組織運(yùn)動(dòng)二尖瓣環(huán)位移自動(dòng)追蹤技術(shù)評(píng)估冠心病患者左房功能的臨床價(jià)值

張玉佩 彭永權(quán) 王文淵 彭雪蓮 楊小燕 李文蘭 夏紀(jì)筑

冠心?。╟oronary heart disease，CHD）對(duì)人類生命健康具有極大威脅［1］。既往研究［2-3］多關(guān)注冠心病患者左室功能，對(duì)左房的研究相對(duì)較少。大量研究［4-6］表明左房功能不僅與疾病的預(yù)后密切相關(guān)，還可對(duì)心血管事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。雙平面Simpson 法、斑點(diǎn)追蹤技術(shù)、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖均可用于左房功能的評(píng)價(jià)，但雙平面Simpson 法和斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)圖像質(zhì)量要求高且操作復(fù)雜，易受左房幾何形狀不規(guī)則、左心耳及肺靜脈的干擾［5-6］；實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖雖可以克服幾何假設(shè)的影響，但仍高度依賴圖像質(zhì)量［7-8］，因此在臨床工作中應(yīng)用受限。研究［9］表明基于斑點(diǎn)追蹤發(fā)展而來的組織運(yùn)動(dòng)二尖瓣環(huán)位移自動(dòng)追蹤（tissue automated motion tracking of mitral annular displacement，TMAD）技術(shù)可以通過追蹤二尖瓣環(huán)相對(duì)于左房頂?shù)囊苿?dòng)來評(píng)估左房時(shí)相功能，具有對(duì)圖像質(zhì)量要求低、操作簡(jiǎn)便、快捷等優(yōu)勢(shì)。本研究旨在探討TMAD 技術(shù)在評(píng)估不同病變程度冠心病患者左房功能中的臨床價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2021年12月至2022年7月我院臨床疑診為冠心病的患者88例，根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果計(jì)算每例患者的冠狀動(dòng)脈Gensini 評(píng)分［10］，并依據(jù)Gensini 評(píng)分分為對(duì)照組（Gensini 評(píng)分0 分）、輕度病變組（Gensini評(píng)分＜25 分）和中重度病變組（Gensini 評(píng)分≥25 分）。對(duì)照組共30 例，其中男17 例，女13 例，年齡43～76 歲，平均（57.63±8.38）歲；輕度病變組共30 例，其中男14例，女16例，年齡43～80歲，平均（60.33±9.21）歲；中重度病變組共28例，其中男21例，女7例，年齡44～76歲，平均（62.32±8.94）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：均接受冠狀動(dòng)脈造影和超聲心動(dòng)圖檢查，且冠狀動(dòng)脈造影前經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查未見明顯異常，左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＞50%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有心肌梗死、冠狀動(dòng)脈支架植入或冠狀動(dòng)脈搭橋治療史；②瓣膜置換或瓣環(huán)嚴(yán)重鈣化；③心臟瓣膜病、心肌病、先天性心臟病、嚴(yán)重心律失常、肝腎功能不全等；④圖像質(zhì)量差，不能進(jìn)行后處理分析。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用Philips EPIQ 7C 彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1 探頭，頻率1.0～5.0 MHz；配備Qlab 10.8 圖像分析軟件。

2.常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)檢測(cè)：受檢者均取左側(cè)臥位，同步連接心電圖，于胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面獲取左房前后徑（LAD）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd），于心尖四腔心切面獲取二尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯盗魉伲‥）、二尖瓣環(huán)間隔和側(cè)壁舒張?jiān)缙诜逯颠\(yùn)動(dòng)速度平均值（e），計(jì)算E/e，使用雙平面Simpson 法測(cè)量左室舒張末期容積（LVEDV）和LVEF。采集并存儲(chǔ)心尖四腔心、兩腔心切面至少3 個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)圖像，以備后期分析。所有參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

3.左房容積及時(shí)相功能參數(shù)檢測(cè)：使用雙平面Simpson 法，參照心電圖并用體表面積進(jìn)行標(biāo)化，分別獲取T波終點(diǎn)的左房最大容積指數(shù)（LAVImax）、P波起點(diǎn)的左房收縮前容積指數(shù)（LAVIpre）和R 波頂點(diǎn)的左房最小容積指數(shù)（LAVImin）。計(jì)算左房總射血分?jǐn)?shù)［LATEF，LATEF=（LAVImax-LAVImin）/LAVImax×100%］、左房被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)［LAPEF，LAPEF=（LAVImax-LAVIpre）/LAVImax×100%］、左房主動(dòng)射血分?jǐn)?shù)［LAAEF，LAAEF=（LAVIpre-LAVImin）/LAVIpre×100%］，分別代表左房?jī)?chǔ)器功能、通道功能和泵功能。

4.左房TMAD 參數(shù)檢測(cè)：打開Qlab 10.8 圖像分析軟件，啟動(dòng)TMAD 技術(shù)，分別于二尖瓣環(huán)間隔及側(cè)壁、前壁及下壁放置瓣環(huán)固定點(diǎn)，于左房頂部放置“心尖”固定點(diǎn)，獲得4 條時(shí)間-位移曲線。測(cè)量4 條曲線的最大負(fù)向位移（D）及左房收縮期的正向位移（S），分別取4 條曲線D、S 的平均值計(jì)算左房充盈期位移（TMAD-D）和左房收縮期位移（TMAD-S），分別代表左房?jī)?chǔ)器功能和泵功能；計(jì)算TMAD-D 與TMAD-S差值即為左房被動(dòng)射血期位移（TMAD-P），代表左房通道功能。

5.重復(fù)性檢驗(yàn)：從所有受檢者中隨機(jī)選取15例，由同一醫(yī)師間隔2 周及另一醫(yī)師使用相同方法檢測(cè)TMAD-D，分別用于觀察者內(nèi)和觀察者間的重復(fù)性檢驗(yàn)。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以xˉ±s表示，多組比較采用單因素方差分析，兩組比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。應(yīng)用Pearson 和Spearman 相關(guān)分析法分析冠狀動(dòng)脈病變患者TMAD-D與LATEF、TMAD-P與LAPEF、TMAD-S與LAAEF、TMAD 參數(shù)與Gensini 評(píng)分的相關(guān)性。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析TMAD 參數(shù)對(duì)中重度冠狀動(dòng)脈病變的診斷效能。采用Bland-Altman 法分析和組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）評(píng)價(jià)觀察者內(nèi)和觀察者間的重復(fù)性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、各組一般資料比較

各組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、體表面積、心率、吸煙史、飲酒史，以及高血壓、糖尿病、高脂血癥病史比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 各組一般資料比較

二、各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

與對(duì)照組比較，輕度病變組LAD、E/e 均增大，e 減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；LVEDd、LVEDV及LVEF 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。中重度病變組LAD、LVEDd、E/e、LVEDV均較對(duì)照組增大，e、LVEF均減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；中重度病變組LAD、LVEDd、LVEDV均較輕度病變組增大，e、LVEF均減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組E/e 比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表2 各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（xˉ±s）

三、各組左房容積及時(shí)相功能參數(shù)比較

與對(duì)照組比較，輕度病變組LAVImax、LAVIpre、LAVImin 均增大，LATEF、LAPEF、TMAD-D、TMAD-P均減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組LAAEF、TMAD-S 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與對(duì)照組和輕度病變組比較，中重度病變組LAVImax、LAVIpre、LAVImin 均增大，LATEF、LAPEF、LAAEF、TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S 均減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表3和圖1～3。

圖1 對(duì)照組左房TMAD圖

圖2 輕度病變組左房TMAD圖

表3 各組左房容積及時(shí)相功能參數(shù)比較（xˉ±s）

四、相關(guān)性分析

冠狀動(dòng)脈病變患者TMAD-D 與LATEF、TMAD-P與LAPEF、TMAD-S 與LAAEF 均呈正相關(guān)（r=0.856、0.847、0.774，均P＜0.001）；TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S與Gensini 評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.765、-0.551、-0.531，均P＜0.001）。

五、TMAD參數(shù)對(duì)中重度冠狀動(dòng)脈病變的診斷效能

ROC 曲線分析顯示，當(dāng)TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S 截?cái)嘀捣謩e為10.85 mm、3.90 mm、5.95 mm時(shí)，其診斷中重度冠狀動(dòng)脈病變的曲線下面積分別為0.951（95%可信區(qū)間：0.911～0.990）、0.841（95%可信區(qū)間：0.750～0.933）、0.835（95% 可信區(qū)間：0.741～0.928），靈敏度分別為96.4%、67.9%、71.4%，特異度分別為80.0%、85.0%、88.3%。見圖4。

圖4 TMAD參數(shù)診斷中重度冠狀動(dòng)脈病變的ROC曲線圖

六、重復(fù)性檢驗(yàn)

觀察者內(nèi)和觀察者間檢測(cè)TMAD-D的ICC分別為0.910、0.869，表明一致性均良好。Bland-Altman 分析顯示觀察者內(nèi)和觀察者間檢測(cè)TMAD-D 的95%一致性界限分別為-1.15～1.48、-1.71～1.17，且所有點(diǎn)均位于相應(yīng)的95%一致性界限內(nèi)。見圖5。

圖5 觀察者內(nèi)及觀察者間檢測(cè)TMAD-D的Bland-Altman圖

討論

冠狀動(dòng)脈病變可引起心肌缺血、缺氧，從而導(dǎo)致心功能不全，以往臨床多關(guān)注冠心病患者左室功能，但其左房功能也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。研究［4-6］表明，左房功能是決定預(yù)后和風(fēng)險(xiǎn)分層的重要指標(biāo)，因此，研究冠心病患者左房功能具有重要的臨床價(jià)值。在一個(gè)完整的心動(dòng)周期中，左房的機(jī)械功能可分為儲(chǔ)器功能、通道功能和泵功能，左房通過這3種功能調(diào)節(jié)左室充盈和心輸出量，在維持正常血流動(dòng)力學(xué)中發(fā)揮著重要作用。目前評(píng)估左房功能的方法較多，雙平面Simpson 法需清晰顯示左房心內(nèi)膜才能準(zhǔn)確勾畫，同時(shí)還需測(cè)量3 個(gè)時(shí)相的左房容積才能評(píng)估其時(shí)相功能，操作較復(fù)雜，且左房不規(guī)則的幾何形狀及其附件、肺靜脈也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性［6］。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖雖克服了幾何假設(shè)的影響，可以相對(duì)準(zhǔn)確、便捷地評(píng)估左房容積和功能，但其高度依賴圖像質(zhì)量［7-8］。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)測(cè)量左房應(yīng)變雖無角度依賴性，但對(duì)圖像質(zhì)量要求較高，且易受左心耳、肺靜脈開口及左房壁厚度的影響［5］。上述方法的局限性在一定程度上限制了其在臨床的推廣應(yīng)用，因此尋找一種簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確評(píng)估冠心病患者左房功能的方法具有重要意義。

研究［11-12］發(fā)現(xiàn)，TMAD 技術(shù)可以通過追蹤二尖瓣環(huán)相對(duì)于左房頂?shù)奈灰苼碓u(píng)估左房時(shí)相功能。二尖瓣環(huán)由纖維組織、心肌和脂肪組織構(gòu)成，是心臟的纖維骨架，且有大量心肌纖維附著，心肌纖維的收縮與舒張可引起二尖瓣環(huán)在左房室間的縱向移動(dòng)［13］。左房頂部有肺靜脈進(jìn)入，多為無運(yùn)動(dòng)功能的纖維組織［14］，并通過肺靜脈固定在縱隔上，因此位置相對(duì)固定，可以作為參考的固定點(diǎn)。在左室收縮期，二尖瓣環(huán)背向左房頂移動(dòng)，左房擴(kuò)大引起的左房壓下降可促進(jìn)肺靜脈的回流；在左室舒張期，二尖瓣環(huán)向左房頂移動(dòng)促進(jìn)了左室充盈。應(yīng)用TMAD技術(shù)研究左房功能僅需在二尖瓣環(huán)兩側(cè)和左房頂放置3 個(gè)固定點(diǎn)，簡(jiǎn)化了操作流程，且一般情況下二尖瓣環(huán)回聲較強(qiáng)，更容易清晰顯示，因此操作時(shí)僅需清晰顯示左房頂即可，這降低了對(duì)圖像質(zhì)量的要求，避免了左心耳、肺靜脈開口及左房壁厚度的影響，且TMAD 技術(shù)也無角度依賴性。不同病變程度冠心病患者的臨床表現(xiàn)、治療效果和預(yù)后均各有差異，早期準(zhǔn)確診斷冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度有助于個(gè)體化精準(zhǔn)治療和改善患者預(yù)后。根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果計(jì)算的冠狀動(dòng)脈Gensini 評(píng)分將病變血管的位置和病變管腔的狹窄程度均納入考慮，可以相對(duì)準(zhǔn)確地量化冠狀動(dòng)脈病變情況。本研究根據(jù)Gensini 評(píng)分進(jìn)行分組，探討TMAD 技術(shù)評(píng)估不同病變程度冠心病患者左房功能的臨床價(jià)值。

本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，輕度病變組LAVImax、LAVIpre、LAVImin 均增大，e 減?。ň鵓＜0.05）；與對(duì)照組和輕度病變組比較，中重度病變組LAVImax、LAVIpre、LAVImin 均增大，e 減?。ň鵓＜0.05）。表明冠狀動(dòng)脈病變患者左室舒張功能受損、左房容積增加，且中重度病變患者更為顯著。當(dāng)冠狀動(dòng)脈發(fā)生病變引起慢性心肌缺血時(shí)，左室舒張功能會(huì)出現(xiàn)障礙，左室充盈壓持續(xù)升高，左房在長(zhǎng)期超壓力負(fù)荷下發(fā)生擴(kuò)張。左房容量變化是左室充盈壓增高的長(zhǎng)期結(jié)果，左房擴(kuò)張程度可以反映左室舒張功能障礙的嚴(yán)重程度［15］。此外，在評(píng)估不同病變程度冠心病患者左房時(shí)相功能方面，冠狀動(dòng)脈輕度病變組LATEF、LAPEF、TMAD-D、TMAD-P均減?。ň鵓＜0.05），提示其左房?jī)?chǔ)器功能和通道功能均已受損；且中重度病變組LATEF、LAPEF、LAAEF、TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S 均較對(duì)照組和輕度病變組減小（均P＜0.05），表明隨著病變程度的加重，左房時(shí)相功能也會(huì)進(jìn)一步受損。冠狀動(dòng)脈輕度病變時(shí)，左房泵功能尚可維持，但隨著病變程度的加重，左房泵功能也會(huì)降低。分析原因可能為冠心病患者左室心肌缺血引起左室舒張功能障礙和左室充盈壓升高，改變了左房的負(fù)荷狀態(tài)。另外，因左室心肌缺血引起的不同步及不協(xié)調(diào)舒張導(dǎo)致左室的抽吸作用減弱，左房被動(dòng)排空受阻，左房通道功能降低［16］，且增高的左室壓力傳遞到左房會(huì)削弱左房順應(yīng)性［17］，儲(chǔ)器功能與左房順應(yīng)性有關(guān)，因此儲(chǔ)器功能降低。當(dāng)左房出現(xiàn)心肌缺血梗死時(shí)，可引起左房瘢痕形成和間質(zhì)纖維化［18］，這也會(huì)導(dǎo)致左房松弛受損，使儲(chǔ)器功能降低。冠心病患者左房泵功能的變化受病程的影響，左室心肌缺血時(shí)舒張功能受損，左室充盈壓升高，左房的前負(fù)荷也因此增加，由于Frank-Starling 機(jī)制，早期左房心肌可代償性增強(qiáng)收縮，但持續(xù)的壓力會(huì)導(dǎo)致左房擴(kuò)大、左房收縮功能下降的失代償［16］。此外，冠心病患者左房泵功能的變化還與病變血管有關(guān)，左前降支病變時(shí)左房泵功能增強(qiáng)［19］；左房主要由左回旋支近段的分支供血［20］，左回旋支近段病變時(shí)，左房心肌缺血缺氧，左房心肌的收縮能力受損，導(dǎo)致左房泵功能降低。本研究中輕度病變組LAAEF、TMAD-S 與對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是由于輕度病變冠心病患者既有左室心肌缺血又有左房心肌缺血，故左房泵功能未見明顯變化；而中重度病變組LAAEF、TMAD-S 與對(duì)照組和輕度病變組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），可能是由于長(zhǎng)期過重的后負(fù)荷使其左房泵功能發(fā)生失代償，加之左房心肌嚴(yán)重缺血，故出現(xiàn)左房泵功能降低。

本研究相關(guān)性分析顯示，冠狀動(dòng)脈病變患者TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S 與Gensini 評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.001），表明冠心病患者冠狀動(dòng)脈病變程度越重左房功能越差；代表左房?jī)?chǔ)器功能的TMAD-D 與LATEF、代表通道功能的TMAD-P 與LAPEF、代表泵功能的TMAD-S 與LAAEF 均呈正相關(guān)（均P＜0.001），表明TMAD 技術(shù)與雙平面Simpson 法在冠心病患者左房時(shí)相功能的評(píng)價(jià)方面具有良好的相關(guān)性。本研究ROC 曲線分析顯示，TMAD-D、TMAD-P、TMAD-S 診斷中重度冠狀動(dòng)脈病變的曲線下面積分別為0.951、0.841、0.835（均P＜0.001），其中TMAD-D 對(duì)中重度冠狀動(dòng)脈病變的診斷效能最佳，當(dāng)TMAD-D 為10.85 mm時(shí)，其診斷靈敏度為96.4%，特異度為80.0%。表明TMAD 技術(shù)獲得的左房時(shí)相功能參數(shù)在評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度方面具有一定的臨床價(jià)值。由于TMAD-D 與Gensini 評(píng)分的相關(guān)性最強(qiáng)且對(duì)中重度冠狀動(dòng)脈病變的診斷效能最佳，故對(duì)其進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示觀察者內(nèi)和觀察者間檢測(cè)TMAD-D 的ICC 分別為0.910、0.869；Bland-Altman 分析顯示觀察者內(nèi)和觀察者間檢測(cè)TMAD-D 的95%一致性界限分別為-1.15～1.48、-1.71～1.17，且所有點(diǎn)均位于相應(yīng)的95%一致性界限內(nèi)。表明TMAD技術(shù)在觀察者內(nèi)和觀察者間均有良好的重復(fù)性，代表左房?jī)?chǔ)器功能的TMAD-D 可能是反映左房功能與冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度關(guān)系的更敏感指標(biāo)。

綜上所述，TMAD 技術(shù)能簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地評(píng)估不同病變程度冠心病患者左房功能，同時(shí)為臨床無創(chuàng)評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度提供參考，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。但本研究樣本量較小，未分析不同病變血管對(duì)左房功能的影響，且未排除冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)對(duì)心功能的影響，今后有待進(jìn)一步深入探討。