二維斑點(diǎn)追蹤成像定量分析不同左心室構(gòu)型尿毒癥患者的左心室心肌應(yīng)變

張群英，張強(qiáng)，邢天柱，曹樂(lè)

荊州市中心醫(yī)院超聲科，湖北荊州 434020；

心肌損害嚴(yán)重影響尿毒癥患者的預(yù)后及生存質(zhì)量，也是慢性腎衰竭患者的首要死亡原因之一，早期準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)尿毒癥患者的左心室心肌受累情況，對(duì)臨床及時(shí)采取有效治療措施非常關(guān)鍵。本研究探討不同左心室構(gòu)型尿毒癥患者的左心室心肌縱向、徑向、圓周應(yīng)變的特點(diǎn)以及二維斑點(diǎn)追蹤成像（speckle tracking imaging，STI）評(píng)價(jià)尿毒癥患者左心室收縮功能的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 尿毒癥組選取2015年1月－2018年1月在我院診斷為尿毒癥的150例患者進(jìn)行前瞻性研究，其中男73例，女77例；年齡30～65歲，平均（45.5±8.5）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：原發(fā)疾病為腎臟疾病，肌酐>707 μmol/L，左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常（LVEF>50%），無(wú)心包積液，排除原發(fā)性高血壓、糖尿病及其他心肌病等病史。根據(jù)左心室質(zhì)量指數(shù)（left ventricular mass index，LVMI）及相對(duì)室壁厚度（relative wall thickness，RWT），將尿毒癥患者分為3組：①左心室構(gòu)型正常組50 例：LVMI≤115 g/m2（男）或 LVMI≤95 g/m2（女），RWT均≤0.42，其中男24例，女26例。②左心室向心性肥厚組50例：LVMI>115 g/m2（男）或LVMI>95 g/m2（女），RWT均>0.42，其中男24例，女26例。③左心室離心性肥厚組 50例：LVMI>115 g/m2（男）或LVMI>95 g/m2（女），RWT均<0.42，其中男25例，女25例。正常對(duì)照組共50例，其中男25例，女25例；年齡28～60歲，平均（47.2±7.7）歲，經(jīng)體格檢查、心電圖、尿常規(guī)及常規(guī)腎臟彩色多普勒超聲、超聲心動(dòng)圖檢查證實(shí)的健康志愿者。本研究中所有受檢者均知情同意。

1.2 儀器與方法 采用Philips iE 33彩色多普勒超聲診斷儀，配備X5-1探頭及Qlab 9.0工作站。受檢者取左側(cè)臥位，連接同步心電圖。常規(guī)測(cè)量左心室舒張末期內(nèi)徑（LVIDd）、室間隔厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPWd），根據(jù)公式（1）～（3）計(jì)算左心室質(zhì)量（LVM）、LVMI、RWT；應(yīng)用Biplane Simpson法測(cè)量LVEF。存儲(chǔ)3個(gè)心動(dòng)周期的心尖四腔切面及左心室乳頭肌短軸切面的動(dòng)態(tài)圖供脫機(jī)分析，分別取得縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變曲線，并分別計(jì)算各方向的應(yīng)變值。所有測(cè)值均取3個(gè)心動(dòng)周期的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示。計(jì)量資料組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用q檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲參數(shù)比較 離心性肥厚組LVIDd大于其他3組（P<0.05）；向心性肥厚組及離心性肥厚組IVSd、LVPWd、LVMI均大于左心室構(gòu)型正常組及對(duì)照組（P均<0.05）；向心性肥厚組RWT均大于其他3組（P<0.05）；離心性肥厚組LVEF均低于其他3組（P<0.05），見(jiàn)表1。

表1 尿毒癥患者各組與正常對(duì)照組常規(guī)參數(shù)比較（ ±s）

表1 尿毒癥患者各組與正常對(duì)照組常規(guī)參數(shù)比較（ ±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與左心室構(gòu)型正常組比較，#P<0.05；與向心性肥厚組比較，△P<0.05

2.2 二維應(yīng)變參數(shù)比較 左心室構(gòu)型正常組縱向應(yīng)變小于對(duì)照組（P<0.05），徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；向心性肥厚組縱向、徑向應(yīng)變小于對(duì)照組（P<0.05），圓周應(yīng)變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；離心性肥厚組縱向、徑向及圓周應(yīng)變均小于其他3組（P<0.05），見(jiàn)表2及圖1～8。

表2 尿毒癥患者各組與正常對(duì)照組應(yīng)變比較（±s）

表2 尿毒癥患者各組與正常對(duì)照組應(yīng)變比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與左心室構(gòu)型正常組比較，#P<0.05；與向心性肥厚組比較，△P<0.05

圖1 對(duì)照組左心室心肌縱向應(yīng)變?yōu)?17%

圖2 左心室構(gòu)型正常組患者左心室心肌縱向應(yīng)變?yōu)?15%

圖3 向心性肥厚組患者左心室心肌縱向應(yīng)變?yōu)?13%

圖4 離心性肥厚組患者左心室心肌縱向應(yīng)變?yōu)?11%

圖5 對(duì)照組左心室心肌圓周應(yīng)變?yōu)?18%

圖6 左心室構(gòu)型正常組患者左心室心肌圓周應(yīng)變?yōu)?20%

圖7 向心性肥厚組患者左心室心肌圓周應(yīng)變?yōu)?20%

圖8 離心性肥厚組患者左心室心肌圓周應(yīng)變?yōu)?12%

3 討論

心血管結(jié)構(gòu)和功能的改變是尿毒癥患者的主要并發(fā)癥，心肌損害嚴(yán)重程度與患者預(yù)后密切相關(guān)[1]。LVEF是評(píng)估左心室收縮功能最常用的指標(biāo)，但評(píng)估早期收縮功能障礙并不敏感，無(wú)法反映心臟功能的微小變化。STI技術(shù)的出現(xiàn)使得早期診斷尿毒癥患者亞臨床期心臟功能異常成為可能。

左心室構(gòu)型的變化是左心室功能受損的基礎(chǔ)，左心室肥厚是尿毒癥心肌病最顯著的特征，在尿毒癥早期，左心室構(gòu)型往往無(wú)明顯改變，隨著病情的發(fā)展，逐漸表現(xiàn)為向心性肥厚及離心性肥厚。臨床研究表明，左心室肥厚是尿毒癥患者生存率的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[2]。

左心室心肌纖維主要由心內(nèi)膜下“右旋”縱行心肌纖維、中層環(huán)形心肌纖維和心外膜下“左旋”斜行心肌纖維構(gòu)成，它們的相互作用導(dǎo)致心臟的舒縮運(yùn)動(dòng)，包括長(zhǎng)軸方向的縱向運(yùn)動(dòng)、短軸方向的徑向運(yùn)動(dòng)和圓周方向[3]。心肌縱向運(yùn)動(dòng)主要由心內(nèi)膜層心肌決定，因?yàn)榭v行心肌主要分布在心內(nèi)膜下，對(duì)心肌缺血最敏感[4]。與徑向運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的環(huán)形心肌纖維主要分布在心肌中層，心肌缺血發(fā)展到一定程度才會(huì)影響徑向及圓周運(yùn)動(dòng)[5]。因此，通過(guò)測(cè)量不同方向的心肌應(yīng)變可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)左心室收縮功能。

盡管本研究中尿毒癥患者的LVEF均在正常范圍內(nèi)，但左心室構(gòu)型正常組心肌縱向應(yīng)變較對(duì)照組已減低，徑向及圓周應(yīng)變均無(wú)明顯變化，表明心肌縱向應(yīng)變減低早于徑向及圓周應(yīng)變，更早于LVEF減低，其原因可能是縱行心肌纖維主要存在于心內(nèi)膜，較早受到尿毒素及高血壓等的影響，對(duì)微血管功能障礙及心肌間質(zhì)纖維化更敏感。而左心室構(gòu)型正常組徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變均無(wú)變化，表示其中層環(huán)形心肌尚未受累。因此，左心室心肌縱向應(yīng)變可作為尿毒癥患者亞臨床左心室收縮功能異常的敏感指標(biāo)[6]，能夠較早地檢測(cè)出心肌功能障礙，為進(jìn)一步的有效治療爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間。Liu等[7]研究表明，左心室縱向應(yīng)變是一個(gè)代表尿毒癥患者左心室收縮功能的較敏感、可靠的指標(biāo)，與本研究結(jié)果一致。

與正常對(duì)照組相比，向心性肥厚組心肌縱向、徑向應(yīng)變均減低，圓周應(yīng)變無(wú)明顯差異，表明隨著尿毒癥患者的病情發(fā)展，心肌徑向應(yīng)變會(huì)在縱向應(yīng)變降低的基礎(chǔ)上不斷減低。這可能與左心室心肌重構(gòu)時(shí)發(fā)生心肌纖維重排和心肌間質(zhì)纖維化，膠原沉積物增加有關(guān)，加重心內(nèi)膜下心肌損害，進(jìn)而引起中層心肌受累，造成左心室徑向應(yīng)變降低，并且徑向應(yīng)變降低的程度與心肌受累程度和范圍密切相關(guān)。在左心室重構(gòu)早期，中層心肌受累較少，因此圓周應(yīng)變可無(wú)明顯變化。

離心性肥厚組心肌縱向、徑向及圓周應(yīng)變均小于其他3組，LVEF均低于其他3組，表明離心性肥厚組的心肌受累程度最重、范圍最大，造成心內(nèi)膜縱行心肌及中層環(huán)形心肌嚴(yán)重受損，除縱向應(yīng)變和徑向應(yīng)變明顯減低外，圓周應(yīng)變亦明顯減低，LVEF亦隨之降低。向心性肥厚組的圓周應(yīng)變及LVEF正常，離心性肥厚組的圓周應(yīng)變及 LVEF均減低，表明左心室心肌重構(gòu)時(shí)圓周應(yīng)變對(duì)維持 LVEF的正常起著重要作用，即圓周應(yīng)變是維持左心室射血功能的關(guān)鍵因素。

總之，STI能定量評(píng)估不同左心室構(gòu)型尿毒癥患者的左心室應(yīng)變特點(diǎn)，比LVEF能更早發(fā)現(xiàn)尿毒癥患者的左心收縮能力下降。心肌縱向應(yīng)變是亞臨床左心室收縮功能異常的敏感指標(biāo)，隨著病情進(jìn)展，圓周應(yīng)變是維持LVEF正常的關(guān)鍵指標(biāo)。