不同病因左室肥厚患者左室收縮功能的壓力-應(yīng)變環(huán)評(píng)價(jià)

劉春麗，李一丹，張 倩，李 潛

1)鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院超聲科 鄭州 450008 2)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院心臟超聲科 北京 100020

心臟淀粉樣變性(cardiac amyloidosis，CA)是指淀粉樣物質(zhì)在心臟內(nèi)沉積、浸潤(rùn)，導(dǎo)致以難治性心力衰竭或限制型心肌病為主要表現(xiàn)的心肌疾病[1]。高血壓左室肥厚(hypertensive left ventricular hypertrophy，HLVH)是由于長(zhǎng)期高血壓導(dǎo)致后負(fù)荷持續(xù)增加，引起左室肥厚。這兩種疾病發(fā)病機(jī)制不同，但臨床癥狀和超聲表現(xiàn)極為相似，均能引起心肌肥厚，尤其是室壁厚度輕度增加，常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量室壁厚度很難鑒別[2]。本研究擬應(yīng)用左室壓力-應(yīng)變環(huán)(pressure-strain loop，PSL)評(píng)價(jià)方法分析左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)≥55%的CA與HLVH患者整體心肌做功變化，探討該方法能否鑒別CA和HLVH引起的左室肥厚，以為臨床應(yīng)用提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象采用前瞻性研究方法收集2018年1月至 2021 年1月于鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院就診者：①CA組[3]，共22例，其中男14例、女8例，年齡52～73(61.67±5.71)歲，LVEF≥55%，且無(wú)引起心室肥厚的其他疾病。②HLVH組[4]，共26例，其中男 17例、女9例，年齡51～72(61.11±6.09)歲，有高血壓病史[收縮壓≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓≥90 mmHg]，LVEF≥55%，排除其他心源性或系統(tǒng)性疾病。③選擇同期年齡、性別相匹配的26名健康體檢者作為正常對(duì)照組，其中男17例、女9例，年齡49～71(60.95±5.66)歲，均經(jīng)詳細(xì)詢(xún)問(wèn)病史、一般體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查、心電圖及超聲心動(dòng)圖證實(shí)為健康。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有腎臟疾病引起的繼發(fā)性心肌肥厚、肥厚型心肌病、嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄、嚴(yán)重心律失常的患者及超聲心動(dòng)圖圖像質(zhì)量不佳者。本研究經(jīng)鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院倫理研究委員會(huì)批準(zhǔn)同意，研究方案取得患者及其家屬知情同意。

1.2 超聲心動(dòng)圖檢查

1.2.1儀器 采用GE Vivid E95型彩色多普勒超聲診斷儀，M5Sc-D心臟探頭(探頭頻率1.4～4.6 MHz，配備Echo PAC 203工作站)。

1.2.2圖像采集 超聲檢查前靜息5 min，平靜呼吸，連接同步胸前導(dǎo)聯(lián)心電圖監(jiān)護(hù)電極，受檢者取左側(cè)臥位，根據(jù)2016年《中國(guó)成年人超聲心動(dòng)圖檢查測(cè)量指南》[5]規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化切面，進(jìn)行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，測(cè)量左房前后內(nèi)徑(left atrial diameter，LAD)、室間隔厚度(inter-ventricular septum thickness，IVST)、左室后壁厚度(left ventricle posterior wall thickness，LVPWT)、左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVIDd)，并計(jì)算左室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index，LVMI)。使用雙平面Simpson法測(cè)量LVEF。 采集二尖瓣與主動(dòng)脈瓣前向血流頻譜圖，調(diào)整增益及探頭頻率，使心內(nèi)膜清楚顯示，分別采集心尖四腔心、三腔心及兩腔心切面觀二維動(dòng)態(tài)圖，幀頻57～72幀/s，連續(xù)存儲(chǔ)3個(gè)心動(dòng)周期，以DICOM格式存儲(chǔ)。

1.2.3圖像分析 將患者原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Echo PAC 203工作站，選擇清晰圖像進(jìn)行分析。首先應(yīng)用頻譜事件時(shí)間測(cè)量主動(dòng)脈瓣、二尖瓣開(kāi)放和關(guān)閉時(shí)間；然后進(jìn)入自動(dòng)功能成像(AFI)分析模式，選取心尖三腔心切面圖像，利用軟件自動(dòng)勾勒出左室心內(nèi)膜以及室壁的輪廓，對(duì)于自動(dòng)勾勒不理想的節(jié)段可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，依次完成心尖四腔心及心尖二腔心切面圖像分析。系統(tǒng)自動(dòng)提供17個(gè)節(jié)段及左室整體縱向應(yīng)變值(global longitudinal peak strain，GLS)及縱向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間離散度(peak strain time dispersion，PSD)；點(diǎn)擊Myocardiac Work，輸入患者上臂袖帶測(cè)量所得肱動(dòng)脈收縮壓、舒張壓，點(diǎn)擊Approve獲得整體心肌做功指標(biāo)，包括整體做功指數(shù)(global work index，GWI)、整體有用功(global constructive work，GCW)、整體無(wú)用功(global wasted work，GWW)及整體做功效率(global work efficiency，GWE)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所有數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布且方差齊。應(yīng)用單因素方差分析和LSD-t檢驗(yàn)比較3組一般資料及常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)、GLS、PSD、整體心肌做功指標(biāo)的差異。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 3組一般資料及常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)的比較結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，3組間年齡、體表面積及心率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與正常對(duì)照組比較，HLVH組和CA組 IVST、 LVPWT、 LVMI及LAD均增大(P<0.05)；HLVH組血壓高于CA組。

表1 3組一般資料及常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)的比較

2.2 3組GLS、PSD及整體心肌做功參數(shù)的比較見(jiàn)圖1、表2。由表2可知：①與正常對(duì)照組比較，HLVH組GLS降低，GWI、GCW及PSD均增加(P<0.05)；CA組GLS、GWI、GCW及GWE減低，PSD增加(P<0.05)。②與HLVH組比較，CA組GWI、GCW、GWE均明顯減低(P<0.05)。

A：正常對(duì)照組；B：HLVH組；C：CA組。上排：17個(gè)節(jié)段GWI圖(綠色為正常，顏色越紅GWI越高，越藍(lán)GWI越低)；中排：17個(gè)節(jié)段GWE圖(綠色為正常，顏色越黃GWE越低)；下排：左室PSL圖

表2 3組左室整體心肌做功參數(shù)、PSD、GLS比較

3 討論

淀粉樣物質(zhì)在心臟內(nèi)沉積及高血壓長(zhǎng)期后負(fù)荷持續(xù)增高均可導(dǎo)致左室肥厚，心房增大[6]，且中老年人合并高血壓是心血管病的危險(xiǎn)因素[7]。盡管CA和HLVH發(fā)病機(jī)制截然不同，但是臨床癥狀和超聲表現(xiàn)極為相似，超聲心動(dòng)圖很難鑒別。有研究[8-9]表明，二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖，比LVEF更準(zhǔn)確，能夠早期發(fā)現(xiàn)心肌功能損傷，且GLS是心血管疾病總發(fā)病率和死亡率的預(yù)測(cè)因子。但應(yīng)變成像具有負(fù)荷依賴(lài)性，后負(fù)荷的增加會(huì)導(dǎo)致左室舒張末壓升高，從而降低心肌變形的幅度，GLS隨著后負(fù)荷的增加而降低，從而影響收縮功能的準(zhǔn)確評(píng)估[10]。

既往研究[11]結(jié)果表明，心肌做功評(píng)估傳統(tǒng)上依賴(lài)于有創(chuàng)壓力測(cè)量，但有創(chuàng)檢查在常規(guī)臨床應(yīng)用中受限。無(wú)創(chuàng)估計(jì)的心肌做功參數(shù)與有創(chuàng)測(cè)得的數(shù)據(jù)有很強(qiáng)的相關(guān)性。PSL基于二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，納入后負(fù)荷因素，結(jié)合左室壓力和應(yīng)變的變化評(píng)價(jià)心肌做功，兩種因素評(píng)估心肌做功較GLS更客觀。PSL參數(shù)包括GWI、GCW、GWW、GWE[12]：GWI為PSL的面積，包括二尖瓣關(guān)閉至開(kāi)放心肌做功的總和；GCW有助于左室射血；GWW對(duì)左室射血無(wú)作用,為額外增加的心臟負(fù)擔(dān)；GWE為GCW/(GCW+GWW)。心肌做功參數(shù)可早期、敏感地反映心臟收縮功能的改變，且重復(fù)性好。PSL評(píng)價(jià)左室心肌做功已應(yīng)用在擴(kuò)張性心肌病、高血壓、心肌不同步收縮、心力衰竭等疾病的診斷[13-14]。

本研究結(jié)果顯示LVEF尚在正常范圍內(nèi)的CA及HLVH患者 IVST、 LVPWT、 LVMI及LAD均高于正常對(duì)照，但兩組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明CA及HLVH在射血分?jǐn)?shù)保留時(shí)均引起左室肥厚、心房增大，常規(guī)超聲心動(dòng)圖無(wú)法鑒別心室肥厚的原因，與既往研究[15]結(jié)果一致。CA組及HLVH組GLS均降低，PSD均增加，與既往研究[16-17]一致，說(shuō)明兩類(lèi)患者心肌形變與心室內(nèi)同步性均降低；但兩組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究[15]不一致，分析原因可能是本研究入組患者均為L(zhǎng)VEF≥55%，而HLVH組GLS降低，可能與患者血壓控制不佳有關(guān)，或者是后負(fù)荷的增加導(dǎo)致GLS降低。在正常健康人群中，GLS對(duì)生理范圍內(nèi)左室后負(fù)荷的變化相對(duì)不敏感，而在有心臟疾病的人群中相對(duì)敏感[18]。

本研究心肌做功參數(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示：CA患者GWI、GCW、GWE降低，可能與淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的細(xì)胞和線粒體低效能量利用和解偶聯(lián)功能障礙，導(dǎo)致心肌血流量顯著減少，心肌耗氧量增加，心肌做功效率降低，導(dǎo)致心肌收縮力降低有關(guān)，與Cuddy等[19]研究結(jié)果一致。HLVH組GWI、GCW增高，但尚未影響GWW、GWE，可能與心肌對(duì)高血壓升高的代償性改變，心肌細(xì)胞肥大，肌纖維增粗，心肌收縮力增強(qiáng)以維持足夠的心排量有關(guān)。當(dāng)左心室后負(fù)荷增加時(shí)，會(huì)有短期左心室搏出容積的減少，通過(guò)左心室的泵功能轉(zhuǎn)移到更高能量水平的補(bǔ)償；另一方面，GWI確實(shí)考慮了高血壓增加的后負(fù)荷。左室PSL技術(shù)有助于發(fā)現(xiàn)LVEF正常的CA與HLVH患者心肌做功受損的情況，可以進(jìn)一步鑒別兩種疾病可能方法之一。

本研究存在的不足之處：①該組患者未進(jìn)行各節(jié)段心肌做功參數(shù)分析。②未對(duì)LVEF<55%的患者進(jìn)行心功能評(píng)估。③本組入選高血壓患者，部分服用藥物，尚不能排除藥物對(duì)心肌做功的影響。

綜上所述，左室PSL可以定量評(píng)估CA及HLVH患者的左室心肌做功受損情況，可用于兩種疾病的鑒別，該技術(shù)具有無(wú)創(chuàng)性及可脫機(jī)分析、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。