超聲自動功能成像在輕癥病毒性心肌炎診斷中的應(yīng)用觀察

何倩,張平洋,馬小五,冉紅,李林,李妙

(1南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院·南京市第一醫(yī)院，南京210006；2南京市江寧區(qū)第二人民醫(yī)院)

病毒性心肌炎(VM)是指病毒感染機(jī)體后侵犯心肌，引起的心肌局限性或彌漫性的急性或慢性炎癥病變。VM的臨床表現(xiàn)不一，輕癥者可無明顯不適，更沒有明顯的心功能不全等相關(guān)癥狀，重癥者不僅可表現(xiàn)為急性心衰、心源性休克等，甚至可引起猝死，因此，不僅準(zhǔn)確診斷重癥VMC有益于指導(dǎo)治療方案確立及預(yù)后判斷等，而且及時發(fā)現(xiàn)并正確診斷輕癥患者也是決定其療效的關(guān)鍵所在。事實(shí)上，由于輕癥VMC可無癥狀，常規(guī)超聲心動圖亦可表現(xiàn)為正常，最終確診有賴于心內(nèi)膜心肌活檢(EMB)[1，2]。但EMB為有創(chuàng)性檢查，且費(fèi)用較高，臨床普及度較低。血清超敏心肌鈣蛋白Ⅰ(hs-CTnⅠ)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)是目前臨床常用的判定心肌損害的生化指標(biāo)[3,4]，但檢查結(jié)果受到患者病程時間窗、心肌炎性改變程度等限制[5]。超聲自動功能成像(AFI)是基于二維斑點(diǎn)追蹤成像(2D-STI)技術(shù)的一種快速簡便分析方法，可迅速獲取左室各節(jié)段的縱向應(yīng)變數(shù)據(jù)及牛眼圖[6]。目前關(guān)于AFI在病毒性心肌炎左室心肌力學(xué)特性改變中的應(yīng)用相關(guān)報道罕見。本研究觀察了AFI對36例輕癥病毒性心肌炎患者左室心肌力學(xué)特性的診斷效能?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年9月～2018年5月經(jīng)臨床確診入院的輕癥病毒性心肌炎患者36例(觀察組)，其中男19例、女17例，年齡28～45(37.02±4.43)歲；心肌炎診斷標(biāo)準(zhǔn)符合1999年VM 的診斷標(biāo)準(zhǔn)和分型[2]。排除先心病、甲亢、瓣膜反流、心律失常存在明顯心功能減低及其他器質(zhì)性心臟病者。選擇門診體檢正常的健康受檢者32例(對照組)，其中男18例、女14例，年齡29～43(36.03±3.81)歲，經(jīng)病史詢問、體格檢查、心電圖及常規(guī)超聲心動圖等檢查均未發(fā)現(xiàn)心肺疾患。兩組年齡、性別比例等一般資料具有可比性。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)同意，納入者均簽署知情同意書。

1.2 AFI檢測方法 采用GE Vivid E95彩色超聲診斷儀，M5S探頭，頻率3.5 MHz，頻幀70～80幀/s,儀器內(nèi)置AFI分析軟件。檢查時，囑受檢者左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接心電圖，首先進(jìn)行常規(guī)超聲檢查，采集左室長軸切面M型超聲圖像，測量左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、射血分?jǐn)?shù)(EF)、每搏量(SV)，并計算心臟指數(shù)(CI)。常規(guī)檢查完成后，分別獲取3～5個連續(xù)心動周期的心尖四腔心、兩腔心、心尖左心室長軸切面的二維灰階動態(tài)圖像及左室心尖五腔觀主動脈血流頻譜靜態(tài)圖像[7]。以主動脈頻譜確定主動脈瓣關(guān)閉時間點(diǎn)，對左室心尖長軸觀動態(tài)圖像進(jìn)行分析。首先，選擇心尖左心室長軸切面動態(tài)圖像，AFI模式下，按照提示依次選取二尖瓣兩側(cè)瓣環(huán)點(diǎn)和心尖點(diǎn)三點(diǎn)心內(nèi)膜，程序自動顯示心內(nèi)膜輪廓，可手動微調(diào)，使寬度與心肌厚度基一致，然后進(jìn)行分析，系統(tǒng)自動得出追蹤結(jié)果。此后，同樣對心尖四腔心和兩腔心的動態(tài)圖像進(jìn)行分析，程序自動分析獲得整個左室各節(jié)段縱向峰值應(yīng)變(LPS)的情況，記錄左室壁各節(jié)段長軸收縮期峰值應(yīng)變(RLPS)、左室整體長軸收縮峰值應(yīng)變(GLPS)。

1.3 血清hs-CtnⅠ、CK-MB檢測 觀察組入院后、對照組完成超聲檢測后次日抽取兩空腹周圍靜脈血2 mL,分離血清，采用Vidas-Blue全自動熒光免疫分析儀及其配套原裝試劑檢測血清hs-CtnⅠ，采用VITRO950型生化儀(美國強(qiáng)生)分析檢測CK-MB，所有操作均嚴(yán)格按照使用說明書進(jìn)行。重復(fù)3次，取平均值。

2 結(jié)果

觀察組左室壁前間隔基底、后間隔基底、下壁基底段、后壁基底段、側(cè)壁基底段、前壁中間段、前間隔中段、后間隔中段、下壁中間段、后壁中間段、側(cè)壁中間段、前壁心尖段、間隔心尖段、下壁心尖段、側(cè)壁心尖段、心尖部RLPS分別為-16.06±1.98、-14.83±2.74、-20.08±2.01、-16.58±2.55、-14.97±2.84、-15.08±2.12、-16.91±1.72、-17.19±1.72、-17.51±1.02、-21.97±1.82、-17.11±1.75、-16.51±1.91、17.88±1.98、-18.44±2.22、-17.08±2.64、-26.96±3.17、-19.17±1.52；對照組左室壁前間隔基底、后間隔基底、下壁基底段、后壁基底段、側(cè)壁基底段、前壁中間段、前間隔中段、后間隔中段、下壁中間段、后壁中間段、側(cè)壁中間段、前壁心尖段、間隔心尖段、下壁心尖段、側(cè)壁心尖段、心尖部RLPS分別為-19.41±1.41、-19.25±0.87、-19.93±1.31、-19.01±0.67、-18.81±0.82、-18.75±0.92、-22.59±2.06、-22.96±1.78、-23.00±1.62、-22.53±1.29、-21.75±2.59、-20.41±2.13、-29.59±1.38、-28.96±1.32、-29.09±1.17、-28.02±2.38、-26.41±1.62。與對照組比較，觀察組左室壁前間隔基底、下壁基底段、后壁基底段、側(cè)壁基底段、前壁中間段、前間隔中段、后間隔中段、后壁中間段、側(cè)壁中間段、前壁心尖段、間隔心尖段、下壁心尖段、心尖部RLPS均降低(P均<0.05)。

觀察組LVEDD為(48.97±2.04)mm、LVEF為64.56%±3.03%、SV為(65.25±4.97)mL、CO為(5.28±0.18)L/min、CI為3.14±0.22、hs-CtnⅠ為(2.19±1.55)ng/mL、CK-MB為(11.76±6.13)ng/mL、GLPS為-16.16±1.12；對照組LVEDD為(49.09±2.23)mm、LVEF為64.69%±3.18%、SV為(67.44±5.44)mL、CO為5.33%±0.17%、CI為3.16±0.28、hs-CtnⅠ為(0.07±0.02)ng/mL、CK-MB為10.13±2.51、GLPS為-22.85±1.82。與對照組比較，觀察組血清hs-CtnⅠ水平升高、GLPS減小(P<0.05)。

Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示，病毒性心肌炎患者GLPS與LVEF、SV呈正相關(guān)(r=0.64；0.59；P均<0.01)，與血清hs-CtnⅠ呈負(fù)相關(guān)(-0.73,P<0.01)，而與LVEDD、CO、CI、CK-MB無關(guān)(r=-0.01；0.07；-0.23； 0.18；P均>0.05)。ROC曲線結(jié)果顯示，GLPS的絕對值小于17.72%時，GLPS判斷病毒性心肌炎患者心肌損害的敏感度95.81%，特異度86.31%，曲線下面積0.89。

3 討論

近年病毒性心肌炎發(fā)病率逐年升高。病毒性心肌炎的早期、及時診斷與防治，顯得尤為重要[8]。研究[9]發(fā)現(xiàn)，病毒性心肌炎的組織學(xué)特征為心肌細(xì)胞溶解、間質(zhì)水腫、單核細(xì)胞浸潤等。EMB是診斷心肌炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但EMB取材小且局限，本身亦可導(dǎo)致心肌細(xì)胞收縮而出現(xiàn)病理性偽跡；且EMB為有創(chuàng)檢查[2,6]。AFI是基于2D-STI的快速簡便分析技術(shù)，無角度依賴性，操作簡便，重復(fù)性好，臨床應(yīng)用價值高。其所提供的心肌組織應(yīng)變牛眼圖用不同顏色標(biāo)識左心室階段的應(yīng)變大小，可直觀的反映左心室室壁節(jié)段的收縮功能變化，對評價室壁運(yùn)動異常有很大優(yōu)勢[10,11]。

心室壁由心內(nèi)膜、心肌層和心外膜三層構(gòu)成，其中心肌層是構(gòu)成心壁的主體。而心肌層主要由心肌細(xì)胞組成，分為內(nèi)、中、外三層，心肌細(xì)胞間有豐富的毛細(xì)血管。心肌纖維由內(nèi)、外層的螺旋形肌束和中層的環(huán)形肌束組成，雖然有四種協(xié)調(diào)的運(yùn)動形式即縱向運(yùn)動、徑向運(yùn)動、圓周運(yùn)動及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，但是縱向運(yùn)動即心臟長軸方向運(yùn)動，由于心內(nèi)膜下心肌纖維沿心臟長軸方向斜形走行，對心肌縱向應(yīng)變影響最大[12]。本研究結(jié)果顯示，觀察組LVEDD、LVEF、SV、CO、CI值及血CK-MB與對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能與心肌炎性病變局灶或者較輕、心肌壞死量小、心肌酶譜不敏感有關(guān)[13]。

而左室壁大部分節(jié)段的RLSS、GLPS均減小,血hs-CtnⅠ 水平明顯升高，表明患者存在心肌炎性損害。血hs-CtnⅠ診斷病毒性心肌炎的敏感度和特異度據(jù)均高于心肌酶譜，且診斷的時間窗口期更長[14]。本研究中，觀察組左室容積及整體收縮功能并沒有明顯改變，但左室壁大多數(shù)節(jié)段的縱向應(yīng)變、左室整體縱向應(yīng)變均已經(jīng)明顯減低。其可能原因?yàn)榛颊咝募⊙装Y發(fā)生時，雖然其心肌細(xì)胞溶解、間質(zhì)水腫及單核細(xì)胞浸潤等組織學(xué)改變程度較輕或者說范圍較小，沒有導(dǎo)致左室明顯重構(gòu)、容積異常及整體收縮功能下降，但是由于心內(nèi)膜下縱向心肌纖維更容易受到諸如缺血等多種因素的影響[13,14],因此，此時受炎癥累及的左室節(jié)段的心肌縱向應(yīng)變明顯下降，由此左室整體縱向應(yīng)變能力明顯減低。這不僅表明LVEF等常規(guī)指標(biāo)所反映的左室整體收縮功能似乎無明顯改變，同時也預(yù)示這些常規(guī)超聲參數(shù)尚未能敏感、準(zhǔn)確地反映這種情況下左室心肌力學(xué)的亞臨床改變。

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，患者GLPS與LVEF、SV呈正相關(guān)，與血hs-CtnⅠ水平呈負(fù)相關(guān)，而與LVEDD、CO、CI、及CK-MB無關(guān)。說明左室縱向應(yīng)變在實(shí)現(xiàn)左室整體收縮功能的過程中起主要作用，心肌炎性損害會較明顯累及心肌縱向形變能力，可能由于個體差異及不同程度的代償狀態(tài)(包括心率、體重等)的影響，左室縱向應(yīng)變改變并沒有明顯影響到這些患者的心輸出量及心臟指數(shù)。研究[15,16]發(fā)現(xiàn)，左室長軸方向，左室壁及室間隔的應(yīng)變絕對值從基底段到心尖段呈增加趨勢，而冠心病組大部分室壁無此相應(yīng)變化規(guī)律，且以前壁或前間隔基底段的二維應(yīng)變絕對值小于14%結(jié)合室壁變化規(guī)律紊亂為診斷左前降支狹窄≥50%的Youden指數(shù)為0．62，提示二維應(yīng)變能夠較準(zhǔn)確地定位缺血心肌。本研究對患者左室壁各節(jié)段心肌縱向應(yīng)變分析發(fā)現(xiàn)，左室應(yīng)變從基底段向心尖段呈增加趨勢亦不復(fù)存在，除左室側(cè)壁心尖段、前壁中段及后壁基底段外，其他節(jié)段心肌縱向應(yīng)變均明顯減低，是否可以據(jù)此判定炎癥受累心肌節(jié)段尚需進(jìn)一步探討。

2D-STI為基礎(chǔ)的AFI技術(shù)尚存在以下局限性，測量要求圖像質(zhì)量較高、心內(nèi)膜辨識清晰，且對幀頻要求也較高，所以在肺氣腫、肥胖等二維圖像不清晰時或心動過速患者檢測時準(zhǔn)確性會受限。

綜上所述，輕癥病毒性心肌炎患者左室GLPS減小，GLPS診斷病毒性心肌炎患者心肌損害的敏感度、特異度均較高。AFI技術(shù)可用于病毒性心肌炎的早期診斷。