二維斑點追蹤技術評價房間隔缺損伴肺動脈高壓患者封堵術后的右室功能變化

陳紀昀，袁建軍，朱好輝，魏常華

（1.鄭州大學第一附屬醫院超聲科，河南 鄭州 450052；2.河南省人民醫院超聲科，河南 鄭州 450003）

房間隔缺損（Atrial septal defect，ASD）是最常見的先天性心臟病之一，繼發孔型ASD占所有ASD的60%～70%，ASD的病理生理特點是長期房水平的左向右分流導致肺動脈高壓，若不經治療，長期肺動脈壓力升高最終會導致右心室功能衰竭。介入封堵術治療ASD是目前比較成熟的治療方法之一，可矯治患者的解剖畸形，糾正血流動力學的紊亂。如及時手術可以阻止病變繼續發展，并降低肺動脈壓力，可改善右心室功能。因此術前準確評價ASD患者的心室功能尤其是右心室功能對于選擇手術時機尤為重要，而術后右心功能的變化對預后判斷也具有重要意義。本研究目的是探討應用二維斑點追蹤成像技術（Speckle tracking imaging，STI）評價ASD伴肺動脈高壓患者封堵術后的右室功能變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象

ASD組：2010年12月—2011年7月在河南省人民醫院成功施行介入封堵術的ASD患者30例，均為繼發孔型，男12例，女18例，年齡16～44歲，平均（31.1±8.26）歲。缺損直徑 1.0～3.7（1.9±0.6）cm。30例ASD患者均伴有不同程度肺動脈高壓，其中伴有輕度肺動脈高壓者9例，伴有中度肺動脈高壓者17例，伴有重度肺動脈高壓者4例。肺動脈收縮壓用三尖瓣反流法估測，即肺動脈收縮壓=三尖瓣反流最大壓差+右房壓。將右房壓設為10mmHg（1mmHg=0.133 kPa）。納入肺動脈高壓標準依據歐洲心臟病學會2004年診斷標準，即靜息狀態下肺動脈收縮壓大于30mmHg[1]。 輕度：35～49mmHg；中度：50～69mmHg；重度：≥70 mmHg。所有入選病例均排除肺動脈狹窄、右室流出道狹窄、三尖瓣器質性病變和重度三尖瓣反流，不伴有明顯右向左分流及其他肺部疾病。所有ASD患者均為竇性心律，并排除其他先天性心臟病和異位心率。

正常對照組：隨機挑選經體檢、心電圖、胸片及超聲心動圖檢查證實無心肺疾病的健康人31例，其中男 12例，女 19例，年齡 18～45歲，平均（31.6±8.34）歲，兩組間性別、年齡匹配。

1.2 儀器與方法

采用Philips IE33超聲診斷儀，使用S5-1探頭，頻率1～5 MHz。ASD組患者于術前3 d和術后一周分別進行經胸超聲心動圖檢查。囑受檢者左側臥位，同步監測心電圖，平靜呼吸以減少呼吸幅度對圖像質量的影響。二維超聲測量各房室腔內徑、三尖瓣返流面積及壓差，并計算肺動脈收縮壓（PASP），采集并儲存具有3個完整心動周期的心尖四腔二維灰階動態圖像（幀頻>100幀/s）。脫機后，啟動Qlab 7.1應變分析軟件，在動態二維圖像收縮末期心內膜邊界最清晰時手動勾畫右心室心內膜邊界，軟件自動生成感興趣區，手動調節感興趣區的寬度使之與室壁厚度一致，運行程序后軟件可自動逐幀追蹤感興趣區內的心肌運動[2]。滿足追蹤評分后即可得出右室游離壁各節段的應變和應變率曲線，測量并記錄右室游離壁基底段、中間段收縮峰值應變（￡）、收縮峰值應變率（SRs）、舒張早期峰值應變率（SRe）、舒張晚期峰值應變率（SRa）。

1.3 統計學方法

使用SPSS 13.0統計軟件。所有計量資料均用均數±標準差（）表示，ASD組術前與正常對照組的各參數比較采用成組設計的兩樣本均數t檢驗；ASD組術前、術后各參數比較采用配對t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

ASD組患者右室游離壁基底段、中間段的￡、SRs、SRe、SRa均低于正常對照組，差異具有統計學意義（P<0.05），見表 1。

ASD患者術后一周與術前相比，右室游離壁基底段、中間段的￡、SRs、SRe及 SRa數值明顯增加，差異具有統計學意義（P<0.05），見表2。右心房（RA）、右心室（RV）及PASP數值明顯減小，差異有統計學意義（P<0.05），見表3。

表1 ASD組與正常對照組右室游離壁基底段、中間段二維應變參數比較

表2 ASD患者手術前后右室游離壁基底段、中間段各二維應變參數比較

表3 ASD患者手術前后各房室腔大小及PASP比較

3 討論

右室構型的分析在評價右室功能方面尤為重要，然而由于右心室幾何形態復雜和不對稱，右室流入道與流出道不在同一水平和方位，較難準確地評價右心功能。近年來組織多普勒應變和應變率成像技術廣泛用于評估左心室和右心室功能，但其存在角度依賴性的問題，不能準確反應心肌形變。STI是實時追蹤心肌內回聲斑點的空間運動，相鄰2個斑點間距離的相對改變就反映了局部心肌的形變（即二維應變和應變率）[3]。二維應變技術，通過逐幀追蹤感興趣區內小于入射超聲波長的細小結構在心動周期中產生的散射斑點信息，標測同一位置心肌的運動軌跡，從而反映心肌組織的舒縮形變，進而得出組織速度、位移、應變和應變率等參數。STI無角度依賴性，理論上可更準確、客觀定量心肌功能[4-5]。因此應用STI評價右室游離壁功能可彌補組織多普勒應變和應變率成像技術的不足。

本研究目的是應用STI評價ASD伴肺動脈高壓患者封堵術前后的右室功能變化。由于右心室游離壁心肌主要由縱行心肌纖維組成，約占70%，因而定量評價右心室功能時，長軸方向上的形變尤為重要[6]，有研究表明右心室游離壁基底段在右心室收縮中發揮重要作用，而心尖段發揮的作用較小[7]。ASD時，右心房壓力低于左心房，大量左心房血液經右心房、右心室進入肺動脈，當肺循環血量超過肺血管床容量限度時，可出現容量性肺動脈高壓，此時肺動脈壓主要由血容量增多引起。行封堵術可矯治ASD所致的心內畸形和血流動力學異常，阻斷左向右分流，肺循環血量減少，肺動脈壓力下降。本研究通過對伴肺動脈高壓的ASD患者與健康成人的右心室游離壁基底段、中間段的￡、SRs、SRe及SRa對比研究發現：ASD組右心室游離壁基底段、中間段的￡、SRs、SRe及SRa顯著低于健康對照組，這與國內外學者對肺動脈高壓患者的右心室功能研究結論相一致[8-10]。ASD的早期肺動脈高壓主要與右心室容量負荷增加有關，但隨著病情的發展，肺動脈高壓導致右心室后負荷增加，右心室發生代償性重構，心肌細胞長度隨之增加，心內膜下廣泛間質纖維及血管周圍纖維增生[11]。由于右心室室壁對于壓力負荷的承受力較差，肺動脈壓力的升高破壞了正常肺動脈內低阻力、低壓力狀態，長期的壓力負荷會使右室壁出現不同程度的增厚及右心室的擴張，右心室心肌纖維收縮阻力增加，心肌收縮舒張功能受損，功能減低。本組患者封堵術后一周右室基底段、中間段￡、SRs、SRe及SRa較術前有所增加，這是由于封堵術矯正了解剖畸形，異常血流動力學發生改變，原分流造成增加的右室前負荷及肺循環血流量迅速減少，肺動脈壓力迅速減低，進而右心室后負荷減低，右心室心肌纖維收縮阻力減低，因而右室基底段、中間段￡、SRs、SRe及SRa也隨之增加，右心功能得以改善。

綜上所述，STI可準確、客觀地檢測、評價ASD患者術前、術后右心室功能的變化。本研究局限性在于右心室超聲透聲窗有限，因此僅在心尖四腔心切面觀察評價右心室縱向功能。且由于本組病人大多為輕中度肺動脈高壓，尚不足以將患者手術前后的二維應變參數與肺動脈高壓程度作相關分析，有待進一步深入研究。

[1]王秋芬，廖玉華.歐洲心臟病協會2004年肺動脈高壓診斷和治療指南簡介[J]. 臨床心血管病雜志，2005，21（6）：385-386.

[2]羅向紅，李朝軍，曹鐵生，等.超聲二維斑點追蹤顯像技術評價正常人左室心肌扭轉運動與心動周期時相關系的初步研究[J].第四軍醫大學學報，2008，29（15）：1431-1434.

[3]Leitman M,Lysyansky P,Sidenko S,et al.Two-dimension strain a novel software for real-time quantitative echocardiographic assessment of myocardial function[J].J Am Soc Echocardiogr,2004,17(10):1021-1029.

[4]韓偉，謝明星，王新房，等.超聲斑點追蹤成像技術評價高血壓患者左室心肌扭轉的初步研究 [J].中華超聲影像學雜志，2007，16（9）：737-741.

[5]Artis NJ,Oxborough DL,Williams G,et al.Two-dimensional strain imaging:a new echocardiographic advance with research and clinical applications[J].Int J Cardiol,2008,123(3):240-248.

[6]Antoine VB.Assessment of right ventricular function[J].Cardiopulmonary Monitoring,2009,15(10):254-260.

[7]童春，黎春雷，宋家琳，等.斑點追蹤評價正常成人右室長軸心肌形變能力[J]. 中國醫學影像技術，2007，23（11）：1641-1643.

[8]Dambrauskaite V,Delcroix M,CIau BP,et al.Regional right ventricular dysfunction in chronic pulmonary hypertension[J].J Am Soc Echocardiogr,2007,20(10):1172-1180.

[9]Pirat B,Marti L,McCulloch RDCS,et al.Evaluation of global and regional right ventricular systolic function in patients with pulmonary hypertension using a novel speckle tracking method[J].Am J Cardiol,2006,98(5):699-704.

[10]Borges AC,Knebel F,Eddicks S,et al.Right ventricular function assessed by two-dimensional strain and tissue Doppler echocardiography in patients with pulmonary arterial hypertension and effect of vasodilator therapy[J].Am J Cardiol,2006,98(4):530-534.

[11]You XD,Pu ZX,Peng XL,et al.Tissue Doppler imaging study of right ventricular myocardial systolic activation in subjects with pulmonary arterial hypertension[J].Chin Med J,2007,120(13):1172-1175.