左室壓力-應(yīng)變環(huán)定量評(píng)估肥厚型心肌病患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)前后左室功能變化

侯淑紅 林瑜芬 吳 波 孫林林 李章靜 張 力 陳東平

肥厚性心肌?。╤ypertrophic cardiomyopathy，HCM）是最常見的遺傳性心肌病，其特征是心肌細(xì)胞肥大、心室壁厚度增加，并伴有心肌纖維紊亂和間質(zhì)纖維化，從而引起左室形變受損。該病起病隱匿，部分患者可長(zhǎng)期無明顯癥狀，臨床較難發(fā)現(xiàn)。常規(guī)超聲心動(dòng)圖是目前臨床診斷HCM 的重要檢查手段。左室整體縱向應(yīng)變（GLS）較左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）能夠更敏感地檢出HCM 患者早期亞臨床收縮功能受損［1］，且與心臟MRI評(píng)估的心肌纖維化顯著相關(guān)［2］。但由于其未考慮后負(fù)荷的影響，臨床應(yīng)用受限。左室壓力-應(yīng)變環(huán)（left ventricular pressure-strain loop，LVPSL）將無創(chuàng)測(cè)量的動(dòng)脈血壓和超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤分析獲得的GLS 結(jié)合起來，同時(shí)考慮了左室形變和后負(fù)荷，可無創(chuàng)評(píng)估心肌做功。HCM 猝死風(fēng)險(xiǎn)高，尤其是運(yùn)動(dòng)后，故早期發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后心肌功能變化，對(duì)預(yù)防不良事件發(fā)生至關(guān)重要。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)（cardiopulmonary exercise test，CPET）是一項(xiàng)客觀、定量、無創(chuàng)評(píng)估心肺功能的檢查方法，在心血管疾病鑒別診斷、效果評(píng)估、運(yùn)動(dòng)個(gè)性化制定等方面均具有重要的臨床價(jià)值。本研究應(yīng)用LVPSL 定量評(píng)估HCM 患者CPET 前后左室功能變化，探討其臨床應(yīng)用價(jià)值，為臨床早期干預(yù)、了解適應(yīng)病理相關(guān)的運(yùn)動(dòng)限制提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2022 年1 月至2023 年3 月我院經(jīng)超聲心動(dòng)圖或心臟MRI 確診的非梗阻性HCM 患者55 例，其中男40例，女15例，年齡22～66歲，平均（44.67±9.79）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2017 年《中國(guó)成人肥厚型心肌病診斷與治療指南》［3］制定的HCM 診斷標(biāo)準(zhǔn)，即二維超聲心動(dòng)圖測(cè)量室間隔或任意室壁厚度≥15 mm，或有明確家族史且左室室壁厚度≥13 mm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①高血壓、主動(dòng)脈瓣狹窄和先天性主動(dòng)脈瓣下隔膜等引起的左室室壁增厚；②NYHA 心功能Ⅳ級(jí)；③靜息狀態(tài)血壓≥180/100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），藥物控制不佳；④合并急性心肌梗死；⑤不能耐受運(yùn)動(dòng)；⑥既往行左室流出道疏通術(shù)或室間隔酒精消融術(shù)。另選同期年齡、性別與之匹配且12導(dǎo)聯(lián)心電圖及超聲心動(dòng)圖檢查未發(fā)現(xiàn)異常的健康志愿者55 例作為對(duì)照組，其中男38 例，女17 例，年齡25～63 歲，平均（46.98±10.97）歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查及LVPSL 圖像分析：使用GE Vivid E 95彩色多普勒超聲診斷儀，M5Sc相控陣探頭，頻率1.4～4.6 MHz；配備EchoPAC 203 脫機(jī)圖像分析工作站。先行常規(guī)超聲心動(dòng)圖獲取左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVEDs）、左房收縮末期內(nèi)徑（LAD）、舒張末期室壁厚度（MWT）、二尖瓣口舒張?jiān)缙谘鞣逯邓俣扰c二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動(dòng)峰值速度比值（E/e’）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）；采集心尖四腔心、三腔心、兩腔心切面常規(guī)超聲圖像，采用EchoPAC 203 軟件進(jìn)行分析，輸入患者血壓，依據(jù)主動(dòng)脈瓣和二尖瓣開閉時(shí)間，判斷左室等容舒張和射血期時(shí)間，勾勒心內(nèi)膜及左室壁輪廓，獲取GLS、縱向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間離散度（PSD），以及左室整體心肌做功參數(shù)，包括左室心肌整體做功指數(shù)（GWI）、整體有用功（GCW）、整體無用功（GWW）；如患者存在心房顫動(dòng)可手動(dòng)選擇心率相近的圖像進(jìn)行LVPSL分析。

2.CPET 方法：在安靜和具備完整復(fù)蘇設(shè)施的房間中進(jìn)行，試驗(yàn)由經(jīng)驗(yàn)豐富的心臟病專家、高級(jí)護(hù)士和高級(jí)技術(shù)員監(jiān)督。輸入受試者性別、年齡、身高及體質(zhì)量指數(shù)（BMI）。所有受試者均進(jìn)行腳踏車運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中佩戴面罩，與容量傳感器相連，并通過氣體采樣管連續(xù)自動(dòng)采集分析呼出氣，連續(xù)監(jiān)測(cè)患者心率、血壓、12 導(dǎo)聯(lián)心電圖及血氧飽和度。由心內(nèi)科專家根據(jù)受試者的年齡和運(yùn)動(dòng)能力選擇15～30 W/min 逐步增加工作速率，以達(dá)到最大耐受。受試者以55～65 r/min的恒定速度循環(huán)，直至疲勞或癥狀受限。正常的血壓反應(yīng)定義為從靜息到運(yùn)動(dòng)峰值時(shí)收縮壓增加≥20 mm Hg。CPET 的終點(diǎn)：①患者出現(xiàn)胸痛、呼吸困難、頭暈、心悸、下肢疼痛、站立不穩(wěn)或感到疲勞要求終止；②出現(xiàn)室性心動(dòng)過速、多源性室性早搏、二度或三度房室傳導(dǎo)阻滯及竇性停搏等嚴(yán)重心律失常。CPET前及CPET后即刻應(yīng)用LVPSL 獲取GLS、PSD 及心肌做功參數(shù)，觀察運(yùn)動(dòng)對(duì)左室功能的影響。

3.一般資料獲?。喊ㄊ茉囌吣挲g、性別、BMI、體表面積、心率及血壓。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié)果

一、兩組基線資料比較

HCM 組MWT、LAD、E/e’均較對(duì)照組增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組性別、年齡、BMI、心率、體表面積、血壓（收縮壓和舒張壓）、LVEDd、LVEDs、LVEF 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 兩組基線資料比較

二、兩組CPET 前后GLS、PSD 及左室心肌做功參數(shù)比較

CPET 前，HCM 組GLS、GCW、GWI 均較對(duì)照組減低，GWW、PSD 均較對(duì)照組增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；CPET 后，HCM 組GLS、GCW、GWI 均較對(duì)照組減低，GWW、PSD 均較對(duì)照組增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。HCM 組CPET 后GLS 較CPET前減低，PSD較CPET前增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；HCM 組CPET 前后GCW、GWW、GWI 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)照組CPET 后GCW、GWW、GWI 均較CPET 前增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；CPET 前后GLS、PSD 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2和圖1，2。

圖1 對(duì)照組一健康志愿者（男，46歲）CPET前后LVPSL圖

圖2 HCM組一患者（男，42歲）CPET前后LVPSL圖

表2 兩組CPET前后GLS、PSD及左室心肌做功參數(shù)比較（）

表2 兩組CPET前后GLS、PSD及左室心肌做功參數(shù)比較（）

與同組CPET 前比較，aP＜0.05；與對(duì)照組CPET 前比較，bP＜0.05；與對(duì)照組CPET 后比較，cP＜0.05。GLS：整體縱向應(yīng)變；PSD：縱向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間離散度；GCW：整體有用功；GWW：整體無用功；GWI：整體做功指數(shù)

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討論

HCM 是最常見的遺傳性心肌病，編碼肌小節(jié)蛋白質(zhì)成分的基因致病性變異是主要原因，因基因表達(dá)差異和區(qū)域壁應(yīng)力差異引起左室壁不同部位的心肌肥厚［4］。HCM 患者可引起勞力性呼吸困難、胸痛、心悸、暈厥甚至猝死等。因此早期識(shí)別、診斷HCM 有利于及時(shí)進(jìn)行相關(guān)干預(yù)，降低患者猝死風(fēng)險(xiǎn)。超聲心動(dòng)圖是目前診斷HCM 最常用方法，LVEF 用于評(píng)估HCM 患者左室收縮功能應(yīng)用廣泛。但HCM 患者早期LVEF常在正常范圍內(nèi)，而一旦出現(xiàn)LVEF 明顯下降，心功能損害往往已不可逆。本研究?jī)山MLVEDd、LVEDs、LVEF 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明常規(guī)超聲心動(dòng)圖無法敏感識(shí)別HCM 患者左室收縮功能異常。而HCM 組MWT、LAD、E/e’均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），表明HCM 引起左室結(jié)構(gòu)性重構(gòu)，出現(xiàn)心室充盈功能障礙及左房壓力增高。這可能與HCM 患者室壁增厚、心肌僵硬度增加導(dǎo)致心肌組織順應(yīng)性降低有關(guān)。既往研究［5］發(fā)現(xiàn)LVEF 保留的HCM患者心肌應(yīng)變值減低，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以較早反映HCM 患者心肌收縮功能及心肌形變受損。本研究結(jié)果也顯示HCM 組GLS低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明HCM 患者左室整體收縮功能及心肌形變能力明顯受損。本研究結(jié)果還顯示HCM 組PSD 較對(duì)照組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），提示HCM患者應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間不一致，心肌收縮不同步使得左室心肌不能有效收縮［6］。

LVPSL 將無創(chuàng)測(cè)量的動(dòng)脈血壓和超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤分析獲得的GLS 結(jié)合起來，同時(shí)考慮了左室形變和后負(fù)荷，可早期敏感地評(píng)估左室收縮功能受損情況，具有快速、便捷、無創(chuàng)、客觀的優(yōu)點(diǎn)。CPET 是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下綜合評(píng)估患者心臟、肺部及骨骼肌功能的無創(chuàng)檢查方法，可用于評(píng)估HCM患者心肺功能并進(jìn)行危險(xiǎn)分層［6-8］。HCM 患者運(yùn)動(dòng)后心臟不良事件發(fā)生率明顯升高，HCM 運(yùn)動(dòng)后心肌做功參數(shù)如何變化，目前研究甚少。本研究應(yīng)用LVPSL定量評(píng)估HCM患者CPET前后左室心肌做功情況，結(jié)果顯示，CPET 前，HCM 組GCW、GWI 均較對(duì)照組減低，GWW 較對(duì)照組增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。表明HCM 患者在LVEF 保留時(shí)，左室整體心肌做功已經(jīng)受損，表現(xiàn)為有用功的減低和無用功的增加。其中，GCW 減低是反映左室心肌纖維化的敏感指標(biāo)［9］，說明LVPSL 較常規(guī)超聲心動(dòng)圖可更敏感地評(píng)估左室收縮功能受損情況，并可預(yù)測(cè)左室纖維化情況。分析原因可能為心肌纖維紊亂和間質(zhì)纖維化引起左室形變，導(dǎo)致左室功能障礙［10］。而肥厚心肌內(nèi)冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙、壁內(nèi)小動(dòng)脈內(nèi)側(cè)肥大導(dǎo)致供氧量降低，加重了心肌同步性的損害，機(jī)電運(yùn)動(dòng)的異常降低了左室射血的機(jī)械效率，增加了能量損失和無效功，降低了心肌有效做功［11］。

為了進(jìn)一步分析HCM 組運(yùn)動(dòng)后左室功能變化，本研究將HCM組與對(duì)照組在CPET前后應(yīng)變及心肌做功參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，HCM組CPET后GLS較CPET前減低，PSD較CPET前增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；對(duì)照組CPET 后GCW、GWW、GWI 均較CPET 前增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；CPET 后，HCM 組GLS、GCW、GWI 均較對(duì)照組減低，GWW、PSD 均較對(duì)照組增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。表明HCM患者在靜息狀態(tài)下LVEF保留時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了心肌做功的變化，隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)后負(fù)荷即血壓的升高，心肌耗氧量明顯增加，HCM患者因攝氧量降低，心肌內(nèi)血管壓力增加和心肌血液供應(yīng)相對(duì)減少，心肌氧供需失衡，引起心肌同步性受損加劇，即PSD延長(zhǎng)，使得心肌未能有效收縮，GCW、GWI均未有效升高，這可能是HCM患者運(yùn)動(dòng)受限的根本原因。而對(duì)照組在運(yùn)動(dòng)后負(fù)荷增加時(shí)通過有效功GCW 的增加來滿足運(yùn)動(dòng)需要。分析HCM患者上述參數(shù)變化的原因可能為：HCM 患者因室壁肥厚，心肌耗氧量和需氧量增加，左房?jī)?chǔ)存期應(yīng)變減低［12］，使每搏量不能有效增加，同時(shí)心肌肥厚引起冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備有限［13］，進(jìn)一步加重心肌缺氧，引起HCM 患者心肺功能降低。本研究有3 例CPET 前無明顯臨床癥狀的HCM 患者在CPET 時(shí)出現(xiàn)峰值血壓下降，血壓異常反應(yīng)，GLS、PSD 均明顯升高，收縮壓隨著心力衰竭嚴(yán)重程度的增加而下降，考慮與運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的左室舒張功能障礙、心搏出量銳減，引起血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定有關(guān)，這也是心源性猝死的高風(fēng)險(xiǎn)因素［14］。表明部分靜息狀態(tài)下無明顯癥狀的HCM 患者運(yùn)動(dòng)后可出現(xiàn)嚴(yán)重的心肌做功改變，誘發(fā)心臟不良事件發(fā)生。

本研究的局限性：①以患者受檢時(shí)的瞬時(shí)袖帶壓作為左室內(nèi)壓力，可能導(dǎo)致結(jié)果存在一定誤差；②未根據(jù)患者心肌肥厚部位及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行亞組分析；③為單中心研究，樣本量小，待今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)行多中心研究深入驗(yàn)證。

綜上所述，LVPSL 可定量評(píng)估HCM 患者CPET 前后左室心肌做功變化，有助于早期發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)下常規(guī)超聲心動(dòng)圖無法檢出的HCM患者隱匿性心肌損傷，為臨床早期干預(yù)，優(yōu)化治療策略，個(gè)體化運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)提供參考依據(jù)。