二維斑點追蹤成像評價肥厚型心肌病左心室短軸舒張功能及同步性臨床研究

劉敏 田新橋 左蕾 周娟 王珍 付定虎 劉麗文

●論 著

二維斑點追蹤成像評價肥厚型心肌病左心室短軸舒張功能及同步性臨床研究

劉敏 田新橋 左蕾 周娟 王珍 付定虎 劉麗文

目的 應用二維斑點追蹤成像（2D-STI）分析肥厚型心肌病（HCM）患者的左心室短軸局部舒張功能及運動同步性。方法 HCM患者（HCM組）33例，對照組32例。獲取左心室短軸二尖瓣水平與乳頭肌水平連續三個心動周期的二維灰階動態圖像，應用2D-STI分別測量各節段徑向、周向的舒張早期、晚期應變率峰值（SRe-R、SRa-R、SRe-C、SRa-C）及達峰時間，并計算左心室短軸12節段徑向及周向的舒張早期、晚期應變率達峰時間標準差（TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRC-SD），比較兩組上述參數。結果 與對照組比較，HCM組左心室各節段SRe-R均顯著降低（均P＜0.01），絕大多數節段SRe-C顯著減低（P＜0.05或0.01），部分節段SRa-R、SRa-C減低（P＜0.05或0.01）。HCM組的TESRR-SD、TESRC-SD明顯增大（均P＜0.01），TASRR-SD、TASRC-SD雖較對照組有增大趨勢，但無統計學意義（P＞0.05）。結論 HCM患者左心室存在舒張功能減低及室壁運動不同步，2D-STI可以準確地定量評價其左心室局部舒張功能及室壁運動同步性。

超聲心動描記術 肥厚型心肌病 心室功能 斑點追蹤成像

【 Abstract】 Objective To evaluate left ventricular short axis regional myocardial diastolic function and synchrony in patients with hypertrophic cardiomyopathy(HCM)by two-dimensional speckle tracking imaging (2D-STI). Methods Thirty-three patients with HCM and 32 healthy subjects were enrolled in this study.The dynamic images of left ventricular parasternal short axis mitral view and papillary view were obtained by two-dimensional echocardiography in three consecutive cardiac cycles.The radial,circumferential peak strain rate of early and late of diastole(SRe-R,SRa-R,SRe-C and SRa-C)at each segment of the left ventricular short axis mitral levels and papillary levels were measured.The peak time of early and late diastolic radial,circumferential strain rate(TESRR,TASRR,TESRC,TASRC)were measured from the start point of QRS wave of electrocardiogram．The left ventricular segmental standard deviation (TESRR-SD,TASRR-SD,TESRC-SD,TASRC-SD)was calculated. Results Compared with normal controls,SRe-R of all segments were significantly decreased in HCM group(P＜0.01),SRe-C of most segments were significantly decreased in HCM group(P＜0.05 or 0.01)and SRa-R and SRa-C of some segments were decreased in HCM group(P＜0.05或0.01).TESRR-SD and TESRC-SD were significantly higher in patients with HCM than those in normal controls(P＜0.01).TASRR-SD and TASRC-SD tended to be higher in patients with HCM than those in normal controls,but the difference was significant(P＞0.05). Conclusion The regional diastolic function of left ventricular in patients with HCM is damaged,and synchronism exists in patients with HCM and all these can be accurately and quantitative1y evaluated by 2D-STI.

【 Key words】 Echocardiography Hypertrophic cardiomyopathy Ventricular function Speckle tracking imaging

肥厚型心肌病（HCM）典型的病理改變為心肌細胞肥厚、排列紊亂及心肌間質纖維化，可導致左心室舒張功能異常及室壁運動不同步。以往多采用組織多普勒技術評價HCM患者的舒張功能，但是這種技術存在角度依賴性，限制了其對所有節段心肌運動參數的評估。二維斑點追蹤成像技術（2D-STI）是新近發展起來的一種定量評價心肌功能及心肌運動同步性的新技術，優于組織多普勒技術，沒有角度依賴性，不僅可以在心室長軸定量評價心肌力學參數，還可在短軸方向評價心肌徑向及周向運動參數，全面準確地評價心肌舒張功能及運動協調情況[1]。本研究旨在探討2D-STI技術評價HCM患者局部舒張功能及運動同步性的臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2012-02—08在第四軍醫大學西

京醫院就診的HCM患者33例（HCM組），其中男23例，女10例，年齡14～69（44.1±16.9）歲。納入標準：左心室壁非對稱性肥厚，室間隔厚度（IVS）≥1.5cm，且IVS/左心室后壁厚度（LVPW）＞1.3。排除標準：單純心尖肥厚型心肌病，高血壓、冠心病以及瓣膜病等因素引起的繼發性心肌肥厚。選擇32例同期健康體檢者為對照組，其中男22例，女10例，年齡25～65（41.7±11.0）歲。經體檢、胸部X線、心電圖及超聲心動圖檢查除外明顯心臟疾患。所有受檢者均為竇性心率。兩組性別、年齡差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 檢測方法 采用荷蘭Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率2.0～3.5 MHz，配備具有STI分析軟件的Qlab 8.1工作站。所有受檢者均采用左側臥位，平靜呼吸，同步記錄心電圖。然后獲取胸骨旁左心室短軸二尖瓣水平、乳頭肌水平的連續三個心動周期二維灰階動態圖像，存盤以備分析。

1.2.2 數據分析 啟用Qlab 8.1脫機分析軟件，準確描記左心室內外膜，調整取樣區厚度，分析軟件按二尖瓣水平、乳頭肌水平將左心室短軸各壁分為12節段，獲得各節段徑向及周向的應變率曲線。測量各節段舒張早期、舒張晚期徑向應變率峰值（SRe-R、SRa-R）及達峰時間（TESRR、TASRR），舒張早期、晚期周向應變率峰值（SRe-C、SRa-C）及達峰時間（TESRC、TASRC），并計算12節段達峰時間標準差（TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRCSD）作為左心室心肌舒張不同步的指標。為了消除不同受檢者心率不同的影響，以上時間參數均除以該受檢者心動周期時間（R-R間期）以標化，以百分數表示。整個測量過程均由同一人完成，測值取3個心動周期的平均值。若顯示追蹤不滿意，可重新勾畫心內膜或手動調整軟件給出的感興趣區范圍。為了減低測量誤差，二維圖像顯示欠佳者放棄測量。兩組受檢者共計780節段，獲得滿意徑向及周向應變率曲線共719節段，所入選對象追蹤滿意率92%。

1.3 觀察指標 記錄并比較兩組常規超聲心動圖各指標：IVS、LVPW、左心房收縮末期內徑（LAESd）、左心室舒張末期內徑（LVEDd）；二尖瓣口血流頻譜舒張早期峰速（E）和舒張晚期峰速（A），計算E/A；以組織多普勒模式測量二尖瓣環室間隔側的舒張早期和晚期峰值（Em、Am），并計算Em/Am，E/Em；左心室射血分數（LVEF），比較兩組局部舒張功能指標（SRe-R、SRa-R、SRe-C、SRa-C）、左心室心肌舒張期同步性參數（TESRR-SD、TASRRSD、TESRC-SD、TASRC-SD）。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0統計軟件，正態分布的計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。

2 結果

2.1 兩組常規超聲心動圖指標比較 見表1。

表1 兩組常規超聲心動圖指標比較

由表1可見，兩組LVEDd、A峰、Am及LVEF差異均無統計學意義（均P＞0.05）。與對照組相比，HCM組IVS和LVPW明顯增厚，LAESd明顯增大，E峰、Em及Em/ Am明顯減低，E/A值減低，E/Em明顯升高（均P＜0.05或0.01）。

2.2 兩組局部舒張功能指標的比較

2.2.1 兩組左心室短軸12心肌節段SRe-R及SRa-R的比較 見表2。

由表2可見，與對照組比較，HCM組左心室二尖瓣水平及乳頭肌水平各節段SRe-R顯著降低，差異均有統計學意義（均P＜0.01）；而HCM組與對照組的SRa-R比較，除左心室二尖瓣水平及乳頭肌水平前間隔減低外，其余節段差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表2 兩組左心室短軸12心肌節段SRe-R及SRa-R的比較（s-1）

2.2.2 兩組左心室短軸12心肌節段SRe-C及SRa-C的比較 見表3。

表3 兩組左心室短軸12心肌節段SRe-C及SRa-C的比較（s-1）

由表3可見，與對照組比較，HCM組左心室二尖瓣水平及乳頭肌水平絕大部分節段SRe-C均顯著降低（P＜0.05或0.01）；而兩組SRa-C比較，除左心室二尖瓣水平的前間隔及前壁、乳頭肌水平下壁減低外，其余節段差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

2.3 兩組左心室心肌舒張期同步性參數的比較 見表4，圖1。

與對照組比較，HCM組TESRR-SD、TESRC-SD均顯著增大（均P＜0.01），TASRR-SD、TASRC-SD雖有增大趨勢，但差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表4 兩組左心室同步性參數的比較（%）

圖1 左心室胸骨旁短軸徑向應變率曲線。兩組相比應變率曲線排列不規則，達峰時間不一致（A：對照組；B：HCM組）

3 討論

左心室心肌由縱行和環行肌纖維組成，即由心內膜與外膜下的螺旋形肌束和中層的環形肌束組成，心內膜下和心外膜下心肌運動主要引起左心室長軸方向的運動，而短軸方向的運動主要由中層環形肌的運動引起。2D-STI以高幀頻二維灰階圖像為基礎，逐幀追蹤聲學斑點的的信息，計算出心肌運動軌跡，定性、定量地的評價心肌運動相關參數，它不同于組織多普勒技術，沒有角度依賴性且不受周圍節段心肌及心臟整體運動的影響，不僅可以評價心肌細胞在縱軸方向上的運動，也可以檢測短軸切面徑向、周向及旋轉方向上的形變，且重復性和準確性較高，因而比多普勒技術更能真實地反映心肌運動。

HCM是由心臟肌節蛋白基因突變引起的常染色體顯性遺傳病[2]，組織學研究顯示，HCM患者心肌細胞肥大，心肌排列紊亂，心肌間質性纖維化，壁內冠狀動脈基質肥厚或異常增生，這些病變廣泛存在于肥厚與非肥厚節段，心肌纖維化明顯處形成肉眼可觀察的瘢痕[3-4]。上述心肌病理改變造成左心室弛緩功能受損、順應性下降，左心室舒張末壓增高，舒張功能明顯受損。以往有研究結果發現，HCM患者彌漫性心肌纖維化的改變與左心室舒張功能異常密切相關[5]。本研究常規超聲測量結果顯示，與對照組比較，E峰、E/A、Em、Em/Am及E/Em均減低，說明HCM患者左心室整體舒張功能減低，而反映整體舒張晚期功能的A峰增高，Am減低，但與對照組比較差異無統計學意義。其中Em是組織多普勒常用的檢測心臟舒張功能的指標，Em降低，E/Em升高提示心肌弛緩功能減低，左心室充盈壓升高[6]。本研究斑點追蹤成像應變率測量結果發現，HCM組左心室短軸各節段SRe-R均顯著降低，SRe-C在左心室短軸絕大部分節段顯著降低，SRa-R及SRa-C僅在部分節段顯著減低。綜上說明HCM患者左心室心肌弛緩功能及順應性均不同程度減低，肥厚節段及非肥厚節段均受累，且弛緩功能受損較廣泛，弛緩功能受損較心肌僵硬度的增加更為嚴重，與以往其他研究結果相似[7]。此外還說明，與常規超聲舒張功能指標比較，斑點追蹤應變率成像技術更能敏感地檢測出局部心肌功能受損情況。

為了研究HCM患者左心室舒張運動同步性情況，本研究還測量了左心室短軸12節段TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRC-SD，結果顯示TESRR-SD、TESRC-SD較對照組顯著增大，表明HCM患者存在左心室心肌舒張運動不同步，可能與HCM患者左心室肥厚程度及分布不均、心肌排列紊亂程度不同及肥厚心肌缺血等有關。這些病理改變共同導致各心肌節段不均勻性的舒張，從而導致心肌舒張運動不同步。本研究還發現，HCM患者TASRR-SD、TASRC-SD也較對照組增大，但差異無統計學意義，顯示HCM左心室心肌舒張運動不同步在舒張早期較舒張晚期明顯或出現較早，分析其原因，可能與舒張早期運動是由心肌主動松弛產生，而舒張晚期則是心房收縮導致心室被動充盈有關，也說明HCM患者的遲緩功能受損較嚴重。

綜上所述，HCM患者左心室存在舒張功能減低及室壁運動不同步，尤以左心室弛緩功能受損為甚。傳統超聲測量左心室舒張功能具有局限性，易受多種因素影響，2DSTI技術克服了角度依賴性，能從徑向與圓周方向上分析左心室局部室壁運動，在評價HCM患者左心室短軸局部舒張功能及運動同步性方面具有重要的臨床應用價值。

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Evaluation of short axis regional diastolic function and synchronism of left ventricle in patients with hypertrophic cardiomyopathy by two-dimensional speckle tracking imaging

LIU Min，TIAN Xinqiao，ZUO Lei,et al.
Department of Ultrasonography，Xijing Hospital, Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China

2013-08-13）

（本文編輯：馬雯娜）

國家國際科技合作專項項目（2014DFA31980）；陜西省國際科技合作項目（2013kw33-03）；陜西省社發攻關項目（2012k15-01-03）

710032 西安，第四軍醫大學西京醫院超聲科（劉敏、左蕾、劉麗文，劉敏為溫州醫科大學附屬第二醫院超聲科在職研究生）；溫州醫科大學附屬第二醫院超聲科（田新橋、王珍、付定虎）；嘉興市第一醫院超聲科（周娟）

劉麗文，E-mail：liuliwencrt@hotmail.com