雙脈沖波頻譜組織多普勒同步評價(jià)健康成年人室間隔左右側(cè)肌帶縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)序的研究

陳玲玲，劉學(xué)兵，尹立雪

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院心血管超聲及心功能科，超聲心臟電生理學(xué)與生物力學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072)

心臟機(jī)械不同步是心臟同步化治療預(yù)測療效的重要內(nèi)容，但健康成年人心臟的同步性數(shù)據(jù)還不完整。室間隔為左、右心室間的共有結(jié)構(gòu)，有特殊的解剖位置、復(fù)雜的形態(tài)和電生理功特性。Boettler等[1]研究顯示室間隔可由中間“亮線”分割為功能獨(dú)立的左、右側(cè)肌帶,現(xiàn)有研究[2,3]顯示雙側(cè)肌帶在形態(tài)、功能、冠脈供血和超聲特征均有所差異。目前超聲心動(dòng)圖,尤其是組織多普勒成像技術(shù)(tissue doppler imaging, TDI)在心臟同步性評價(jià)中應(yīng)用較為廣泛，但通過上述雙側(cè)肌帶理論研究室間隔運(yùn)動(dòng)時(shí)序特征在國內(nèi)外尚未見報(bào)道。雙脈沖波頻譜組織多普勒，是近幾年在原有TDI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的超聲新技術(shù)，克服了傳統(tǒng)超聲技術(shù)不可同步可視化量化評價(jià)的局限性，可實(shí)時(shí)同步測量兩個(gè)不同部位的心肌組織運(yùn)動(dòng)速度頻譜。本研究擬采用其評價(jià)室間隔左、右側(cè)肌帶的縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)序，以期對健康成年人室間隔縱向運(yùn)動(dòng)的電生理特征和心室間同步性有更深入的認(rèn)識(shí)。

1 資料與方法

1.1 一般資料2020～2021年選擇我院健康志愿者100例，男40例，女60例，年齡18～86歲[(42.78±9.72)歲]；體表面積1.23～2.12 m2[(1.66±0.18) m2]；受檢者均為竇性心律，心率49～100次/min[(65.95±10.31) 次/min]；左室射血分?jǐn)?shù)57.8%～87.2%[(69.74±5.42)%]。納入標(biāo)準(zhǔn)：①靜息狀態(tài)下心電圖及血壓檢查正常；②常規(guī)心臟超聲檢查未見明顯結(jié)構(gòu)及功能異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：超聲圖像質(zhì)量不佳。所有受檢者均知情同意。

1.2 方法采用日立HI Vision Ascendus彩色多普勒超聲診斷儀，S70 5-1探頭，探頭頻率2～4 MHz。受檢者采取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步記錄心電圖。取標(biāo)準(zhǔn)心尖三腔和四腔觀，啟動(dòng)Dual Doppler模式，待前及后室間隔中間“亮線”[1]顯示清晰后，分別將多普勒取樣容積1和2置于其基底、中間及心尖段中間“亮線”左、右側(cè)心內(nèi)膜下心肌組織即左、右側(cè)肌帶(見圖1)，囑受檢者呼氣末屏氣，選取心律穩(wěn)定連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期的時(shí)間-速度曲線并存儲(chǔ)，測量時(shí)間參數(shù)T-IVCo、T-So、T-Eo、T-Ao、T-Sp、T-Ep、T-Ap(圖2)。所有時(shí)間參數(shù)均行心率校正，校正公式：校正后時(shí)間=實(shí)際時(shí)間×[1+(實(shí)際心率-平均心率)/平均心率],平均心率即所有志愿者所有切面心率的平均值。

圖1 前及后室間隔雙側(cè)肌帶基底段、中間段、心尖段的多普勒顯像取樣容積放置示意圖 a:心尖三腔切面；b:四腔切面

圖2 彩色多普勒測量時(shí)間參數(shù)示意圖 a:心尖三腔組織多普勒顯像；b:時(shí)間-速度曲圖中各參數(shù)測量(3：T-IVCo; 4：T-So; 5：T-Sp; 6：T-Eo; 7：T-Ep; 8：T-Ao; 9：T-Ap )

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 24.0軟件分析數(shù)據(jù)。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用配對t檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析，相關(guān)性分析采用Pearson法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 前后室間隔相同節(jié)段左、右側(cè)肌帶之間時(shí)間參數(shù)前室間隔中間段T-IVCo及T-Eo、后室間隔基底及中間段T-Sp、后室間隔中間及心尖段T-Ep雙側(cè)肌帶間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其余節(jié)段T-IVCo、T-Sp、T-Eo、T-Ep和室間隔各節(jié)段T-So、T-Ao、T-Ap雙側(cè)肌帶間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2 前后室間隔同一側(cè)肌帶不同節(jié)段之間時(shí)間參數(shù)T-IVCo：前及后室間隔雙側(cè)肌帶基底段<中間段<心尖段，相鄰節(jié)段間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；T-Eo：前及后室間隔基底段、中間段均短于心尖段(P<0.05)；T-So：后室間隔雙側(cè)肌帶基底段<中間段<心尖段(P<0.01)；T-Ao：前及后室間隔基底段、中間段均短于心尖段(P<0.05)；T-Sp：前室間隔雙側(cè)肌帶及后室間隔右側(cè)肌帶基底段及中間段均大于心尖段(P<0.05)；T-Ep和T-Ap：前及后室間隔雙側(cè)肌帶各節(jié)段差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 健康成年人室間隔不同節(jié)段縱向心肌運(yùn)動(dòng)的時(shí)間參數(shù) (ms)

2.3 各時(shí)間參數(shù)與年齡、身高、體重、體表面積、左室射血分?jǐn)?shù)、心率的相關(guān)性室間隔雙側(cè)肌帶各節(jié)段僅T-Eo、T-Ep與年齡正相關(guān)(P<0.01)，見表2、表3。

表2 室間隔雙側(cè)肌帶各節(jié)段T-Eo、T-Ep與年齡的相關(guān)性

3 討論

心力衰竭患者普遍存在不同程度心室間或心室內(nèi)的機(jī)械不同步運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致心臟泵血功能減低?，F(xiàn)有研究證實(shí)心臟再同步化治療能明顯增強(qiáng)患者心肌功能，但成功的前提是有效評估患者的心臟機(jī)械不同步狀態(tài)[4]。而這基于對正常人心臟電生理特征的全面認(rèn)識(shí)和同步性評估指標(biāo)的完善，但目前正常人的心臟同步性研究相對較少。室間隔作為左、右心室間共有的解剖結(jié)構(gòu)，其縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)序研究是心室同步性評價(jià)的重要“窗口”，近年來提出的室間隔雙肌帶理論為該方面研究提供了新思路。超聲新技術(shù)如TDI[5]、速度向量成像[6]、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖[7]等因無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、定量的特點(diǎn)成為心室間同步性研究的重要手段[8,9]，其中TDI作用尤為突出，后者能定量分析心肌縱向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變化趨勢，但無法實(shí)現(xiàn)不同部位同步量化評價(jià)而應(yīng)用受限，而在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的雙脈沖波頻譜組織多普勒使上述問題得到了解決。

本研究對比分析室間隔左右側(cè)肌帶的時(shí)間參數(shù)，發(fā)現(xiàn)室間隔全部節(jié)段T-So、T-Ao、T-Ap及絕大多數(shù)節(jié)段T-IVCo、T-Sp、T-Ep、T-Eo雙側(cè)肌帶間無明顯差異，少數(shù)節(jié)段T-IVCo、T-Sp、T-Ep、T-Eo左側(cè)肌帶短于右側(cè)，反映了室間隔雙側(cè)肌帶縱向運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上有良好的協(xié)調(diào)性。Yu等用TDI測量正常人基底段和中間段的IVC、S、e和a波達(dá)峰時(shí)間，發(fā)現(xiàn)左室舒縮運(yùn)動(dòng)高度同步，而右室IVC起始時(shí)間和S波達(dá)峰時(shí)間較左室輕微延遲。Quan等用TDI和頻譜多普勒技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)左右心室舒縮起始有良好的同步而僅收縮達(dá)峰和舒張?jiān)缙谶_(dá)峰有一定差異。本研究中發(fā)現(xiàn)的室間隔雙側(cè)肌帶間的輕微時(shí)序差異有助于認(rèn)識(shí)心臟的復(fù)雜電生理特征和特殊功能狀態(tài)，如前室間隔中間段T-IVCo左側(cè)肌帶明顯短于右側(cè)，提示室間隔左側(cè)肌帶更先出現(xiàn)電激動(dòng)，這與現(xiàn)有電生理研究幾乎一致，即心室最早激動(dòng)點(diǎn)源于室間隔基中部偏左側(cè)。本研究發(fā)現(xiàn)T-Sp僅后室間隔基底段和中間段左側(cè)肌帶短于右側(cè)，提示心臟射血主動(dòng)脈瓣達(dá)峰時(shí)間較肺動(dòng)脈瓣更短，前者射血效率更高。另外，前室間隔中間段T-Eo、后室間隔中間段及心尖段T-Ep左側(cè)肌帶短于右側(cè)，說明室間隔中間段左側(cè)肌帶較右側(cè)更進(jìn)入快速充盈峰值期，從時(shí)間因素方面可能解釋了收縮期左室壓力高于右室和左室維持橢圓形的原因。本研究顯示室間隔雙側(cè)肌帶T-IVCo、T-Eo、T-So和T-Ao從基底向心尖逐漸延長，即心室舒縮運(yùn)動(dòng)從基底向心尖方向推進(jìn)，這與現(xiàn)代電生理研究在電傳導(dǎo)方面結(jié)論較一致。研究還發(fā)現(xiàn)室間隔雙側(cè)肌帶T-Sp從基底向心尖逐漸縮短，提示心臟從心尖向基底有序達(dá)峰收縮有助于心室泵血。另外研究顯示室間隔雙側(cè)肌帶T-Ep、T-Ap各節(jié)段無明顯差異，說明左右心室充盈達(dá)峰幾乎一致。

上述室間隔時(shí)序現(xiàn)象可能與竇房結(jié)活動(dòng)機(jī)制和心肌纖維排列有關(guān)。竇房結(jié)正常電激活是從左室到右室，這可能導(dǎo)致左右心室間機(jī)械舒縮運(yùn)動(dòng)存在一定時(shí)間差異。正常人心臟右室心肌纖維數(shù)量較左室少，收縮時(shí)右室收縮壓力更低，這可能會(huì)造成部分時(shí)相右室運(yùn)動(dòng)略晚于左室。Peltigrew等[13]出心肌纖維可分為7層，不同層纖維結(jié)構(gòu)可跨越心肌壁，不同節(jié)段心肌纖維也可交錯(cuò)分布，這種特殊排列結(jié)構(gòu)保證了心肌舒縮運(yùn)動(dòng)在不同壁間和不同節(jié)段間同時(shí)有高度的同步性和良好的協(xié)調(diào)性。

本研究還發(fā)現(xiàn)T-Eo、T-Ep與年齡呈正相關(guān)，這與現(xiàn)有年齡相關(guān)的心血管生理學(xué)方面研究結(jié)果相類似，后者研究認(rèn)為隨著年齡的增長，成年人心血管系統(tǒng)的功能不可避免會(huì)受損，其中最先體現(xiàn)在舒張功能參數(shù)方面異常，如二尖瓣舒張?jiān)缙谘鞣逯邓俣取⒍獍晔鎻堅(jiān)绾屯砥谘鞣逯邓俣缺?、二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動(dòng)速度、等容舒張時(shí)間和左心室松弛時(shí)間常數(shù)等[3，10～12]。

綜上，室間隔雙肌帶研究有助于認(rèn)識(shí)室間隔運(yùn)動(dòng)模式和心室的同步化狀態(tài)，豐富正常人心臟同步性數(shù)據(jù)庫。雙脈沖波頻譜組織多普勒有明顯角度依賴性，測量時(shí)需盡量保證室間隔縱向運(yùn)動(dòng)與聲束的方向一致。此外，本研究是針對室間隔心肌縱向運(yùn)動(dòng)而非整體向量評估有一定局限。