自動心肌運動定量技術評價射血分數保留型頻發室性早搏患者左室收縮功能的價值

肖莉莉，宋靜，陳曉樂，林玲玲，董雁雁，吳道珠

溫州醫科大學附屬第二醫院，浙江 溫州 325027，1.超聲科；2.心內科

頻發室性早搏是臨床上常見的心律失常之一，可導致心功能惡化，并發展為心肌病。由于室早誘發的心肌病是可以逆轉的，所以早期識別并制定治療方案及評價預后極其重要，然而大多數頻發室早患者在排除其他器質性心臟病的情況下，常規超聲心動圖檢查難以發現異常。在發展為心肌病之前，是否存在隱匿性的心功能損害，是否需要接受藥物或者射頻消融等治療來抑制頻發室早是個亟須解決的問題。自動心肌運動定量（automated cardiac motion quantification，aCMQ）是新發展起來的二維應變技術，無角度依賴性，能自動識別測量心臟運動的縱向、徑向和環向應變和應變率，定量心臟運動的旋轉、扭轉，評價左心室整體及局部運動功能。本研究探討aCMQ技術評價射血分數保留型頻發室早患者左室收縮功能的價值。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2018年1月至2019年1月于溫州醫科大學附屬第二醫院心內科就診的頻發室性早搏患者為室早組，入選標準：年齡≥18周歲；左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常（＞50%）；Holter示室早次數＞10 000個/24 h。排除標準：圖像不清晰不符合定量分析要求；合并慢性呼吸系統疾??；合并高血壓、冠心 病、房顫、瓣膜病及慢性心力衰竭等疾病；甲狀腺功能亢進及減退。共選取34例，男11例，女23例，年齡21～65（43.0±12.5）歲。另外隨機選取相同時間段內性別匹配的健康者作為對照組，男9 例，女18例，年齡27～63（42.7±10.0）歲。

1.2 儀器和方法

1.2.1 儀器：采用philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，容積探頭為X5-1，頻率1.0～5.0 MHz，設置深度15～17 cm，幀頻FR＞50幀/s，配在機圖像分析軟件。

1.2.2 圖像采集及aCMQ技術的測量：患者連接胸導聯心電圖取左側臥位，探頭先于胸骨旁標準左心室長軸切面測量左心房內徑（left atrium diameter， LAD）、左室舒張末期內徑（left ventricular enddiastolic diameter，LVIDd）、左室收縮末期內徑（left ventricular end-systolic diameter，LVIDs）。于標準心尖四腔心切面應用PW獲得二尖瓣舒張早期峰值流速（E）和心房收縮期峰值流速（A），并獲得比值（E/A），應用組織多普勒測量二尖瓣環（側壁及室間隔）舒張早期運動速度的平均值E’a，并獲得E/E’a。于胸骨旁左室短軸基底段、中間段、心尖段分別采集連續3個心動周期的動態圖像；于左室心尖部采集連續3個心動周期的兩腔心、三腔心及四腔心動態圖像。盡量避開早搏發生的時間段采集動態圖，且讓患者在采集過程中盡量屏氣幾秒鐘，使心臟移動最小。個別患者早搏過于頻繁而無法避開時，采集4個心動周期，圖像分析時選取遠離早搏的心動周期（未主動選擇時，軟件默認選取中間的心動周期）；啟動分析軟件，圖像自動停幀在收縮末期，在上述6個切面上軟件自動勾畫出左心室心內膜及心外膜輪廓，必要時適當調整勾劃線，使其與心內膜及心外膜邊界重合，運行程序自動計算出各應變參數，獲取左室整體縱向應變（global longitudinal strain of Left ventricle，LVGLS）、心尖兩腔心縱向應變（longitudinal strain of apex twochamber view，AP2LS）、心尖三腔心縱向應變（longitudinal strain of apex three-chamber view，AP3LS）、心尖四腔心縱向應變（longitudinal strain of apex four-chamber view，AP4LS）、左室整體環向應變（global circumferential strain of Left ventricle，LVGCS）、左室短軸基底段環向應變（circumferential strain of basal short axis view，SAXBCS）、左室短軸中間段環向應變（circumferential strain of mid short axis view，SAXMCS）、左室短軸心尖段環向應變（circumferential strain of apex short axis view，SAXACS）及相應的縱向應變、環向應變牛眼 圖，見圖1-2。

1.3 重復性檢測 從2組受檢者中各隨機抽取12例，在不知先前所測數據的情況下，由另1位檢查醫師使用原動態圖測得LVGLS及LVGCS。1周后由原檢查醫師再次測得LVGLS及LVGCS。兩次測量的差值的絕對值除以兩次測量的均值的百分數作為變異系數。通過組內、組間相關系數和變異系數檢驗測量的重復性。

1.4 統計學處理方法 采用SPSS23.0統計軟件進行統計學分析。計量資料用表示，2組間均數比較用兩獨立樣本t檢驗；左室收縮功能受損的預測價值用ROC曲線進行分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般臨床資料及常規超聲心動圖比較 34例頻發室早病例中，病程半月至20余年不等，無癥狀7例，均為體檢發現，其余均有心悸或胸悶癥狀；二尖瓣輕度反流4例，主動脈瓣輕中度反流1例；術中及術后出現心包積液各1例；2例術后復發（室早負荷較術前減少＜80%）；7例室早起源于左室，其余26例起源于右室，1例二源室早，左右室均有一起源。室早組與對照組年齡、體表面積差異均無統計學意義（均P＜0.05）；常規超聲心動圖獲取的參數中，室早組LVIDd、LVIDs較對照組增大，差異有統計學意義（均P＜0.05），室早組術前左室增大2例（均女性，LVIDd=51 mm），左室內徑正常上限1例（女，LVIDd=50 mm）；2組LAD、LVEF、E/A、E/E’a差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表1。

圖1 對照組aCMQ分析

圖2 室早組aCMQ分析

表1 2組一般資料及常規超聲心動圖參數比較

表1 2組一般資料及常規超聲心動圖參數比較

組別 例數 年齡（歲） 體表面積（m2） LAD（mm） LVIDd（mm） LVIDs（mm） LVEF（%） E/A E/E’a對照組 27 42.7±10.0 1.69±0.21 29.37±3.92 44.33±3.32 27.70±2.13 67.48±2.86 1.18±0.21 7.4±2.93室早組 34 43.0±12.5 1.67±0.20 30.94±3.66 46.91±3.46 29.74±2.55 66.26±3.55 1.09±0.20 7.0±2.01 t-0.111 0.428 -1.613 -2.953 -3.318 1.452 1.942 0.626 P 0.912 0.788 0.112 0.005 0.005 0.154 0.063 0.527

2.2 2組應變參數比較及應變參數ROC曲線分析 室早組AP2LS、LVGLS、SAXMCS絕對值較對照組減低，差異有統計學意義（均P＜0.05），見表2。將有統計學差異的LVGLS、AP2LS、SAXMCS繪制ROC曲線，表明AP2LS為-19.85%時，預測左室收縮功能受損的靈敏度為58%，特異度為74%（AUC=0.74，P=0.002）；LVGLS為-20.00%時，預測左室收縮功能受損的靈敏度為58%，特異度為70%（AUC=0.69，P=0.013）；SAXMCS為-23.20%時，預測左室收縮功能受損的靈敏度為58%，特異度為74%（AUC=0.66，P=0.039），見表3和圖3。

表2 2組aCMQ技術檢測心功能各應變參數比較，%）

表2 2組aCMQ技術檢測心功能各應變參數比較，%）

組別 例數 AP4LS AP3LS AP2LS LVGLS SAXBCS SAXACS SAXMCS LVGCS對照組 27 -19.45±3.09 -21.58±3.70 -21.60±3.03 -20.85±2.68 -20.10±4.32 -29.36±6.72 -25.29±4.46 -23.66±2.83室早組 34 -19.01±2.56 -19.87±3.28 -19.41±2.71 -19.33±2.19 -19.60±4.60 -29.90±6.41 -22.60±4.94 -22.69±3.76 t 0.608 1.914 2.967 2.442 0.425 1.444 2.196 1.113 P 0.548 0.062 0.004 0.018 0.671 0.153 0.032 0.269

表3 aCMQ應變參數預測頻發室早患者左室功能受損的ROC曲線分析

圖3 aCMQ應變參數預測頻發室早患者左室功能受損的ROC曲線分析

2.3 重復性檢驗 重復性檢驗示測量LVGLS的組內相關系數為0.85，組間相關系數為0.82，組間及組內變異系數分別為7.6%、6.9%；測量LVGCS的組內相關系數為0.88，組間相關系數為0.84，組間及組內變異系數分別為7.1%、6.4%。aCMQ技術所測的各應變參數具有較高的重復性。

3 討論

室性早搏，亦稱室性期前收縮，是臨床上常見的心律失常，在普通人群中室早的患病率高達1%～4%。既往學者認為室早多數屬于良性心律失常，不主張對其進行處理，只是出現較明確的臨床癥狀時才采取藥物干預或射頻消融治療，但室早患者的臨床癥狀變異性較大，且臨床癥狀與其預后結局并無顯著相關[1]。近年來越來越多的研究表明，頻發室早可導致心功能惡化，可造成室早介導的心肌 病[2-3]。室早誘發心肌病的確切機制迄今并不完全清楚。室早發生時，心肌激動點遠離傳導系統，可引起雙室間、間隔部及游離壁心肌收縮不同步，造成舒張末期心臟負荷增加，室壁壓力增加，進而導致心臟擴大，引起心臟重構[4]。心室收縮的不同步性同樣對局部心肌血流灌注、電活動及代謝率有很大影響[5]。由于室早無法產生足夠的心輸出量，它的實際有效頻率或機械頻率只有電學心率的一半，這種情況被稱為“隱匿機械性心動過緩”[6]。

由于室早誘發的心肌病是可以逆轉的，所以早期識別尤為重要。然而大多數室早患者在排除其他器質性心臟病的情況下，LVEF、左室內徑、室壁運動都處在正常范圍之內，常規超聲心動圖檢查難以發現異常。本研究中，有2例LVIDd增大，1例接近正常上限，其余的左室內徑均正常。左室內徑在正常人當中存在較大差異，隨著年齡的增大，左室內徑會減小，若頻發室早患者年齡偏大，體表面積不大，而LVIDd增大或接近正常上限，排除其他心血管疾病后，則可判斷已出現室早相關心肌病。這與研究[7]發現以LVIDd增大作為室早介導的心肌病的診斷標準可以較早期發現心肌病相符。LVEF是應用最廣泛的反映左心室收縮功能的指標，在正常人中亦存在較大差異。早期、隱匿的左室收縮功能受損不能通過LVEF來發現，這可能是由于LVEF易受到心肌收縮前、后負荷及心肌本身的收縮能力等因素的影響，所以敏感性不高。本研究選取的頻發室早患者LVEF值均正常。

超聲心動圖技術已不局限于類似LVEF等基本參數的評估，定量分析節段心肌或整體心肌的應變，從機械力學角度評價心肌功能已成為研究的熱點。斑點追蹤技術（speckle tracking imaging，STI）是一種從心肌纖維形變的角度定量評價心肌運動的新方法[8]，可以免受聲束與室壁運動方向間夾角x的影響[9]。WIJNMAALEN等[10]利用STI成像技術評估頻發室早心室功能，發現頻發室早可以導致隱匿性的心室收縮功能異常。

aCMQ是基于STI技術發展起來的，能自動分析心肌整體及局部力學運動狀態，對節段性運動異常的心肌組織非常敏感且準確。符夢竹等[11]研究報道aCMQ能早期發現慢性腎臟病患者的心肌損害。目前國內外對室早的應變研究較少，考慮原因可能是頻發的早搏會影響應變分析，本研究發現aCMQ可選取合適的心動周期除外早搏的影響，提高了準確性，同時降低心率、呼吸等因素的影響。橫向測量應變的軟件之間變異度的研究顯示，在縱向、徑向及環向應變中，觀察者內部以及觀察者間以縱向應變可重復性最好，環形應變欠佳，徑向應變最差[12-13]。 本研究測量了縱向應變及環向應變的組間、組內系數，均較高，顯示aCMQ技術可重復性較好，這與宋芫等[14]報道aCMQ技術具有高度可重復性的研究結果相同。既往研究[15]表明，對于心功能不全的患 者，與基線臨床指標、LVEF值及室壁運動評分相比，左心室縱向應變的預后價值更高。MAGNE等[16]研究提示，在揭示左心室功能亞臨床狀態方面，LVGLS更具潛在的價值，是心肌組織收縮功能早期受損的敏感指標。本研究發現室早組AP2LS、LVGLS、SAXMCS 絕對值較對照組減低，差異有統計學意義（P＜0.05），這與上述研究結果相符，縱向應變更敏感，更具潛在價值，但總體靈敏度及特異度不高，AUC不高，考慮原因可能為納入的病例全部為EF正常的患者，且部分患者病程短，可能還未產生明顯心肌損害。環向應變較少被應用研究，本研究發現左室基底段易受二尖瓣環牽拉影響，兩組SAXBCS數值絕對值均較低，差異無統計學意義。SAXMCS靈敏度較好，差異有統計學意義，兩組SAXACS差異亦無統計學意義，推測可能原因是室早首先引起起搏點附近的心肌損害（大部分異常起搏點遠離心室心尖部）。

aCMQ提供了一項新的手段，有助于早期發現頻發室早介導的心肌病，并有助于對頻發室早患者制定合理的治療及隨訪方案。