超聲三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)早期診斷失代償期肝硬化患者心肌損害應(yīng)用價值分析*

劉玲玉,王 韋,湯佳美

每年,由肝硬化導(dǎo)致的全球死亡達(dá)116萬人,已成為世界范圍內(nèi)第11大最常見的死亡原因。失代償期肝硬化可以引起全身多個系統(tǒng)的嚴(yán)重并發(fā)癥,其中肝硬化性心肌病(cirrhotic cardiomyopathy,CCM)是重要的并發(fā)癥之一[1,2]。由于CCM患者外周血管阻力下降,在靜息狀態(tài)下其心功能異常并不明顯,但在應(yīng)激狀態(tài)下可出現(xiàn)各種心血管并發(fā)癥,甚至誘發(fā)心力衰竭[3]。目前,肝硬化失代償對心功能的不利影響已被證實(shí)[4,5]。資料顯示,CCM是肝移植術(shù)后引起患者死亡的主要原因之一[6]。因此,在失代償期肝硬化患者,早期發(fā)現(xiàn)并診斷CCM有助于指導(dǎo)其臨床治療和預(yù)后評估。我們采用三維斑點(diǎn)追蹤成像(three-dimensional speckle tracking imaging,3D-STI)技術(shù)評估了失代償期肝硬化患者心功能情況,旨在為早期診斷CCM提供參考,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 病例來源 2020年2月～2022年2月我院診治的失代償期肝硬化患者82例,男55例,女27例;年齡為41～67歲,平均年齡為(53.4±7.7)歲。符合失代償期肝硬化的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn),其中Child-Pugh B級60例,Child-Pugh C級22例。根據(jù)2005年世界胃腸病學(xué)大會發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)診斷CCM[7]。排除標(biāo)準(zhǔn):合并原發(fā)性心、肺系統(tǒng)疾病;合并嚴(yán)重的腎功能異常;合并甲狀腺功能亢進(jìn)癥;合并糖尿病、高血壓等;既往有肝臟手術(shù)史。另選擇同期性別和年齡與失代償期肝硬化患者相匹配的30例(男20例,女10例,平均年齡為52.1±6.5歲)門診健康體檢者作為對照組,均排除心、肝、肺等各種器質(zhì)性疾病或高血壓病史。所有患者均對本研究內(nèi)容充分知情并簽署知情同意書,本研究獲得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過。

1.2 檢測指標(biāo) 使用日立HITACHI 7600型全自動生化分析儀檢測血生化指標(biāo);使用思塔高STA Compact Max凝血分析儀檢測凝血酶原時間,并記錄國際標(biāo)準(zhǔn)化比值(INR)。計(jì)算終末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD)評分,MELD=3.78×ln(TBIL÷17.1)+11.2×ln(INR)+9.57×ln(Cr ÷88.4)+6.43。這些檢測幫助診斷肝硬化。

1.3 心功能檢查 使用GE Vivid E9型彩色多普勒超聲診斷儀,先使用M5S-D探頭,頻率為1.5～4.5 MHZ,進(jìn)行常規(guī)二維超聲探查?；颊呷∽髠?cè)臥位,囑放松、平穩(wěn)呼吸,連接同步心電圖。于左室長軸切面測量獲得左室舒張末內(nèi)徑(LVDd)、左室收縮末內(nèi)徑(LVDs)。應(yīng)用脈沖波多普勒測量二尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯笛魉俣?E)和舒張晚期峰值血流速度(A),計(jì)算E/A比值。切換到實(shí)時三維動態(tài)模式,使用4V-D全容積探頭,頻率為1.7～3.3 MHZ,圖像幀頻為25～50幀/s,以確保視圖保持在最佳的時間和空間分辨率。于心尖部位尋找最佳的心尖四腔切面,待顯示心內(nèi)膜和心外膜完整、清晰時,囑患者呼吸后屏氣,啟動4D模式,連續(xù)采集3個心動周期的三維動態(tài)圖像。應(yīng)用4D Auto LVQ軟件自動計(jì)算左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)。由系統(tǒng)自動對17個心肌節(jié)段進(jìn)行三維斑點(diǎn)追蹤并獲得其時間-應(yīng)變曲線圖和牛眼圖,由程序自動計(jì)算出左心室應(yīng)變參數(shù),包括整體縱向應(yīng)變(GLS)、整體周向應(yīng)變(GCS)、整體徑向應(yīng)變(GRS)和整體面積應(yīng)變(GAS)。

2 結(jié)果

2.1 兩組常規(guī)二維超聲參數(shù)比較 肝硬化患者LVDd和LVDs與健康人無顯著性差異(P>0.05),而E/A比值顯著低于健康人(P<0.05,表1)。

表1 兩組常規(guī)二維超聲檢測參數(shù)比較

2.2 三組三維超聲檢測參數(shù)比較 根據(jù)檢測參數(shù)變化和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在本組肝硬化患者中,診斷CCM者 58例;合并或未合并CCM的肝硬化患者LVEF、LVEDV、LVESV和LVMI與健康人比,均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05,表2)。

表2 三組三維超聲檢測參數(shù)比較

2.3 三組左心室3D-STI應(yīng)變參數(shù)比較 三組GLS、GCS、GRS和GAS差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);肝硬化合并CCM患者GLS、GCS、GRS和GAS絕對水平顯著低于肝硬化未合并CCM患者或健康人(P<0.05,表3、圖1)。

表3 三組左心室3D-STI應(yīng)變參數(shù)比較

圖1 失代償期肝硬化患者左心室應(yīng)變曲線圖和牛眼圖A～D:分別為左心室GLS、GCS、GAS和GRS應(yīng)變曲線

3 討論

肝硬化,尤其是失代償期肝硬化是引起心功能異常的重要危險因素。在本組納入的82例失代償期肝硬化患者中,CCM檢出率為70.7%,與既往研究[8]結(jié)果相近。相關(guān)研究報(bào)道,失代償期肝硬化患者存在亞臨床心肌重塑和功能障礙[9]。CCM的診斷常因其無癥狀和靜息狀態(tài)下看似正常的心功能而被漏診或延誤。然而,在急性應(yīng)激狀態(tài)下,如感染、經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門靜脈系統(tǒng)分流術(shù)或肝移植,可導(dǎo)致失代償期肝硬化患者出現(xiàn)極端形式的CCM并伴有明顯心力衰竭,增加不良預(yù)后情況的發(fā)生[10,11]。本研究發(fā)現(xiàn)利用3D-STI在評估肝硬化合并CCM患者左室功能改變方面較為敏感和可靠,有助于臨床早期發(fā)現(xiàn)肝硬化患者的心功能異常。

目前認(rèn)為,常規(guī)超聲心動可發(fā)現(xiàn)肝硬化患者左心室舒張功能改變[12,13]。本組病例中,肝硬化合并CCM患者存在明顯的左心室舒張功能障礙,在常規(guī)二維超聲心動圖中表現(xiàn)為E/A比值降低,事實(shí)上本組病例中未合并CCM的失代償期肝硬化患者相對于健康人已經(jīng)出現(xiàn)心臟舒張功能減退。心肌應(yīng)變能反映心肌相對于其原始形狀的變形程度,已成為評價局部心肌收縮功能的常用指標(biāo)[14]。3D-STI是近年來基于實(shí)時全容積掃描發(fā)展起來的超聲新技術(shù),能快速全面評估心肌應(yīng)變情況。3D-STI技術(shù)可以跟蹤心肌斑點(diǎn)的運(yùn)動,相較于2D-STI技術(shù)可以全方位檢測心肌應(yīng)變,從而提供更準(zhǔn)確的心肌應(yīng)變信息,更早期、準(zhǔn)確地檢測出心肌的異常,目前已被研究者用于各種類型疾病患者對心肌收縮功能變化的研究,顯示出良好的應(yīng)用價值[15-17]。

本研究果表明,與健康人比,失代償期肝硬化患者GLS絕對值降低,而LVEF值未發(fā)生顯著改變。LVEF是臨床上評價心臟收縮功能的常規(guī)超聲指標(biāo),而CCM患者在靜息狀態(tài)下左心室收縮功能障礙表現(xiàn)不典型,LVEF可表現(xiàn)正?；蛏?。在本研究中,大多數(shù)失代償期肝硬化患者的LVEF均表現(xiàn)正常,而肝硬化合并CCM患者的GRS、GCS、GLS和GAS絕對值均顯著低于肝硬化未合并CCM患者或健康人,提示CCM患者左室收縮功能存在亞臨床損害。然而,由于心肌代償作用,在心肌損害早期LVEF一般處于正常范圍。此外,由于肝硬化患者外周循環(huán)阻力低的特性,使得其心功能異常不易被發(fā)現(xiàn),因此單純使用LVEF這個參數(shù)可能無法準(zhǔn)確評估肝硬化合并CCM患者左室收縮功能不全的早期階段。有人認(rèn)為,失代償期肝硬化患者出現(xiàn)低GLS是不良預(yù)后因素[18]。肝硬化患者內(nèi)臟動脈血管擴(kuò)張導(dǎo)致高動力循環(huán)綜合征,在這種背景下心肌纖維發(fā)生形變以適應(yīng)心肌壓力的增加。本研究檢測到的左心室跨壁收縮激活,在與健康人比較時,發(fā)現(xiàn)GCS和GRS趨勢降低也可以支持這一結(jié)論。

左室心肌主要由約70%縱向纖維和30%環(huán)狀纖維組成。由于心肌纖維的運(yùn)動方向和排列方式的不同,以及纖維縮短和增厚的程度和時間的不同,縱向纖維在左室收縮功能中發(fā)揮著重要作用。目前,越來越多研究傾向于將GLS作為左心室功能障礙指標(biāo)診斷CCM[19]。在本組失代償期肝硬化患者中,隨著心肌改變的進(jìn)展,GLS的下降先于LVEF的變化,對此最可能的解釋是位于心內(nèi)膜的縱向纖維對缺血、缺氧和壓力負(fù)荷等有害因素更敏感。目前,眾多研究已經(jīng)描述了GAS作為一個新的參數(shù),被視為GLS和GCS的集成,與縱向和圓周運(yùn)動均有關(guān),代表心內(nèi)膜區(qū)域的變形。因此,GAS降低被認(rèn)為是心肌收縮功能不全的更好的指標(biāo)。已有研究表明,肝硬化患者左心功能損害程度與GAS值下降獨(dú)立相關(guān)[20]。本研究發(fā)現(xiàn)肝硬化合并CCM患者肝功能損害更嚴(yán)重。使用3D-STI檢測的應(yīng)變參數(shù)變化趨勢可能也隨著肝功能變差而降低,MELD評分高的肝硬化患者心室收縮功能受損更明顯,肝功能惡化可進(jìn)一步加重心功能障礙。

綜上所述,失代償期肝硬化患者CCM發(fā)生率高,使用3D-STI技術(shù)可以敏感地反映失代償期肝硬化合并CCM患者左心功能變化,有助于為臨床早期干預(yù)和治療提供準(zhǔn)確的依據(jù)。