實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者早期右心功能受損評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

賴寶春 林 寧▲ 蘭三榮 嚴(yán) 青

1.福建省立醫(yī)院超聲科，福建福州 350001；2.福建省立醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，福建福州 350001；3.福建醫(yī)科大學(xué)省立臨床學(xué)院，福建福州 350001

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是臨床常見的類風(fēng)濕性疾病，患者的心血管系統(tǒng)常被累及而出現(xiàn)功能受損[1-3]，繼發(fā)的肺動(dòng)脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH） 是嚴(yán)重的并發(fā)癥，合并PAH的患者右室功能損害已較明確，在未合并PAH時(shí)右室收縮功能損傷的早期檢出意義重大，有利于及早對(duì)SLE患者右心功能進(jìn)行干預(yù)。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖 （real-time 3-dimensional echocardiography，RT-3DE）對(duì)SLE患者的早期右室收縮功能改變進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016 年9月～2019年9 月于福建省立醫(yī)院風(fēng)濕科住院的SLE活動(dòng)期（SLEDAI評(píng)分＞5分）患者作為病例組，共30例，均符合2010年中華醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病學(xué)分會(huì)修訂的SLE診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]，肺動(dòng)脈收縮壓均＜40mm Hg（即未合并繼發(fā)性PAH），并除外其他可能影響右心功能的相關(guān)疾病：肺栓塞、COPD病史、嚴(yán)重心臟瓣膜病、心肌病、心包積液、原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓、肝硬化等。對(duì)照組30例，均為健康志愿者。該研究經(jīng)過福建省立醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，取得研究對(duì)象同意，并簽署知情同意書。兩組一般資料方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

1.2 儀器與方法

采用GE Vivid E95超聲診斷儀，配備頻率1.7 ～ 3.3MHz的M5Sc二維探頭、三維全容積探頭，以及三維圖像后處理工作站。于二維常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)切面下測(cè)量：右房?jī)?nèi)徑（right atrial diameter，RAD）、右室內(nèi)徑（right ventricular diameter，RVD）、肺動(dòng)脈主干內(nèi)徑（pulmonary artery diameter，MPA），測(cè)量三尖瓣反流壓差（圖1），肺動(dòng)脈收縮壓=右房室壓差+右房壓，右房室壓差=三尖瓣反流壓差（排除右室流出道及肺動(dòng)脈瓣狹窄）。在心尖四腔心切面，啟用M型超聲模式，將取樣線放置于右室游離壁三尖瓣環(huán)處，獲取該部位的運(yùn)動(dòng)曲線，測(cè)量收縮期平面位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE），見圖2。接著啟用組織多普勒技術(shù)，于右室游離壁三尖瓣環(huán)處，測(cè)量收縮期運(yùn)動(dòng)峰值速度（tricuspid annulus systolic peak velocity，S），見圖3。再將三維探頭置于心尖部，調(diào)整參數(shù)后確保取樣范圍完整包容右心室，獲取4個(gè)心動(dòng)周期圖像，系統(tǒng)自動(dòng)組成三維全容積圖像，導(dǎo)入工作站，軟件將自動(dòng)切割，操作者收縮末期手動(dòng)勾勒右心室心內(nèi)膜邊界，系統(tǒng)自動(dòng)生成感興趣區(qū)，運(yùn)行程序，可自動(dòng)計(jì)算出右室的各個(gè)參數(shù)，包括收縮末及舒張末期容積，射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction ，RVEF），整體縱向應(yīng)變（Global Longitudinal Strain， GLS），見圖4，檢查過程中，受檢者均連接心電圖，取三次測(cè)量的平均值作為最終數(shù)據(jù)。

圖1 測(cè)量三尖瓣返流壓差，用于估測(cè)肺動(dòng)脈收縮壓

圖2 啟用M型超聲心動(dòng)圖，測(cè)量收縮期三尖瓣環(huán)平面位移（TAPSE）

圖3 啟用組織多普勒，測(cè)量收縮期三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)峰值速度（S）

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組常規(guī)超聲結(jié)果比較

表2 兩組常規(guī)超聲結(jié)果比較

組別 RAD（mm） RVD（mm） MPA（mm） PASP（mm Hg） TAPSE（mm） S（cm/s）病例組 35.48±2.91 33.83±3.58 25. 20±2.09 24. 78±2.57 16.98±1.39 12.1±1.15對(duì)照組 34.20±3.01 35.08±2.67 24. 77±3.63 25. 79±3.07 17.50±1.42 12.6±1.35 t 1.683 -1.529 0.566 -1.372 -1.416 -1.602 P 0.098 0.132 0.574 0.175 0.162 0.115

圖4 三維超聲心動(dòng)圖測(cè)量RVEDV、RVESV、RVSV、GLS

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組常規(guī)超聲指標(biāo)比較

兩組RAD、RVD、MPA、PASP、TAPSE、S等無(wú)明顯差異（P＞0.05），見表2。

2.2 兩組三維超聲指標(biāo)比較

兩組RVEDV、RVESV、RVEF 均無(wú)明顯差異，而病例組GLS明顯降低（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組三維超聲測(cè)量結(jié)果比較

表3 兩組三維超聲測(cè)量結(jié)果比較

組別 RVEDV（mL）RVESV（mL）RVFE（%） GLS（%）病例組 78.56±3.59 42.93±3.42 43.86±3.08 -19.70±2.82對(duì)照組 76.53±8.28 41.40±4.42 44.63.±3.96 -21.62±3.79 t 1.233 1.292 -0.838 -2.214 P 0.223 0.141 0.406 0.031

3 討論

SLE是常見的自身免疫性疾病，會(huì)產(chǎn)生多種自身抗體攻擊全身多個(gè)系統(tǒng)，長(zhǎng)期的肺間質(zhì)和肺血管損害引起肺動(dòng)脈壓力增高。合并PAH的患者右室功能損害已較明確[4-5]：后負(fù)荷增加導(dǎo)致右心室擴(kuò)大、右室心肌受損，繼而發(fā)生右心室功能不全，甚至猝死。但研究表明有相當(dāng)一部分患者早期無(wú)典型癥狀，常規(guī)超聲檢查無(wú)明顯右心構(gòu)型改變及PAH，但已經(jīng)合并早期右心收縮功能損傷[6-7]。有研究表明肺動(dòng)脈高壓患者的死亡率并不是簡(jiǎn)單地取決于肺動(dòng)脈高壓的嚴(yán)重程度，而是與右心室射血分?jǐn)?shù)關(guān)系更大[8]，右室功能的及時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。但常規(guī)超聲檢查SLE患者早期右心收縮功能受損檢查敏感性較低，臨床上急需敏感、有效的檢查指標(biāo)早期檢測(cè)該類患者右室功能的變化，從而指導(dǎo)早期臨床治療。

目前用于右心功能評(píng)價(jià)的方法有以下幾種：放射性核素掃描是將核素標(biāo)記物經(jīng)靜脈注射進(jìn)入血液循環(huán)，測(cè)定右室射血分?jǐn)?shù)，但操作復(fù)雜、費(fèi)用高，不宜常規(guī)開展。磁共振可以實(shí)現(xiàn)三維立體成像，心室壁與血液之間對(duì)比性較好，但其不適用于體內(nèi)有金屬的患者，且檢查耗時(shí)、費(fèi)用較高。64排螺旋CT可重建心臟圖像，評(píng)價(jià)心臟功能，但有放射性損害，而且在右室數(shù)據(jù)的獲取方面同步性差。超聲心動(dòng)圖具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、無(wú)放射損害及可重復(fù)檢查的優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格低廉，在右心功能評(píng)價(jià)中發(fā)揮了越來越大的作用，其中二維及多普勒超聲檢查是臨床中最為常用的方法，可以測(cè)量右心大小、肺動(dòng)脈內(nèi)徑，估測(cè)肺動(dòng)脈壓力，但是右心室形態(tài)不規(guī)則，與左心室截然不同，以上技術(shù)很難準(zhǔn)確評(píng)估其功能狀態(tài)[9-10]。

右室心肌分為三層，其運(yùn)動(dòng)可分解為縱向、徑向、旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)等部分，其中淺層縱行心肌為其主要組成部分，其收縮在右心室收縮中占比約75%[11]，起到關(guān)鍵作用，因此可以認(rèn)為評(píng)價(jià)右心室收縮功能主要是評(píng)價(jià)縱向心肌的功能，長(zhǎng)軸方向上的心肌形變尤為重要[12]，故本試驗(yàn)選擇研究右室長(zhǎng)軸縱向收縮功能。常規(guī)的指標(biāo)中，M型超聲心動(dòng)圖測(cè)量的TAPSE與磁共振成像測(cè)得的RVEF有較高的相關(guān)性，還可能與患者的長(zhǎng)期預(yù)后有關(guān)[13]，但M型超聲具有較高的角度依賴性，患者的呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)果影響大，心率不齊時(shí)測(cè)值經(jīng)常不準(zhǔn)確。組織多普勒技術(shù)測(cè)量的S能夠反映心肌整體運(yùn)動(dòng)[14-15]，但由于該技術(shù)基于多普勒原理，室壁運(yùn)動(dòng)方向與聲束之間的夾角對(duì)檢查結(jié)果影響較大，也有明顯的局限性。

近年來，斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（speckle tracking imaging technology，STI）在臨床中的應(yīng)用日漸成熟，其可以在灰階圖像中，對(duì)室壁的散射斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，基于時(shí)間與空間圖像處理算法，獲得室壁的運(yùn)動(dòng)信息，而且克服了角度依賴性[16]，其基本原理是應(yīng)變（strain，S）成像，應(yīng)變即形變，是指心肌長(zhǎng)度的變化，可以認(rèn)為是長(zhǎng)度變化的百分?jǐn)?shù)，所以可以量化心肌的變形能力，更客觀的反映心肌的收縮性能，而不是簡(jiǎn)單地測(cè)量組織運(yùn)動(dòng)的位移， STI技術(shù)為定量分析右心功能提供了一種嶄新的方法，其又可分為二維（two-dimension，2D）及三維（threedimension ，3D）成像技術(shù)，多項(xiàng)研究表明2D-STI可以較敏感地檢測(cè)出缺血性心肌病患者心肌收縮性能的下降[17]，但研究限于單平面內(nèi)。由于右心室形態(tài)復(fù)雜，流入道和流出道各節(jié)段心肌無(wú)法在同一切面上同時(shí)顯示，而且心臟自身的跳動(dòng)會(huì)導(dǎo)致跨平面失追蹤現(xiàn)象，故應(yīng)用2D-STI定量評(píng)估右心室功能往往產(chǎn)生較大的誤差。而近年來發(fā)展的3D-STI克服了二維應(yīng)變成像的局限性，更能反映室壁心肌力學(xué)狀態(tài)，因而可以更完整的評(píng)價(jià)心肌的整體及局部運(yùn)動(dòng)[18]，提高了右室心肌功能評(píng)估的準(zhǔn)確性。早期研究表明[19]，縱向心肌纖維更容易受到各種因子的影響，縱向應(yīng)變可早期預(yù)測(cè)心肌受損情況， 3D-STI測(cè)量的右心室GLS正是通過測(cè)量右室縱向心肌纖維的應(yīng)變來反映右室心肌整體的收縮功能[20]。

本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)肺動(dòng)脈高壓的SLE患者的RAD、 RVD、MPA、TAPSE、S等參數(shù)與對(duì)照組比較均無(wú)明顯差異，而GLS已顯著降低，考慮常規(guī)的超聲指標(biāo)不能敏感地發(fā)現(xiàn)SLE患者早期的右室功能改變。究其原因， SLE患者早期病情較輕、無(wú)肺動(dòng)脈高壓，心功能改變可能僅限于心肌的受損，尚不足引起明顯的心臟腔室大小及肺動(dòng)脈壓力的變化，因而常規(guī)超聲指標(biāo)沒有明顯改變，GLS則可直接評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)。本研究中病例組TAPSE、S與對(duì)照組相比也無(wú)明顯差異，考慮因?yàn)槠渚哂薪嵌纫蕾囆缘染窒扌?，并不能?zhǔn)確、敏感地檢出SLE患者右室縱軸方向的心肌收縮功能改變。對(duì)于常規(guī)超聲心動(dòng)圖上顯示右心徑線及右心功能在正常范圍的SLE患者，GLS可以更敏感地發(fā)現(xiàn)早期右心功能改變。

本研究結(jié)果還顯示：與正常人相比，病例組的右室RVEF無(wú)明顯差異，而右室GLS降低，表明右心室縱向心肌的形變能力早于右室RVEF出現(xiàn)下降，考慮是因?yàn)榭v向心肌纖維重構(gòu)的發(fā)生時(shí)間較早，縱向心肌功能受損導(dǎo)致了病例組右室縱向應(yīng)變的降低。三維超聲測(cè)量的RVEF反映的是右室整體的泵功能，受到前、后負(fù)荷的影響，本研究表明患者右室整體泵功能指標(biāo)尚在正常范圍，其右室心肌已出現(xiàn)功能下降，心肌受損的機(jī)制可能是因?yàn)椋篠LE患者的血液處于高凝狀態(tài)，心肌血供相對(duì)減少，繼發(fā)功能障礙[21]；自身抗體引起局部血小板聚集、血栓形成，同時(shí)激活補(bǔ)體，導(dǎo)致心內(nèi)膜炎[22]；免疫復(fù)合物對(duì)血管壁造成損傷，引起局部心肌缺血、缺氧[23]。也正因?yàn)闊o(wú)典型癥狀，臨床上很多的SLE患者未能早期發(fā)現(xiàn)心臟功能改變、也失去了早期干預(yù)的機(jī)會(huì)。

本研究的不足之處：本研究為單中心研究，樣本量相對(duì)較少，同時(shí)沒有針對(duì)不同的肺動(dòng)脈壓力進(jìn)行分層研究，其結(jié)論需要多中心，大樣本的研究進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，RT-3DE的GLS可以提高SLE患者早期右室心肌功能下降的檢出率，為右心室亞臨床功能異常的檢出、及時(shí)干預(yù)提供了重要依據(jù)。