三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖在心尖肥厚型心肌病診斷中的應(yīng)用

夏良華， 董 云， 孟凡霞， 陳 田， 張宇輝， 張 波

(同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院醫(yī)學(xué)超聲科，上海 200120)

心尖肥厚型心肌病(apical hypertrophic cardio-myopathy， AHCM)是肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy， HCM)的一種特殊亞型，其肥厚部位主要限于左室心尖部，AHCM發(fā)病以家族聚集性多見，約50%的HCM(包括AHCM)患者有家族史[1]。AHCM缺乏特異的臨床癥狀及體征，文獻(xiàn)報(bào)道30%～40%的AHCM患者無癥狀，較常見的癥狀是胸部不適，如胸悶、胸痛和心悸[2-3]。二維超聲心動(dòng)圖是AHCM患者首選的影像學(xué)檢查，但常由于心尖部圖像質(zhì)量差而出現(xiàn)漏診。本研究擬應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖定量測(cè)定左心室心尖部心肌應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)角度，結(jié)合心臟MRI檢查，分析心尖部心肌肥厚程度與心肌應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)角度改變的相關(guān)性，從而評(píng)價(jià)三維斑點(diǎn)追蹤在心尖肥厚型心肌病的鑒別診斷及病變程度判斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2018年6月—2019年12月于同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院心臟MRI確診的42例AHCM患者，依據(jù)MRI測(cè)量的左室心尖部心肌厚度，分為兩個(gè)組： 早期心尖肥厚型心肌病組(pre-apical hypertrophic cardi-omyopathy， P-AHCM)和典型心尖肥厚型心肌病組(typical apical hypertrophic cardiomyopathy， T-AHCM)。其中P-AHCM組(舒張末期左室心尖壁厚度≥12 mm且<15 mm)20例，其中男9例，女11例，年齡36～75歲，平均(57.80±11.44)歲；T-AHCM組(舒張末期左心尖壁厚度≥15 mm)22例，其中男11例，女11例，年齡35～82歲，平均(58.86±12.63)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)： 心臟MRI測(cè)量左室心尖部厚度≥12 mm；單純性AHCM，心肌肥厚未累及室間隔；左心室流出道壓差≤20 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。并排除高血壓及瓣膜病等因素引起的繼發(fā)性心室肥厚。另外選取20例健康被檢者作為對(duì)照(對(duì)照組)，其中男10例，女10例，年齡35～70歲，平均(53.45±10.19)歲。所有研究對(duì)象均為竇性心律。磁共振醫(yī)生和超聲心動(dòng)圖醫(yī)生雙盲互對(duì)檢查結(jié)果。

1.2 心臟MRI檢查

AHCM患者排除MRI檢查禁忌證，心率<80次/min，使用1.5T MRI掃描儀(Achieva，Philips公司)進(jìn)行掃描。采用心電及呼吸雙門控監(jiān)測(cè)，掃描序列包括黑血、電影、心肌灌注及延遲強(qiáng)化序列。以3.5 mL/s的速率靜脈注射0.2 mmol/kg馬根維顯(德國(guó)拜耳公司)，追加20 mL生理鹽水，10～15 min后測(cè)定舒張末期左心室心尖部心肌厚度(圖1A、B)，并根據(jù)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行AHCM分型。掃描切面包括左室長(zhǎng)軸、左室短軸及左室二腔心、四腔心。

1.3 超聲心動(dòng)圖檢查及3D-STE分析

所有受檢者應(yīng)用東芝(日本Toshiba公司)Aplio Artida(SSH-880CV)型彩色超聲診斷儀,PST-30SBT二維探頭(頻率2.5～5 MHz)和PST-25SX三維矩陣探頭(頻率1～3 MHz)，獲取二維及三維全容積動(dòng)態(tài)圖像。應(yīng)用彩色超聲診斷儀內(nèi)置3D STE在機(jī)分析軟件對(duì)LVG3DS、左心室心尖部四個(gè)節(jié)段LV3DS及旋轉(zhuǎn)角度等等三維應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行分析(圖1C～F)，比較三組間上述指標(biāo)的差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)超聲心動(dòng)圖診斷AHCM準(zhǔn)確性分析

用常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量的左室心尖部厚度繪制ROC曲線，以分析常規(guī)超聲心動(dòng)圖診斷P-AHCM及T-AHCM的準(zhǔn)確性，P-AHCM及T-AHCM的ROC曲線下面積分別為0.856、0.975(圖2)。常規(guī)超聲心動(dòng)圖診斷P-AHCM的靈敏度(85.7%)和特異度(75.0%)，診斷T-AHCM的靈敏度(90.5%)和特異度(90.0%)。

2.2 AHCM患者左室整體三維應(yīng)變及心尖部節(jié)段三維應(yīng)變改變

與對(duì)照組比較，P-AHCM組和T-AHCM組LVG3DS、左室心尖水平四個(gè)節(jié)段LV3DS均減低(P<0.05)，且T-AHCM組左室心尖水平四個(gè)節(jié)段LV3DS減低較P-AHCM組更為顯著(P<0.05)，而P-AHCM組和T-AHCM組間的LVG3DS差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.3 AHCM患者左心室心尖部旋轉(zhuǎn)角度改變

與對(duì)照組比較，P-AHCM組和T-AHCM組G-Rot、左室心尖水平四個(gè)節(jié)段Rot測(cè)值均增加(P<0.05)，且T-AHCM組左室心尖水平四個(gè)節(jié)段Rot增加較P-AHCM組更為顯著(P<0.05)，見表2。

表2 各組間心尖水平各節(jié)段旋轉(zhuǎn)角度峰值和整體旋轉(zhuǎn)角度峰值的比較Tab.2 Comparison of segmental rotation angle and global rotation angle among groups

2.4 AHCM患者3D-STE診斷靈敏度及特異度分析

應(yīng)用左室心尖水平各節(jié)段LV3DS、LVG3DS、左室心尖水平各節(jié)段Rot以及G-Rot分別繪制P-AHCM、T-AHCM ROC曲線(圖3)，以篩查和鑒別診斷P-AHCM、T-AHCM。除心尖水平前壁LV3DS、左室側(cè)壁LV3DS外，其余各指標(biāo)ROC曲線下面積均大于0.7，T-AHCM診斷ROC曲線中有多項(xiàng)指標(biāo)(LVG3DS、Grot、心尖水平室間隔LV3DS、前壁Rot、下壁Rot及側(cè)壁Rot)曲線下面積大于0.9，但在P-AHCM診斷ROC曲線中僅有G-Rot曲線下面積接近0.9(表3～4)。以G-Rot 4.88為截?cái)嘀?，診斷P-AHCM靈敏度100%，特異度70%；以G-Rot 5.17為截?cái)嘀?，診斷T-AHCM靈敏度95%，特異度80%。

圖3 3D-STE指標(biāo)診斷AHCM的ROC曲線Fig.3 The ROC curve of 3D-STE parameters in the diagnosis of AHCMA： 左室心尖各節(jié)段LV3DS及LVG3DS診斷P-AHCM的ROC曲線；B： 左室心尖各節(jié)段LV3DS及LVG3DS診斷T-AHCM的ROC曲線；C： 左室心尖各節(jié)段Rot及G-Rot診斷P-AHCM的ROC曲線；D： 左室心尖各節(jié)段Rot及G-Rot診斷T-AHCM的ROC曲線

表3 3D-STE診斷P-AHCM ROC曲線分析Tab.3 Analysis of ROC curve in diagnosis of P-AHCM by 3D-STE

表4 3D-STE診斷T-AHCM ROC曲線分析Tab.4 Analysis of ROC curve in diagnosis of T-AHCM by 3D-STE

3 討 論

HCM是臨床常見心血管疾病，起病隱匿、病程較長(zhǎng)，往往是在超聲心動(dòng)圖檢查時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)率約為0.5%，且以30～40歲最為多見，隨年齡增長(zhǎng)，心肌肥厚程度反而減輕，持續(xù)性的心肌肥大會(huì)導(dǎo)致心功能逐步失代償，并惡化為心力衰竭[4-5]。AHCM是HCM的一種較為罕見的表型，最早由日本學(xué)者Sakamoto等[6]報(bào)道，主要以V4～V6巨大倒置T波及左室造影呈“鳥嘴樣”改變?yōu)樘卣鳎浒l(fā)病機(jī)制尚未完全明確，目前被認(rèn)為是常染色體顯性遺傳疾病，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)AHCM約占HCM的16%[2]。心電圖對(duì)AHCM有篩選價(jià)值，具有較高的敏感性高，而特異性較差[7]。因超聲檢查具有無創(chuàng)、費(fèi)用低及普及率高等優(yōu)勢(shì)，心臟超聲仍然是臨床上診斷AHCM的主要方法。心臟MRI檢查對(duì)于AHCM具有較高的診斷效能[8]，對(duì)疑似該病的患者可進(jìn)一步采取MRI檢查以明確診斷。而心臟MRI檢查由于檢查費(fèi)用高、檢查時(shí)間長(zhǎng)及普及率低等原因，難以廣泛應(yīng)用于AHCM的診斷。本研究通過對(duì)所有AHCM患者進(jìn)行心臟MRI檢查，測(cè)定舒張末期左心室心尖部心肌厚度，并根據(jù)韋云青等[9]的分析方法將患者分為兩個(gè)組，即P-AHCM組(12 mm≤舒張末期左室心尖壁厚度<15 mm)和T-AHCM組(舒張末期左心尖壁厚度≥15 mm)。

3D-STE是從二維斑點(diǎn)追蹤優(yōu)化而來，能夠追蹤到心肌任何方向的斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，獲得的應(yīng)變和應(yīng)變率更符合真實(shí)的心室空間結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)獲得心肌位移矢量的三個(gè)空間組成部分并在機(jī)分析[10-11]。HCM患者左室心肌整體及節(jié)段性收縮應(yīng)變及應(yīng)變率均降低，表明出現(xiàn)早期亞臨床心肌功能受損，且室壁越厚，收縮功能受損越嚴(yán)重，而3D-STE能敏感地反映出這些心肌力學(xué)變化[12]。本研究通過應(yīng)用3D-STE定量測(cè)定左室心尖部心肌三維應(yīng)變的改變，發(fā)現(xiàn)P-AHCM組和T-AHCM組心尖水平4個(gè)節(jié)段的LV3DS、LVG3DS均明顯低于正常組，且T-AHCM組心尖水平各節(jié)段LV3DS減低更低于P-AHCM組；通過對(duì)各三維應(yīng)變指標(biāo)的ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用各指標(biāo)診斷P-AHCM、T-AHCM均具有較高的靈敏度及特異度；表明3D-STE能夠準(zhǔn)確的反映出AHCM患者心尖肥厚心肌力學(xué)改變。

左室旋轉(zhuǎn)功能是心臟運(yùn)動(dòng)功能重要組成部分，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在射血過程中起著重要作用[13-14]。三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在評(píng)價(jià)左室旋轉(zhuǎn)功能的可靠性和可行性已經(jīng)得到了證實(shí)，為心臟旋轉(zhuǎn)的研究提供了好的方法[15-16]。本研究應(yīng)用3D-STE旋轉(zhuǎn)角度(Rot)分析AHCM患者左室心尖旋轉(zhuǎn)的改變，發(fā)現(xiàn)P-AHCM組和T-AHCM組左室整體旋轉(zhuǎn)角度(G-Rot)、心尖水平四個(gè)節(jié)段Rot均明顯高于正常對(duì)照組，且T-AHCM組心尖水平四個(gè)節(jié)段Rot高于P-AHCM組。通過ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)以G-Rot診斷P-AHCM、T-AHCM曲線下面積分別為0.88和0.96，具有較高診斷價(jià)值。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)在診斷T-AHCM時(shí)，左室心尖部3D-STE三維應(yīng)變參數(shù)與旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)均具有較高的靈敏度和特異度，而在診斷P-AHCM時(shí)，左室心尖部3D-STE旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)的靈敏度及特異度明顯高于三維應(yīng)變參數(shù)，提示左室心尖部3D-STE旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)可以為早期AHCM臨床診斷提供重要依據(jù)。

綜上所述，3D-STE能夠定量測(cè)定AHCM患者心尖部心肌應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的改變，在該疾病的診斷、鑒別診斷及病變程度判斷中的具有重要應(yīng)用價(jià)值。3D-STE還具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、立體、省時(shí)、可重復(fù)等優(yōu)勢(shì)，在常規(guī)超聲心動(dòng)圖診斷AHCM不明確時(shí)，尤其是診斷P-AHCM時(shí)，結(jié)合3D-STE分析可以提高AHCM診斷準(zhǔn)確性，為臨床提供診斷AHCM的準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、低費(fèi)用的輔助檢查方法。