實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖和組織多普勒評(píng)價(jià)永久起搏患者左室收縮同步性和心功能

【摘要】 目的 探討應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）和組織多普勒（TDI）評(píng)價(jià)永久起搏患者左心室（左室）收縮同步性和心功能。方法 15例病態(tài)竇房結(jié)綜合征植入DDD患者，分別將起搏模式程控為AAI、DDD和VVI，每種起搏模式穩(wěn)定5 min后，常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量LVEF、每搏輸出量，在實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖下取左室全容積圖像，應(yīng)用Qlab 4.2脫機(jī)分析軟件，獲得左室整體與17節(jié)段容積-時(shí)間曲線，比較左室16、12、6節(jié)段心電圖QRS波起點(diǎn)至左室最小容積點(diǎn)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差和最大時(shí)間差、左室舒張末容積、左室收縮末容積、左室射血分?jǐn)?shù)（3DLVEF）、左室最大充盈速率、左室17節(jié)段的舒張末容積、收縮末容積和節(jié)段射血分?jǐn)?shù)（rEF）。應(yīng)用組織多普勒測(cè)量12節(jié)段收縮速度達(dá)峰時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)差、12節(jié)段收縮峰速度和平均值、12節(jié)段舒張?jiān)缙谒俣冗_(dá)峰時(shí)間（TS-SD）和標(biāo)準(zhǔn)差（TD-SD）、二尖瓣口血流舒張?jiān)缙诜逯邓俣取⑹鎻埻砥诜逯邓俣取⒔M織多普勒二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙诜逯邓俣取⑹鎻埻砥诜逯邓俣取＝Y(jié)果 心室同步性指標(biāo)在AAI模式明顯優(yōu)于DDD和VVI模式（P<0.05），心功能指標(biāo)在AAI模式下顯著高于DDD和VVI模式（P<0.05）；DDD和VVI模式上述指標(biāo)無(wú)顯著差異（P>0.05）；較AAI模式，DDD與VVI模式時(shí)左室前間隔、下壁和后壁基底段、心尖段rEF明顯降低（P<0.05）。結(jié)論 采用RT-3DE和TDI可客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)永久起搏患者左室收縮同步性和心功能。

【關(guān)鍵詞】 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖； 組織多普勒； 永久心臟起搏； 同步性； 心功能

Evaluation of real-time three-dimensional echocardiography and tissue Doppler imaging on left ventricular systolic synchronicity and cardiac function in patients with permanent cardiac pacing ZHENG Jie， CAI Jian-feng，LIU Xiao-yu，et al.Wuxi People's Hospital Affiliated to Nanjing Medical University， Wuxi 214023，China

【Abstract】 Objective To evaluate real-time three-dimensional echocardiography and tissue Doppler imaging （TDI） on left ventricular systolic synchronicity and cardiac function in patients with permanent cardiac pacing.Methods Fifteen patients with sick sinus syndrome received implantation of a dual-chamber pacemaker（DDD） were enrolled in this study.Pacemakers were programmed to AAI，DDD and VVI respectively.After pacing for 5 minutes in each mode，participants were examined with real-time three-dimensional echocardiography.Images in different pacing modes were obtained and analyzed by the off-line Qlab 4.2 software.Parameters including global and 17-segmental volume-time curves （VTCs），dispersion of time to minimal regional volume for 16，12 and 6 left ventricular segments，and maximal difference of time to minimal regional volume for l6，12 and 6 left ventricular segments，end diastolic volume，end systolic volume，left ventricular ejection fraction were measured respectively.Parameters of peak filling rate （PFR），regional end diastolic volume，regional end systolic volume，and regional ejection fraction （rEF） were also calculated.Left ventricular systolic and diastolic synchrony and cardiac function were assessed by TDI and color Doppler echocardiography in the AAI，DDD and VVI.Results The VTCs were much more disorder in DDD and VVI models than those in AAI.The parameters reflecting left ventricular synchronicity were significantly better in AAI than those in DDD and VVI （P<0.05）.While parameters reflecting ventricular function were significantly better in AAI than those in DDD and VVI （P<0.05）.However，the indexes above were no difference between DDD and VVI （P>0.05）.Compared with AAI，rEFs of left inferior wall in base，septum in base and apex were decreased in DDD and VVI（P<0.05）.Conclusion Real-time three-dimensional echocardiography and TDI can objectively and accurately evaluate left ventricular systolic synchronicity and cardiac function of patients with permanent cardiac pacing.

【Key words】 Real-time three-dimensional echocardiography； Tissue Doppler imaging； Permanent cardiac pacing； Synchronicity； Cardiac function

如何選擇合理的起搏模式對(duì)臨床起搏治療具有重大意義，許多大型臨床研究結(jié)果表明AAI模式在諸多方面優(yōu)于DDD和VVI模式，原因可能為右心室心尖（RVA）起搏影響了DDD和VVI起搏療效^［1］，故如何客觀定量地評(píng)估不同起搏模式下左室（左室）收縮同步性和心功能具有重要意義，雖然目前已有一些采用三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）和組織多普勒（TDI）評(píng)估心室收縮同步性和心功能的報(bào)道，但多局限于急性血流動(dòng)力學(xué)研究，未見(jiàn)采用RT-3DE和TDI評(píng)價(jià)永久起搏患者不同起搏方式下心室收縮同步性和心功能^［2，3］，故本研究結(jié)果可能為臨床醫(yī)師如何為患者選擇合理的起搏方式提供理論依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象 選擇筆者所在醫(yī)院2004年1月～2009年4月確診病態(tài)竇房結(jié)綜合征（sick sinus syndrome，SSS）植入雙腔起搏器（DDD）患者15名，其中男9例，女6例，年齡（42～77）歲，平均年齡（58±11）歲。入選患者均滿足以下條件：（1）因SSS并具有永久起搏器植入適應(yīng)證。（2）排除房顫、冠心病、心肌病、房室傳導(dǎo)阻滯等影響心臟收縮同步性等疾病。（3）患者無(wú)嚴(yán)重心功能不全，NYHA分級(jí)心功能為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)。（4）基礎(chǔ)起搏心率70次/min，均為起搏心律，心房、心室起搏電壓均為2.5 mV、脈寬0.4 ms，DDD模式時(shí)房室間期設(shè)置為150 ms。（5）起搏器植入前與隨訪前常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查提示患者心功能和心臟結(jié)構(gòu)無(wú)明顯改變。見(jiàn)表1。

表1 起搏器植入前和隨訪前患者心臟結(jié)構(gòu)和心功能對(duì)比（x±s）

注：LVED：左室舒張末期內(nèi)徑；LVSD：左室收縮末期內(nèi)徑；LVPWT：左室后壁厚度；LVST：室間隔厚度；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；E：二尖瓣口血流舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋籄：二尖瓣口血流舒張晚期峰值速度。與植入前相比，^{*>/sup>P>0.05}

1.2 儀器與方法 （1）儀器：三維超聲心動(dòng)圖檢查采用飛利浦iE33“心悅”超聲顯像儀，X3-1探頭，應(yīng)用Qlab4.2定量分析軟件分析。組織多普勒檢查采用GE公司生產(chǎn)的 Vivid 7超聲診斷儀，M3S探頭，在EchoPAC 6.0工作站中進(jìn)行脫機(jī)分析。（2）方法：無(wú)論隨訪患者開(kāi)始為何種起搏模式，均先程控為AAI，受檢者取左側(cè)臥位，連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，先行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查在心尖四腔圖象上測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、每搏輸出量（SV），再行三維超聲心動(dòng)圖檢查，于心尖四腔切面得到理想的左室圖像后，啟動(dòng)“Full Volume”功能鍵，獲得AAI模式左室全容積圖像，最后行組織多普勒檢查，取心尖長(zhǎng)軸、心尖四腔、心尖兩腔切面3個(gè)心動(dòng)周期組織多普勒?qǐng)D像。然后程控起搏模式為DDD，穩(wěn)定靜息5 min后獲取DDD模式下圖像，最后同法獲取VVI模式圖像。（3）三維超聲心動(dòng)圖圖像分析：選定心尖四腔和兩腔切面各5個(gè)左室心內(nèi)膜取樣點(diǎn)（二尖瓣瓣環(huán)水平的室間隔、側(cè)壁、前壁和下壁及心尖部位），軟件自動(dòng)生成的左室17個(gè)容積節(jié)段三維模型的同時(shí)可計(jì)算出左室整體舒張末期容積（EDV）、收縮末期容積（ESV）、三維超聲心動(dòng)圖左室射血分?jǐn)?shù)（3DLVEF）、左室各節(jié)段舒張末容積（rEDV）、收縮末容積（rESV）以及節(jié)段EF值（rEF）、舒張?jiān)缙诜逯党溆剩≒FR）、左室整體時(shí)間-容積曲線（VTC）、17節(jié)段時(shí)間-容積曲線（VTCs）、每個(gè)節(jié)段達(dá)到最小收縮容積的時(shí)間（Tmsv）、以及左室16節(jié)段（6個(gè)基底段，6個(gè)中間段和4個(gè)心尖段）、左室12節(jié)段（6個(gè)基底段和6個(gè)中間段）和左室6個(gè)基底段的Tmsv的標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv16-SD、Tmsv12-SD和Tmsv6-SD）及最大時(shí)間差（Tmsv16-Dif、Tmsv12-Dif和Tmsv6-Dif）。（4）組織多普勒?qǐng)D像分析：采用美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)推薦的16節(jié)段左室分析法劃分室壁節(jié)段，取其中基底6節(jié)段及中間6節(jié)段，在心尖四腔、心尖二腔和心尖長(zhǎng)軸圖像上應(yīng)用組織同步顯像測(cè)量QRS起點(diǎn)至各節(jié)段收縮期峰速度時(shí)間為收縮速度達(dá)峰時(shí)間（TS）并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差（TS-SD）、測(cè)量QRS起點(diǎn)至各節(jié)段舒張?jiān)缙诜逅俣葧r(shí)間為舒張?jiān)缙谒俣冗_(dá)峰時(shí)間（TD）并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差（TD-SD）、在組織速度顯像下分別取上述12節(jié)段收縮速度曲線峰值并計(jì)算其平均值（Vs-m），測(cè)量彩色多普勒超聲心動(dòng)圖二尖瓣口血流舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋‥）、舒張晚期峰值速度（A），組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋‥m）、舒張晚期峰值速度（Am）并計(jì)算E/A、Em/Am、E/Em。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，使用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如數(shù)據(jù)為正態(tài)分布且方差齊，采用單因素方差分析，如數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布或方差不齊，則采用M檢驗(yàn)。組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義時(shí)采用q檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 RT-3DE對(duì)左室同步性評(píng)價(jià) （1）三種起搏模式下VTCs的變化：AAI模式下患者17節(jié)段VTCs排列較一致，各節(jié)段幾乎同時(shí)達(dá)最大和最小收縮容積，收縮期與舒張?jiān)缙谛螒B(tài)對(duì)稱(chēng)，同步性較好；DDD和VVI模式下17節(jié)段VTCs部分節(jié)段排列較混亂，起伏不一致，收縮期與舒張?jiān)缙谛螒B(tài)不對(duì)稱(chēng)，同步性較差。（2）三種起搏模式容積-時(shí)間曲線相關(guān)參數(shù)變化：AAI起搏模式下左室各項(xiàng)收縮同步性指標(biāo)顯著優(yōu)于DDD與VVI起搏模式，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而DDD與VVI模式之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表2。

2.2 RT-3DE對(duì)左室整體功能的評(píng)價(jià) AAI起搏模式下3DLVEF、PFR明顯優(yōu)于DDD與VVI起搏模式，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而DDD與VVI模式下起搏3DLVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表3。

表2 三種起搏模式下容積-時(shí)間曲線有關(guān)同步性指標(biāo)比較（n15，x±s）

注：Tmsv：心肌節(jié)段到達(dá)最小收縮容積的時(shí)間；SD：標(biāo)準(zhǔn)差；Dif：最大差。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

表3 三種起搏模式下左室整體收縮及舒張功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：EDV：舒張末容積；ESV：收縮末容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；PFR：左室最大充盈速率。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

2.3 RT-3DE對(duì)左室17節(jié)段收縮功能的評(píng)價(jià) 在AAI起搏模式下rEF由基底段向心尖段逐漸升高，而DDD和VVI起搏時(shí)，左室前間隔、下壁、后壁的基底段、心尖段（除心尖帽外）rEF顯著降低（P<0.05），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；余節(jié)段三種起搏模式下rEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；DDD與VVI模式起搏時(shí)各節(jié)段rEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表4，表5。

表4 三種起搏模式下左室基底段和中間段收縮功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：rEDV：節(jié)段舒張末容積；rESV：節(jié)段收縮末容積；rEF：節(jié)段射血分?jǐn)?shù)。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

2.4 組織多普勒對(duì)收縮同步性及收縮功能的評(píng)價(jià) （1）TS-SD：AAI起搏模式左室收縮同步性均優(yōu)于DDD和VVI（P<0.05），而DDD和VVI模式收縮同步性無(wú)明顯差異（P>0.05）；（2）Vs-m：三種起搏模式的Vs-m無(wú)明顯差異；（3）LVEF：三種起搏模式的LVEF無(wú)明顯差異（P>0.05）；（4）SV：AAI與DDD無(wú)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而兩者均較VVI高（P<0.05）。見(jiàn)表6。

2.5 組織多普勒對(duì)舒張同步性及舒張功能的評(píng)價(jià) （1）TS-SD：AAI起搏模式左室舒張同步性?xún)?yōu)于DDD和VVI（P<0.05），而DDD和VVI模式舒張同步性無(wú)明顯差異（P>0.05）；（2）E/A：DDD模式E/A與AAI模式相比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，VVI模式A峰消失，無(wú)E/A比值。（3）Em/Am：DDD模式Em/Am與AAI模式Em/Am相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），VVI模式Am峰消失，無(wú)Em/Am比值。（4）E/Em：DDD和VVI模式與AAI模式相比兩者E/Em下降明顯，但該兩者E/Em比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。（5）對(duì)AAI模式、DDD模式的Em/Am和E/Em參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，r分別為0.75和0.81（P<0.05），提示Em/Am 和E/Em相關(guān)性良好。見(jiàn)表7。

表5 三種起搏模式下左室心尖段收縮功能指標(biāo)的比較（n15，x±s）

注：rEDV：節(jié)段舒張末容積；rESV：節(jié)段收縮末容積；rEF：節(jié)段射血分?jǐn)?shù)。與AAI模式比較，^{*>/sup>P<0.05；與DDD模式比較，△>/sup>P>0.05}

表6 收縮同步性及收縮功能對(duì)比（n15，x±s）

注： LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)、SV：每搏輸出量、TS-SD：12節(jié)段收縮速度達(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差；Vs-m：12節(jié)段收縮峰速度平均值。DDD組與AAI組比較，^{*>/sup>P<0.05；VVI組與AAI組比較，△>/sup>P<0.05；VVI與DDD組比較，#>/sup>P<0.05}

表7 舒張同步性及舒張功能對(duì)比（n15，x±s）

注： E：二尖瓣口血流舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋籄：二尖瓣口血流舒張晚期峰值速度；Em：組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋籄m：組織多普勒二尖瓣環(huán)舒張晚期峰值速度；TD-SD：12節(jié)段舒張?jiān)缙谒俣冗_(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差。DDD組與AAI組比較，^{*>/sup>P<0.05；VVI組與AAI組比較，△>/sup>P<0.05}

3 討論

RT-3DE和TDI技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的超聲新技術(shù)，能客觀的反映起搏時(shí)心肌運(yùn)動(dòng)的改變，實(shí)時(shí)直觀顯示心肌速度-時(shí)間曲線，結(jié)合心電圖，可精確分析各個(gè)節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)相，具有非常高的時(shí)間分辨率，通過(guò)監(jiān)測(cè)心臟各節(jié)段運(yùn)動(dòng)速度、心室形態(tài)改變等反映心臟收縮和舒張功能的變化^［3～5］。

本實(shí)驗(yàn)利用RT-3DE評(píng)價(jià)不同起搏模式下心室同步性，結(jié)果表明AAI模式左室同步性指標(biāo)明顯優(yōu)于DDD與VVI（P<0.05），而DDD與VVI相比無(wú)明顯差異（P>0.05）。AAI起搏時(shí)3DLVEF高于DDD與VVI（P<0.05），DDD與VVI無(wú)明顯差異（P>0.05）。PFR是RT-3DE評(píng)價(jià)左室舒張功能的重要指標(biāo)^［6］，左室的舒張功能損害與其失同步化程度密切相關(guān)^［7］，AAI起搏時(shí)PFR明顯高于DDD與VVI起搏模式（P<0.05）。RT-3DE另一優(yōu)異功能是可顯示左室各節(jié)段容積變化規(guī)律，從而有利于評(píng)價(jià)不同起搏模式下各心肌節(jié)段功能的變化。在AAI起搏模式下節(jié)段每搏輸出量，由基底段向心尖段逐漸減少，但rEF卻由基底段向心尖段逐漸升高，說(shuō)明心肌收縮力向心尖段是逐漸增強(qiáng)。與AAI起搏模式相比，DDD和VVI起搏時(shí)，左室前間隔和下壁的基底段、心尖段rEF明顯降低（P<0.05）。

本研究利用TDI的TS-SD和TD-SD評(píng)估左室收縮和舒張同步性發(fā)現(xiàn)，RVA起搏時(shí)DDD模式和VVI模式均較AAI模式差，提示心肌電－機(jī)械活動(dòng)不同步伴隨起搏開(kāi)始而開(kāi)始，對(duì)永久起搏患者心功能造成持久性不利影響。但基礎(chǔ)心功能正常患者的整體心功能卻未必隨RVA起搏開(kāi)始而下降^［8］。二維彩色多普勒及組織多普勒評(píng)價(jià)左室收縮和舒張功能的指標(biāo)僅VVI模式下SV有明顯下降，說(shuō)明急性期心肌可以通過(guò)收縮力和血流灌注儲(chǔ)備代償這種失同步對(duì)心功能的影響，一定程度上維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，然而由于VVI模式既喪失了左室的同步性、又喪失了房室同步性，疊加效果對(duì)整體血流動(dòng)力學(xué)影響超出了心臟代償范圍，從而導(dǎo)致SV的下降。

總之，本研究表明采用RT-3DE和TDI技術(shù)可客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)永久起搏患者左室收縮同步性及心功能，研究結(jié)果對(duì)臨床醫(yī)師如何為起搏患者選擇合理的起搏模式起到了一定的指導(dǎo)作用。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ Albertsen AE，Nielsen JC，Poulsen SH，et al.DDD（R）-pacing，but not AAI（R）-pacing induces left ventricular desynchronization in patients with sick sinus syndrome:tissue-Doppler and 3D echocardiographic evaluation in a randomized controlled comparison.Europace，2008，10:127-133.

［2］ Sanaa I，F(xiàn)ranceschi F，Prevot S，et al.Right ventricular apex pacing:is it obsolete？.Arch Cardiovasc Dis.2009，102:135-141.

［3］ Yu CM，Sanderson JE，Marwick TH，et al.Tissue Doppler imaging a new prognosticator for cardiovascular diseases.J Am Coll Cardiol，2007，49:1903-1914.

［4］ Edvardsen T，Urheim S，Skulstad H，et al.Quantification of left ventricular systolic function by tissue Doppler echocardiography:added value of measuring pre- and postejection velocities in ischemic myocardium.Circulation，2002，105:2071-2077.

［5］ Yu CM，F(xiàn)ung WH，Lin H，et al.Predictors of left ventricular reverse remodeling after cardiac resynchronization therapy for heart failure secondary to idiopathic dilated or ischemic cardiomyopathy.Am J Cardiol，2003，91:684-688.

［6］ 費(fèi)洪文，何亞樂(lè)，梁志敏，等.實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖容積-時(shí)間曲線評(píng)價(jià)左室舒張功能的初步研究.中華超聲影像學(xué)雜志，2006，14（15）:9-12.

［7］ Aoyagi T，Iizuka M，Takahashi T，et al.Wall motion asynchrony prolongs time constant of left ventricular relaxation.Am J Physiol，1989，257:883-890.

［8］ Friedberg MK，Dubin AM，Van Hare GF，et al.Acute effects of single-site pacing from the left and right ventricle on ventricular function and ventricular-ventricular interactions in children with normal hearts.Congenit Heart Dis，2009，4:356-361.