三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合Z值精準(zhǔn)分析擴(kuò)張型心肌病病兒心肌沿長軸運(yùn)動特點(diǎn)

(1 青島大學(xué)附屬醫(yī)院心臟超聲科，山東 青島 266003； 2 青島市婦女兒童醫(yī)院心臟中心)

心肌病是小兒時期非常嚴(yán)重的心臟疾病，合并心力衰竭者占71%～90%[1-2]。其中，擴(kuò)張型心肌病(DCM)是兒童心肌病最常見的類型，其主要特征為心臟擴(kuò)大和心功能不全[3]。在我國，兒童DCM每年發(fā)病率約1.5/10萬[4]。目前DCM病兒整體預(yù)后差，5年心臟移植率約為29%，突發(fā)心力衰竭死亡率約為2.4%[5-7]。超聲心動圖是評估DCM病兒心功能的重要影像學(xué)方法，傳統(tǒng)的超聲心動圖指標(biāo)不同程度地受到心臟前后負(fù)荷、心率及心腔幾何形態(tài)等因素的影響[8-9]。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是新近發(fā)展起來的超聲新技術(shù)，可提供心肌應(yīng)變等心肌運(yùn)動參數(shù)，能夠克服傳統(tǒng)指標(biāo)的不足，并且能夠早期發(fā)現(xiàn)心臟功能障礙[10-12]。此外，由于超聲測值因兒童的生長發(fā)育而發(fā)生變化，經(jīng)BSA標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的超聲心動圖Z值能夠客觀、準(zhǔn)確地評價心臟結(jié)構(gòu)的變化，更適合用于兒童心臟結(jié)構(gòu)的評估[13-15]。本研究擬利用超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合左心室舒末內(nèi)徑Z值，以改良的Ross標(biāo)準(zhǔn)[16]作為對照，評價DCM病兒左心室心肌沿長軸運(yùn)動的特點(diǎn)，旨在為臨床上對DCM病兒心臟功能評價提供依據(jù)?，F(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2010年10月—2018年5月，于我院就診的DCM病兒25例，男14例，女11例；年齡11個月～14歲(中位數(shù)2.9歲)。正常對照組為同期在我院接受超聲心動圖檢查、年齡及性別匹配的兒童30例，其中男18例，女12例；年齡10個月～14歲(中位數(shù)3.3歲)；對照組兒童體格、心電圖及超聲心動圖檢查均無異常。

1.2 方法

①圖像采集：采用Philips iE33及Philips EPIQ 7C超聲診斷儀，X5-1矩陣實時三維探頭(探頭頻率1～5 Hz)。采集受檢者胸骨旁左心室長軸二維切面，測量左心室舒張末內(nèi)徑等常規(guī)指標(biāo)；然后，探頭置于心尖，切面盡量包括左心室所有心內(nèi)膜、心尖部及二尖瓣、主動脈瓣，啟動Full Volume鍵，采集連續(xù)4個心動周期心尖全容積動態(tài)圖像，獲得心臟三維全容積影像數(shù)據(jù)，并存儲于移動硬盤。每個心臟三維全容積影像數(shù)據(jù)由3個相互呈120°的切面(即心尖四腔切面、心尖兩腔切面和心尖長軸切面)以及3個相互平行的左心室短軸切面(即二尖瓣水平、乳頭肌水平和心尖水平)組成。②圖像分析：將影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Tom Tec工作站，應(yīng)用三維超聲斑點(diǎn)追蹤軟件進(jìn)行脫機(jī)分析。同時顯示心尖四腔切面、心尖兩腔切面和心尖長軸切面，選擇二尖瓣環(huán)連線處中點(diǎn)以及心尖部心內(nèi)膜處一點(diǎn)，軟件自動勾畫心內(nèi)膜及心外膜邊界，手動適當(dāng)調(diào)整以保證所有心肌回聲均在勾畫的曲線內(nèi)。軟件自動計算左心室舒張末容積(EDV)、收縮末容積(ESV)、每搏量(SV)及射血分?jǐn)?shù)(LVEF)(掃描或長按文后二維碼觀看相關(guān)視頻)。軟件將左心室壁分為16個節(jié)段(基底段6個，中間段6個，心尖段4個)，自動計算各節(jié)段心肌應(yīng)變及左心室整體心肌應(yīng)變，并由此獲得左心室整體心肌長軸應(yīng)變(GLS)及相應(yīng)應(yīng)變曲線(圖1)，并以牛眼圖形式顯示(圖2)。③左心室舒張末內(nèi)徑Z值測量：以BSA為自變量，根據(jù)左心室舒張末內(nèi)徑實際測值、查閱文獻(xiàn)及有關(guān)Z值計算公式[8]，獲得左心室舒張末內(nèi)徑Z值。

1.3 統(tǒng)計分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以±s進(jìn)行表示，組間相關(guān)指標(biāo)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗或者方差分析。兩參數(shù)間的關(guān)系采用直線相關(guān)分析。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

Anterior：前壁，Lateral：側(cè)壁，Inferior：下壁，Septal：室間隔。顏色的深淺代表應(yīng)變數(shù)值的大小。

圖2DCM病兒左心室心肌長軸應(yīng)變的牛眼圖

2 結(jié) 果

2.1 兩組左心室EDV、ESV、LVEF及心肌長軸應(yīng)變的比較

DCM病兒左心室EDV、ESV均明顯大于對照組(t=20.75、22.82，P<0.01)；而SV、LVEF均較對照組明顯減低(t=19.05、24.85，P<0.01)；GLS以及各節(jié)段心肌長軸應(yīng)變較對照組均顯著降低(t=10.96～17.79，P<0.05)。見表1。

2.2 不同程度心功能DCM病兒GLS的比較

根據(jù)改良的Ross標(biāo)準(zhǔn)[7]，將DCM病兒分為無心力衰竭(5例)、輕度心力衰竭(8例)及中重度心力衰竭(12例)3組。隨著心力衰竭程度的加重，病兒GLS逐漸降低，各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=14.47，P<0.05)。無心力衰竭組病兒的GLS值較正常兒童組顯著降低(t=-5.07，P<0.05)，而兩組LVEF差異無顯著性(t=-1.84，P>0.05)。見表2。

2.3 左心室擴(kuò)大程度與GLS的關(guān)系

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，左心室GLS與左心室舒張末內(nèi)徑Z值(-1.83～6.76)呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.915，P<0.05)。

表1DCM與對照組左心室EDV、ESV、SV、LVEF及心肌長軸應(yīng)變的比較(±s)

指標(biāo)DCM組對照組t值P值EDV(V/mL)59.62±18.1145.12±12.3720.75<0.05ESV(V/mL)38.75±16.3814.56±5.4222.82<0.05SV(V/mL)18.12±9.9132.38±8.6619.05<0.05LVEF(χ%)33.50±10.6269.71±5.5324.85<0.05GLS(χ%)13.38±5.8221.61±2.7917.79<0.05 后間隔11.28±5.8917.42±5.6016.92<0.05 側(cè)壁11.03±5.1918.25±9.1617.04<0.05 前壁13.74±7.1719.58±7.5216.31<0.05 下壁11.58±5.0415.85±6.8215.56<0.05 后壁10.70±4.7313.29±8.2210.96<0.05 前間隔12.38±7.4216.18±6.1514.47<0.05

表2 不同心力衰竭程度DCM病兒GLS比較(±s)

表2 不同心力衰竭程度DCM病兒GLS比較(±s)

指標(biāo)無心力衰竭組輕度心力衰竭組中重度心力衰竭組EDV(V/mL)62.31±8.3951.77±16.0267.59±22.31ESV(V/mL)31.17±3.2230.14±11.5752.07±13.03LVEF(χ%)61.62±6.4738.27±5.0422.96±2.84GLS(χ%)15.58±2.8013.90±2.5110.85±1.66

3 討 論

心肌應(yīng)變是指心肌節(jié)段縮短的能力，是一維方向上的變形指數(shù)[17-18]。目前，評價心肌應(yīng)變的超聲心動圖技術(shù)主要有兩種：組織多普勒技術(shù)和二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)。組織多普勒具有較強(qiáng)的角度依賴性，而基于組織斑點(diǎn)追蹤的應(yīng)變成像技術(shù)能夠克服組織多普勒角度依賴的不足，通過追蹤小于入射超聲波長的細(xì)小結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的聲學(xué)散射斑點(diǎn)信息，區(qū)分心肌主動變形及被動運(yùn)動能力，可以較敏感、準(zhǔn)確地評價心肌運(yùn)動功能，在心肌收縮、舒張功能評估方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢[19-21]。

心室肌是一條由心肌纖維按螺旋纏繞形成的肌肉帶，分為淺、中、深三層[22]。心肌運(yùn)動分為長軸、圓周及徑向運(yùn)動等形式[23-25]。SCATTEIA等[26]的研究結(jié)果表明，心肌長軸運(yùn)動指心室壁各節(jié)段沿心臟縱行纖維方向的縮短活動，大約占心肌整體運(yùn)動的70%。與傳統(tǒng)的整體泵功能指標(biāo)相比，局部心肌運(yùn)動的異常，特別是心肌長軸運(yùn)動的異常能夠更為敏感地反映心臟損害的程度[21,27-28]。

DCM以心臟擴(kuò)大、心功能不全為主要特征。然而，小兒難以客觀描述自覺癥狀，為此，本研究采用改良的Ross標(biāo)準(zhǔn)，利用客觀體征結(jié)合臨床癥狀評分的方法，能夠較為客觀地反映病兒心功能情況。本研究結(jié)果顯示，隨著心力衰竭程度的加重，病兒心肌長軸應(yīng)變逐漸降低，在心力衰竭程度不同的各組之間心肌長軸應(yīng)變有顯著差異。而且，無心力衰竭的DCM病兒GLS較正常兒童組顯著降低，但兩組間LVEF比較無顯著差異。這說明即使在心功能正常范圍的DCM病兒，其心肌長軸功能損害依然存在。

由于兒童處于生長發(fā)育階段，超聲心動圖對心臟大小及功能的測值可隨病兒生長發(fā)育的變化而發(fā)生改變。目前，利用超聲心動圖評價兒童心臟結(jié)構(gòu)時多以年齡或不同體表面積所對應(yīng)的心臟正常參考值為依據(jù)，然而，這些方法不僅受到兒童不同營養(yǎng)狀態(tài)的影響，而且存在數(shù)據(jù)量龐大、異方差分布等不足，從而影響超聲技術(shù)評價DCM病兒心臟形態(tài)及功能的客觀性、準(zhǔn)確性，不利于對病兒療效及預(yù)后的正確判斷?；谝陨显?，美國超聲心動圖協(xié)會和先天性心臟病委員會建議對小兒超聲心動圖定量結(jié)果首選經(jīng)BSA標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換為Z值進(jìn)行表達(dá)[13]。本研究中，應(yīng)用超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合經(jīng)BSA標(biāo)準(zhǔn)化的左心室舒張末內(nèi)徑Z值評價DCM病兒左心室心肌沿長軸運(yùn)動的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)病兒GLS顯著降低，且與左心室舒張末內(nèi)徑Z值呈負(fù)相關(guān)。

總之，應(yīng)用三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合經(jīng)BSA標(biāo)準(zhǔn)化的左心室舒張末內(nèi)徑Z值測量心肌長軸應(yīng)變能精準(zhǔn)反映DCM病兒心肌沿長軸的舒縮運(yùn)動特征，該值可敏感地反映不同階段DCM病兒的心功能及心臟形態(tài)改變，不僅豐富了對小兒DCM心肌運(yùn)動特點(diǎn)的病理生理認(rèn)識，而且可為臨床早期發(fā)現(xiàn)DCM病兒的心功能變化提供重要影像學(xué)依據(jù)。

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