實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)心肌致密化不全患兒左心室收縮功能

李欣洋，任衛(wèi)東，王 欣，肖楊杰

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004)

左心室心肌致密化不全(left ventricular noncompaction， LVNC)為左心室心肌結(jié)構(gòu)異常所致先天性心肌病，其病變特點(diǎn)是左心室內(nèi)出現(xiàn)粗大的肌小梁和相互交織的深陷窩，與左心室相通，有持續(xù)血流通過，其心肌分為致密層和非致密層[1]；最常見臨床表現(xiàn)是心力衰竭，但病因尚不明確，可能系非致密層心肌的冠狀動(dòng)脈微循環(huán)存在潛在異常引起[2]，出現(xiàn)心力衰竭前，患者左心室整體的射血分?jǐn)?shù)指標(biāo)可能維持在正常值范圍，但局部心肌的收縮功能已受損。目前多數(shù)研究集中于患有LVNC的成年患者，對(duì)小兒LVNC研究較少[3-6]。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(real time three-dimensional echocardiography， RT-3DE)技術(shù)繪制左心室容積-時(shí)間曲線，分析LVNC患兒左心室17節(jié)段容積與收縮功能的變化，以期為L(zhǎng)VNC患兒臨床早期診斷和治療提供幫助。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年12月—2018年9月我院收治的34例LVNC患兒，其中男19例,女15例，年齡6個(gè)月～6歲,平均(3.0±2.1)歲。診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]：①超聲心動(dòng)圖檢查示增厚的心肌分為致密心肌層和非致密心肌層；②左心室短軸切面超聲掃查收縮末期最大厚度時(shí)非致密心肌/致密心肌比值(ratio of noncompaction myocardium to compaction myocardium， NC/C)>2；③與左心室連通的深陷窩內(nèi)CDFI見彩色血流通過；④未合并其他心臟畸形。依據(jù)常規(guī)超聲心動(dòng)圖所測(cè)左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction， LVEF)，將LVNC患兒分為L(zhǎng)VEF正常組(A組，LVEF≥50%，25例)、LVEF減低組(B組，LVEF<50%，9例)。選取同期20名與LVNC患兒年齡、性別匹配的健康兒童作為正常對(duì)照組(C組),其中男12名,女8名，年齡1～6歲,平均(3.2±1.6)歲。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受試兒童法定監(jiān)護(hù)人均知情、同意。

1.2 儀器與方法 采用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，x5-l探頭(頻率1～5 MHz)。常規(guī)取左側(cè)臥位，同步記錄心電圖。在受試兒童靜息狀態(tài)下，獲取其標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面聲像圖。啟動(dòng)三維程序,切換至全容積狀態(tài)下，采集5個(gè)心動(dòng)周期圖像；在實(shí)時(shí)三維條件下測(cè)量收縮末期左心室最厚處NC/C,并參照左心室17節(jié)段分析法評(píng)估受累節(jié)段數(shù)。

1.3 圖像處理與分析 將原始圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)人QLab 10.8工作站,采用3DQ Advance軟件對(duì)圖像進(jìn)行脫機(jī)分析。左心室整體心肌功能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume， LVESV)、左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume， LVEDV)及LVEF；局部心肌功能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：節(jié)段舒張末期容積(regional end-diastolic volume， rEDV)、節(jié)段收縮末期容積(regional end-systolic volume， rESV)及節(jié)段射血分?jǐn)?shù)(regional ejection faction， rEF)。其中，rEF=(rEDV-rESV)/rEDV。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以百分率表示。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較A組與C組間及B組與C組間受試兒童年齡、左心室整體及局部心肌功能評(píng)價(jià)指標(biāo)、A組與B組間NC/C及左心室心肌受累節(jié)段數(shù)，對(duì)A組與C組間及B組與C組間受試兒童性別采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

A組患兒年齡(t=0.68，P=0.50)、性別(χ2=1.82，P=0.37)與C組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，LVEDV(t=-0.17，P=0.87)、LVESV(t=0.79，P=0.44)及LVEF(t=-1.72，P=0.10)差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。B組患兒年齡(t=-0.49，P=0.63)、性別(χ2=1.25，P=0.33)與C組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，LVEDV(t=1.62，P=0.15)差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，LVESV明顯大于(t=2.85，P=0.03)、LVEF明顯低于C組 (t=-6.15，P<0.01)。見表1。

A組與B間NC/C差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.15，P=0.27)，但左心室心肌受累節(jié)段數(shù)A組少于B組(t=-4.59，P=0.03)。見表1。

RT-3DE左心室容積-時(shí)間曲線見圖1。A組與C組間左心室17節(jié)段rEDV及rESV差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。B組與C組間左心室17節(jié)段rEDV差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，但基底部后側(cè)壁及前側(cè)壁、中部前壁、前間隔、后壁、后側(cè)壁及前側(cè)壁、心尖部前壁、間隔及側(cè)壁rESV差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，余節(jié)段rESV差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。A組與C組間左心室中部后間隔、后壁及后側(cè)壁、心尖部間隔、下壁及側(cè)壁rEF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，余節(jié)段rEF差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。B組與C組間左心室17節(jié)段rEF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見表2～4。

圖1 RT-3DE左心室容積-時(shí)間曲線,17條彩色線分別代表各節(jié)段容積-時(shí)間曲線 A.A組曲線較規(guī)律且離散程度較?。?B.B組曲線分散且不規(guī)則； C.C 組曲線規(guī)律且集中

3 討論

隨著超聲心動(dòng)圖和心臟MRI技術(shù)的快速發(fā)展，成人及兒童LVNC臨床檢出率不斷增高[8]，在兒科心肌病中LVNC約占9%；且由于嚴(yán)重的心力衰竭和心律失常，20年隨訪結(jié)果顯示患兒死亡率高達(dá)15%～23%[9-10]。相對(duì)于僅有孤立表現(xiàn)型(無明顯癥狀)者，癥狀明顯(左心室擴(kuò)張和/或收縮功能異常)的LVNC患兒預(yù)后更差[11]。在出現(xiàn)明顯左心室收縮功能異常前，LVNC患兒左心室局部心肌收縮功能已受損，故及早發(fā)現(xiàn)LVNC患兒局部心肌收縮功能受損情況對(duì)臨床診治尤為重要。

RT-3DE已被證實(shí)具有良好的空間分辨率，可從形態(tài)學(xué)上更好地診斷LVNC，且通過RT-3DE獲得整個(gè)左心室“金字塔型”數(shù)據(jù)集，評(píng)估病變程度和累及范圍[12]。RT-3DE還可顯示心腔容積在不同時(shí)相的立體形態(tài)，無需借助假設(shè)的幾何模型即可對(duì)心腔容積和結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)算，通過三維牛眼圖(17節(jié)段分割)顯示局部心肌在心動(dòng)周期中的運(yùn)動(dòng)情況，定量分析左心室局部的容積及射血分?jǐn)?shù)[5-6，13]，對(duì)臨床評(píng)估LVNC患兒左心室局部及整體收縮功能均有重要價(jià)值。

表1 3組受試兒童年齡、性別、LVEDV、LVESV、LVEF、NC/C及左心室心肌受累節(jié)段數(shù)

表2 3組受試兒童左心室17節(jié)段rEDV(ml，±s)

表2 3組受試兒童左心室17節(jié)段rEDV(ml，±s)

組別基底部前壁基底部前間隔基底部后間隔基底部后壁基底部后側(cè)壁基底部前側(cè)壁A組(n=25)2.49±1.402.17±1.092.10±0.552.37±0.602.78±1.652.49±1.49B組(n=9)3.51±2.242.72±1.772.70±1.323.44±1.183.66±1.253.61±1.82C組(n=20) 2.33±0.502.02±0.451.99±0.812.33±1.112.71±0.442.64±0.52組別中部前壁中部前間隔中部后間隔中部后壁中部后側(cè)壁中部前側(cè)壁A組(n=25)1.58±0.411.71±0.871.73±0.882.08±1.202.24±1.391.99±1.16B組(n=9)3.25±2.323.00±2.493.04±2.033.13±1.263.20±1.253.27±1.77C組(n=20) 1.77±0.921.56±0.521.91±0.732.36±0.672.27±0.411.79±0.39組別心尖部前壁心尖部間隔心尖部下壁心尖部側(cè)壁心尖帽A組(n=25)0.74±0.420.97±0.531.11±0.700.77±0.220.98±0.52B組(n=9)1.49±1.201.95±1.621.66±0.881.37±0.751.11±0.55C組(n=20) 0.75±0.291.14±0.471.23±0.300.82±0.470.90±0.21

表3 3組受試兒童左心室17節(jié)段rESV(ml，±s)

表3 3組受試兒童左心室17節(jié)段rESV(ml，±s)

組別基底部前壁基底部前間隔基底部后間隔基底部后壁基底部后側(cè)壁基底部前側(cè)壁A組(n=25)0.95±0.521.06±0.640.93±0.480.59±0.580.99±0.600.77±0.37B組(n=9)2.31±1.751.94±1.371.72±1.102.08±1.242.17±1.262.18±1.29C組(n=20) 0.85±0.340.86±0.210.82±0.280.83±0.280.83±0.260.76±0.30組別中部前壁中部前間隔中部后間隔中部后壁中部后側(cè)壁中部前側(cè)壁A組(n=25)0.55±0.390.64±0.440.68±0.390.85±0.600.73±0.400.53±0.29B組(n=9)2.04±1.292.10±1.712.20±1.762.02±1.412.04±1.342.03±1.11C組(n=20) 0.44±0.260.51±0.290.60±0.340.68±0.340.58±0.260.43±0.23組別心尖部前壁心尖部間隔心尖部下壁心尖部側(cè)壁心尖帽A組(n=25)0.19±0.160.31±0.230.37±0.260.26±0.110.38±0.21B組(n=9)0.75±0.521.38±1.000.97±0.720.75±0.450.63±0.42C組(n=20) 0.18±0.140.32±0.260.34±0.130.22±0.150.31±0.13

表4 3組受試兒童左心室17節(jié)段rEF(%，±s)

表4 3組受試兒童左心室17節(jié)段rEF(%，±s)

組別基底部前壁基底部前間隔基底部后間隔基底部后壁基底部后側(cè)壁基底部前側(cè)壁A組(n=25)0.61±0.080.52±0.110.54±0.090.60±0.090.64±0.090.67±0.10B組(n=9)0.37±0.090.30±0.150.40±0.170.43±0.200.44±0.170.41±0.11C組(n=20) 0.63±0.130.57±0.560.60±0.080.64±0.090.69±0.090.71±0.16組別中部前壁中部前間隔中部后間隔中部后壁中部后側(cè)壁中部前側(cè)壁A組(n=25)0.69±0.150.64±0.150.61±0.100.60±0.090.65±0.120.71±0.14B組(n=9)0.34±0.770.43±0.140.40±0.220.43±0.270.41±0.220.38±0.10C組(n=20) 0.71±0.160.68±0.130.69±0.110.71±0.100.75±0.100.76±0.12組別心尖部前壁心尖部間隔心尖部下壁心尖部側(cè)壁心尖帽A組(n=25)0.74±0.170.65±0.080.63±0.140.63±0.140.61±0.11B組(n=9)0.44±0.220.48±0.200.50±0.270.45±0.140.47±0.16C組(n=20) 0.75±0.140.73±0.150.73±0.140.73±0.140.66±0.09

本研究采用RT-3DE識(shí)別兒童左心室結(jié)構(gòu)并評(píng)估左心室局部和整體收縮功能，發(fā)現(xiàn)B組與C組間LVESV、LVEF及左心室17節(jié)段rEF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明LVEF減低的LVNC患兒左心室整體和局部收縮功能普遍受損，與既往相關(guān)研究[14]結(jié)果相符。其原因可能包括：①心內(nèi)膜下冠狀動(dòng)脈灌注不足、微循環(huán)障礙，導(dǎo)致心肌細(xì)胞缺血、缺氧，進(jìn)而導(dǎo)致收縮功能異常[2]；②增厚的非致密心肌與原有的心肌血流灌注不匹配，導(dǎo)致心肌細(xì)胞供血供氧不足；③左心室顯著擴(kuò)張，導(dǎo)致左心室心肌重構(gòu)，進(jìn)而影響心肌收縮力。

本研究中A組與C組間左心室中部后間隔、后壁及后側(cè)壁、心尖部間隔、下壁及側(cè)壁rEF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明LVEF正常的LVNC患兒左心室心尖部和中部收縮功能受損，其原因可能與肌小梁的胚胎發(fā)育過程有關(guān)：胚胎發(fā)育8周后，肌小梁開始重塑，隨著非致密心肌厚度增加，心室容積逐漸增加，導(dǎo)致肌小梁被壓縮；此過程與心外膜冠狀動(dòng)脈侵入和心肌血管生成一致，自心外膜逐漸向心內(nèi)膜、從基底部逐漸向心尖部發(fā)展；如在肌小梁重塑過程中發(fā)生異常，可引發(fā)心肌致密化不全，其好發(fā)部位即為心尖部和左心室游離壁[1，15]。

本研究中A組與B組間NC/C差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但左心室心肌受累節(jié)段數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示NC/C與左心室收縮功能并無明顯相關(guān)，但受累節(jié)段數(shù)(即病變范圍)對(duì)左心室收縮功能影響較大。左心室整體收縮功能是17節(jié)段收縮功能的總和[16]，部分節(jié)段局部收縮功能異常時(shí)，其他正常節(jié)段收縮功能可起到代償作用，使整體收縮功能維持正常水平，但受累節(jié)段達(dá)到一定數(shù)量后可致整體收縮功能異常。

本研究主要局限性：①為單中心研究且樣本量有限，所得結(jié)果尚需通過更大規(guī)模的多中心研究加以驗(yàn)證；②通過RT-3DE定量分析LVNC對(duì)圖像質(zhì)量要求較高,需清晰分辨致密心肌與非致密心肌，但部分患兒由于肺內(nèi)氣體較多，致追蹤心內(nèi)膜不理想，需手動(dòng)調(diào)整心內(nèi)膜邊界，存在一定主觀偏倚。

總之，左心室整體收縮功能尚維持在正常水平的LVNC患兒其左心室心尖部及中間部局部收縮功能已受損，而左心室整體收縮功能減低患兒所有節(jié)段收縮功能均明顯受損。通過RT-3DE技術(shù)可簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地評(píng)估LVNC患兒左心室整體及局部收縮功能，對(duì)早期診斷、治療和改善患兒預(yù)后具有重要意義。