD攜帶組的平均收縮期縱向應(yīng)變峰值與超聲心動圖常規(guī)參數(shù)及年齡進行相關(guān)性分析。因縱向應(yīng)變峰值均為負值，為更直觀體現(xiàn)變化，以下均使用絕對值。

DMD攜帶組平均收縮期縱向應(yīng)變絕對值與LVEF呈正相關(guān)（r=0.53，P＜0.05），與LVESV、LVESD、LVEDV均為負相關(guān)（ LVESV：r=－0.530， LVESD：r=－0.595，LVEDV：r=－0.543，P＜0.05）。而DMD攜帶組平均收縮期縱向應(yīng)變峰值與LVEDD、IVSD、LVPWD及年齡的相關(guān)性則不顯著（P＞0.05，表2）。

表1 DMD攜帶組和對照組平均收縮期縱向應(yīng)變峰值對比

3 討 論

心肌應(yīng)變是對心肌不同部分以不同速率進行運動所產(chǎn)生的形狀變化的一種量化，反應(yīng)心肌形變能力[7]。通過測定的心肌應(yīng)變值發(fā)現(xiàn)心肌早期損害已被證實優(yōu)于使用LVEF和LVSF進行評估[8]。二維超聲斑點追蹤成像技術(shù)可以提供對整體及各節(jié)段心肌的縱向應(yīng)變、圓周應(yīng)變以及徑向應(yīng)變的測量，其結(jié)果與聲納微測法及心臟磁共振研究結(jié)果高度一致[5]，且觀察者間的差異也較小，重復(fù)性較好，對心肌運動評價可靠。既往已有部分研究應(yīng)用該技術(shù)對DMD的心臟損傷情況進行了評估，以圓周應(yīng)變的測量為主[9]。

本研究中，15例伴或不伴有心臟癥狀的DMD攜帶者其常規(guī)超聲心動圖各項參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，且LVEF及LVFS與對照組相比無統(tǒng)計學(xué)差異。但在二維超聲斑點追蹤成像技術(shù)顯示的結(jié)果中，DMD攜帶者整體左室收縮期縱向峰值應(yīng)變顯著低于對照組，與既往研究應(yīng)用心臟核磁所觀測到的情況一致[10]，結(jié)果表明，在常規(guī)超聲心動圖結(jié)果出現(xiàn)異常以前，DMD攜帶者就已經(jīng)出現(xiàn)心臟受損，應(yīng)盡早開始定期監(jiān)測并及時干預(yù)。

目前臨床普遍認為，DMD基因缺陷引起心臟損傷的機制主要是由于抗肌萎縮蛋白缺失導(dǎo)致的細胞收縮中細胞膜損傷，鈣離子大量進入細胞引起細胞壞死[11]。壞死組織和結(jié)締組織的增多導(dǎo)致進行性纖維化改變，同時影響心肌細胞的收縮形變能力。在本研究中，表現(xiàn)為攜帶者心肌應(yīng)變減低，但疾病早期，這種收縮功能的減低還在代償范圍內(nèi)，無法從常規(guī)超聲心動圖中發(fā)現(xiàn)。

除整體平均應(yīng)變以外，本次縱向應(yīng)變減低最顯著的2個節(jié)段均位于中間段。既往也有關(guān)于DMD攜帶者中間段心肌受損顯著的研究，但多應(yīng)用心臟核磁。Lang等[10]對22名DMD基因攜帶者應(yīng)用心臟核磁晚期釓增強（late gadolinium enhancement，LGE）進行的評估顯示，受累最顯著的節(jié)段分別是后壁中間段及后壁基底段。但認為心肌受損主要存在于基底部或是心尖部的也都各執(zhí)一詞。Giglio等[12]發(fā)現(xiàn)在后壁基底段及下壁基底段的釓增強最為顯著。Schelhorn等[13]則應(yīng)用心臟核磁發(fā)現(xiàn)心尖部的心肌變薄最為顯著。斑點追蹤超聲技術(shù)則見于攜帶DMD基因動物模型的研究[4]，通過圓周應(yīng)變及徑向應(yīng)變評估攜帶DMD基因狗的心臟功能，僅有下壁節(jié)段的徑向應(yīng)變顯示了與對照組的統(tǒng)計學(xué)差異。

表2 各研究變量相關(guān)系數(shù)

本研究還證實了應(yīng)變是DMD攜帶者心臟評估中實用可靠的指標。在相關(guān)性研究中，收縮期峰值應(yīng)變與LVEF、LVESV、LVEDV等反應(yīng)左室收縮功能的指標顯著相關(guān)。此外，在本研究中，DMD攜帶者收縮期峰值應(yīng)變與年齡的相關(guān)性并不顯著。DMD攜帶者心臟損傷與年齡的關(guān)系目前還存在爭議[14,15]。但由于本次研究對象年齡段較為集中，年齡較大的研究對象少，因此該統(tǒng)計學(xué)結(jié)果缺乏實際意義。

總之，二維超聲斑點追蹤成像技術(shù)可以便捷、準確地對DMD攜帶者心臟整體及各節(jié)段應(yīng)變進行測量，定量評估心臟整體及各節(jié)段收縮功能，可以作為臨床上評價心臟收縮功能的一種敏感、可靠的新方法。

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（2017-03-07收稿2017-05-18修回）

（本文編輯 孫秀明）

Assessment of left ventricle systolic function in Duchenne muscular dystrophy carriers by ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging

LUO Siqi, WU Xiaoxia, LIU Yue, and WU Shiwen. Department of Neurology， Clinical College of General Hospital of Chinese People's Armed Police Force, Anhui Medical University, Beijing 100039, China

WU Shiwen，E-mail：neurowu@gmail.com

Objective This study aimed to investigate the value of the ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging technique in evaluating the entire and regional left ventricular systolic function of Duchenne muscular dystrophy (DMD) carriers. Methods 15 cases of DMD carriers and 11 cases making up the control group, were examined through ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging to obtain the entire and regional myocardial longitudinal systolic strain of the left ventricle and the correlations between total heart strain and age, and between total heart strain and routine echocardiographic indicators were studied. Results (1) Left ventricular ejection fraction (LVEF) and left ventricular fractional shortening (LVFS) between the DMD carriers and the control group were compared and there was no significant difference (P＞0.05). (2) Compared with the control group, the absolute value of the systolic longitudinal peak strain was lower in 15 of the 17 segments in DMD carriers. The decreases in mid anterior (P=0.026), mid inferior (P=0.019) and the entire left ventricle were significant. (3) The absolute value of the systolic longitudinal peak strain in DMD carriers was positively correlated with LVEF, and negatively correlated with left ventricular enddiastolic volume (LVEDV), left ventricular end-systolic volume (LVESV) and left ventricular end-systolic diameter (LVESD). However, the correlation between with left ventricular enddiastolic dimension (LVEDD), interventricular septal thickness at diastole (IVSD)，left ventricular posterior wall diastole (LVPWD) and age was not significant (P＞0.05). Conclusions DMD carriers can have impaired systolic function when routine echocardiographic results are normal; and ultrasonic twodimensional speckle tracking imaging can serve as a sensitive and reliable new method of assessing the systolic function of DMD gene carriers.

Duchenne muscular dystrophy; cardiomyopathy; carrier; speckle tracking imaging technique; echocardiography

R746.2

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.06.008

首都臨床特色應(yīng)用研究與成果推廣（Z151100004015025）

100039 北京，安徽醫(yī)科大學(xué)武警總醫(yī)院臨床學(xué)院神經(jīng)內(nèi)科

吳士文，E-mail：neurowu@gmail.com