心肌分層應(yīng)變?cè)u(píng)估二葉式主動(dòng)脈瓣畸形左室收縮功能的可行性研究

姬后亮 雍永宏 周 敏 姜爽爽

二葉式主動(dòng)脈瓣畸形是一種常見的先天性心臟病，患病率約0.5%～2.0%，以男性多見［1］。亞臨床期的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）多在正常水平，但部分患者可能已經(jīng)存在心肌結(jié)構(gòu)和功能損傷，出現(xiàn)一系列不可逆的心肌改變，即使采取手術(shù)治療預(yù)后也欠理想［2］。故對(duì)二葉式主動(dòng)脈瓣畸形的潛在心肌功能改變需早期識(shí)別，并及時(shí)制定科學(xué)有效的治療方案。本研究旨在分析超聲心動(dòng)圖心肌分層應(yīng)變?cè)u(píng)估LVEF正常的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形左室收縮功能損傷的可行性。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2010年1月至2019年6月我院和江蘇省人民醫(yī)院收治的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者104例，其中男74例，女30例，年齡23～70歲，平均（41.54±10.18）歲。入選病例均符合美國(guó)心臟學(xué)會(huì)相關(guān)指南關(guān)于二葉式主動(dòng)脈瓣畸形的診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］，且LVEF＞50%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、心肌病、肺源性心臟病、心律失常、心力衰竭者；②伴有嚴(yán)重瓣葉融合、主動(dòng)脈瓣鈣化或其他瓣膜病變者；③合并其他先天性心臟疾??；④合并肝、腎功能衰竭、高血壓病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等全身性嚴(yán)重疾病。根據(jù)是否伴有主動(dòng)脈瓣膜功能異常分為瓣膜功能正常者44例（A組）和瓣膜功能異常者60例（B組）。主動(dòng)脈瓣反流不明顯且前向流速＜2.5 m/s者判斷為瓣膜功能正常［4］，納入A組；主動(dòng)脈瓣狹窄、主動(dòng)脈瓣反流及主動(dòng)脈瓣狹窄合并主動(dòng)脈瓣反流者判斷為瓣膜功能異常，納入B組。A組中男30例，女14例，年齡23～64歲，平均（39.35±8.79）歲；B組中男44例，女16例，年齡25～70歲，平均（46.70±9.02）歲。主動(dòng)脈瓣狹窄29例，主動(dòng)脈瓣反流16例，主動(dòng)脈瓣狹窄合并主動(dòng)脈瓣反流15例。另選同期健康志愿者50例為對(duì)照組，其中男38例，女12例，年齡18～65歲，平均（42.27±9.56）歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，入選者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用GE Vivid E 9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S心臟探頭，頻率1.0～5.0 MHz，幀頻50～80幀/s；配備EchoPAC工作站。

2.常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查：患者取左側(cè)臥位，同步連接心電圖。應(yīng)用常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量左室舒張末內(nèi)徑（LVIDd）、LVEF及升主動(dòng)脈內(nèi)徑（AAO）；再應(yīng)用二維超聲采集左室兩腔觀、心尖左室三腔觀、四腔觀、左室短軸心尖段、中間段及基底段的動(dòng)態(tài)圖像，連續(xù)記錄3個(gè)心動(dòng)周期。最后儲(chǔ)存數(shù)據(jù)用于脫機(jī)分析。

3.心肌分層應(yīng)變分析：使用EchoPAC工作站對(duì)圖像進(jìn)行分析處理。選擇二維應(yīng)變界面，手動(dòng)追蹤描記心外膜與心內(nèi)膜邊界，軟件自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)的回聲斑點(diǎn)，如果追蹤圖像不滿意則采取手動(dòng)微調(diào)的方式，直至心室壁厚度與感興趣區(qū)完全適應(yīng)。軟件將左室壁自動(dòng)分成外、中、內(nèi)層，并對(duì)三層心肌進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤分析，為確保追蹤效果滿意可適當(dāng)調(diào)整感興趣區(qū)。于心臟收縮期行心肌分層應(yīng)變分析，獲取全層心肌收縮期整體縱向應(yīng)變峰值（LSavg）、外層心肌收縮期縱向應(yīng)變峰值（LSepi）、中層心肌收縮期縱向應(yīng)變峰值（LSmid）、內(nèi)層心肌收縮期縱向應(yīng)變峰值（LSendo）、全層心肌收縮期整體圓周應(yīng)變峰值（CSavg）、外層心肌收縮期圓周應(yīng)變峰值（CSepi）、中層心肌收縮期圓周應(yīng)變峰值（CSmid）、內(nèi)層心肌收縮期圓周應(yīng)變峰值（CSendo），同時(shí)獲得左室各節(jié)段相應(yīng)的牛眼圖。

4.重復(fù)性分析：隨機(jī)選取20例病例進(jìn)行重復(fù)性測(cè)試。觀察者內(nèi)差異：由同一超聲醫(yī)師間隔2周再次測(cè)量，比較兩次測(cè)量結(jié)果的差異；觀察者間差異：由兩名超聲醫(yī)師分別測(cè)量，比較兩者間的差異。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以x±s表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較行SNK檢驗(yàn)；采用Bland-Altman法及組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（IC C）進(jìn)行重復(fù)性分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、一般資料和常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

各組年齡、心率、LVIDd、AAO比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。B組平均年齡明顯高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；B組LVIDd和AAO均較A組及對(duì)照組明顯增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。其余參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 各組一般資料和常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（x±s）

二、超聲心動(dòng)圖心肌分層應(yīng)變參數(shù)比較

三組左室心肌整體全層、各層的心動(dòng)周期縱向應(yīng)變峰值及圓周應(yīng)變峰值由外層向內(nèi)層均逐漸增高，各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。A組LSavg、LSepi、LSendo均較對(duì)照組明顯減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；B 組 LSavg、LSepi、LSmid、CSavg、CSepi、CSmid均較對(duì)照組及A組明顯減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；B組LSendo、CSendo均較對(duì)照組明顯減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見圖1，2和表2。

圖1 對(duì)照組左室各層心肌縱向應(yīng)變牛眼圖

圖2 B組左室各層心肌縱向應(yīng)變牛眼圖

表2 各組超聲心動(dòng)圖心肌分層應(yīng)變參數(shù)比較（x±s） %

三、重復(fù)性分析

心肌分層應(yīng)變?cè)u(píng)估左室心肌整體全層、各層心動(dòng)周期縱向應(yīng)變峰值及圓周應(yīng)變峰值觀察者內(nèi)部和觀察者間的一致性限度和IC C見表3。

表3 心肌分層應(yīng)變參數(shù)觀察者內(nèi)和觀察者間一致性對(duì)比

討 論

LVEF是評(píng)價(jià)左室收縮功能最重要的指標(biāo)，但其受負(fù)荷條件的影響較大，在一定程度上影響了對(duì)左室功能損傷的早期識(shí)別［5］。斑點(diǎn)追蹤成像可以對(duì)心肌整體及局部功能進(jìn)行定量分析，早期檢出亞臨床心肌功能損傷。研究［6］表明，若LVEF正常的主動(dòng)脈瓣反流患者左室收縮期整體縱向應(yīng)變峰值降低，提示該患者存在預(yù)后不良的風(fēng)險(xiǎn)。超聲分層應(yīng)變技術(shù)能夠有效分析心肌形態(tài)及各層心肌功能，但對(duì)于LVEF正常的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者心肌分層應(yīng)變的評(píng)估卻鮮見報(bào)道。

本研究應(yīng)用超聲心動(dòng)圖心肌分層應(yīng)變?cè)u(píng)估LVEF正常的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者左室收縮功能，根據(jù)二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者是否伴有瓣膜功能異常分成A組和B組。結(jié)果提示A、B組和對(duì)照組左室心肌整體全層、各層的心動(dòng)周期縱向應(yīng)變峰值及圓周應(yīng)變峰值由外層向內(nèi)層逐漸增加，與既往報(bào)道［7］結(jié)果一致。A、B組及對(duì)照組的LVEF均處于正常水平，且三組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但A、B組LSavg、LSepi及LSendo均較對(duì)照組明顯減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），說明二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者行常規(guī)超聲檢查時(shí)，即使LVEF正常且瓣膜功能良好，但已經(jīng)出現(xiàn)了一定程度的心肌損害。此外，各層心肌功能的變化也不盡相同，對(duì)LSavg、LSepi及LSendo進(jìn)行測(cè)量能夠敏感地反映二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者的亞臨床左室心肌損傷。分析原因可能是心肌中層由環(huán)形肌纖維構(gòu)成，可對(duì)圓周應(yīng)變峰值造成影響，而70%的左室心肌由心外膜和心內(nèi)膜中的縱行肌纖維構(gòu)成，可對(duì)縱向應(yīng)變峰值造成影響，且左室心肌整體功能及心肌活力均由縱向收縮功能反映［8］，同時(shí)還有大量血流對(duì)心內(nèi)膜下心肌進(jìn)行不停沖刷，使其受損風(fēng)險(xiǎn)增大，進(jìn)而引起LSepi、LSendo的早期改變。所以，臨床中結(jié)合新指標(biāo)評(píng)估二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者的心室收縮功能早期亞臨床改變，有助于選擇更佳的治療方案及干預(yù)時(shí)機(jī)［9］。

本研究結(jié)果顯示，A組心肌受損相對(duì)輕微，心肌功能處于整體正常水平，但患者LSavg、LSepi及LSendo仍有改變，可能與左室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)有關(guān)［10］；各層圓周應(yīng)變峰值變化不明顯的原因可能與圓周應(yīng)變峰值有明顯的代償效用有關(guān)。但其內(nèi)外層心肌應(yīng)變已減小，提示心肌損傷并非僅由血流動(dòng)力學(xué)變化引起。有學(xué)者［11］發(fā)現(xiàn)，未發(fā)生瓣膜功能異常的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者整體縱向應(yīng)變峰值均較正常人低，旋轉(zhuǎn)角度降低，并出現(xiàn)一定程度的心肌收縮功能損壞。本研究中A組整體縱向應(yīng)變峰值較對(duì)照組明顯減小，進(jìn)一步證實(shí)了上述觀點(diǎn)。B組的整體全層及各層的縱向應(yīng)變峰值、圓周應(yīng)變峰值均顯著低于A組和對(duì)照組（均P＜0.05），證實(shí)維持瓣膜功能正常對(duì)預(yù)防心肌受損加重有重要意義。同時(shí)，LSavg、LSepi及LSendo的減小可能提示患者左室收縮功能減退過程已經(jīng)開始，所以應(yīng)用心肌分層應(yīng)變對(duì)二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者左室收縮功能進(jìn)行評(píng)估，有利于早期發(fā)現(xiàn)患者的心功能受損風(fēng)險(xiǎn)。

目前尚無統(tǒng)一的左室圓周應(yīng)變峰值及縱向應(yīng)變峰值的正常參考值范圍，如何采用心肌分層應(yīng)變技術(shù)判斷單個(gè)患者所測(cè)指標(biāo)是否異常及其嚴(yán)重程度是值得后續(xù)研究的問題。所以，目前針對(duì)LVEF正常的二葉式主動(dòng)脈瓣畸形患者，應(yīng)最大可能維持瓣膜功能正常，防止左室收縮功能進(jìn)一步受損。此外，無論瓣膜功能是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義指標(biāo)的絕對(duì)值小于、等于或接近本研究對(duì)應(yīng)的均值時(shí)，應(yīng)引起重視，并增加此類患者的隨訪頻率，以確保心肌在出現(xiàn)不可逆損害之前能及時(shí)采取有效的治療方案，防止病情進(jìn)一步惡化。