三維斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣置換術(shù)后左室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

糜素霖 周樹良

主動(dòng)脈瓣反流（aortic regurgitation，AR）是由于瓣葉和（或）其支持結(jié)構(gòu)（主動(dòng)脈根部或瓣環(huán)）的異常引起瓣葉閉合不全所致［1］。慢性重度AR會(huì)對(duì)左室產(chǎn)生過重的壓力和容量負(fù)荷［2］，在出現(xiàn)臨床癥狀或左室功能不全前，左室往往已經(jīng)發(fā)生不可逆的重構(gòu)，因此早期識(shí)別左室功能障礙十分重要。研究［3-4］證明，應(yīng)變及應(yīng)變率指標(biāo)在檢測AR患者亞臨床左室功能障礙中具有一定價(jià)值，但目前關(guān)于AR患者左室扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的研究較少。與MRI相比，三維斑點(diǎn)追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）在左室功能評(píng)價(jià)方面具有較好的可靠性和可重復(fù)性［5］。本研究應(yīng)用3D-STI評(píng)價(jià)慢性重度AR患者左室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及主動(dòng)脈瓣置換術(shù)前后左室扭轉(zhuǎn)指標(biāo)的變化，探討左室扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)指標(biāo)與左室構(gòu)型、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）的關(guān)系，分析主動(dòng)脈瓣置換術(shù)對(duì)左室扭轉(zhuǎn)功能的影響。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2016年11月至2017年11月我院收治的慢性重度AR患者76例，根據(jù)LVEF分為AR-A組40例（LVEF ≥55%），男25例，女15例，年齡25～72歲，平均（49.4±14.8）歲；AR-B組36例（LVEF＜55%），男23例，女13例，年齡26～75歲，平均（48.0±14.1）歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：冠狀動(dòng)脈造影顯示一支以上血管狹窄率≥50%，合并輕度以上主動(dòng)脈瓣狹窄，合并輕度以上二尖瓣反流和（或）狹窄及其他心肺疾病患者。另選同期無心肺疾病且性別、年齡與之匹配的健康志愿者30例（健康對(duì)照組），男16例，女14例，年齡27～69歲，平均（49.8±14.3）歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

使用Philips iE 33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1和X5-1探頭，頻率1～5 MHz；配備TomTec工作站。受檢者取左側(cè)臥位，同步連接心電圖。常規(guī)超聲心動(dòng)圖測量左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左室舒張末期容積（LVEDV）和收縮末期容積（LVESV），經(jīng)體表面積校正后獲得左室舒張末期容積指數(shù)（LVEDVI）、收縮末期容積指數(shù)（IVESVI）及左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI），計(jì)算左室球形化指數(shù)（LV-SpI），LVSpI=LVEDV/［4/3π×（Dd/2） ］，Dd為舒張末期四腔心切面二尖瓣環(huán)中點(diǎn)至左室心尖的連線。應(yīng)用雙平面Simpson法測量LVEF。于三維超聲全容積模式下采集標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面，于呼氣末屏氣存儲(chǔ)連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期的圖像，完整顯示左室結(jié)構(gòu)，圖像幀頻≥20幀/s。應(yīng)用TomTec工作站進(jìn)行圖像后處理，選取三維圖像（排除內(nèi)膜顯示不清者），順序勾畫舒張末期和收縮末期心尖四腔、三腔、兩腔觀左室心內(nèi)膜邊界；軟件自動(dòng)計(jì)算心尖部旋轉(zhuǎn)角度（Api-Rot）及心尖部旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（Api-Rot TP）、基底部旋轉(zhuǎn)角度（Basal-Rot）及基底部旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（Basal-Rot TP）、整體扭轉(zhuǎn)（Torsion）及整體扭轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（Twist TP）。

31例行主動(dòng)脈瓣置換術(shù)患者于術(shù)后2周復(fù)查常規(guī)超聲心動(dòng)圖和3D-STI，測量上述參數(shù)。所有超聲圖像測量和分析均由同一超聲醫(yī)師完成，所有數(shù)據(jù)均測量3次取平均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

一、各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查參數(shù)比較

AR-A組和AR-B組患者LVEDD、LVESD、LVEDVI、LVESVI、LVMI、LV-SpI均大于健康對(duì)照組（均P＜0.05）；AR-B 組 LVEDD、LVESD、LVEDVI、LVESVI、LVMI、LV-SpI均大于AR-A組（均P＜0.01）；AR-A組LVEF低于健康對(duì)照組（P＜0.05），AR-B組LVEF顯著低于AR-A組和健康對(duì)照組（均P＜0.01）。見表1。

表1 各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查參數(shù)比較（）

表1 各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查參數(shù)比較（）

與健康對(duì)照組比較，*P＜0.05；與AR-A組比較，#P＜0.05。LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVEDD：左室舒張末期內(nèi)徑；LVESD：左室收縮末期內(nèi)徑；LVEDVI：左室舒張末期容積指數(shù)；LVESVI：左室收縮末期容積指數(shù)；LVMI：左室質(zhì)量指數(shù)；LV-SpI：左室球形化指數(shù)

LV-SpI 0.35±0.08 0.43±0.12*0.52±0.16*#組別健康對(duì)照組AR-A組AR-B組LVEF（%）64.90±4.45 61.43±4.28*41.65±6.57*#LVEDD（cm）4.67±0.43 5.80±0.71*7.13±1.16*#LVESD（cm）3.28±0.57 4.03±0.64*5.78±1.15*#LVEDVI（ml/m2）50.52±9.73 85.68±29.85*153.39±64.61*#LVESVI（ml/m2）19.68±4.25 32.80±12.61*93.33±49.98*#LVMI（mg/m2）90.80±14.60 108.68±30.01*165.93±54.62*#

二、各組3D-STI表現(xiàn)比較

健康對(duì)照組心尖部旋轉(zhuǎn)曲線表現(xiàn)為正向波形，基底部旋轉(zhuǎn)曲線表現(xiàn)為負(fù)向波形，左室整體扭轉(zhuǎn)曲線表現(xiàn)為正向波形。AR-A組Api-Rot和Torsion均小于健康對(duì)照組（均P＜0.05），Basal-Rot與健康對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；AR-B 組 Api-Rot、Basal-Rot和Torsion均小于健康對(duì)照組（均P＜0.05），Basal-Rot和Torsion均小于AR-A組（均P＜0.05），Api-Rot與AR-A組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2和圖1。

健康對(duì)照組Api-Rot TP與Basal-Rot TP一致，Twist TP出現(xiàn)于收縮期末。AR-A組Api-Rot TP與健康對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Basal-Rot TP、Twist TP均延長（均P＜0.05），其中25例患者Twist TP出現(xiàn)于舒張期；AR-B組各達(dá)峰時(shí)間均較AR-A組和健康對(duì)照組縮短（均P＜0.05）。見表2和圖1。

三、行主動(dòng)脈瓣置換術(shù)患者術(shù)前、術(shù)后各檢測參數(shù)比較

表2 各組3D-STI檢查參數(shù)比較（）

表2 各組3D-STI檢查參數(shù)比較（）

與健康對(duì)照組比較，*P＜0.05；與AR-A組比較，#P＜0.05。Api-Rot：心尖部旋轉(zhuǎn)角度；Basal-Rot：基底部旋轉(zhuǎn)角度；Torsion：整體扭轉(zhuǎn)；Api-Rot TP：心尖部旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間；Basal-Rot TP：基底部旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間；Twist TP：整體扭轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間

Twist TP（ms）316±45 353±69*274±66*#組別健康對(duì)照組AR-A組AR-B組Api-Rot（°）10.74±2.64 8.38±3.59*7.22±2.74*Basal-Rot（°）-7.25±2.11-6.55±3.18-4.66±2.55*#Torsion（°/cm）2.33±0.52 1.63±0.47*1.17±0.46*#Api-Rot TP（ms）316±44 348±70 266±71*#Basal-Rot TP（ms）312±59 354±84*261±70*#

31例手術(shù)患者術(shù)后LVEDD、LVESD均較術(shù)前減小，且均大于健康對(duì)照組（均P＜0.05）；LVEDVI較術(shù)前明顯減?。≒＜0.01），與健康對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；LVESVI、LVMI、LV-SpI均較術(shù)前減小，且均大于健康對(duì)照組（均P＜0.05）；LVEF亦較術(shù)前減?。≒＜0.05）。與健康對(duì)照組比較，術(shù)前Torsion和Api-Rot均減?。ň鵓＜0.01），Basal-Rot差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；術(shù)后Torsion較術(shù)前增大，且小于健康對(duì)照組，Api-Rot亦較術(shù)前增大（均P＜0.05），與健康對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；術(shù)后Basal-Rot與術(shù)前和健康對(duì)照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3和圖2。

四、相關(guān)性分析

相關(guān)性分析顯示，Torsion、Api-Rot、Basal-Rot與LVEF均呈正相關(guān)（r=0.591、0.327、0.369，均P＜0.05）；Torsion、Api-Rot與 LV-SpI均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.506、-0.320，均P＜0.05）。

討 論

研究［6］發(fā)現(xiàn)，相較于LVEF，左室整體扭轉(zhuǎn)主要受心肌收縮力和肌纖維排列方向的影響，不依賴負(fù)荷條件的變化。Kim等［7］發(fā)現(xiàn)，與LVEF相比，心尖部旋轉(zhuǎn)和左室整體扭轉(zhuǎn)與反映心肌收縮力的金標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)性更佳。研究［8］還發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)張型心肌病患者左室收縮期峰值扭轉(zhuǎn)受損程度與左室整體功能障礙的程度成正比。因此，定量評(píng)估左室扭轉(zhuǎn)可以敏感地反映心肌力學(xué)改變和左室整體心肌功能。本研究發(fā)現(xiàn)，LVEF保留的AR患者即AR-A組和LVEF減低的AR患者即AR-B組Api-Rot均低于健康對(duì)照組（均P＜0.05），且上述兩組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明AR-A組與AR-B組心尖旋轉(zhuǎn)受損程度相當(dāng)，提示與基底部旋轉(zhuǎn)功能相比，心尖部旋轉(zhuǎn)更易受心肌功能受損的影響。Lilli等［9］也認(rèn)為心尖部旋轉(zhuǎn)可能是左室整體扭轉(zhuǎn)的主要決定因素，能敏感地反映心肌功能的受損程度。

表3 31例行主動(dòng)脈瓣置換術(shù)患者術(shù)前、術(shù)后及其與健康對(duì)照組超聲檢查參數(shù)比較（）

表3 31例行主動(dòng)脈瓣置換術(shù)患者術(shù)前、術(shù)后及其與健康對(duì)照組超聲檢查參數(shù)比較（）

與術(shù)前比較，*P＜0.05；與健康對(duì)照組比較，#P＜0.05。LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVEDD：左室舒張末期內(nèi)徑；LVESD：左室收縮末期內(nèi)徑；LVEDVI：左室舒張末期容積指數(shù)；LVESVI：左室收縮末期容積指數(shù)；LVMI：左室質(zhì)量指數(shù)；LV-SpI：左室球形化指數(shù)；Torsion：左室整體扭轉(zhuǎn)；Api-Rot：心尖部旋轉(zhuǎn)角度；Basal-Rot：基底部旋轉(zhuǎn)角度

LVEF（%）LVEDD（cm）LVESD（cm）LVEDVI（ml/m2）LVESVI（ml/m2）LVMI（mg/m2）LV-SpI Api-Rot（°）Basal-Rot（°）Torsion（°/cm）1.37±0.58#1.90±0.87*#2.33±0.52研究對(duì)象ARV患者術(shù)前術(shù)后健康對(duì)照組56.74±8.57#51.39±8.00*#64.90±4.45 6.16±1.24#4.91±0.66*#4.67±0.43 4.42±0.96#3.81±0.79*#3.28±0.57 97.27±52.62#53.09±26.12*50.52±9.73 48.42±38.78#27.96±18.63*#19.68±4.25 129.30±47.45#92.93±35.78*#90.80±14.60 0.43±0.11#0.37±0.10*#0.35±0.08 7.61±3.11#9.68±5.27*10.74±2.64-6.01±3.50-6.16±3.59-7.25±2.11

既往研究［10-11］認(rèn)為左室扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)主要受心肌收縮和松弛能力、心內(nèi)膜下和心外膜下肌纖維收縮的平衡及心肌纖維朝向的影響。本研究結(jié)果顯示，Torsion和RoA-Rot均與LV-SpI相關(guān)，表明心尖部旋轉(zhuǎn)和左室扭轉(zhuǎn)均受左室構(gòu)型的影響。研究［2］表明，心內(nèi)膜下心肌纖維與長軸線形成約60°夾角，心外膜下心肌纖維與長軸線形成約反向60°夾角，當(dāng)此夾角趨于90°時(shí)，左室收縮期峰值旋轉(zhuǎn)角度會(huì)減少一半。本研究中，慢性重度AR患者LV-SpI明顯增大，提示左室進(jìn)行性擴(kuò)張，趨于球形化，斜行的心肌纖維趨于橫向排列，與長軸的夾角增大，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)功能受損?；颊咝兄鲃?dòng)脈瓣置換術(shù)后，LVEDVI、LVESVI、LVMI及LV-SpI均較術(shù)前減?。ň鵓＜0.05），術(shù)后早期Torsion較術(shù)前增大，提示隨著左室形態(tài)的恢復(fù)，心肌纖維朝向隨之改變，扭轉(zhuǎn)功能也逐漸恢復(fù)，進(jìn)一步證明左室扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)均與左室構(gòu)型相關(guān)。研究［12］表明，心內(nèi)膜下肌纖維產(chǎn)生心底的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和心尖的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，心外膜下肌纖維產(chǎn)生心底的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和心尖的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于心外膜下心肌纖維旋轉(zhuǎn)半徑大，可產(chǎn)生更大的扭轉(zhuǎn)力矩，因此其主導(dǎo)左室心底、心尖旋轉(zhuǎn)、整體扭轉(zhuǎn)的大小和方向。隨著AR的進(jìn)展，左室壁出現(xiàn)不同程度的纖維化，AR早期出現(xiàn)心內(nèi)膜下心肌纖維化，其對(duì)扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)的調(diào)控作用減弱，心外膜下肌纖維的主導(dǎo)作用增強(qiáng)，左室旋轉(zhuǎn)、整體扭轉(zhuǎn)將會(huì)增強(qiáng)。隨著AR程度增大，心肌間質(zhì)纖維化累及左室壁全層，左室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)功能同時(shí)失去心內(nèi)膜下肌纖維與心外膜下肌纖維的主導(dǎo)，導(dǎo)致左室扭轉(zhuǎn)功能受損。

本研究發(fā)現(xiàn)LVEF保留的重度AR患者即AR-A組扭轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間延長，分析原因可能為心肌間質(zhì)纖維化累及室壁全層，由心內(nèi)膜下心肌向心外膜下心肌傳播的時(shí)間間期延長。Pacileo等［8］對(duì)原發(fā)性心肌病患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)即使射血分?jǐn)?shù)保留，部分患者也表現(xiàn)出扭轉(zhuǎn)時(shí)間延長和解扭轉(zhuǎn)的延遲，推測延長的收縮期扭轉(zhuǎn)可能為維持正常射血分?jǐn)?shù)的一種代償機(jī)制。同時(shí)，本研究結(jié)果顯示LVEF減低的重度AR患者即AR-B組心底與心尖旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間明顯不一致，Basal-Rot TP、Api-Rot TP及Twist TP均較AR-A組和健康對(duì)照組縮短（均P＜0.05），達(dá)峰時(shí)間早于收縮末期，分析原因可能是AR左室功能失代償期，為了代償增加的室壁應(yīng)力，左室壁向心性肥厚，心肌收縮功能受損同時(shí)伴隨舒張期松弛能力和順應(yīng)性減低，左室心肌的旋轉(zhuǎn)及解旋能力均減低，收縮期心肌纖維無法產(chǎn)生足夠的動(dòng)力來充分縮短左室心肌，致旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間提前。

綜上所述，3D-STI能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)慢性重度AR患者主動(dòng)脈瓣置換術(shù)前后左室扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)指標(biāo)的改變，有助于評(píng)估手術(shù)對(duì)左室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)功能的影響。但本研究樣本量較小，且未對(duì)患者進(jìn)行術(shù)后長期隨訪，今后應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量深入研究。