房顫患者右心功能實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖及斑點(diǎn)追蹤成像的評(píng)價(jià)研究

吳治勝 薛 健 穆玉明 阿斯姆古麗·買買提

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心臟超聲診斷科，新疆烏魯木齊 830011

房顫是常見(jiàn)的心律失常之一，不僅對(duì)患者的左心功能造成損害，亦影響右心室功能[1]。對(duì)于房顫患者的治療及預(yù)后評(píng)價(jià)[2]，右心功能的重要性日益受到關(guān)注。準(zhǔn)確方便地評(píng)價(jià)房顫患者右心功能具有重要的臨床價(jià)值[3]。右心室形態(tài)不規(guī)則，不適應(yīng)一般的幾何模型，而實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖測(cè)量容積具有不依賴形態(tài)假設(shè)，且與磁共振成像這一金標(biāo)準(zhǔn)方法具有相似的準(zhǔn)確性[4-5]。斑點(diǎn)追蹤成像無(wú)角度依賴性，可以更好地評(píng)價(jià)心肌的運(yùn)動(dòng)情況[2,6]。本研究旨在應(yīng)用實(shí)時(shí)三維聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)房顫患者的右心室形態(tài)及其功能的改變，應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)右心室各節(jié)段局部心肌收縮變化，探討房顫患者右心室形態(tài)及力學(xué)方面的變化情況。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）2017 年9 月至2020 年4 月就診的房顫患者為房顫組，同期我院24 小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖、超聲心動(dòng)圖檢查心臟正常的健康受檢者為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)2014 年房顫患者管理指南中的診斷標(biāo)準(zhǔn)確診為陣發(fā)性房顫[7]。排除標(biāo)準(zhǔn)：超聲圖像質(zhì)量差，右室心內(nèi)膜顯示不佳，伴心臟瓣膜病、先天性心臟病、心肌病、甲狀腺功能亢進(jìn)，糖尿病等代謝性疾病。兩組均納入45 例，兩組年齡、性別、體重指數(shù)（body mass index，BMI）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05），具有可比性，見(jiàn)表1。本研究獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（20181129-14），所有納入對(duì)象簽署知情同意書(shū)。

表1 兩組一般資料比較

1.2 儀器與方法

所有超聲圖像的采集均采用GE Vivid E9 彩色多普勒超聲診斷儀，配備M5Sc 二維超聲探頭（1.7～3.3 MHz）及4V-D 三維超聲探頭（1.5～4.0 MHz）。應(yīng)用Echo PAC 軟件工作站分析所獲取圖像。檢查時(shí)所有研究對(duì)象左側(cè)臥位，保持平靜呼吸，并同步記錄心電圖信息。為得到準(zhǔn)確的功能參數(shù)，采集圖像為靜息狀態(tài)下竇性心律，調(diào)整探頭位置及角度以清晰顯示心內(nèi)膜。首先應(yīng)用M5Sc 探頭行常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查，記錄5 個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面、心尖四腔心切面等動(dòng)態(tài)圖像。應(yīng)用M 型超聲于三尖瓣環(huán)右室游離壁處測(cè)量三尖瓣環(huán)收縮期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）。根據(jù)《中國(guó)成年人超聲心動(dòng)圖檢查測(cè)量指南》[8]測(cè)量相關(guān)參數(shù)，包括左房前后徑（left atrium anterior-posterior diameter，LAD）、右房左右徑（right atrial left-right diameter，RAD）、右室橫徑（right ventricular dimension，RVD）、右室面積變化分?jǐn)?shù)（right ventricular fractional area change，RVFAC）。

使用4V-D 超聲探頭置于受檢者心尖部，顯示以左心室或右心室為主的心尖四腔切面圖像，調(diào)節(jié)設(shè)備增益、深度、扇窗寬度等條件，以清晰顯示左、右心室的心內(nèi)膜面。采集并儲(chǔ)存5 個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的三維全容積超聲圖像。應(yīng)用Echo PAC 軟件分析處理獲得的動(dòng)態(tài)三維圖像。選擇顯示清晰的以右心室為主的心尖四腔心全容積圖像，使用RV-4D-Volume 功能，按照程序要求逐步完成標(biāo)準(zhǔn)切面及右心室內(nèi)膜追蹤曲線調(diào)整，使其與右心室貼合完全。程序自動(dòng)計(jì)算出右心室的三維模型及時(shí)間-容積曲線結(jié)果?？色@得右室舒張末期容積（right ventricular end diastolic volume，RVEDV）、右室收縮末期容積（right ventricular end systolic volume，RVESV）、右室每搏輸出量（right ventricular stroke volume，RVSV）、右室射血分?jǐn)?shù)（right ventricular ejection fraction，RVEF）等參數(shù)，以及右室游離壁長(zhǎng)軸應(yīng)變（right ventricular longitudinal strain of free-wall，RVLSF）、右室間隔長(zhǎng)軸應(yīng)變（right ventricular longitudinal strain of septum，RVLSS）等三維應(yīng)變參數(shù)（圖1）。選擇軟件的LV-4D-Volume 功能分析心內(nèi)膜清晰的心尖四腔心左室三維全容積圖像。在程序顯示的心尖四腔心、三腔心以及兩腔心切面上，確定二尖瓣環(huán)中點(diǎn)及左室心尖的位置后，軟件自動(dòng)追蹤左心室的心內(nèi)膜面。必要時(shí)手動(dòng)調(diào)整感興趣區(qū)使結(jié)果更準(zhǔn)確。最終可獲得左室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV），左室每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV）及左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）等指標(biāo)。

使用Echo PAC 軟件的二維斑點(diǎn)追蹤成像分析右心室時(shí)選擇心尖四腔心切面觀圖像，手動(dòng)描記室壁邊界并調(diào)整所選取室壁厚度，軟件將自動(dòng)追蹤心肌運(yùn)動(dòng)并計(jì)算出右室收縮峰值游離壁基底段應(yīng)變（basal segment of right ventricular free -wall systolic peak strain，RVFB）、右室收縮峰值游離壁中段應(yīng)變（middle segment of right ventricular free -wall systolic peak strain，RVFM），右室收縮峰值游離壁心尖段應(yīng)變（apical segment of right ventricular free-wall systolic peak strain，RVFA），右室室間隔基底段應(yīng)變（basal segment of right ventricular septum systolic peak strain，RVSB）、右室室間隔中段應(yīng)變（middle segment of right ventricular septum systolic peak strain，RVSM）、右室室間隔心尖段應(yīng)變（apical segment of right ventricular septum systolic peak strain，RVSA），右室整體應(yīng)變（right ventricular global longitudinal strain，RVGLS）。每一個(gè)數(shù)值都測(cè)量三次再取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，兩組間比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組二維超聲心動(dòng)圖、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖結(jié)果比較

房顫組LAD、LVEDV、LVESV、RVEDV、RVESV 高于對(duì)照組，LVEF、RVEF、RVFAC、TAPSE 低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組LVSV、RAD、RVD、RVSV 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組二維超聲心動(dòng)圖、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖結(jié)果比較（）

表2 兩組二維超聲心動(dòng)圖、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖結(jié)果比較（）

注 LAD：左房前后徑；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVSV：左室每搏輸出量；RAD：右房左右徑；RVD：右室橫徑；RVFAC：右室面積變化分?jǐn)?shù)；TAPSE：三尖瓣環(huán)收縮期位移；RVEDV：右室舒張末期容積；RVESV：右室收縮末期容積；RVEF：右室射血分?jǐn)?shù)；RVSV：右室每搏輸出量

2.2 兩組二維、三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像右心應(yīng)變結(jié)果比較

房顫組RVLSF、RVLSS、RVFB、RVFM、RVSB、RVSM、RVGLS 低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組RVFA、RVSA 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05）。見(jiàn)表3。

表3 兩組二維、三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像右心應(yīng)變結(jié)果比較（%，）

表3 兩組二維、三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像右心應(yīng)變結(jié)果比較（%，）

注 RVLSF：右室游離壁長(zhǎng)軸應(yīng)變（三維）；RVLSS：右室間隔長(zhǎng)軸應(yīng)變（三維）；RVFB：右室收縮峰值游離壁基底段應(yīng)變；RVFM：右室收縮峰值游離壁中段應(yīng)變；RVFA：右室收縮峰值游離壁心尖段應(yīng)變；RVSB：右室室間隔基底段應(yīng)變；RVSM：右室室間隔中段應(yīng)變；RVSA：右室室間隔心尖段應(yīng)變，RVGLS：右室整體應(yīng)變（二維）

3 討論

右心室由流入道、心尖部、流出道組成。其功能取決于結(jié)構(gòu)和肌纖維結(jié)構(gòu)[9]。由于右心室心肌較薄、彈性低、高度膨脹的肺血管阻力低，心臟右側(cè)的壓力顯著降低，右心室比左心室更依賴于后負(fù)荷。

本研究結(jié)果顯示，房顫組LVEDV、LVESV、RVEDV、RVESV 高于對(duì)照組，LVEF、RVEF、RVLSF、RVLSS 低于對(duì)照組。提示房顫患者右心室收縮功能低于對(duì)照組，右心室形態(tài)及心肌收縮能力均有改變。與常規(guī)評(píng)價(jià)參數(shù)比較[10]，RVLSF 與心臟磁共振評(píng)估的RVEF 具有更強(qiáng)的相關(guān)性，并且在早期亞臨床階段檢測(cè)心肌功能障礙時(shí)更為敏感[11]。右心室整體功能取決于心律、右心室收縮同步性、右心室充盈時(shí)間、房室同步性和心室相互依賴性[1,9]。心室間相互依賴性主要取決于室間隔的功能，右心室收縮容積和壓力的20%～40%由左心室收縮產(chǎn)生。房顫患者的心率增快，影響心肌收縮時(shí)間以及形變程度，致整體順應(yīng)性降低，心室泵血功能下降。心臟的結(jié)構(gòu)、功能與血流動(dòng)力學(xué)之間互為影響，密不可分[12]。

本研究結(jié)果顯示，房顫組RVFB、RVFM、RVSB、RVSM、RVGLS 低于對(duì)照組，而兩組RVFA、RVSA 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05）。提示房顫患者右心室三個(gè)節(jié)段心肌應(yīng)變變化情況并不一致，右心室流入道所對(duì)應(yīng)的基底段及中段有改變，可能與局部心肌應(yīng)力和結(jié)構(gòu)差異有關(guān)[13]。陣發(fā)性房顫患者更易引起右冠狀動(dòng)脈痙攣[14]，冠狀動(dòng)脈痙攣后亦容易誘發(fā)房顫，右冠狀動(dòng)脈供血區(qū)域心肌功能減低，會(huì)導(dǎo)致左室乳頭肌水平以下的后壁、下壁及后室間隔應(yīng)變減低[15]。房顫患者左心室功能異?？娠@著影響右心室收縮功能[16]。而右心室流入道的功能情況在右心室收縮功能中占據(jù)重要作用[17]。

研究表明，右心室應(yīng)變能夠量化右心室力學(xué)信息，已成為右心室功能評(píng)估的準(zhǔn)確工具，是射血分?jǐn)?shù)保留及降低的心力衰竭患者生存率的有力預(yù)測(cè)指標(biāo)[18-22]，對(duì)于右心室功能障礙的診斷效能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖[23]。三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是三維空間追蹤心肌斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況，具有不依賴于幾何假設(shè)，避免心肌斑點(diǎn)不在一個(gè)二維平面運(yùn)動(dòng)，較二維斑點(diǎn)追蹤有理論優(yōu)勢(shì)[21,24-25]。斑點(diǎn)追蹤成像所獲得的應(yīng)變參數(shù)能夠?yàn)榉款澔颊叩挠倚氖夜δ茏龀鲈u(píng)價(jià)，但對(duì)于房顫患者病情轉(zhuǎn)歸情況以及治療后的情況需要更多的研究。

本研究局限性：雖然實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)克服了二維平面上的一些缺陷，在評(píng)估右心室功能具有一定的優(yōu)越性，但三維圖像的空間分辨率和時(shí)間分辨率都比二維超聲低，同時(shí)心室本身豐富的肌小梁和較薄的心肌可能會(huì)影響到結(jié)果。

綜上所述，實(shí)時(shí)三維超聲及斑點(diǎn)追蹤成像所得的右心室形態(tài)、功能及應(yīng)變的變化情況可能反映房顫患者右心功能早期的異常改變，使我們能更有效地理解和評(píng)估復(fù)雜的右心室情況，可為評(píng)估房顫患者右心室功能變化提供診斷依據(jù)。隨著時(shí)間及技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在臨床實(shí)踐中實(shí)時(shí)三維超聲以及斑點(diǎn)追蹤成像對(duì)于右心室形態(tài)及功能的綜合評(píng)價(jià)發(fā)揮重要作用。