心肌自動分區運動分析技術在病毒性心肌炎兒童心功能檢測中的應用

左曉文，王 娟，趙麗榮，王 婷，蔡明序，劉 學，王海燕

(1.吉林大學第一醫院電診科，吉林 長春130021.2.吉林大學中日聯誼醫院電診科，吉林 長春130033；3.吉林省長春市婦產醫院超聲科，吉林 長春 130042；4.大連醫科大學附屬醫院體檢部，遼寧 大連 116011)

心肌自動分區運動分析(automated-segmental motion analysis，A-SMA)技術是新近發展起來的一種超聲技術，國內外學者應用此項技術評價冠心病、高血壓病和心肌病已有報道[1-4]，但對病毒性心肌炎(viral myocarditis,VMC)的研究國內外未見有關報道。本研究應用A-SMA新技術檢測VMC兒童心功能，并評價其診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料本院住院VMC兒童70例，診斷均符合1999年9月昆明全國小兒心肌炎、心肌病學術會議修改的VMC診斷標準[5]。其中男性36例，女性34例，年齡1～15歲，平均年齡(7.43±4.39)歲。按不同年齡分成4組:Ⅰ組，1～3歲，20例，平均年齡(2.32±0.67)歲；Ⅱ組，4～7歲，20例，平均年齡(4.65±0.87)歲；Ⅲ 組，8～11歲，15例，平均年齡(9.33±1.11)歲；Ⅳ組，12～15歲，15例，平均年齡(13.00±0.85)歲。正常兒童160例，經體檢、心電圖、胸片及超聲心動圖檢查排除心血管及其他疾病，其中男性78例，女性82例，年齡1～15歲，平均年齡(7.05±4.47)歲。按以上不同年齡分成4組，每組40例，選取的VMC兒童年齡及性別與正常兒童之間無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 儀器與方法采用Aloka SSD 5500型彩色超聲診斷儀，配置A-SMA軟件，探頭頻率2～4 MHz。首先受檢者均取左側臥位，連接肢導心電圖，先行二維超聲心動圖檢查，使用組織諧波顯像，調節有關控制條件(總增益、側向增益補償、時間增益補償及灰度壓縮等)，使心臟結構顯像呈最佳狀態，心內膜顯示清晰，在研究過程中，各項設置保持不變。A-SMA技術檢測時左心室壁的劃分采用美國超聲心動圖學會推薦的16節段分析法[6]。選取胸骨旁左室短軸切面，固定探頭位置，啟動A-SMA檢測系統，調整感興趣區域大小使其包繞整個左室心內膜，使A-SMA的中心設置在心腔的中心部。儀器自動對左心室壁進行分區，將左室短軸二尖瓣水平切面和乳頭肌水平切面均分為6個相等的楔形區域，心尖水平切面分為4個相等的楔形區域。通過A-SMA圖像顯示室壁運動節段的色彩分布，以心電圖R波頂點為舒張末期，T波結束為收縮末期，測量左室短軸各切面的收縮期和舒張期總面積變化率(fractional area change-total，FAC-T)，結果以直方圖及數據形式顯示。然后再取心尖四腔心切面，開啟左心室時間-容積曲線及其衍生曲線，檢測以下參數：① 標化峰值充盈率(normalization peak filling rate，nPFR)和標化峰值射血率(normalization peak ejection rate，nPER)；② 射血分數(ejection fraction，EF)；③左室舒張末期容積(end diastolic volume，EDV)和收縮末期容積(end systolic volume，ESV)。儀器可自動計算并且數據顯示于屏幕上，以上數據均連續記錄3個心動周期，取平均值。

2 結 果

2.1 各組兒童心功能參數比較與正常兒童比較，2組低年齡段VMC兒童ESV和EDV增高，差異有統計學意義(P<0.05)；而2組略高年齡段VMC兒童ESV和EDV與正常兒童比較差異無統計學意義(P>0.05)。各年齡段VMC兒童EF值較正常兒童降低，差異有統計學意義(P<0.05)。各年齡段VMC兒童nPER及nPFR較正常兒童降低，差異有統計學意義 (P<0.05或P<0.01) 。見表1。

2.2 各組兒童左室短軸切面收縮期和舒張期FAC-T比較各年齡段VMC兒童短軸切面收縮期和舒張期FAC-T與正常兒童比較均明顯降低，差異有統計學意義(P<0.01)。見表2和3。

表1 各組兒童心功能參數比較

表2 各組兒童左室短軸切面收縮期FAC-T的比較

表3 各組兒童左室短軸切面舒張期FAC-T的比較

3 討 論

A-SMA技術是超聲領域近年發展起來的新技術，該技術基于聲學定量原理，由計算機自動分析組織和血液的不同強度回聲的界面，以彩色編碼實時連續顯示心動周期中室壁運動狀態,通過彩色編碼變換分級顯示不同時相的心內膜變化，收縮期時，紅色代表收縮期心內膜開始移動的起點，其內緣依次顯示為“紅→黃→綠”的順序進行變換；舒張期圖像內緣依次顯示為“深藍→淺藍→綠色”的順序進行變換。儀器將左室短軸切面自動劃分室壁節段的楔形區域，定量實時檢測各室壁節段每個心動周期的面積變化率(fractional area change，FAC)和FAC-T，結果以直方圖及數據的形式實時顯示于屏幕上。在A-SMA狀態下，感興趣區域內的左心室腔用紅色充填，同時左心室時間-容積曲線及其衍生曲線可自動計算并顯示，并獲得連續心動周期的多個心功能參數,如ESV、EDV、EF、nPER和nPFR等，可以自動檢測心臟整體和局部舒張及收縮功能,并實時以直方圖或曲線圖的形式顯示測量結果，提高檢測心功能的準確性。

在我國小兒VMC發病有逐年增多的趨勢。Magnani等[7]報道：近年來急性心功能不全患者患心肌炎的比例超過10%，如果能夠及早予以診治，超過90%的患者預后良好，如治療不及時長期不愈可引起擴張型心肌病，因此早期正確的診斷至關重要。Liu等[2]利用A-SMA技術研究高血壓左室肥厚患者應用多巴酚丁胺對左室收縮及舒張功能的作用，結果顯示：用藥前左室肥厚組nPFR低于對照組，而充盈時間(T-PFR)較對照組延長，用藥后，2組nPFR增加，而T-PFR縮短，2組的nPFR及T-PFR之間差異消失，表明A-SMA技術可檢測左室舒張功能降低。本研究結果顯示:VMC兒童舒張期FAC-T及nPFR均較正常兒童減低，差異有統計學意義，提示心肌炎兒童左室整體舒張功能降低。Jeserich等[8]研究發現:VMC急性期，致病病毒侵入心肌并繁殖，由于血管周邊細胞及間質細胞水腫、炎性浸潤所致，并發生心肌壞死，導致左室舒張功能減低。

本研究結果顯示:VMC兒童收縮期FAC-T、EF及nPER均較正常兒童下降，且差異有統計學意義，提示VMC兒童左室收縮功能降低。Uwe等[9]報道:兒童急性心肌炎往往是病毒感染，產生心肌壞死，心功能不全，心律不齊，或呈現擴張型心肌病急性形式，上述改變均可影響心肌收縮能力,早期即出現室壁運動異常，導致左室收縮功能減低。本研究結果顯示:2組低年齡段VMC兒童與正常兒童比較ESV、EDV有所增高，差異有統計學意義；而2組略高年齡段VMC兒童與正常兒童相比差異無統計學意義。本研究中2組低年齡VMC兒童心腔發生改變較明顯，與患兒年齡小、較易受病毒侵襲、心肌損害較嚴重有關。Yang 等[10]報道：年齡是影響VMC易感性的重要因素，年齡越小免疫系統發育不完善，對病毒防御能力較差；而隨著年齡增長，心臟的基因表達有顯著改變，對病毒的易感性降低。另外年齡越小,語言表達越不完善，患病不易被發現，此類兒童雖然尚未出現嚴重的臨床癥狀，但心臟往往已有形態學改變。應用A-SMA技術可早期發現VMC兒童心腔改變，較以往檢測技術更靈敏，更準確。

心功能的準確評估是心肌炎診斷的一個重要方面,心功能檢測能對心臟受損程度和預后做出準確的評估，對指導臨床治療有重要意義，應用A-SMA技術能更準確地定量評價左心室功能。

[參考文獻]

[1]Moreno R,Zamorano JL,Alvarez L,et al.Value of automated segmental motion analysis in the assessment of aortic stenosis severity[J].J Heart Valve Dis,2002,11(6):785-792.

[2]Liu J,Murata K,Fujino T,et al.Effect of dobutamine on regional diastolic left ventricular asynchrony in patients with left ventricular hypertrophy[J].Circ J,2003,67(2):119-124.

[3]賴小今,朱 峻,陶 杰,等.室壁分區運動分析及全方位M型超聲心動圖技術無創評價室壁運動狀態與冠脈造影檢查的相關性[J].中國超聲醫學雜志,2007,23(4):262-264.

[4]王 婷,王海燕,王 娟,等.A-SMA技術對正常兒童心功能的研究[J].中國超聲醫學雜志,2009,25(6):564-566.

[5]中華醫學會兒科學分會心血管學組,中華兒科雜志編輯委員會.病毒性心肌炎診斷標準(修訂草案)[J].中國實用兒科雜志，2000,15(5):315.

[6]Schiller NB,Shah PM,Crawford M,et al.Recommendations for quantitation of the left ventricle by two-dimensional echocardiography[J].J Am Soc Echo,1989,2(5):358-367.

[7]Magnani JW,Boehner JP,Hruban RH,et al.Long-term outcome of fulminant myocarditis as compared with acute myocarditis[J].N Engl J Med,2000,342(10):734-735.

[8]Jeserich M,Konstantinides S,Pavlik G,et al.Non-invasive imaging in the diagnosis of acute viral myocarditis[J].Clin Res Cardiol,2009,98(12):753- 763.

[9]Kühl U,Schultheiss HP.Myocarditis in children[J].Heart Failure Clin,2010,6(4):483-496.

[10]Yang D,Yu J,Luo Z,et al.Viral Myocarditis:Identification of five differentially expressed genes in coxsackievirus B3-infected mouse heart[J].Circ Res,1999,84(6):104-112.