應變延遲指數對心臟再同步治療患者術后反應的評估

陸娟 戴敏 錢大鈞 高怡 王如興

·論著·

應變延遲指數對心臟再同步治療患者術后反應的評估

陸娟 戴敏 錢大鈞 高怡 王如興

目的 探討斑點追蹤成像應變延遲指數（strain dyssynchrony index，SDI）對心臟再同步治療（cardiac resynchronization therapy，CRT）患者術后反應的評估價值。方法 采用常規超聲心動圖、組織多普勒成像和斑點追蹤成像測定25例CRT治療患者術前及術后6個月左室同步性和左室收縮功能。長軸SDI、徑向SDI和圓周SDI分別通過左室長軸、徑向和圓周應變峰值與收縮末期峰值差值之和的平均值計算得出；同時評估術前及術后6個月患者心功能的變化，CRT臨床有反應定義為術后6個月心功能分級改善1級以上，CRT超聲心動圖有反應定義為術后6個月左室收縮末期容積減少≥15%。結果 在評估CRT患者術后反應的3種SDI中，徑向SDI≥6.6%時，預測CRT有反應的敏感性為82%，特異性為83%，曲線下面積0.88（P＜0.001）；圓周SDI≥3.2%和長軸SDI≥3.5%時，預測CRT有反應的曲線下面積分別為0.78和0.76（P＜0.05）。3種SDI均陽性預測CRT有反應率為100%，且它們均與左室收縮末期容積減少相關。結論 徑向SDI能較好地預測CRT患者術后反應，而聯合使用3種SDI更能準確評估CRT患者術后的反應。

心臟再同步治療；應變延遲指數；斑點追蹤成像；心室不同步；心力衰竭

心臟再同步治療（cardiac resynchronization therapy，CRT）已廣泛應用于臨床，研究表明CRT可緩解左室不同步患者的心力衰竭癥狀，從而提高患者的生活質量；但即使完全用CRT治療Ⅰ類適應證的心力衰竭患者，治療后仍有20%～30%的患者無反應［1］。因此，術前如何客觀準確地評估患者的心室同步性，提高CRT術后患者有反應比例具有重大臨床意義［2－3］。斑點追蹤成像（speckle tracking imaging，STI）具有無聲束角度限制及不受心肌節段影響的優點，可從縱向、徑向和環向多角度、全方位分析心室各節段的室壁運動，故可準確評估CRT治療患者術后的反應。近年來研究表明，在STI評估CRT療效時，應變延遲指數（strain dyssynchrony index，SDI）可能具有較大價值。本研究從STI的縱向、徑向和環向3方面聯合評估CRT的療效，以探討SDI對CRT患者術后反應的評估價值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

25例行CRT的擴張型心肌病患者，男17例，女8例，年齡49～82歲，平均（62.5±11.2）歲；均符合CRT治療的Ⅰ類適應證，即經合理藥物治療后仍有嚴重心力衰竭癥狀，心功能Ⅲ～Ⅳ級，左室射血分數（LVEF）≤35%，QRS時限＞120 ms。所有患者術前及術后6個月均采用常規超聲心動圖、組織多普勒成像和STI測定左室同步性和左室收縮功能。

1.2 儀器和方法

1.2.1 常規超聲心動圖檢查 采用GE Vivi7彩色多普勒超聲儀，二維心臟探頭頻率2.0～3.5 MHz，配有PAC分析軟件。所有受檢者均采取左側臥位，同步記錄心電圖，幀頻（75±8）幀／s。圖像采集過程中提醒患者盡量平穩呼吸，以獲得完整的二維、彩色脈沖多普勒超聲圖像；采用Simpson法在心尖四腔及兩腔觀測定左室收縮末容積（LVESV）和左室舒張末容積（LVEDV），計算LVEF；采用多普勒定量和半定量評估二尖瓣返流。獲取并儲存清晰的心尖兩腔觀、四腔觀、左室長軸觀和胸骨旁左室短軸二尖瓣水平、乳頭肌及心尖水平的連續3個心動周期圖像。所有資料儲存于硬盤內，圖像均以源格式拷貝至工作站上進行脫機分析。測量采用盲法，由2位經驗豐富的主治醫師完成，數據取兩者的平均值。

1.2.2 組織多普勒圖像采集和測量參數 調整增益、色彩等參數，設置扇區大小和深度等，使幀幅＞100幅／s，以盡可能高的幀幅，于呼氣末采集左室心尖兩腔及四腔觀切面所需要的彩色編碼組織多普勒超聲圖像，超聲多普勒方向與分析的心肌運動方向盡量保持直線。應用PAC分析軟件，將取樣容積置于室間隔和左室側壁的基底部，獲取時間－速度曲線。測量達峰時間（Ts），即從QRS波起點到室壁達到最大運動所用的時間。間隔與側壁的達峰時間之差（Ts－SD），即Yu指數［4］，Yu指數≥32ms定義為室內不同步。

1.2.3 斑點追蹤圖像分析及參數測量 應用工作站分析軟件進行分析，通過主動脈瓣血流頻譜確定主動脈瓣開放與關閉的時間點，依據軟件手動勾畫心內膜，軟件自動給出所追蹤心肌節段的應變曲線、應變峰值和達峰時間。①分析測量自心電圖QRS波起點至左室在心尖長軸觀上的收縮期縱向應變達峰時間及胸骨旁短軸上的收縮期徑向和環向應變達峰時間，同時測量各節段應變值，計算左室收縮期縱向、徑向和環向應變達峰時間標準差（Tssl－SD，Tssr－SD，Tssc－SD）及節段達峰時間最大差值（Tssl－Dif，Tssr－Dif，Tssc－Dif），以左室短軸觀乳頭肌水平前間隔和后壁的徑向應變達峰時間之差（ΔT）≥130 ms作為左室收縮不同步標準［5］。②分別計算18節段縱向應變峰值、6節段徑向應變峰值以及6節段環形應變峰值與主動脈瓣關閉點對應的收縮末期應變差值之和作為SDI，取其平均值（圖1），并分別以長軸延遲指數（LSDI）≥3.5%、徑向延遲指數（RSDI）≥6.6%和圓周延遲指數（CSDI）≥3.2%作為左室不同步指標。

圖1 長軸、徑向和圓周應變曲線及應變延遲指數的計算Fig.1 Longitudinal，radial and circum ferential strain cu rves and SDI calculation

1.2.4 室間不同步參數的測量 通過采集肺動脈和主動脈的脈沖多普勒頻譜，以QRS波起點分別至主動脈或肺動脈頻譜起始的時間，即主動脈或肺動脈射血前期時間，兩者的差值≥40 ms提示室間不同步［6］。

1.3 統計分析

使用SPSS 17.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差（ˉx±s）表示，縱向、徑向和圓周三者之間的比較采用方差分析，兩兩比較采用q檢驗；有反應組和無反應組之間比較采用成組t檢驗，CRT治療前后組內比較采用配對t檢驗，率的比較用卡方檢驗或精確概率法，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CRT有反應和無反應患者術前的一般情況及超聲心動圖特征

CRT臨床有反應定義為術后6個月NYHA心功能分級改善1級以上；CRT超聲心動圖有反應定義為術后6個月左室收縮末期容積減少≥15%。25例患者中有反應者18例（72%），無反應者7例（28%）。兩組患者的性別、年齡、心率、NYHA心功能分級、LVESV、LVEDV、LVEF及二尖瓣返流容積差異均無統計學意義（P＞0.05），CRT有反應組相對于無反應組的室內機械延遲較明顯，差異有統計學意義（P＜0.05），STI評估的應變達峰時間差及LSDI、RSDI和CSDI差異均有統計學意義（P＜0.05），而兩組所測Yu指數差異無統計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 心臟再同步治療有反應和無反應患者術前的一般情況及超聲心動圖特征Tab.1 Baseline and echocardiography characteristics for patientswith and without response before CRT procedures

2.2 評估CRT的單個不同步參數的比較

本研究中，LSDI≥3.5%，RSDI≥6.6%和CSDI≥3.2%均可預測CRT術后療效，尤其是RSDI，而傳統不同步指數中以室間機械延遲≥40 ms、Yu指數≥32ms以及ΔT≥130ms作為不同步標準預測CRT療效，其特異性和敏感性均較低（表2）。

表2 評估心臟再同步治療單個不同步參數的比較Tab.2 Com parison of individual dyssynchronous parameters in evaluating CRT

2.3 有反應組和無反應組CRT前后SDI的對比

CRT前后有反應組LSDI、RSDI和CSDI分別為（4.5±1.2）%vs.（2.7±1.2）%，（P＜0.001）；（9.9± 4.2）%vs.（3.7±2.6）%，（P＜0.001）；（4.4± 1.7）%vs.（2.5±1.5）%，（P＜0.001）。CRT前后無反應組LSDI、RSDI和CSDI分別為（2.9±1.3）% vs.（2.9±1.0）%，（P＞0.05）；（4.3±2.3）%vs.（3.6±2.2）%，（P＞0.05）；（2.4±1.2）%vs.（2.2± 1.4）%，（P＞0.05）。

2.4 單個與聯合SDI對CRT術后療效預測的比較

在18例CRT有反應患者中，8例（44%）LSDI、RSDI和CSDI均達到界值（LSDI≥3.5%、RSDI≥6.6%和CSDI≥3.2%），預測CRT術后有反應率為100%。達到上述2個SDI界值的有反應患者4例（22%），預測CRT術后有反應率為84%。三者中有一個或均沒達到上述界值時，預測CRT術后有反應率分別為42%和22%。

3 討論

在評價CRT術前和術后心室同步性時，以往多采用組織多普勒超聲心動圖，即通過測定組織多普勒心尖長軸切面組織速度差值來評估心室收縮同步性，然而由于CRT術后心室收縮機械不同步受電極放置位置、瘢痕心肌和存活心肌數量等許多因素影響，故僅采用組織多普勒評估CRT術后心室收縮同步性，其價值有待商榷；最近大型臨床試驗PROSPECT［7］同樣證明了采用組織多普勒評估心室同步性具有較大的局限性，因此，臨床上需要一種相對全面而又簡單的評估心室同步性和心功能的方法，以盡量減少CRT術后無反應患者的數量。

近年來，STI技術逐漸應用于心室同步性和心功能的評估［8－11］。Lim等［9］報道運用STI技術測定LSDI，并據此分析左室同步性和心功能，結果表明LSDI預測CRT術后反應的敏感性為95%，特異性為83%，且與心室逆重構相關，提示LSDI可較好地預測CRT患者術后療效。但研究不足的是作者僅采用STI技術測定LSDI，尚未同時對RSDI和CSDI進行研究，而RSDI和CSDI評估心室同步性是否優于LSDI以及3種SDI聯合測定對評估CRT患者心室同步性和心功能是否具有更高的敏感性和特異性均需進一步研究。

本研究對采用STI技術分別測定CRT患者術后長軸、徑向和圓周3種SDI的變化，即LSDI、RSDI和CSDI的變化并聯合評估CRT術后反應，同時與傳統評估CRT同步性指數進行比較，結果表明在單個SDI中，RSDI最能預測CRT患者術后反應，而LSDI、RSDI和CSDI聯合運用更能進一步提高對CRT患者術后同步性和療效的預測；在與傳統評估CRT同步性的Yu指數、室間不同步指數（IVD）和左室徑向應變達峰時間之差（ΔT）進行比較時發現，SDI預測CRT術后反應的曲線下面積、敏感性和特異性均優于傳統評估指數。

由于心臟是三維立體結構，心力衰竭時心肌形變通常在徑向、圓周和長軸上均會發生變化，故單獨徑向、圓周或長軸檢查提供的信息存在局限性；STI的優勢是它在普通灰階成像的基礎上獲得，克服了組織多普勒角度依賴的缺陷，可允許在LSDI、RSDI和CSDI 3種模式下對心室同步性進行評估，且受心率影響小，故與組織多普勒相比能更全面有效地評估心室同步性。

本研究還運用頻譜多普勒測量主動脈關閉時作為收縮末期取點，時間較為固定，而Lim等［9］研究以運用整體應變峰值點作為收縮末期時間；由于同一患者徑向、圓周和長軸的應變曲線不同，故可能出現誤差。另一方面，Lim等［9］研究LSDI時，計算需要特殊軟件，而本研究的SDI采用整體應變峰值與收縮末期應變峰值差值之和的平均值計算獲得，故不需要任何特殊軟件分析，方法較為簡單實用。本研究的主要局限性是研究樣本量較小，可能需要多中心大樣本研究才能得出更準確的結論。

總之，SDI尤其是RSDI能較好地預測CRT患者術后反應，而3種SDI聯合使用更能準確評估CRT患者術后的反應。

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Effects of strain dyssynchrony index on response evaluations in patients with cardiac resyn- chronization therapy postoperatively

Lu juan，Daimin，Qian dajun，Gao yi，Wang ruxing
（Heart Center，Wuxi People’s Hospital Affiliated to Nanjing Medical University，Wuxi Jiangsu 214023，China）

Objective To investigate the effects of strain dyssynchrony index（SDI）on response evaluations in patientswith cardiac resynchronization therapy（CRT）postoperatively.M ethods The synchrony and systolic function of left ventricle of 25 patientswith CRT were evaluated with conventional echocardiography，tissue Doppler imaging and speckle tracking imaging before and 6 months after CRT procedure respectively.The longitudinal，radial and circumferential SDIwas calculated as the average sum of difference between the corresponding peak strain and end-systolic peak respectively.Meanwhile，changes in patients’heart function before and 6 months after CRT procedure were also assessed according to clinical and echocardiographic performance.Response to CRT in clinic was defined as improvementofmore than 1 class in heart function grade.Response to CRT in echocardiography was defined as reduction in left ventricular end-systolic volume≥15%6months after CRT.Results Among the 3 SDI，radial SDI≥6.6%was the best predictor of response to CRT，with sensitivity of83%，specificity of 83%，and an area of 0.88 beneath the curve（P＜0.001）.Circumferential SDI≥3.2%and longitudinal SDI≥3.5%were also found to be predictive of response to CRT，with areas of0.78 and 0.76 beneath the curve，respectively（P＜0.05）.The rate of response to CRT in patientswith 3 positive SDIswas100%.Moreover，radial，circum ferential and longitudinal SDIat baseline were correlated with reduction of left ventricular end-systolic volume.Conclusion The radial SDIcan well predict patients’response to CRT postoperatively，whereas a combination of3 SDIproves to bemore accurate.

cardiac resynchronization theraphy；strain dyssynchrony index；speckle tracking imaging；ventricular dyssynchrony；heart failure

R541.6

A

1008－0740（2014）03－0157－06

2014－04－03）

（本文編輯：李政萍）

10.13308／j.issn.1008－0740.2014.03.002

國家自然科學基金（81070157、81370303）；江蘇省自然科學基金（BK2011179）；江蘇省人事廳“六大人才高峰”第七批高層次項目（006）；江蘇省醫學重點人才資助項目（RC201134）

214023江蘇無錫，南京醫科大學附屬無錫市人民醫院心臟中心

陸娟，副主任醫師，主要從事心臟超聲的臨床研究。

王如興，E-mail：ruxingw＠aliyun.com