三維超聲斑點追蹤成像技術(shù)分析擴張型心肌病患者左心室扭轉(zhuǎn)與心肌纖維化的相關(guān)性

遲文 徐洪高 高繼康 孫建忠

三維超聲斑點追蹤成像技術(shù)（three-dimensional speckle tracking echocardiography，3DSTE）是一種全新的超聲技術(shù)，能通過追蹤心肌斑點在三維立體空間中的運動軌跡，定量分析心臟局部和整體運動狀態(tài)及力學(xué)運動特性[1]。心臟扭轉(zhuǎn)運動在維持其正常心功能狀態(tài)中發(fā)揮著重要作用。擴張型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）病理過程常伴有不同程度的心肌纖維化，而心肌纖維化是心腦血管不良事件的獨立危險因素，也是影響DCM 疾病進展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2-3]。因此，早期有效評估DCM 患者的心功能狀態(tài)及心肌纖維化程度意義重大。本研究應(yīng)用3DSTE 分析DCM 患者左心室扭轉(zhuǎn)運動狀態(tài)變化，并探討其與心肌纖維化程度的相關(guān)性，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2018 年3 月至2021 年2 月杭州市余杭區(qū)第一人民醫(yī)院收治的DCM 患者38 例為觀察組，男25 例，女13 例，年齡32～65（50.77±9.45）歲。另擇同期健康體檢者30 例作為對照組，其中男16 例，女14 例，年齡26～64（51.33±10.33）歲。納入標準：（1）DCM 診斷符合2007 年《心肌病診斷與治療建議》中關(guān)于DCM 的診斷標準[4]；（2）檢查前均未接受DCM 的相關(guān)治療。排除標準：（1）肝腎功能不全；（2）合并其他心肌病；（3）體內(nèi)有金屬植入物；（4）幽閉恐懼癥；（5）影像檢查圖像不清晰。兩組對象性別、年齡、體重指數(shù)、心率等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。本研究經(jīng)杭州市余杭區(qū)第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準（批準文號：2022052515529），兩組對象均簽署知情同意書。

表1 兩組對象一般資料比較

1.2 方法 兩組對象均行心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）及超聲心動圖檢查，兩者檢查時間間隔要求3 d 內(nèi)完成。

1.2.1 CMR 檢查 采用荷蘭Philips Ingenia 3.0 T超導(dǎo)磁共振掃描儀，對比劑使用西安瑞禧生物科技有限公司Gd-DTPA（規(guī)格：10 mL/瓶）。兩組對象取仰臥位，經(jīng)靜脈注射對比劑后約10 min 掃描，運用釓延遲強化序列（late gadolinium enhancement，LGE），觀察兩組對象左心室LGE 陽性節(jié)段數(shù)，以此反映心肌纖維化程度。LGE 強化心肌信號大于正常心肌平均信號6 個標準差閾值，定義為LGE 陽性（伴心肌纖維化）。記錄LGE 陽性節(jié)段數(shù)情況。

1.2.2 超聲心動圖檢查 采用日本東芝公司Artida SSH-880CV 型超聲診斷儀，PST-25SX 型三維探頭（頻率1～4 MHz）。兩組對象取左側(cè)臥位，首先行常規(guī)超聲心動圖檢查，測定常規(guī)參數(shù)：左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end diastolic diameter，LVEDd）、左心房前后徑（left atrial diameter，LAD）、室間隔厚度（interventricular septal thickness，IVSd），左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWd）。采用雙平面Simpson 法測定左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。應(yīng)用三維探頭，啟動4D 模式，采集幀頻＞30 幀/s的全容積圖像并存儲。應(yīng)用3DSTE 定量分析軟件，系統(tǒng)自動分析獲得左心室扭轉(zhuǎn)運動參數(shù)：左心室扭轉(zhuǎn)角度峰值（peak LV twist angle，LV-Ptw）、左心室整體扭力（LV torsion，LV-t）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t 檢驗。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。伴心肌纖維化的DCM 患者LV-Ptw、LV-t 與心肌纖維化程度的相關(guān)性分析采用Spearman 秩相關(guān)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組對象CMR 檢查LGE 陽性節(jié)段數(shù)情況CMR 顯示，觀察組無心肌纖維化13 例，伴心肌纖維化25 例，其中1 節(jié)段2 例，2 節(jié)段2 例，3 節(jié)段2 例，4 節(jié)段3 例，5 節(jié)段2 例，6 節(jié)段1 例，7 節(jié)段3 例，8節(jié)段1 例，9 節(jié)段4 例，10 節(jié)段2 例，11 節(jié)段1 例，12 節(jié)段2 例。對照組無一例心肌纖維化。

2.2 兩組對象超聲心動圖參數(shù)比較 觀察組LAD、LVEDd 均大于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組IVSd、LVPWd、LVEF 比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。觀察組LV-t、LV-Ptw 小于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），見表2。

表2 超聲心動圖參數(shù)比較

2.3 觀察組患者LV-Ptw、LV-t 與心肌纖維化程度的相關(guān)性分析 觀察組患者LV-Ptw、LV-t 均與心肌纖維化程度呈負相關(guān)（r=-0.828、-0.841，均P＜0.05），見圖1 至圖2。

圖1 心肌纖維化程度與LV-Ptw 相關(guān)性的散點圖

圖2 心肌纖維化程度與LV-t 相關(guān)性的散點圖

3 討論

心肌纖維化是DCM 的主要病理改變之一，心肌纖維化進程與DCM 并發(fā)心力衰竭、猝死、惡性心律失常等不良心血管事件密切相關(guān)[5]。若能早期發(fā)現(xiàn)DCM 患者心功能異常改變，評估其心肌纖維化程度，給予合理治療，能增加心肌纖維化逆轉(zhuǎn)機會，改善預(yù)后[6]。CMR 的LGE 在識別心肌纖維化方面具有獨特優(yōu)勢，目前已作為評估心肌纖維化的“金標準”，但CMR 在臨床應(yīng)用中存在一定局限性，如價格昂貴，造影劑過敏，已有金屬植入物的患者不適宜使用等[7]。因此，尋找一種無創(chuàng)、簡便、重復(fù)性好的心肌纖維化評估手段有重要意義。

左心室收縮運動的基本原理是左心室發(fā)生旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運動，使左心室以較小收縮幅度實現(xiàn)高效收縮能力[8]。3DSTE 能通過追蹤心肌斑點在立體空間中的運動軌跡，定量分析心肌的旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運動狀態(tài)[9]。本研究結(jié)果顯示，觀察組LV-Ptw、LV-t 均低于對照組，提示采用3DSTE 能有效監(jiān)測DCM 患者左心室心肌運動功能狀態(tài)。DCM 患者發(fā)生心肌纖維化時，其心肌興奮性、傳導(dǎo)性、自律性及收縮性均受到不同程度影響，導(dǎo)致左心室局部心肌旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運動異常。本研究結(jié)果顯示，觀察組LVEF 與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示常規(guī)超聲心動圖心功能監(jiān)測指標如LVEF 等難以早期發(fā)現(xiàn)DCM 患者的心功能異常改變。原因可能是，一方面，在DCM 發(fā)病早期，心功能障礙常表現(xiàn)為局部心肌功能受損，由于心功能存在代償機制，此階段LVEF 值可維持在正常范圍，而不能及時有效反映DCM 患者的局部心功能障礙；另一方面，LVEF 值是一項半定量的心功能監(jiān)測指標，主要反映整體心功能變化，具有較強主觀性，其測值容易受檢查角度、心臟前后負荷等因素影響[10-11]。而3DSTE 能很好地克服常規(guī)超聲心動圖的上述不足，能更敏感地發(fā)現(xiàn)DCM 患者局部心肌功能異常改變，為臨床診治提供可靠的心肌動力學(xué)信息。

本研究以LGE 測定的心肌纖維化程度作為參照標準，進一步分析了DCM 患者左心室扭轉(zhuǎn)運動參數(shù)與心肌纖維化程度的相關(guān)性，結(jié)果顯示伴心肌纖維化DCM 患者LV-Ptw 與心肌纖維化程度呈負相關(guān)，而LV-t 與心肌纖維化程度也呈負相關(guān)，提示左心室LV-Ptw 及LV-t 與心肌纖維化程度密切相關(guān)，通過檢測DCM 患者的左心室扭轉(zhuǎn)運動參數(shù)變化，能間接反映DCM 患者的心肌纖維化程度。隨著DCM 患者心肌纖維化程度加重，左心室扭轉(zhuǎn)運動能力隨之減弱，心功能下降。這有助于臨床早期評估DCM患者左心室心肌重塑后，左心室心肌纖維化狀態(tài)。

目前，關(guān)于DCM 患者左心室扭轉(zhuǎn)運動功能與心肌纖維化程度的相關(guān)性研究少有報道。而本研究尚存在一定局限性：（1）樣本量較少，期待在日后研究中擴大樣本量進一步驗證本研究結(jié)果；（2）未能夠?qū)CM 患者進一步作亞組的深入分析；（3）當(dāng)DCM患者存在彌漫性心肌纖維化時，由于缺乏正常心肌與纖維化心肌對比，LGE 難以獲得理想圖像；（4）3DSTE 檢查作為一種超聲新技術(shù)，同樣受到患者肺部疾病、胸廓形狀及體型肥胖的影響，導(dǎo)致超聲圖像顯示不清，繼而影響結(jié)果分析。

綜上所述，3DSTE 能準確評估DCM 患者左心室扭轉(zhuǎn)運動狀態(tài)，其中LV-Ptw、LV-t 均與心肌纖維化程度具有良好相關(guān)性，可為臨床評估DCM 患者心肌纖維化程度提供一種新手段。