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基于壓力-應(yīng)變曲線評估心力衰竭病人整體無效做功對心臟再同步化治療應(yīng)答的預(yù)測價值

2024-04-29 07:09:28黃志勇吳杰瑩劉譽(yù)紅羅偉權(quán)劉娟娟

黃志勇 吳杰瑩 劉譽(yù)紅 羅偉權(quán) 劉娟娟

摘要 目的:采用壓力-應(yīng)變曲線(PSL)測定心臟整體無效做功(GWW),評估射血分?jǐn)?shù)減低心力衰竭(HFrEF)病人術(shù)前GWW對心臟再同步化治療(CRT)應(yīng)答的預(yù)測價值,及其與長期不良預(yù)后的關(guān)系。方法:選取2018年1月—2019年1月在中山市中醫(yī)院接受CRT治療的50例HFrEF病人為研究對象,于術(shù)前及術(shù)后9個月測量常規(guī)超聲心動圖參數(shù),并采用基于二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變成像的壓力-應(yīng)變曲線(PSL)測定包括GWW在內(nèi)的心肌做功參數(shù),應(yīng)用受試者工作特征(ROC)曲線分析術(shù)前GWW對CRT應(yīng)答的預(yù)測價值,應(yīng)用Cox回歸分析模型分析術(shù)前GWW與CRT應(yīng)答及不良事件的關(guān)系。CRT應(yīng)答為從基線檢查到術(shù)后9個月隨訪期間左心室舒張末期容積(LVEDV)縮小≥15%,有CRT應(yīng)答病人列為有效組,其余為無效組。研究的終點(diǎn)為CRT應(yīng)答或隨訪期間的全因死亡。結(jié)果:與術(shù)前相比,有效組術(shù)后的LVEDV、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)和左心室收縮末期容積(LVESV)較術(shù)前均減小,左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)較術(shù)前增大;有效組術(shù)后的GWW下降,整體有效做功(GCW)、整體做功指數(shù)(GWI)、整體做功效率(GWE)均增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)前無效組的GWW與GCW均低于有效組(P<0.05)。ROC曲線分析顯示,相較于其他心肌做功參數(shù),術(shù)前GWW預(yù)測CRT應(yīng)答的ROC曲線下面積(AUC)最大,其AUC為0.78[95%CI(0.69,0.88), P<0.01],當(dāng)GWW為175 mmHg%時預(yù)測CRT應(yīng)答的特異度為85.7%,敏感度為67.8%。Cox回歸分析模型顯示,對HFrEF病人接受CRT的已知預(yù)后因素進(jìn)行校正后,GWW<175 mmHg%與全因死亡的相對風(fēng)險增加相關(guān)[校正HR=2.04,95%CI(1.10,3.84),P=0.024];將GWW添加到包含已知CRT預(yù)后因子的基線模型中,該模型呈正相關(guān)(改善χ2=4.85,P=0.028);GWW相較于其他心肌做功參數(shù),與CRT應(yīng)答和預(yù)后的相關(guān)性最佳。結(jié)論:HFrEF病人術(shù)前低GWW(<175 mmHg%)與CRT候選者無應(yīng)答以及全因死亡風(fēng)險相對增加有關(guān),術(shù)前GWW是改善CRT選擇的一個預(yù)示參數(shù)。

關(guān)鍵詞 射血分?jǐn)?shù)減的低心力衰竭;超聲心動描記術(shù);二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變成像;心肌應(yīng)變;心肌做功;心臟再同步化治療

doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2024.03.019

基金項目 中山市社會公益科技研究項目(No.2022B1091)

作者單位 中山市中醫(yī)院(廣東中山 528400),E-mail:407371975@qq.com

引用信息 黃志勇,吳杰瑩,劉譽(yù)紅,等.基于壓力-應(yīng)變曲線評估心力衰竭病人整體無效做功對心臟再同步化治療應(yīng)答的預(yù)測價值[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2024,22(3):502-508.

心臟再同步化治療(CRT)是治療射血分?jǐn)?shù)減低、QRS持續(xù)性時間延長心力衰竭病人的有效方法[1。風(fēng)險分層仍然是心力衰竭病人治療的關(guān)鍵,30%的病人在CRT后不能改善,甚至可能惡化[2。因此,識別CRT不良預(yù)后的預(yù)測因素至關(guān)重要。近期研究表明,超聲心動圖有助于識別CRT后出現(xiàn)左室逆重構(gòu)和預(yù)后改善的射血分?jǐn)?shù)減低的心力衰竭(HFrEF)病人[3。在左束支傳導(dǎo)阻滯病人中,收縮早期右室和室間隔首先被激動,產(chǎn)生室間隔的特異性運(yùn)動即室間隔抖動(septal flash,SF)使未激活的左室側(cè)壁先向右拉伸[4-5,由于左室電活動傳導(dǎo)延遲,左室側(cè)壁收縮延遲,在收縮晚期出現(xiàn)收縮后收縮,使室間隔再向左拉伸,同時伴隨左室心尖的特征性順時針運(yùn)動,產(chǎn)生心尖擺動征(apical rocking,Ap Rock)[6。SF和Ap Rock的識別與左室逆重構(gòu)和CRT預(yù)后存在相關(guān)性[7,但其存在局限性,因?yàn)樽R別這些特征高度依賴超聲醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn),此外,這些指標(biāo)只考慮到左室激活延遲,并未結(jié)合殘余心肌收縮力的影響,這是CRT改善左室功能的先決條件。同時結(jié)合了二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變成像及非侵入性左心室實(shí)時壓力的壓力-應(yīng)變曲線(PSL)能夠定量評價心肌做功,組內(nèi)及組間的重復(fù)性好,目前已在臨床中應(yīng)用[8-11。盡管既往研究已聚焦于心肌做功參數(shù)與CRT應(yīng)答之間的關(guān)系[12-14,但缺少關(guān)于評價殘余心肌收縮力的心臟整體無效做功(GWW)與臨床預(yù)后的相關(guān)性研究,且結(jié)果存在分歧[13,15。因此,本研究采用PSL測定心GWW,評估HFrEF病人術(shù)前GWW對CRT應(yīng)答的預(yù)測價值,以及與長期不良預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究來源于一項前瞻性隊列研究,選擇2018年1月—2019年1月

在中山市中醫(yī)院接受CRT治療并成功植入起搏器的50例HFrEF病人為受試者。將術(shù)后9個月隨訪期間左心室舒張末期容積(LVEDV)縮小≥15%的病人列為CRT治療有效組,其余為無效組。

受試者納入標(biāo)準(zhǔn):符合紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級Ⅲ級或Ⅳ級的HFrEF病人;QRS持續(xù)時間延長,完全性左束支傳導(dǎo)阻滯(LBBB)病人≥120 ms,或非LBBB病人≥150 ms;左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)>55 mm,左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)≤35%。

排除標(biāo)準(zhǔn):近期(<3個月)發(fā)生急性冠狀動脈綜合征或冠狀動脈血運(yùn)重建;原發(fā)性二尖瓣或主動脈瓣病變(中度及以上);先天性心臟病;因鎖骨下動脈、腋動脈、肱動脈狹窄性病變而影響測量肱動脈血壓;因圖像質(zhì)量差或心內(nèi)膜顯示不清而不能進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變分析。

1.2 臨床資料收集

包括病人性別、年齡、冠心病史、心房顫動史、NYHA分級、QRS持續(xù)時間、LBBB、SF和/或Ap Rock、血漿N-末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平等。

1.3 CRT設(shè)備植入

由電生理學(xué)醫(yī)師植入,目標(biāo)位置是冠狀竇靜脈的基外側(cè)、前外側(cè)或后外側(cè),用于定位LV導(dǎo)線。室間隔間時間設(shè)置為0,設(shè)定短感知房室間期(80~100 ms)和起搏房室間期(130 ms)以促進(jìn)雙心室起搏,出院前應(yīng)注意在心電圖和連續(xù)檢測中確認(rèn)是否存在真性融合波、假性融合波。

1.4 超聲心動圖檢查

1.4.1 儀器與軟件

使用GE Vivid E9超聲診斷儀采集圖像,配備M5S-D超聲探頭(1.7~3.4 MHz)及上臂袖帶同步血壓計,設(shè)置成像幀頻50~80(65±10)幀/s。使用EchoPAC對圖像進(jìn)行應(yīng)變分析。

1.4.2 圖像采集與記錄實(shí)時血壓

病人取左側(cè)臥位,在胸骨旁長軸切面測量LVEDD、左心室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)及左房內(nèi)徑(LAD);在心尖四腔心切面及二腔心切面采用雙平面Simpson法測量LVEDV、左心室收縮末期容積(LVESV)及LVEF。同步連接心電圖,囑病人平靜呼吸,連續(xù)采集至少5個心動周期的左心室心尖三腔、四腔、兩腔切面二維動態(tài)圖像。于心尖五腔心切面采集主動脈瓣頻譜多普勒血流頻譜。收集起搏器植入術(shù)前1 d、出院前和出院9個月隨訪時的圖像。同步連接上臂袖帶血壓計,記錄實(shí)時肱動脈血壓數(shù)值。左心室機(jī)電不同步通過胸骨旁短軸或長軸切面的SF或心尖四腔心切面的Ap Rock來確定。

1.4.3 圖像分析與參數(shù)獲取

將DICOM格式的原始圖像導(dǎo)入Echo PAC工作站進(jìn)行脫機(jī)分析。首先通過主動脈瓣多普勒頻譜,確定主動脈瓣啟閉時間,標(biāo)記Event timing,然后進(jìn)入AFI模式,依次選取左心室心尖三腔、四腔、兩腔心切面的二維動態(tài)圖像,于收縮末期自動追蹤左室心內(nèi)膜邊界生成感興趣區(qū)(ROI),并手動調(diào)整ROI,以確保最佳的追蹤效果。圖像分析完成后,系統(tǒng)自動生成左心室整體及17個節(jié)段的心肌應(yīng)變參數(shù)(見圖1);點(diǎn)擊Myocardiac Work輸入采集圖像時的實(shí)時肱動脈血壓數(shù)值,可獲得

PSL(見圖2);點(diǎn)擊Advanced即可獲得左心室整體縱向應(yīng)變(GLS)、整體做功指數(shù)(GWI)、整體有效做功(GCW)、整體無效做功(GWW)、整體做功效率(GWE)及GWI的牛眼圖(見圖3)。

1.5 結(jié)局指標(biāo)

CRT應(yīng)答定義為從基線檢查到9個月隨訪期間LVEDV相對減少≥15%。在隨訪期間,通過訪談和/或電話聯(lián)系醫(yī)生、病人和親屬記錄終點(diǎn)事件,主要研究終點(diǎn)為全因死亡率,如果死亡與心力衰竭、心肌梗死、心律失常或猝死相關(guān),則考慮是心源性死亡。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的定量資料以中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)。定性資料以例數(shù)、百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率法。應(yīng)用受試者工作特征(ROC)曲線獲得GWW預(yù)測CRT應(yīng)答的曲線下面積(AUC)、最佳截點(diǎn)值以及靈敏度和特異度。使用多因素Logistic回歸分析低GWW是否為CRT術(shù)后不良事件的獨(dú)立危險因素。使用Cox比例風(fēng)險回歸模型分析CRT術(shù)后不良事件的危險因素,并確定風(fēng)險比(HR)。建立Kaplan-Meier生存曲線,用Log-rank檢驗(yàn)比較組間差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組臨床資料比較

將CRT術(shù)后9個月較術(shù)前LVEDV相對減少≥15%定義為CRT應(yīng)答。研究人群為50例接受CRT治療的HFrEF病人,年齡(71±10)歲,其中36例病人治療有效。術(shù)前有效組(36例)與無效組(14例)病人的年齡、性別、糖尿病、冠心病、心房顫動史、NYHA Ⅲ級或Ⅳ級、超聲特異性征象(SF或Ap Rock)等比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),有效組的QRS寬度及QRS寬度>150 ms所占比例均大于無效組,有效組LBBB所占比例大于無效組,有效組血腦鈉肽水平低于無效組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。詳見表1。

2.2 超聲心動圖常規(guī)參數(shù)比較

術(shù)前有效組的LVEDD、LVEDV、LVESV低于無效組(P<0.05),LVEF高于無效組(P<0.05),有效組與無效組的LAD差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與術(shù)前相比,有效組術(shù)后的LVEDD、LVEDV和LVESV較術(shù)前均減小(P<0.05),LVEF較術(shù)前增大(P<0.05),有效組與無效組的LAD較術(shù)前無明顯減小(P>0.05)。詳見表2。

2.3 左心室心肌做功參數(shù)及GLS比較

術(shù)前無效組的GWW與GCW均低于有效組(P<0.05),其余參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。與術(shù)前相比,有效組術(shù)后的GWW下降,GCW、GWI、GWE均增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);無效組各參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表3。

2.4 左心室心肌做功參數(shù)對CRT應(yīng)答的預(yù)測因素

總結(jié)ROC曲線分析結(jié)果,GWW和GCW為具有高AUC的CRT應(yīng)答預(yù)測因素(GWW為0.78,GCW為0.72),其中GWW的AUC最大,以175 mmHg%為截斷值區(qū)分CRT有無應(yīng)答的特異度為85.7%,敏感度為67.8%。詳見表4。

2.5 GWW與CRT預(yù)后的關(guān)系

在3年的隨訪期間,有15例病人死亡(30%)。在左心室心肌做功參數(shù)中,GWW相較于其他心肌做功參數(shù),與CRT應(yīng)答和預(yù)后的相關(guān)性最佳。GWW<175 mmHg%的3年生存率為62%[95%CI(50%,75%)],GWW≥175 mmHg%的3年生存率為83%[95%CI(77%,89%),P=0.002]。對HFrEF病人接受CRT的已知預(yù)后因素進(jìn)行校正后,與GWW≥175 mmHg%相比,GWW<175 mmHg%與全因死亡的相對風(fēng)險增加相關(guān)[校正HR=2.04,95%CI(1.10,3.84),P=0.024];將GWW添加到包含已知CRT預(yù)后因子的基線模型中,該模型呈正相關(guān)(改善χ2=4.85,P=0.028)。詳見表5、表6及圖4。

3 討 論

對HFrEF病人進(jìn)行風(fēng)險分層以改善死亡風(fēng)險十分重要。一項CARE-HF隨機(jī)對照試驗(yàn)顯示,CRT使QRS時限延長的HFrEF病人顯著獲益,在平均29個月的隨訪期間,全因死亡率降低36%,因心力衰竭惡化的非計劃住院治療減少了50%以上[16。不協(xié)調(diào)的室壁運(yùn)動再同步化可以使左室逆重構(gòu),但約30%的心力衰竭病人可能對CRT無應(yīng)答,因此,尋找新的簡單指標(biāo)以幫助完善CRT適應(yīng)證是一個重要的研究領(lǐng)域[17-18

Russell等[19研究顯示,無創(chuàng)評估心肌做功,定量評估各節(jié)段PSL面積可以無創(chuàng)獲得心肌做功參數(shù),PSL與使用有創(chuàng)導(dǎo)管測量的做功相關(guān)性良好。研究表明,在等候CRT的病人中,PSL無創(chuàng)評估左室功能與PET評估的殘余心肌代謝活性相關(guān)[19-20。應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖進(jìn)行全自動評價心肌做功簡便易行,且觀察者內(nèi)與觀察者間重復(fù)性好8,19。各節(jié)段心肌的無效做功對應(yīng)節(jié)段運(yùn)動過程中在反方向運(yùn)動所做功。GWW為左心室各節(jié)段無效做功的平均值。Russell等[20提出,與沒有LBBB的心肌病病人和健康人對照組相比,患LBBB的心肌病病人的GWW增加。GWW能夠全面定量評估心肌浪費(fèi)的能量。在LBBB和/或激活延遲的病人中,浪費(fèi)的能量是變化的,正如本研究中GWW的分布一樣。事實(shí)上,多個復(fù)雜的因素影響病人的GWW。首先,左室的幾何形狀和擴(kuò)張顯著影響心肌做功[21。根據(jù)定義,功是力與長度的乘積,面積對應(yīng)于壓力-容積環(huán),縱向縮短很大程度反映左室容積的變化,左室心肌做功可以近似用壓力和應(yīng)變曲線參數(shù)計算。心肌做功高度依賴于左室壁應(yīng)力,左室壁應(yīng)力隨著左室擴(kuò)張而增加,但PSL沒有考慮到這個問題。在兩個不同大小的左心室中,擴(kuò)張者收縮期室壁應(yīng)力高于未擴(kuò)張者,可能導(dǎo)致左室心肌做功的低估。左室節(jié)段曲率半徑和室壁厚度的評估先前應(yīng)用于無創(chuàng)推導(dǎo)室壁應(yīng)力,以克服這一局限性,但在日常臨床工作中開展較為煩瑣[22。采用肱動脈收縮壓只是估測左室收縮壓,沒有考慮左室舒張壓和反射波增加的壓力,盡管如此,驗(yàn)證性研究已經(jīng)證明通過超聲心動圖無創(chuàng)評價心肌做功的準(zhǔn)確性23。心肌缺血時出現(xiàn)的收縮不同步和收縮后收縮,都可能導(dǎo)致射血效率降低和無效做功增加[24。雖然Chan等[25發(fā)現(xiàn)非缺血性心肌病病人的GWW值高于缺血性心肌病病人,但研究中并未發(fā)現(xiàn)GWW<175 mmHg%與臨床結(jié)局之間存在顯著的相互作用。Aalen等[17發(fā)現(xiàn)心臟磁共振評價的心肌做功和室間隔活力均可預(yù)測CRT應(yīng)答,并具有增量預(yù)測價值。

本研究常規(guī)超聲心動圖顯示,與術(shù)前相比,有效組術(shù)后的LVEDD、LVEDV和LVESV較術(shù)前均減小,LVEF較術(shù)前增大,表明術(shù)后左心室收縮功能明顯改善;有效組術(shù)后的GWW下降,GCW 、GWI、GWE均增高,這說明有效組術(shù)后心肌做功效率、做功能力顯著提升,且心肌做功相關(guān)參數(shù)可以有效地評估CRT病人術(shù)后心臟收縮功能。這可能與CRT病人術(shù)前不同節(jié)段心肌收縮達(dá)峰時間的不同有關(guān)。正常人不同節(jié)段心肌的電機(jī)械活動的起始時間雖然不同,但其收縮達(dá)峰時間相同,收縮期左心室各節(jié)段心肌同步收縮,將血液泵入主動脈。而心力衰竭病人,尤其左束支傳導(dǎo)阻滯的病人,其左心室后側(cè)壁的電機(jī)械活動呈病理性滯后,使該節(jié)段心肌收縮達(dá)峰時間顯著延遲,CRT術(shù)后使后側(cè)壁的心肌電機(jī)械活動提前,使各節(jié)段心肌收縮達(dá)峰同步,增加心肌運(yùn)動的協(xié)調(diào)性,減少無效功。

本研究發(fā)現(xiàn),術(shù)前低水平GWW(<175 mmHg%)與死亡風(fēng)險相對增加相關(guān),而GWW<175 mmHg%與大概率CRT無反應(yīng)相關(guān)。因?yàn)镚WW低不僅反映了機(jī)電不同步對左室壁拉伸的影響,還考慮到左室?guī)缀涡螒B(tài)和擴(kuò)張情況。Lim等[26先前報道過,應(yīng)變延遲指數(shù)作為一種心肌無效做功的參數(shù),與CRT是否應(yīng)答相關(guān)。Galli等[12在一項包括97例病人的研究中發(fā)現(xiàn),GWW與CRT應(yīng)答相關(guān),但其預(yù)測價值低于GCW。隨訪中觀察到GCW與心源性死亡的發(fā)生之間獨(dú)立相關(guān),但GWW與心源性死亡之間相關(guān)性不明顯[13。Van Der等[15的一項研究包括153例接受CRT病人隨訪中發(fā)現(xiàn),整體無效做功比值與死亡率呈獨(dú)立相關(guān)。本研究中,術(shù)前GWW、CRT應(yīng)答和死亡率之間呈強(qiáng)相關(guān)。雖然SF和/或心尖搖擺特征與CRT應(yīng)答相關(guān),但如既往研究所述,其鑒別診斷價值低于GWW。隨訪中,SF和/或心尖搖擺特征與CRT應(yīng)答和死亡率都沒有顯著相關(guān)性。這可能是由于SF和/或心尖搖擺特征識別是定性評價,在臨床應(yīng)用中可重復(fù)性或許存在一定問題[7。本研究心肌做功參數(shù)中,GWW與CRT應(yīng)答和死亡率之間的關(guān)系最強(qiáng),與Galli等[12-14的研究結(jié)果不一致,這可能與樣本量、事件發(fā)生率和研究終點(diǎn)(全因死亡率與心源性死亡)存在差異有關(guān)。雖然間隔運(yùn)動和做功在CRT應(yīng)答的病理機(jī)制中非常重要,但觀察到GWW和間隔無效做功對CRT是否應(yīng)答具有相似的鑒別診斷價值。因此,傾向選擇將GWW應(yīng)用于臨床工作中,因?yàn)檫@個參數(shù)目前能夠從軟件中半自動獲得,CRT對臨床結(jié)局的影響至少部分取決于術(shù)前無效做功,有效的再同步化治療能夠降低GWW。

PSL評價術(shù)前GWW重復(fù)性好,較低的GWW與HFrEF病人的長期不良預(yù)后和CRT應(yīng)答率低相關(guān)。GWW<175 mmHg%為HFrEF病人提供增量預(yù)測價值。但在缺乏隨機(jī)對照研究的情況下,即使大多數(shù)術(shù)前GWW<175 mmHg%的病人似乎沒有從CRT中獲益,這些病人也不應(yīng)被排除在CRT之外,臨床診療仍應(yīng)依據(jù)當(dāng)前指南。因此,本研究結(jié)果表明,術(shù)前GWW較低的病人應(yīng)在CRT術(shù)后仔細(xì)監(jiān)測,以確保在其臨床狀況惡化前及時接受更高級別治療(如心臟移植、左心室或雙心室輔助裝置等)。

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(收稿日期:2022-11-25)

(本文編輯 王雅潔)

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