自動心肌運動定量技術評估頻發室性期前收縮患者射頻導管消融術后左心室功能的價值研究

肖莉莉 寇紅菊 李秀云 吳道珠 宋靜

頻發室性期前收縮（premature ventricular contractions，PVCs）是臨床常見的心律失常之一，可誘發PVCs相關性心肌病。排除其他器質性心臟病的情況下，多數頻發PVCs的患者采用常規超聲心動圖檢查難以發現異常。自動心肌運動定量（automated cardiac motion quantification，aCMQ）技術是基于斑點追蹤成像（speckle tracking imaging，STI）技術發展起來的定量評價心肌運動的新方法，新近取得較大發展。aCMQ技術無角度依賴性，不僅可以評價心肌細胞在縱軸方向上的運動，也可以檢測其環向、徑向及旋轉方向上的形變，從而更加全面了解局部及整體心肌的功能。本研究對頻發PVCs患者采用aCMQ技術進行檢測，探討aCMQ技術評估頻發PVCs患者射頻導管消融術后左心室功能的價值，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2018年1月至2019年3月溫州醫科大學附屬第二醫院心內科住院的頻發PVCs患者26例（觀察組），其中男 9例，女 17例，年齡 21～65（42.04±13.54）歲；有心悸或胸悶癥狀20例，無癥狀6例；體表面積（1.66±0.20）m2。納入標準：（1）年齡 18～65 歲；（2）24 h動態心電圖示PVCs次數＞10 000個；（3）左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常（＞50%）；（4）術后6個月隨訪，資料完整。排除標準：（1）超聲心動圖圖像不清晰，不符合定量分析要求；（2）合并慢性呼吸系統疾病、高血壓、冠心病、房顫、瓣膜病、慢性心力衰竭、甲狀腺功能亢進及減退。按病程是否＞1年將觀察組分為≤1年患者及＞1年患者，各13例，≤1年患者年齡 25～65（42.92±13.41）歲，＞1 年患者年齡21～63（41.15±14.00）歲。選取同期本院健康體檢者30例為對照組，男 11 例，女 19 例，年齡 23～65（41.37±10.39）歲，體表面積（1.68±0.20）m2。兩組對象性別、年齡、體表面積比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，所有對象簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 超聲心動圖檢測 分別于觀察組射頻導管消融術前及術后6個月及對照組體檢時，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，設置深度約15～17 cm，幀頻FR＞50幀/s。連接胸導聯心電圖，取左側臥位，于胸骨旁標準左心室長軸切面測量左心房內徑（left atrial diameter，LAD）、左心室舒張末期內徑（left ventricular end diastolic diameter，LVIDd），左心室收縮末期內徑（left ventricular end systolic diameter，LVESd）。于標準心尖四腔心切面應用脈沖多普勒獲得二尖瓣舒張早期E峰速度和心房收縮期A峰速度，并計算E/A比值，應用組織多普勒獲得二尖瓣環（側壁及室間隔）舒張早期平均e峰速度，并計算E/e比值。

1.2.2 aCMQ技術應變參數的采集 分別于觀察組射頻導管消融術前及術后6個月及對照組體檢時，于胸骨旁左心室短軸基底段、中間段、心尖段采集連續3個心動周期的動態圖像。于左心室心尖部采集連續3個心動周期的心尖兩腔心、心尖三腔心及心尖四腔心動態圖像。采集動態圖時盡可能避開期前收縮發生的時間段，囑患者在采集過程中盡量屏氣幾秒鐘，使心臟隨呼吸的移動幅度最小。當患者期前收縮過于頻繁而無法避開時，采集4個心動周期，選取遠離期前收縮的心動周期。啟動分析軟件，圖像自動停幀在收縮末期，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，運行程序自動獲得各應變參數，包括左心室整體縱向應變（global longitudinal strain of left ventricle，LVGLS）、心尖兩腔心縱向應變（longitudinal strain of apex two-chamber 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）、左心室整體環向應變（global circumferential strain of left ventricle，LVGCS）、短軸基底段環向應變（circumferential strain of basal short axis view，SAXBCS）、短軸中間段環向應變（circumferential strain of mid short axis view，SAXMCS）、短軸心尖段環向應變（circumferential strain of apex short axis view，SAXACS），同時得到相應的縱向應變、環向應變牛眼圖。

1.2.3 射頻導管消融術 觀察組常規消毒、鋪巾，經股靜脈穿刺置入SWARTZ鞘管，送入消融大頭，在Ensite三維標測系統指導下行激動標測和起搏標測，找到靶點，放電消融。觀察患者術中、術后一般情況，記錄術中確認的異位起搏點及術后并發癥。PVCs復發的標準為PVCs負荷較術前減少＜80%。

1.2.4 一致性檢驗 按簡單隨機抽樣法于兩組對象中各抽取12例，在不知原檢查醫師所測數據的情況下，由另1位年資及經驗相當的醫師使用原動態圖測得LVGLS及LVGCS。該醫師完成檢查后1周由原檢查醫師再次測得LVGLS及LVGCS。通過組內、組間相關系數和變異系數檢驗測量的一致性。

1.3 統計學處理 采用SPSS 23.0統計軟件，符合單樣本kolmogorov-Smirnov檢驗的正態分布的計量資料以表示，組間比較采用t檢驗。應用ROC曲線分析各應變參數對左心室收縮功能受損的預測價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組對象超聲心動圖參數的比較 見表1。

由表1可見，觀察組術前LVIDd、LVESd均大于對照組，差異均有統計學意義（t=2.14、2.22，均 P＜0.05）。觀察組術前其余超聲心動圖參數與對照組比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。觀察組術后LVIDd、LVESd均較術前改善，差異均有統計學意義（t=3.61、3.77，均P＜0.05）。觀察組術后其他參數與術前比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表1 兩組對象超聲心動圖參數的比較

2.2 ≤1年、＞1年患者術前術后超聲心動圖參數的比較 見表 2、3。

由表2可見，≤1年患者超聲心動圖各參數比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表2 ≤1年術前術后超聲心動圖參數的比較

由表3可見，＞1年患者術后LVIDd、LVESd均較術前改善，差異均有統計學意義（均P＜0.05），余指標比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表3 ＞1年患者術前術后超聲心動圖參數的比較

2.3 兩組對象aCMQ技術各應變參數的比較 見表4。

由表4可見，觀察組術前AP4LS、AP2LS、LVGLS、SAXMCS的絕對值較對照組低，差異均有統計學意義（t=2.11、2.83、2.69、2.40，均 P＜0.05）。觀察組術前其余各應變參數與對照組比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。觀察組術后與術前AP4LS、LVGLS比較，差異均有統計學意義（t=3.77、3.46，P＜0.05），其余參數與術前比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表4 兩組對象aCMQ技術各應變參數的比較

2.4 ≤1年、＞1年患者術前術后aCMQ技術各應變參數的比較 見表5、6。

由表5可見，≤1年患者術前與術后AP4LS比較，差異有統計學意義（P＜0.05），其余參數比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表5 ≤1年患者術前術后aCMQ技術各應變參數的比較

由表6可見，＞1年患者術前、術后AP3LS、AP4LS、LVGLS比較，差異均有統計學意義（均P＜0.05），其余參數差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表6 ＞1年患者術前術后aCMQ技術各應變參數的比較

2.5 兩組典型aCMQ技術分析獲得的縱向應變、環向應變牛眼圖比較 見圖1、2（插頁）。

圖1 對照組1例健康體檢者aCMQ技術應變分析所見及縱向應變、環向應變牛眼圖[a：心尖三腔心縱向應變（AP3LS）；b：心尖四腔心縱向應變（AP4LS）；c：心尖兩腔心縱向應變（AP2LS）；d：左心室 17個節段的縱向應變牛眼圖；e：基底段環向應變（SAXBCS）；f:心尖段環向應變（SAXACS）；g：中間段環向應變（SAXMCS）；h：左心室16個節段的環向應變牛眼圖]

由圖1可見，健康體檢者在同一心動周期內左心室各節段縱向應變及環向應變絕對值較高，各節段運動曲線形態幅度基本一致，縱向應變及環向應變牛眼圖呈紅色。

由圖2可見，觀察組在同一心動周期內左心室各節段縱向應變及環向應變絕對值較低，部分節段運動曲線形態幅度相差甚遠，分離明顯，縱向應變及環向應變牛眼圖部分區域出現藍色。

圖2 觀察組1例典型病例aCMQ技術應變分析所見及縱向應變、環向應變牛眼圖[a：心尖三腔心縱向應變（AP3LS）；b：心尖四腔心縱向應變（AP4LS）；c：心尖兩腔心縱向應變（AP2LS）；d：左心室 17 個節段的縱向應變牛眼圖；e：基底段環向應變（SAXBCS）；f:心尖段環向應變（SAXACS）；g：中間段環向應變（SAXMCS）；h：左心室16個節段的環向應變牛眼圖]

2.6 aCMQ技術應變參數預測頻發PVCs患者左心室功能受損的ROC曲線分析 見表7、圖3（插頁）。

表7 aCMQ技術應變參數預測頻發PVCs患者左心室功能受損的ROC曲線分析

圖3 自動心肌運動定量（aCMQ）技術應變參數預測頻發室性期前收縮（PVCs）患者左心室功能受損的ROC曲線分析

由表7、圖3可見，AP2LS為-19.95%時，預測左心室收縮功能受損的靈敏度為60%，特異度為70%（AUC=0.70，P=0.007），LVGLS為-19.90%時，預測左心室收縮功能受損的靈敏度為60%，特異度為70%（AUC=0.68，P=0.01）。

2.7 觀察組術中、術后一般情況 觀察組射頻導管消融術中及術后出現心包積液各1例。術后PVCs復發2例。頻發PVCs起源于左心室7例，起源于右心室18例，左右心室各有起源1例。

2.8 一致性檢驗結果 LVGLS的檢查者內相關系數為0.85，檢查者間相關系數為0.82，檢查者間及檢查者內變異系數分別為7.6%、6.9%，測量LVGCS的檢查者內相關系數為0.88，檢查者間相關系數為0.84，檢查者間及檢查者內變異系數分別為7.1%、6.4%。

3 討論

PVCs是指希氏束分叉以下部位過早發生的，提前使心肌除極的搏動。普通人群中PVCs的患病率高達1%～4%[1]。最初PVCs被認為是單純的“良性”表現，死亡風險與一般人群比較差異無統計學意義，但是近年來越來越多的研究發現，無潛在器質性心臟病的頻發PVCs患者隨著PVCs的發生與發展，會發生心室的可逆性重構，并逐漸出現左心室功能受損等變化，甚至發生PVCs相關性心肌病[2-3]。

頻發PVCs誘發心肌病的確切機制迄今并不完全清楚，但頻發PVCs誘發的心肌病是可以逆轉的[4]，所以早期識別尤為重要。然而，多數頻發PVCs患者在排除其他器質性心臟病的情況下，超聲心動圖檢查難以發現異常。許多患者并不知道PVCs什么時候開始，其臨床癥狀的變異性較大。有研究表明，頻發PVCS患者的臨床癥狀與其預后結局并無顯著相關[5]。有研究發現以LVIDd增大作為PVCs介導的心肌病的診斷指標可以較早期發現心肌病[6]。本研究中，有2例LVIDd增大，1例接近正常上限，LVIDd及LVESd這兩個參數觀察組術前與對照組、＞1年患者術前與術后差異均有統計學意義，但LVEF值差異無統計學意義。LVEF是應用最廣泛的反映左心室收縮功能的指標，在正常人中存在較大差異。早期、隱匿的左心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，所以靈敏度不高。左心室內徑在正常人當中亦存在較大差異，隨著年齡的增大，左心室內徑會減小，若頻發PVCs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PVCs相關心肌病。

許多文獻提到射頻導管消融術可有效治療頻發PVCs[7]，經射頻導管消融術后心臟結構及功能得到恢復。有學者通過對264例接受了射頻導管消融術的特發性PVCs患者進行隨訪，發現出現左心室收縮功能受損的患者中，68%在術后4個月內LVEF恢復正常，約1/3的患者LVEF恢復時間延長[8]。本研究選取的是LVEF正常的頻發PVCs患者，術前的心肌損害情況及術后的恢復情況均不能通過LVEF體現。

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。STI技術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[9]，可以免受聲束與室壁運動方向間夾角的影響[10]。Adrianus等[11]利用STI成像技術評估了49例頻發PVCs和LVEF正常患者的心室功能，發現頻發PVCs可以導致隱匿性的心室收縮功能異常，表現為心室應變降低。本研究通過觀察組術前與對照組、觀察組術前與術后的對比，＞1年、≤1年術前與術后的對比，進一步驗證頻發PVCs對心室收縮功能的隱匿性損害。

aCMQ技術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。關于應變技術的一致性檢驗，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一致性最好，環向應變欠佳，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、組內系數及變異系數均較高，顯示aCMQ技術一致性較好，這與宋芫等[14]報道aCMQ技術具有高度一致性的研究結果相同。aCMQ技術受操作者主觀因素影響小，能自動計算，方便實用，且能選取最合適的心動周期分析，提高了準確性，降低心率、呼吸等因素的影響。既往研究表明[15]，對于心功能不全的患者，與基線臨床指標、LVEF值相比，左心室縱向應變的預后價值更高。Magn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。本研究發現觀察組術前AP4LS、AP2LS、LVGLS、SAXMCS絕對值較對照組減低，差異均有統計學意義；觀察組術前與術后AP4LS、LVGLS差異均有統計學意義，由此可見縱向應變更敏感，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部分患者病程短，可能還未產生心肌損害，≤1年患者術前、術后除AP4LS差異有統計學意義外，其余參數差異無統計學意義也表明這一點。環向應變較少被應用研究，本研究發現SAXBCS易受二尖瓣環牽拉影響，兩組數值絕對值均較低，靈敏度不高。SAXMCS靈敏度較好，觀察組術前與對照組比較差異有統計學意義，觀察組術前、術后差異無統計學意義，推測存在的原因可能是：SAXMCS術后恢復較慢，間接提示頻發PVCs可能對左心室中段心肌損害較大。SAXACS差異亦無統計學意義，推測原因是頻發PVCs首先引起起搏點附近的心肌損害（大部分異常起搏點遠離左右心室心尖部）。

本研究尚存在一定的局限性，樣本量少，未來可擴大樣本量對不同PVCs起源、不同PVCs負荷、有無癥狀等因素進一步分組研究；aCMQ技術基于二維超聲圖像的基礎上，為了準確追蹤心肌運動，對圖像清晰度要求較高。

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