超聲速度向量成像技術評價射血分數正常的RA患者左心室心肌收縮期力學功能

李華梅，景香香

海南省人民醫院 超聲科，海南 海口 570311

引言

類風濕性關節炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是一種全身性疾病，主要臨床特征是對稱性多關節炎，常常伴有多系統功能的損傷，而心臟是最常累及的重要臟器之一[1-3]，大部分類風濕性關節炎患者最終死于心血管疾病[4-5]。目前，導致類風濕性關節炎心血管病變的具體機制尚不清楚，可能與免疫系統功能絮亂和慢性炎癥相關[6]。目前，臨床上對于類風濕性關節炎患者并發心功能損傷主要依靠超聲心動圖等，但當患者出現射血分數下降時，心功能損傷往往已較嚴重。因此發展一種新技術，早期識別類風濕性關節炎患者心功能損害，具有重要意義。超聲速度向量成像技術可以對心肌運動進行實時追蹤，從而為臨床檢測患者心肌不同節段運動速度、方向等提供了途徑，在多個疾病中被證實該技術可以早期評價患者心功能損傷，可以早期為臨床醫生提供受損心肌各力學功能特征[7-11]。因此超聲速度向量成像技術在早期識別類風濕性關節炎患者早期心功能損傷可能有一定意義，但目前相關研究缺乏。本研究旨在探討超聲速度向量成像技術評價射血分數正常的RA患者左心室心肌收縮期力學功能的價值，為臨床早期識別射血分數正常的RA患者早期心肌功能損傷提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

自2016年1月至2017年1月，前瞻性收集我院收治的射血分數正常的類風濕關節炎患者。納入標準：① 類風濕性關節炎；射血分數≥50%；② 年齡≥18～65歲；③ 同意參與本研究。排除標準：① 合并惡性腫瘤、高血壓病甲狀腺功能不全或低下、高膽固醇血癥、糖尿病、肝腎等臟器功能不全、急性或慢性感染性疾病、貧血、心肺等其他臟器功能不全；② 無血栓性疾病和其他風濕免疫疾病；③ 不配合治療等各種原因導致無法完成本研究。研究期間，根據納入標準和排除標準，共納入類風濕性關節炎患者50例作為觀察組，同期收集50例健康成人作為對照組。觀察組男性21例，女性29例，年齡范圍為31～65歲，平均年齡為（48.12±8.24）歲，身體體重指數為 18.5～23.9 kg/m2，平均身體體重指數（21.72±1.26）kg/m2；對照組男性23例，女性27例，年齡范圍為30～65歲，平均年齡為（48.72±8.24）歲，身體體重指數為18.5～23.9 kg/m2，平均身體體重指數（21.72±1.26）kg/m2。兩組患者年齡、性別和身體體重指數等差異無統計學意義（P＞0.05）。所有患者均知情同意并簽署知情同意書，本研究通過醫院倫理委員會批準。

1.2 觀察指標

主要觀察指標包括基底段、中間段和心尖段的收縮期平均峰值速度、收縮期平均峰值應變、收縮期平均峰值應變率，次要指標包括左心射血分數、左室縮短率、脈沖多普勒檢測法檢測的E/A值、組織多普勒檢測法檢測的e/a值。

1.3 檢測方法

1.4 統計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統計分析，P＜0.05表示差異有統計學意義。兩組患者計量資料差異采用獨立樣本t檢驗分析。

2 結果

2.1 兩組患者常規心動圖結果比較

兩組患者左心射血分數（%）、左室縮短率、E/A值和e/a值等比較，差異均無統計學差異（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者動態心電圖檢查結果比較

2.2 兩組患者收縮期平均峰值速度比較

與對照組比較，觀察組患者基底段收縮期平均峰值速度顯著降低（P=0.014）；中間段收縮期平均峰值速度顯著降低（P=0.011）；心尖收縮期平均峰值速度顯著降低（P=0.011），見表2。

表2 兩組患者收縮期平均峰值速度比較

2.3 兩組患者收縮期平均峰值應變比較

與對照組比較，觀察組患者基底段收縮期平均峰值應變顯著增高（P=0.020）；中間段收縮期平均峰值應變顯著增高（P=0.001）；心尖段收縮期平均峰值應變顯著增高（P=0.013），見表 3。

表3 兩組患者收縮期平均峰值應變比較

2.4 兩組患者收縮期平均峰值應變率比較

與對照組比較，觀察組患者基底段收縮期平均峰值應變率顯著增（P=0.041）；兩組患者中間段、心尖段收縮期平均峰值應變率均無統計學差異（P＞0.05），見表4。

表4 兩組患者收縮期平均峰值應變率比較

2.5 影像學圖片介紹

RA患者第一心動周期中間段收縮期超聲圖，見圖1a：測得平均峰值速度（4.03±1.01）cm/s，平均峰值應變（-18.96±2.31）%，平均峰值應變率為（-1.58±0.45）s-1。RA患者第二心動周期基底段收縮期超聲圖，見圖1b：測得平均峰值速度（3.80±0.71）cm/s，平均峰值應變（-17.64±3.06）s-1，平均峰值應變率為（-1.81±0.45）%。RA患者第三心動周期心尖段收縮期超聲圖，見圖1c：測得平均峰值速度（2.16±0.71）cm/s，平均峰值應變（-15.21±3.01）s-1，平均峰值應變率為（-1.78±0.43）%。

圖1 應用超聲速度向量技術的類風濕性關節炎患者原始二維心臟三節段聲像圖

3 討論

類風濕性關節炎是一個全身性炎癥性疾病，常常累及心臟等重要器官，導致心功能下降的主要原因是動脈血管的炎癥導致的動脈粥樣硬化，增加心臟負擔，長期的病程即可導致心肌結構改變，左室收縮功能受損可能是心肌結構改變的主要原因，目前研究已經證實類風濕性關節炎患者心血管發病率顯著高于其他患者[12-13]。然而當患者出現心功能不全或射血分數下降時，心血管病變已較為嚴重，治療上極為困難，為此有必要尋找一種有效的方法早期檢測類風濕性關節炎患者早期心血管病變。

本研究在連續3個心動周期中，分別采集左心室短軸基底段、中間段、心尖段作為原始二維切面，運用超聲速度向量成像技術測得正常人和射血分數正常的類風濕性關節炎患者的收縮期平均峰值速度，平均峰值應變及應變率。結果顯示健康成人與射血分數正常的類風濕性關節炎患者相比，左心射血分數（%）、左室縮短率、E/A值和e/a值等均無統計學差異（P＞0.05）。而收縮期平均峰值速度顯著降低，而收縮期平均峰值應變、收縮期平均峰值應變率顯著增高。左心射血分數（%）、左室縮短率、E/A值和e/a值主要由超聲心動圖檢測，超聲心動圖是目前臨床上監測類風濕性關節炎患者心功能的主要手段。而收縮期平均峰值速度、收縮期平均峰值應變、收縮期平均峰值應變率則由超聲速度向量成像技術檢測，該檢測提示雖然類風濕性關節炎患者射血分數正常，但已經出現左心室收縮功能的下降，提示超聲速度向量成像技術檢測左心室收縮期力學功能，更有助于臨床識別類風濕性關節炎患者早期心功能損害。

傳統的二維超聲心動圖在評價心肌收縮功能時具有一定假陰性和假陽性，主要原因是異常的心肌運動與周圍心肌被動運動互相牽拉影響，且對心肌各節段的功能定量分析效能較低。超聲速度向量成像技術主要是根據斑點追蹤成像原理，不依賴多普勒原理，可以有效避免組織多普勒超聲對成像角度的依賴性，有利于降低誤差，是近年來發展的一種無創、定量分析組織運動信息的技術，目前主要被用于評估心血管力學結構。超聲速度向量成像技術可以有效反映各個方向的室壁運動，允許臨床醫師對心肌各個部分的力學功能進行追蹤，能更有效、更敏感地識別心功能不全早期出現的心肌受損癥狀，有望成為一種早期、無創、定量評價類風濕性關節炎患者局部心功能的方法。超聲速度向量成像技術不受心臟整體運動、心臟旋轉及相鄰心肌功能節段運動牽拉的影響，且無角度依賴性，精確性較高。目前已有少量研究證實了超聲速度向量成像技術在心功能檢測中的臨床價值，是研究的一個熱點問題[14-17]。

綜上所述，超聲速度向量成像技術有助于識別類風濕性關節炎患者早期心功能損害。

[參考文獻]

[1] Midtbo H,Semb AG,Matre K,et al.Disease activity is associated with reduced left ventricular systolic myocardial function in patients with rheumatoid arthritis[J].Ann Rheum Dis,2017,76(2):371-376.

[2] Logstrup BB,Masic D,Laurbjerg TB,et al.Left ventricular function at two-year follow-up in treatment-naive rheumatoid arthritis patients is associated with anti-cyclic citrullinated peptide antibody status: a cohort study[J].Scand J Rheumatol,2017,12(3):1-9.

[3] Kobayashi Y,Kobayashi H,Giles J,et al.Impact of biological treatment on left ventricular function and morphology in rheumatoid arthritis patients without cardiac symptoms,assessed by cardiac magnetic resonance imaging[J].Scand J Rheumatol,2017,8(4):1-2.

[4] Myasoedova E,Gabriel SE,Matteson EL,et al.Decreased cardiovascular mortality in patients with incident rheumatoid arthritis (RA) in recent years: dawn of a new era in cardiovascular disease in RA?[J].J Rheumatol,2017,44(6):732-739.

[5] Rom AL,Wu CS,Olsen J,et al.Parental rheumatoid arthritis,child mortality, and case fatality: a nationwide cohort study[J].Arthritis Care Res (Hoboken),2017,69(6):933-937.

[6] Kiraly M,Varga Z,Szanyo F,et al.Effects of underwater ultrasound therapy on pain, inflammation, hand function and quality of life in patients with rheumatoid arthritis—a randomized controlled trial[J].Braz J Phys Ther,2017,21(3):199-205.

[7] Suursalmi P,Ojala T,Poutanen T,et al.Velocity vector imaging shows normal cardiac systolic function in survivors of severe bronchopulmonary dysplasia at six to 16 years of age[J].Acta Paediatr,2017,106(7):1136-1141.

[8] Fadnes S,Wigen M,Nyrnes SA,et al.In vivo intracardiac vector velocity imaging using phased array transducers for pediatric cardiology[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2017,12(6):991-999.

[9] Alsolai AA,Bligh LN,Greer RM,et al.Myocardial strain assessment using velocity vector imaging in normally grown fetuses at term[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2017,23(12):981-988.

[10] Petrini J,Eriksson MJ,Caidahl K,et al.Circumferential strain by velocity vector imaging and speckle-tracking echocardiography:validation against sonomicrometry in an aortic phantom[J].Clin Physiol Funct Imaging,2017,28(12):1029-1033.

[11] Zhang L,Zhou X,Wang J,et al.Differentiation of light-chain cardiac amyloidosis from hypertrophic cardiomyopathy using myocardial mechanical parameters by velocity vector imaging echocardiography[J].Int J Cardiovasc Imaging,2017,33(4):499-507.

[12] Gomes RK,Albers AC,Salussoglia AI,et al.Prevalence of ischemic heart disease and associated factors in patients with rheumatoid arthritis in Southern Brazil[J].Rev Bras Reumatol,2016,54(12):762-766.

[13] Frayssac T,Fayet F,Rodere M,et al.Translation and adaptation of the French version of the Heart Disease Fact Questionnaire—Rheumatoid Arthritis (HDFQ-RA 1&2)[J].Joint Bone Spine,2016,38(21):562-568.

[14] Saris A,Hansen H,Fekkes S,et al.A Comparison between compounding techniques using large beam-steered plane wave imaging for blood vector velocity imaging in a carotid artery model[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2016,54(28):337-344.

[15] Saris AE,Hansen HH,Fekkes S,et al.A Comparison between compounding techniques using large beam-steered plane wave imaging for blood vector velocity imaging in a carotid artery model[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2016,63(11):1758-1771.

[16] Chelliah A, Dham N, Frank LH,et al.Myocardial strain can be measured from first trimester fetal echocardiography using velocity vector imaging[J].Prenat Diagn,2016,36(5):483-488.

[17] Jarvela LS,Saraste M,Niinikoski H,et al.Home-based exercise training improves left ventricle diastolic function in survivors of childhood all: a tissue Doppler and velocity vector imaging study[J].Pediatr Blood Cancer,2016,63(9):1629-1635.