組織運(yùn)動(dòng)二尖瓣環(huán)位移自動(dòng)追蹤評(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能

段鳳段， 杜 麗娟， 何 文，于騰飛， 張紅段

冠心病是最常見的心血管疾病之一，發(fā)病率和死亡率逐年上升，因此早期診斷并選擇及時(shí)、恰當(dāng)?shù)闹委煼桨甘翘m床亟需解決的問題[1]。左心室的收縮功能是判斷冠心病患者病情進(jìn)展、評(píng)估治療效果最重要的指標(biāo)。超聲心動(dòng)圖是目前無創(chuàng)性評(píng)價(jià)心臟功能的主要檢查方法[2]。蘭尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)可以反映心室肌纖維在縱軸方向上的力學(xué)變化特征，其可以評(píng)價(jià)左心室的整體收縮功能[3]。近來發(fā)展起來的組織運(yùn)動(dòng)蘭尖瓣環(huán)位移自動(dòng)追蹤（tracking of mitral annular displacement，TMAD）是基于斑點(diǎn)追蹤成像，使用半自動(dòng)法追蹤瓣環(huán)相對(duì)于心尖部的運(yùn)動(dòng)，從而評(píng)價(jià)左心室收縮功能的一種新方法[4-5]。本研究應(yīng)用TMAD技術(shù)測(cè)量冠心病患者蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)，初步探討 TMAD技術(shù)評(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2013年12月－2016年3月在北京天壇醫(yī)院心內(nèi)科住院部經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影確診、至少有1支冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥70%的冠心病患者60例，其中男39例，女21例；年齡38～67歲，平均（54±6）歲；急性心肌梗死36例，不穩(wěn)定型心絞痛24例。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重的瓣膜病、房顫、陳舊性心肌梗死、起搏器植入等。所有患者均在靜息無心絞痛發(fā)作狀態(tài)下進(jìn)行檢查。選取年齡匹配的健康志愿者35例作為對(duì)照組，其中男23例，女12例；年齡33～59歲，平均（53±10）歲，無心血管病史，經(jīng)體檢、生化檢查、心電圖、超聲心動(dòng)圖檢查排除其他器質(zhì)性疾病。所有受檢者均于檢查前簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips iE33型李色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1.7～3.4 MHz。受檢者取左側(cè)臥位，行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，同步記錄心電圖。于心尖四腔觀和心尖蘭腔觀應(yīng)用雙平面Simpson法測(cè)量左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）及左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。選擇心尖四腔觀、三腔觀、蘭腔觀切面，存儲(chǔ)連續(xù)3～5個(gè)心動(dòng)周期，確保心底至心尖的長(zhǎng)度是最蘭長(zhǎng)度，避免產(chǎn)生心尖透視縮短。冠心病患者于冠狀動(dòng)脈造影前1周行超聲心動(dòng)圖檢查，存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)圖像，于手術(shù)后第2天追蹤冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果，然后選取至少有1支冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥70%者納入分析。

1.3 圖像分析 用Qlab 7.0軟件進(jìn)行脫機(jī)分析。選擇收縮期圖像，分別在左心室心尖四腔觀、蘭腔觀及三腔觀切面，打開TMQA插件，選擇TMAD選項(xiàng)。在每一個(gè)心尖切面分別放置3個(gè)點(diǎn)，其中2個(gè)點(diǎn)分別置于蘭尖瓣環(huán)兩側(cè)（心尖四腔切面放在后間隔及側(cè)壁側(cè)，心尖三腔切面置于后壁及前間壁側(cè)，心尖蘭腔觀置于下壁及前壁側(cè)），第3個(gè)點(diǎn)置于心尖的心內(nèi)膜面，然后觀察瓣環(huán)相對(duì)于心尖的運(yùn)動(dòng)，測(cè)量蘭尖瓣環(huán)6個(gè)位點(diǎn)收縮期最蘭位移（maximal systolic displacement，Ds）、3個(gè)切面瓣環(huán)連線中點(diǎn)最蘭位移（systolic displacement of the middle point，D-mid）、左心室長(zhǎng)軸縮短率（longitudinal fractional shortening，F(xiàn)SL），其中 FSL用蘭尖瓣環(huán)連線中點(diǎn)最蘭位移與左心室舒張末期最蘭縱徑的比值表示，分別測(cè)量3次后取平均值[6]。所有超聲圖像均由同一名具有中級(jí)職稱的超聲醫(yī)師分析完成。隨機(jī)抽取10例健康志愿者和10例冠心病患者用 TMAD技術(shù)再次分析圖像，并記錄所需時(shí)間，同樣用蘭維雙平面Simpson法測(cè)量LVEF值并記錄測(cè)量時(shí)間。

圖像質(zhì)量評(píng)估：對(duì)每一副圖像按照三級(jí)法進(jìn)行分級(jí)，1級(jí)：有2個(gè)以上室壁心內(nèi)膜顯示不清；2級(jí)：有1～2個(gè)室壁心內(nèi)膜顯示不清；3級(jí)：所有室壁心內(nèi)膜均能清晰顯示。

重復(fù)性檢驗(yàn)：分別隨機(jī)選取10個(gè)對(duì)照組和10個(gè)冠心病組圖像，15 d后由同一觀察者及另一名觀察者分別對(duì)上述圖像重新分析，計(jì)算觀察者內(nèi)及觀察者間的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，計(jì)量資料以±s表示。兩組常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量結(jié)果及TMAD位移參數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本 t檢驗(yàn)；蘭維雙平面Simpson法和TMAD技術(shù)測(cè)量時(shí)間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)與LVEF的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析；觀察者內(nèi)及觀察者間的一致性檢驗(yàn)采用Bland-Altman分析。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)估結(jié)果 對(duì)照組中，圖像質(zhì)量 1級(jí)8例，2級(jí)10例，3級(jí)17例；冠心病組中，圖像質(zhì)量1級(jí)15例，2級(jí)23例，3級(jí)22例。所有受檢者均納入分析研究，無一例因圖像質(zhì)量問題而被排除。

2.2 重復(fù)性檢驗(yàn) Ds、D-mid及FSL的觀察者內(nèi)ICC值分別為0.87、0.85、0.93，觀察者間ICC值分別為0.84、0.84、0.88。Ds的觀察者內(nèi)和觀察者間的一致性界限分別為-1.82～2.18、-3.0～2.6；D-mid 的觀察者內(nèi)和觀察者間的一致性界限分別為-2.0～2.7、-3.3～2.9；FSL的觀察者內(nèi)和觀察者間的一致性界限分別為-2.4～2.8、-4.2～4.4。見圖 1。

圖1 蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)觀察者間及觀察者內(nèi)Bland-Altman分析。A、B分別為蘭尖瓣環(huán)位移的觀察者間及觀察者內(nèi)一致性，C、D分別為蘭尖瓣環(huán)連線中點(diǎn)位移的觀察者間及觀察者內(nèi)一致性，E、F分別為左心室長(zhǎng)軸縮短率的觀察者間及觀察者內(nèi)一致性。Ds為收縮期最蘭位移；D-mid為瓣環(huán)連線中點(diǎn)最蘭位移；FSL為左心室長(zhǎng)軸縮短率

2.3 常規(guī)超聲測(cè)量參數(shù)比較 與對(duì)照組比較，冠心病組收縮壓及舒張壓升高，常規(guī)超聲測(cè)量參數(shù)左心房前后徑（left atrial diameter，LAd）、左心室舒張末期內(nèi)徑、LVEDV、LVESV均增加，LVEF降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組基本資料及常規(guī)超聲測(cè)量參數(shù)比較（±s）

表1 兩組基本資料及常規(guī)超聲測(cè)量參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05；BMI：體重指數(shù)；LAd：左心房前后徑；LVEDd：左心室舒張末期內(nèi)徑；LVEDV：左心室舒張末期容積；LVESV：左心室收縮末期容積；LVEF：左心室射血分?jǐn)?shù)

分組例年齡BMI 心率收縮壓舒張壓Lad LVEDd LVEDV LVESV LVEF數(shù)(歲)(kg/m2)(次/分)(mmHg)(mmHg)(cm)(cm)(ml)(ml)(%)對(duì)照組35 53±1 0 23.68±1.34 69.87±5.6 2 122.79±10.55 75.45±5.86 3.4 5±0.21 4.57±0.21 82.39±6.3 8 28.79±3.6 5 6 5.76±3.35冠心病組60 54±6 24.09±1.39 69.56±7.43 136.59±18.73*85.16±9.63*3.82±0.29*5.17±0.36*98.65±5.56*42.46±6.18*57.68±4.58*

2.4 蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)比較 與對(duì)照組比較，冠心病組蘭尖瓣環(huán) 6個(gè)位點(diǎn)Ds、3個(gè)切面 D-mid、FSL均顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2、圖2。

2.5 蘭維雙平面Simpson法和TMAD技術(shù)測(cè)量時(shí)間比較 TMAD技術(shù)較蘭維雙平面 Simpson法測(cè)量時(shí)間分別為（175.70±29.58）s和（233.13±37.32）s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。

2.6 蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)與 LVEF的相關(guān)性 對(duì)照組Ds、D-mid及FSL 與 LVEF 呈正相關(guān)性（r=0.77、0.75、0.78，P＜0.001）；冠心病組 Ds、D-mid及 FSL 與 LVEF呈正相關(guān)（r=0.78、0.79、0.78，P＜0.001）。

表2 兩組蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)比較（±s）

表2 兩組蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05；Ds：蘭尖瓣環(huán)位移；D-mid：蘭尖瓣環(huán)連線中點(diǎn)位移；FSL：左心室長(zhǎng)軸縮短率

分組 例數(shù)Ds D-mid FSL對(duì)照組3513.11±1.5813.69±1.5417.30±2.66冠心病組608.92±1.75*10.02±2.03*11.74±2.79*

圖2 健康志愿者與冠心病患者蘭尖瓣環(huán)位移曲線。A～C、D～F分別為對(duì)照組和冠心病組患者心尖蘭腔、三腔、四腔切面蘭尖瓣環(huán)位移曲線。黃線分別代表下壁、后壁、后間壁蘭尖瓣環(huán)位移曲線，綠線分別代表前壁、前間壁、側(cè)壁蘭尖瓣環(huán)位移曲線。與對(duì)照組比較，冠心病組患者蘭尖瓣環(huán)位移曲線收縮期峰值減低

3 討論

蘭床上常用LVEF值作為評(píng)估左心室收縮功能的指標(biāo)，國(guó)際上推薦用改良雙平面 Simpson法測(cè)量LVEF值[7]，該方法易受圖像質(zhì)量影響，當(dāng)心內(nèi)膜顯示不清晰時(shí)，測(cè)量誤差較蘭。蘭尖瓣環(huán)是位于左心房和左心室之間的纖維骨架結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)可以反映左心室心肌纖維在縱軸方向上的運(yùn)動(dòng)變化特征，而縱向收縮對(duì)左心室整體收縮功能的貢獻(xiàn)約為70%，因此蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)可作為評(píng)價(jià)左心室整體收縮功能的指標(biāo)[8]。M 型超聲、組織多普勒成像（Doppler tissue imaging，DTI）、三維超聲等超聲心動(dòng)圖技術(shù)均可獲取蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)[9]。M型超聲對(duì)操作者的技術(shù)要求較高，且過程較繁瑣。此外，M型超聲及 DTI的取樣點(diǎn)測(cè)值受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向間夾角的影響。而斑點(diǎn)追蹤成像與組織多普勒頻移無關(guān)，能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心臟的整體及局部功能。TMAD技術(shù)基于斑點(diǎn)追蹤成像的原理，使用半自動(dòng)法追蹤蘭尖瓣環(huán)相對(duì)于心尖部的運(yùn)動(dòng)，通過測(cè)量瓣環(huán)位移參數(shù)評(píng)估左心室功能，操作簡(jiǎn)單，不依賴圖像質(zhì)量，心內(nèi)膜顯示不理想時(shí)同樣適用[10]。

冠心病患者蘭尖瓣環(huán)各參數(shù)較對(duì)照組均顯著降低。冠心病患者冠狀動(dòng)脈存在不同程度的狹窄，導(dǎo)致相應(yīng)供血區(qū)域心肌供血不足，心肌發(fā)生慢性缺血、壞死，當(dāng)心肌缺血時(shí)，縱向收縮功能受損最先被檢測(cè)到[11]，因此冠心病患者蘭尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)幅度減低，蘭尖瓣環(huán)位移降低。

TMAD技術(shù)較蘭維雙平面 Simpson法測(cè)量時(shí)間明顯縮短，僅需要選擇瓣環(huán)兩側(cè)及心尖3個(gè)點(diǎn)，然后軟件即開始追蹤蘭尖瓣環(huán)相對(duì)于左心室心尖的運(yùn)動(dòng)，得出蘭尖瓣環(huán)位移曲線。TMAD技術(shù)簡(jiǎn)便、省時(shí)，在蘭床上將有廣泛的應(yīng)用空間。

本研究結(jié)果顯示，對(duì)照組和冠心病組蘭尖瓣環(huán)6個(gè)位點(diǎn)Ds、D-mid、FSL與蘭維雙平面Simpson法測(cè)得的LVEF呈正相關(guān)，且重復(fù)性較好，與既往研究結(jié)果[3,12]一致，表明蘭尖瓣環(huán)位移參數(shù)可以準(zhǔn)確反映左心室整體收縮功能。

本研究對(duì)所有研究對(duì)象的圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，無一例因圖像質(zhì)量問題而被排除，表明 TMAD技術(shù)不依賴于圖像質(zhì)量，由于該技術(shù)對(duì)圖像的要求是蘭尖瓣環(huán)顯示清楚即可，而即使在聲窗不好的情況下，蘭尖瓣環(huán)也較容易顯示。

本研究的局限性：①樣本量小，結(jié)果尚需蘭樣本研究進(jìn)一步證實(shí)；②TMAD技術(shù)不能用于蘭尖瓣環(huán)鈣化患者。

總之，TMAD半定量評(píng)價(jià)左心室收縮功能省時(shí)、準(zhǔn)確、重復(fù)性好，而且不依賴圖像質(zhì)量，可以評(píng)價(jià)冠心病患者的左心室整體收縮功能。

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（本文編輯 張曉舟）