二維斑點追蹤技術(shù)與心臟MRI評估肺動脈高壓患者右心功能的對比研究

戴欣 劉曉瑩 王惠秋 張文 魏淼

肺動脈高壓（pulmonary hypertension，PH）是以肺動脈壓力升高為主的血流動力學和病理生理學異常狀態(tài)，PH加重會引起患者右心衰竭甚至死亡，若不及時治療會導致患者預后差［1-2］。引發(fā)PH的原因較多，準確評估PH患者右心功能對評估預后具有良好的價值。右室游離壁縱向應變（free-wall right ventricular longitudinal strain，RVLSrw）在評價右室功能中的作用已得到證實［3］。本研究旨在對比分析二維斑點追蹤（2D-STI）技術(shù)與心臟MRI在評估PH患者右心功能中的臨床價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年1月至2020年1月我院收治的經(jīng)右心導管確診的PH患者77例，男5例，女72例，年齡28～59歲，平均（44.76±12.68）歲，其中慢性血栓栓塞性PH 42例，動脈型PH 35例。納入標準：①均未接受任何治療；②心律正常且無嚴重并發(fā)癥；③心臟MRI圖像及臨床檢查資料完整；④靜息狀態(tài)下右心導管平均肺動脈壓≥25 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），且肺小動脈楔壓<15 mm Hg及肺血管阻力>3 Wood單位。排除高血壓病、心肌病等左心系統(tǒng)引起的PH、無低氧性PH、高血壓病、糖尿病等心血管疾病，以及妊娠期、哺乳期婦女。另選同期性別、年齡與之匹配的77例健康志愿者為對照組，其中男7例，女70例，年齡29～58歲，平均（43.59±13.78）歲。兩組一般資料比較差異均無統(tǒng)計學意義，具有可比性。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用Philips iE 33彩色多普勒超聲診斷儀，二維超聲檢查使用S5-1探頭，頻率1～3 MHz，幀頻50～70幀/s；實時三維心臟超聲檢查使用X3-1探頭，頻率1～3 MHz，幀頻>60幀/s。患者取左側(cè)臥位，連接肢體導聯(lián)心電圖，先用二維超聲常規(guī)掃查心臟切面；然后將X3-1探頭置于患者心尖部進行掃描，應用2DSTI測量RVLSrw、右房儲備功能（RASr）、右房管道功能（RASc）及右房泵功能（RASp），均測量3次取平均值，所有操作均由同一超聲醫(yī)師完成。

2.心臟MRI檢查：使用GE 1.5 T Twin-speed Infinity ExciteⅡ超導型磁共振掃描儀，8通道心臟相控陣線圈，呼吸和心電門控。二維快速穩(wěn)態(tài)進動采集成像序列，獲取心臟MRI電影圖像。短軸位電影成像參數(shù)為：重復時間、回波時間均為Min Full，翻轉(zhuǎn)角45°，帶寬125 kHz，視野設(shè)為35 cm×35 cm，矩陣為224×224，掃描層厚8 mm，層間距0 mm，激勵次數(shù)為1，獲取10～14層面的圖像，每層掃描時相為20個相位。所有患者均在呼氣結(jié)束時屏氣，根據(jù)心率不同采集每層影像時需屏氣8～15 s。將圖像傳至GE AW 4.3工作站，使用Report Card 3.7軟件進行分析，于收縮、舒張末期手動記錄每個層面右室心內(nèi)膜與心外膜輪廓，其中右室容積包括右室流出道部分；乳頭肌及肌小梁記為心室腔的一部分，其質(zhì)量不計入心肌質(zhì)量。使用軟件自動計算患者右室射血分數(shù)（RVEF）、舒張末期容積指數(shù)（EDVI）、收縮末期容積指數(shù)（ESVI）、每搏輸出量指數(shù)（SVI）、心指數(shù)（CI）、心肌質(zhì)量（MM）、心肌質(zhì)量指數(shù)（MMI）。

三、統(tǒng)計學處理

應用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，行t檢驗；計數(shù)資料以例表示，行χ2檢驗。使用Pearson相關(guān)分析法分析心臟MRI指標與2D-STI指標之間的相關(guān)性；繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析不同指標評估PH患者右心功能的診斷效能，計算曲線下面積（AUC），行Z檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié)果

一、兩組右心功能MRI指標比較

心臟MRI檢查結(jié)果顯示，PH組RVEF、SVI、CI、MM、MMI均低于對照組，EDVI、ESVI均高于對照組，兩組RVEF、EDVI、ESVI比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表1和圖1。

圖1 兩組心臟MRI圖

表1 兩組右心功能MRI指標比較（±s）

表1 兩組右心功能MRI指標比較（±s）

RVEF：右室射血分數(shù)；EDVI：舒張末期容積指數(shù)；ESVI：收縮末期容積指數(shù)；SVI：每搏輸出量指數(shù)；CI：心指數(shù)；MM：心肌質(zhì)量；MMI：心肌質(zhì)量指數(shù)

組別PH組對照組t值P值MMI（g/m2）24.13±8.0426.39±7.381.8170.071 RVEF（%）27.3±8.3836.1±9.426.1250.000 EDVI（ml/m2）135.83±40.17112.56±35.153.8250.000 ESVI（ml/m2）101.54±40.8465.27±5.067.7340.000 SVI（ml/m2）34.86±10.7136.37±9.30.9340.352 CI（L·min-1·m-2）3.83±1.114.06±1.491.0860.279 MM（g）37.56±9.4139.66±8.491.4540.148

二、兩組2D-STI指標比較

2D-STI檢測結(jié)果顯示，PH組RVLSrw、RASr、RASp均高于對照組，RASc低于對照組；除RASp外，兩組其余參數(shù)比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表2和圖2。

圖2 兩組2D-STI圖

表2 兩組2D-STI指標比較（±s） %

表2 兩組2D-STI指標比較（±s） %

RVLSrw：右室游離壁縱向應變；RASr：右房儲備功能；RASc：右房管道功能；RASp：右房泵功能

組別PH組對照組t值P值RVLSrw-14.47±5.68-19.76±5.395.9280.000 RASr 61.10±11.8430.92±12.5715.3360.000 RASp 15.48±7.2915.31±5.720.1610.872 RASc 13.15±6.5618.16±9.093.9220.000

三、相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，RVEF與RVLSrw、RASr、RASc均呈正相關(guān)（r=0.517、0.523、0.272，均P<0.05）；EDVI與RVLSrw、RASr均呈正相關(guān)（r=0.526、0.306，均P<0.05）；ESVI與RVLSrw、RASr、RASc均呈正相關(guān)（r=0.601、0.597、0.281，均P<0.05）。

四、ROC曲線分析

ROC曲線分析結(jié)果見表3和圖3。RVEF、EDVI、ESVI、RVLSrw、RASr及RASc評估PH患者右心功能的AUC分別為0.756、0.739、0.820、0.725、0.957、0.659，RASr的AUC高于其余指標，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。

圖3 不同指標評估PH患者右心功能的ROC曲線圖

表3 不同指標評估PH患者右心功能的ROC曲線分析結(jié)果

討論

PH預后差，可引起右心功能衰竭導致患者死亡，故PH患者的生存率不高［4-5］，因此，準確評估其右心功能及肺動脈血流動力學變化對臨床制定治療方案、改善預后、降低死亡率均有重要意義［6-7］。右心導管檢查具有侵入性，操作風險較大，故臨床應用受限；心臟MRI是影像學方法評估PH患者右心功能的“金標準”［8］。2D-STI技術(shù)不受聲束夾角與運動方向的影響，是目前評估右心功能的常用方法，本研究旨在對比分析2DSTI與心臟MRI不同指標評估PH患者右心功能的臨床價值。

任雯等［9］研究顯示，預后不良的PH患者RVEF、左室SVI、三尖瓣環(huán)收縮期位移（TAPSE）均降低，右室EDVI和ESVI均升高，經(jīng)心臟MRI檢出預后不良的PH患者左、右心功能均較差，且左室TAPSE、SVI均為患者預后不良的獨立影響因素（OR=0.829～0.986、0.890～0.997，P=0.022、0.039）。張學銘等［10］研究顯示，RASr、RASc、RASp與右心功能評估指標腦鈉肽、6 min步行距離、紐約心臟病協(xié)會心功能分級、右室面積變化分數(shù)、TAPSE、右室收縮壓、RVEF、右室游離壁縱向收縮期間峰值應變均相關(guān)（均P<0.05），且ROC曲線分析結(jié)果顯示，RASr和RASp預測PH患者預后的診斷效能最高，表明2D-STI可有效評估患者右房功能并預測其預后情況。本研究結(jié)果也顯示，心臟MRI測得PH組右心功能指標RVEF、SVI、CI、MM及MMI均低于對照組，2D-STI測得PH組RVLSrw、RASr、RASp均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），表明PH患者右心功能下降，心臟MRI與2D-STI對評估PH患者右心功能均有一定價值。

本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，RASc、RASr、RVLSrw檢測PH患者右心功能的敏感性分別為92.2%、92.2%和100%，高于心臟MRI檢測指標，這可能是因為2D-STI可通過追蹤PH患者心肌上的斑點標記，定量檢測其心肌運動指標，通過斑點追蹤的方式得到其運動應變曲線，測量RASc、RASp后可以定量評估PH患者的右房管道功能和泵功能變化。本研究相關(guān)性分析顯示RVEF、ESVI與RVLSrw、RASr、RASc均呈正相關(guān)，EDVI與RVLSrw、RASr均呈正相關(guān)（均P<0.05），提示心臟MRI指標和2D-STI指標均能快速、無創(chuàng)地評價PH患者右心功能，且2D-STI的評價效果更好。與邢宇和周樺［11］研究結(jié)果相似。

綜上所述，2D-STI技術(shù)較心臟MRI能更準確地評估PH患者右心功能，可為臨床治療提供參考依據(jù)。但本研究樣本量較少，今后將擴大樣本量進一步分析研究。