實時三維超聲心動圖和組織多普勒評價永久起搏患者左室收縮同步性和心功能

【摘要】 目的 探討應(yīng)用實時三維超聲心動圖（RT-3DE）和組織多普勒（TDI）評價永久起搏患者左心室（左室）收縮同步性和心功能。方法 15例病態(tài)竇房結(jié)綜合征植入DDD患者，分別將起搏模式程控為AAI、DDD和VVI，每種起搏模式穩(wěn)定5 min后，常規(guī)超聲心動圖測量LVEF、每搏輸出量，在實時三維超聲心動圖下取左室全容積圖像，應(yīng)用Qlab 4.2脫機(jī)分析軟件，獲得左室整體與17節(jié)段容積-時間曲線，比較左室16、12、6節(jié)段心電圖QRS波起點至左室最小容積點時間的標(biāo)準(zhǔn)差和最大時間差、左室舒張末容積、左室收縮末容積、左室射血分?jǐn)?shù)（3DLVEF）、左室最大充盈速率、左室17節(jié)段的舒張末容積、收縮末容積和節(jié)段射血分?jǐn)?shù)（rEF）。應(yīng)用組織多普勒測量12節(jié)段收縮速度達(dá)峰時間和標(biāo)準(zhǔn)差、12節(jié)段收縮峰速度和平均值、12節(jié)段舒張早期速度達(dá)峰時間（TS-SD）和標(biāo)準(zhǔn)差（TD-SD）、二尖瓣口血流舒張早期峰值速度、舒張晚期峰值速度、組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度、舒張晚期峰值速度。結(jié)果 心室同步性指標(biāo)在AAI模式明顯優(yōu)于DDD和VVI模式（P<0.05），心功能指標(biāo)在AAI模式下顯著高于DDD和VVI模式（P<0.05）；DDD和VVI模式上述指標(biāo)無顯著差異（P>0.05）；較AAI模式，DDD與VVI模式時左室前間隔、下壁和后壁基底段、心尖段rEF明顯降低（P<0.05）。結(jié)論 采用RT-3DE和TDI可客觀準(zhǔn)確地評價永久起搏患者左室收縮同步性和心功能。

【關(guān)鍵詞】 實時三維超聲心動圖； 組織多普勒； 永久心臟起搏； 同步性； 心功能

Evaluation of real-time three-dimensional echocardiography and tissue Doppler imaging on left ventricular systolic synchronicity and cardiac function in patients with permanent cardiac pacing ZHENG Jie， CAI Jian-feng，LIU Xiao-yu，et al.Wuxi People's Hospital Affiliated to Nanjing Medical University， Wuxi 214023，China

【Abstract】 Objective To evaluate real-time three-dimensional echocardiography and tissue Doppler imaging （TDI） on left ventricular systolic synchronicity and cardiac function in patients with permanent cardiac pacing.Methods Fifteen patients with sick sinus syndrome received implantation of a dual-chamber pacemaker（DDD） were enrolled in this study.Pacemakers were programmed to AAI，DDD and VVI respectively.After pacing for 5 minutes in each mode，participants were examined with real-time three-dimensional echocardiography.Images in different pacing modes were obtained and analyzed by the off-line Qlab 4.2 software.Parameters including global and 17-segmental volume-time curves （VTCs），dispersion of time to minimal regional volume for 16，12 and 6 left ventricular segments，and maximal difference of time to minimal regional volume for l6，12 and 6 left ventricular segments，end diastolic volume，end systolic volume，left ventricular ejection fraction were measured respectively.Parameters of peak filling rate （PFR），regional end diastolic volume，regional end systolic volume，and regional ejection fraction （rEF） were also calculated.Left ventricular systolic and diastolic synchrony and cardiac function were assessed by TDI and color Doppler echocardiography in the AAI，DDD and VVI.Results The VTCs were much more disorder in DDD and VVI models than those in AAI.The parameters reflecting left ventricular synchronicity were significantly better in AAI than those in DDD and VVI （P<0.05）.While parameters reflecting ventricular function were significantly better in AAI than those in DDD and VVI （P<0.05）.However，the indexes above were no difference between DDD and VVI （P>0.05）.Compared with AAI，rEFs of left inferior wall in base，septum in base and apex were decreased in DDD and VVI（P<0.05）.Conclusion Real-time three-dimensional echocardiography and TDI can objectively and accurately evaluate left ventricular systolic synchronicity and cardiac function of patients with permanent cardiac pacing.

【Key words】 Real-time three-dimensional echocardiography； Tissue Doppler imaging； Permanent cardiac pacing； Synchronicity； Cardiac function

如何選擇合理的起搏模式對臨床起搏治療具有重大意義，許多大型臨床研究結(jié)果表明AAI模式在諸多方面優(yōu)于DDD和VVI模式，原因可能為右心室心尖（RVA）起搏影響了DDD和VVI起搏療效^［1］，故如何客觀定量地評估不同起搏模式下左室（左室）收縮同步性和心功能具有重要意義，雖然目前已有一些采用三維超聲心動圖（RT-3DE）和組織多普勒（TDI）評估心室收縮同步性和心功能的報道，但多局限于急性血流動力學(xué)研究，未見采用RT-3DE和TDI評價永久起搏患者不同起搏方式下心室收縮同步性和心功能^［2，3］，故本研究結(jié)果可能為臨床醫(yī)師如何為患者選擇合理的起搏方式提供理論依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 研究對象 選擇筆者所在醫(yī)院2004年1月～2009年4月確診病態(tài)竇房結(jié)綜合征（sick sinus syndrome，SSS）植入雙腔起搏器（DDD）患者15名，其中男9例，女6例，年齡（42～77）歲，平均年齡（58±11）歲。入選患者均滿足以下條件：（1）因SSS并具有永久起搏器植入適應(yīng)證。（2）排除房顫、冠心病、心肌病、房室傳導(dǎo)阻滯等影響心臟收縮同步性等疾病。（3）患者無嚴(yán)重心功能不全，NYHA分級心功能為Ⅰ級或Ⅱ級。（4）基礎(chǔ)起搏心率70次/min，均為起搏心律，心房、心室起搏電壓均為2.5 mV、脈寬0.4 ms，DDD模式時房室間期設(shè)置為150 ms。（5）起搏器植入前與隨訪前常規(guī)二維超聲心動圖檢查提示患者心功能和心臟結(jié)構(gòu)無明顯改變。見表1。

表1 起搏器植入前和隨訪前患者心臟結(jié)構(gòu)和心功能對比（x±s）

注：LVED：左室舒張末期內(nèi)徑；LVSD：左室收縮末期內(nèi)徑；LVPWT：左室后壁厚度；LVST：室間隔厚度；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；E：二尖瓣口血流舒張早期峰值速度；A：二尖瓣口血流舒張晚期峰值速度。與植入前相比，^{*>/sup>P>0.05}

1.2 儀器與方法 （1）儀器：三維超聲心動圖檢查采用飛利浦iE33“心悅”超聲顯像儀，X3-1探頭，應(yīng)用Qlab4.2定量分析軟件分析。組織多普勒檢查采用GE公司生產(chǎn)的 Vivid 7超聲診斷儀，M3S探頭，在EchoPAC 6.0工作站中進(jìn)行脫機(jī)分析。（2）方法：無論隨訪患者開始為何種起搏模式，均先程控為AAI，受檢者取左側(cè)臥位，連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，先行常規(guī)超聲心動圖檢查在心尖四腔圖象上測量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、每搏輸出量（SV），再行三維超聲心動圖檢查，于心尖四腔切面得到理想的左室圖像后，啟動“Full Volume”功能鍵，獲得AAI模式左室全容積圖像，最后行組織多普勒檢查，取心尖長軸、心尖四腔、心尖兩腔切面3個心動周期組織多普勒圖像。然后程控起搏模式為DDD，穩(wěn)定靜息5 min后獲取DDD模式下圖像，最后同法獲取VVI模式圖像。（3）三維超聲心動圖圖像分析：選定心尖四腔和兩腔切面各5個左室心內(nèi)膜取樣點（二尖瓣瓣環(huán)水平的室間隔、側(cè)壁、前壁和下壁及心尖部位），軟件自動生成的左室17個容積節(jié)段三維模型的同時可計算出左室整體舒張末期容積（EDV）、收縮末期容積（ESV）、三維超聲心動圖左室射血分?jǐn)?shù)（3DLVEF）、左室各節(jié)段舒張末容積（rEDV）、收縮末容積（rESV）以及節(jié)段EF值（rEF）、舒張早期峰值充盈率（PFR）、左室整體時間-容積曲線（VTC）、17節(jié)段時間-容積曲線（VTCs）、每個節(jié)段達(dá)到最小收縮容積的時間（Tmsv）、以及左室16節(jié)段（6個基底段，6個中間段和4個心尖段）、左室12節(jié)段（6個基底段和6個中間段）和左室6個基底段的Tmsv的標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv16-SD、Tmsv12-SD和Tmsv6-SD）及最大時間差（Tmsv16-Dif、Tmsv12-Dif和Tmsv6-Dif）。（4）組織多普勒圖像分析：采用美國超聲心動圖學(xué)會推薦的16節(jié)段左室分析法劃分室壁節(jié)段，取其中基底6節(jié)段及中間6節(jié)段，在心尖四腔、心尖二腔和心尖長軸圖像上應(yīng)用組織同步顯像測量QRS起點至各節(jié)段收縮期峰速度時間為收縮速度達(dá)峰時間（TS）并計算其標(biāo)準(zhǔn)差（TS-SD）、測量QRS起點至各節(jié)段舒張早期峰速度時間為舒張早期速度達(dá)峰時間（TD）并計算其標(biāo)準(zhǔn)差（TD-SD）、在組織速度顯像下分別取上述12節(jié)段收縮速度曲線峰值并計算其平均值（Vs-m），測量彩色多普勒超聲心動圖二尖瓣口血流舒張早期峰值速度（E）、舒張晚期峰值速度（A），組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度（Em）、舒張晚期峰值速度（Am）并計算E/A、Em/Am、E/Em。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，使用SPSS 11.5統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，如數(shù)據(jù)為正態(tài)分布且方差齊，采用單因素方差分析，如數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布或方差不齊，則采用M檢驗。組間有統(tǒng)計學(xué)意義時采用q檢驗進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 RT-3DE對左室同步性評價 （1）三種起搏模式下VTCs的變化：AAI模式下患者17節(jié)段VTCs排列較一致，各節(jié)段幾乎同時達(dá)最大和最小收縮容積，收縮期與舒張早期形態(tài)對稱，同步性較好；DDD和VVI模式下17節(jié)段VTCs部分節(jié)段排列較混亂，起伏不一致，收縮期與舒張早期形態(tài)不對稱，同步性較差。（2）三種起搏模式容積-時間曲線相關(guān)參數(shù)變化：AAI起搏模式下左室各項收縮同步性指標(biāo)顯著優(yōu)于DDD與VVI起搏模式，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；而DDD與VVI模式之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

2.2 RT-3DE對左室整體功能的評價 AAI起搏模式下3DLVEF、PFR明顯優(yōu)于DDD與VVI起搏模式，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；而DDD與VVI模式下起搏3DLVEF差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表3。

表2 三種起搏模式下容積-時間曲線有關(guān)同步性指標(biāo)比較（n15，x±s）

注：Tmsv：心肌節(jié)段到達(dá)最小收縮容積的時間；SD：標(biāo)準(zhǔn)差；Dif：最大差。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

表3 三種起搏模式下左室整體收縮及舒張功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：EDV：舒張末容積；ESV：收縮末容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；PFR：左室最大充盈速率。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

2.3 RT-3DE對左室17節(jié)段收縮功能的評價 在AAI起搏模式下rEF由基底段向心尖段逐漸升高，而DDD和VVI起搏時，左室前間隔、下壁、后壁的基底段、心尖段（除心尖帽外）rEF顯著降低（P<0.05），差異有統(tǒng)計學(xué)意義；余節(jié)段三種起搏模式下rEF差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；DDD與VVI模式起搏時各節(jié)段rEF差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表4，表5。

表4 三種起搏模式下左室基底段和中間段收縮功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：rEDV：節(jié)段舒張末容積；rESV：節(jié)段收縮末容積；rEF：節(jié)段射血分?jǐn)?shù)。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

2.4 組織多普勒對收縮同步性及收縮功能的評價 （1）TS-SD：AAI起搏模式左室收縮同步性均優(yōu)于DDD和VVI（P<0.05），而DDD和VVI模式收縮同步性無明顯差異（P>0.05）；（2）Vs-m：三種起搏模式的Vs-m無明顯差異；（3）LVEF：三種起搏模式的LVEF無明顯差異（P>0.05）；（4）SV：AAI與DDD無有統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），而兩者均較VVI高（P<0.05）。見表6。

2.5 組織多普勒對舒張同步性及舒張功能的評價 （1）TS-SD：AAI起搏模式左室舒張同步性優(yōu)于DDD和VVI（P<0.05），而DDD和VVI模式舒張同步性無明顯差異（P>0.05）；（2）E/A：DDD模式E/A與AAI模式相比均無統(tǒng)計學(xué)差異，VVI模式A峰消失，無E/A比值。（3）Em/Am：DDD模式Em/Am與AAI模式Em/Am相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），VVI模式Am峰消失，無Em/Am比值。（4）E/Em：DDD和VVI模式與AAI模式相比兩者E/Em下降明顯，但該兩者E/Em比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。（5）對AAI模式、DDD模式的Em/Am和E/Em參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，r分別為0.75和0.81（P<0.05），提示Em/Am 和E/Em相關(guān)性良好。見表7。

表5 三種起搏模式下左室心尖段收縮功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：rEDV：節(jié)段舒張末容積；rESV：節(jié)段收縮末容積；rEF：節(jié)段射血分?jǐn)?shù)。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

表6 收縮同步性及收縮功能對比（n15，x±s）

注： LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)、SV：每搏輸出量、TS-SD：12節(jié)段收縮速度達(dá)峰時間標(biāo)準(zhǔn)差；Vs-m：12節(jié)段收縮峰速度平均值。DDD組與AAI組比較，^{*>/sup>P<0.05；VVI組與AAI組比較，△>/sup>P<0.05；VVI與DDD組比較，#>/sup>P<0.05}

表7 舒張同步性及舒張功能對比（n15，x±s）

注： E：二尖瓣口血流舒張早期峰值速度；A：二尖瓣口血流舒張晚期峰值速度；Em：組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度；Am：組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張晚期峰值速度；TD-SD：12節(jié)段舒張早期速度達(dá)峰時間標(biāo)準(zhǔn)差。DDD組與AAI組比較，^{*>/sup>P<0.05；VVI組與AAI組比較，△>/sup>P<0.05}

3 討論

RT-3DE和TDI技術(shù)是近年來發(fā)展起來的超聲新技術(shù)，能客觀的反映起搏時心肌運動的改變，實時直觀顯示心肌速度-時間曲線，結(jié)合心電圖，可精確分析各個節(jié)段心肌運動的速度和時相，具有非常高的時間分辨率，通過監(jiān)測心臟各節(jié)段運動速度、心室形態(tài)改變等反映心臟收縮和舒張功能的變化^［3～5］。

本實驗利用RT-3DE評價不同起搏模式下心室同步性，結(jié)果表明AAI模式左室同步性指標(biāo)明顯優(yōu)于DDD與VVI（P<0.05），而DDD與VVI相比無明顯差異（P>0.05）。AAI起搏時3DLVEF高于DDD與VVI（P<0.05），DDD與VVI無明顯差異（P>0.05）。PFR是RT-3DE評價左室舒張功能的重要指標(biāo)^［6］，左室的舒張功能損害與其失同步化程度密切相關(guān)^［7］，AAI起搏時PFR明顯高于DDD與VVI起搏模式（P<0.05）。RT-3DE另一優(yōu)異功能是可顯示左室各節(jié)段容積變化規(guī)律，從而有利于評價不同起搏模式下各心肌節(jié)段功能的變化。在AAI起搏模式下節(jié)段每搏輸出量，由基底段向心尖段逐漸減少，但rEF卻由基底段向心尖段逐漸升高，說明心肌收縮力向心尖段是逐漸增強。與AAI起搏模式相比，DDD和VVI起搏時，左室前間隔和下壁的基底段、心尖段rEF明顯降低（P<0.05）。

本研究利用TDI的TS-SD和TD-SD評估左室收縮和舒張同步性發(fā)現(xiàn)，RVA起搏時DDD模式和VVI模式均較AAI模式差，提示心肌電－機(jī)械活動不同步伴隨起搏開始而開始，對永久起搏患者心功能造成持久性不利影響。但基礎(chǔ)心功能正常患者的整體心功能卻未必隨RVA起搏開始而下降^［8］。二維彩色多普勒及組織多普勒評價左室收縮和舒張功能的指標(biāo)僅VVI模式下SV有明顯下降，說明急性期心肌可以通過收縮力和血流灌注儲備代償這種失同步對心功能的影響，一定程度上維持血流動力學(xué)穩(wěn)定，然而由于VVI模式既喪失了左室的同步性、又喪失了房室同步性，疊加效果對整體血流動力學(xué)影響超出了心臟代償范圍，從而導(dǎo)致SV的下降。

總之，本研究表明采用RT-3DE和TDI技術(shù)可客觀準(zhǔn)確地評價永久起搏患者左室收縮同步性及心功能，研究結(jié)果對臨床醫(yī)師如何為起搏患者選擇合理的起搏模式起到了一定的指導(dǎo)作用。

參 考 文 獻(xiàn)

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