超聲在心臟再同步治療中的應用價值

唐 莎(綜述)，穆玉明(審校)

(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院心臟超聲診斷科，烏魯木齊830054)

心臟再同步治療(cardiac resynchronization therapy，CRT)是通過起搏系統(tǒng)刺激右心房和左、右心室，改善心臟機械運動的同步性，減少二尖瓣反流，增加左心室充盈時間，增加有效射血，從而逆轉(zhuǎn)左心室的重構。很多研究表明，CRT可改善患者的生活品質(zhì)、增加運動耐量，降低心力衰竭的發(fā)病率和病死率［1-4］。超聲心動圖(echocardiography，UCG)可用于CRT術前測定機械不同步、篩選患者、術中指導起搏電極放置部位、術后優(yōu)化起搏器參數(shù)設置和評估等。現(xiàn)就UCG在慢性心力衰竭CRT中的應用進行綜述。

1 篩選適合CRT的患者

2008 美國心臟病學會/美國心臟協(xié)會/美國心律學會指南對所有心臟植入性器械進行了深入而細致地描述，建議采用最佳藥物治療的終末期心力衰竭(紐約心臟協(xié)會Ⅲ級或Ⅳ級)患者，如果其左心室射血分數(shù)≤35%、寬QRS波≥120 ms也是CRT植入的指征［5-6］。UCG可通過以下技術發(fā)現(xiàn)和評價心臟不同步。

1.1 房室不同步 通過二尖瓣口脈沖多普勒成像，在血流頻譜上測量二尖瓣口血流持續(xù)時間來評價房室不同步。房室不同步在心電圖上表現(xiàn)為PR間期延長，左心室壓力由于左心房收縮的相對提前而大于左心房壓力，從而在UCG上表現(xiàn)為舒張晚期二尖瓣不同程度的反流，左心室充盈時間縮短，二尖瓣口舒張早期峰值血流速度(E峰)與舒張晚期峰值血流速度(A峰)融合。

1.2 室間不同步 采用脈沖多普勒成像，測量以QRS為起始分別至主、肺動脈射血前期的時間，兩者之差作為心室間機械延遲時間，心室間機械延遲≥40 ms時認為室間不同步［7］，但是由于不能同時測量兩個流出道的時間間期，所以可變性很高，重復性差。

1.3 室內(nèi)不同步

1.3.1 M型超聲 M型超聲通過測量室間隔與左心室后壁運動的時間差判定心室內(nèi)局部心肌的收縮延遲，通常以后壁收縮延遲≥130 ms判斷心臟的不同步［8］。此方法不能全面地反映心室各壁運動，可變性高，重復性差。由我國自主研制的全方向M型心動圖系統(tǒng)可通過影像分析工作站，在同一心動周期同時產(chǎn)生任意多條取樣線，對動態(tài)圖像進行同步分析，克服了取樣線角度及數(shù)量的限制，具備同時分析多個節(jié)段室壁運動的能力，可用來評價左心室各節(jié)段室壁機械運動的同步性［9］。

1.3.2 定量組織速度成像 定量組織速度成像通過獲得各節(jié)段心肌運動速度曲線(定量組織速度成像曲線)，計算各節(jié)段Ts和Te(Ts和Te分別代表心肌電-機械收縮和舒張)的最大差值，研究不同節(jié)段心肌運動的同步性。賈志軍和吳曉萍［10］及趙洋等［11］的研究發(fā)現(xiàn)，定量組織速度成像可較準確地評價心室壁收縮同步運動，對診斷缺血心肌的靈敏度高于常規(guī)UCG，在識別存活心肌和非存活心肌上有一定價值。

1.3.3 組織追蹤成像 組織追蹤成像可清晰呈現(xiàn)和測量任何一心肌節(jié)段在心動周期不同時相的縱向運動距離。趙君智等［12］認為，組織追蹤成像是一種可定量分析左心室壁局部運動速度變化情況的新技術，通過讀取和測量某一時相上不同心肌節(jié)段的位移值，了解不同時相中同一心肌節(jié)段的位移變化。但心肌的正常收縮和相鄰心肌收縮牽拉所導致的被動收縮應用組織追蹤成像是無法鑒別的。

1.3.4 二維斑點追蹤技術(two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI)2D-STI可定量顯示心肌運動位移、速度、旋轉(zhuǎn)角度以及應變和應變率等參數(shù)，準確評價心肌整體和局部的舒張、收縮功能。劉昕和李月明［13］及劉麗等［14］通過測量左心室整體徑向應變、縱向應變、圓周應變及左心室扭轉(zhuǎn)角度認為，在評價左心室整體運動同步性上，2D-STE技術可作為一個可靠的檢測手段。鄭慧等［15］研究也認為，2D-STE技術中徑向應變的不同步指標對評價慢性心力衰竭患者左心室收縮的不同步性更具有敏感性。然而，這種技術對二維圖像質(zhì)量要求比較高。此外，這項技術的普遍性至今仍未被多中心研究所證實。

1.3.5 三維斑點追蹤成像(three dimensional speckle tracking imaging，3D-STI)3D-STI技術是一項UCG新技術，其突破了2D-STE二維平面的限制及組織多普勒的角度依賴性，以斑點追蹤成像和3D-UCG技術作為基礎，將心肌回聲斑點粒子的運動在三維空間上進行追蹤和測量，并通過對多個平面的心臟扭轉(zhuǎn)在同一時相中的測量，其對心臟生理學進行評估，從而客觀準確地評價心臟整體及局部心肌的運動功能［16-18］。Matsumoto等［19］研究發(fā)現(xiàn)，擴張型心肌病且伴有心肌收縮功能障礙的狹窄QRS波患者具有顯著的心肌異構區(qū)域，可導致左心室心肌運動的不同步性。以上研究均表明，3D-STI技術可作為一種新方法研究左心室扭轉(zhuǎn)。3D-STI是UCG發(fā)展的一項新技術，臨床應用還不成熟，目前主要應用于科研領域。

1.3.6 速度向量成像技術 速度向量成像技術是一種建立在斑點追蹤原理上，以向量方式在二維灰階圖像通過實時心肌運動跟蹤運算法得到心肌運動方向和速度的變化曲線，可顯示和分析心肌局部組織真實運動方向和運動速度的一項新技術。張曉娟等［20］通過速度向量成像技術發(fā)現(xiàn)，患者在起搏器植入前從長軸觀察存在左心室內(nèi)顯著不同步，部分存在左右心室間收縮不同步，認為速度向量成像技術作為一種新方法可較好地評價心肌運動的不同步性。

1.3.7 實時三維超聲心動圖(real time three-dimensional echocardiography，RT-3DE)RT-3DE是在二維圖像的基礎上再沿Z軸作仰角轉(zhuǎn)向形成“金字塔”樣三維容積數(shù)據(jù)庫，其可對整個心臟的時相性和節(jié)段性變化進行真實定性和全面定量，以曲線離散度比較自QRS波起點到左心室各節(jié)段最小容積的時間間期來評估心室內(nèi)不同步，并且整體和局部心室容積與17節(jié)段的局部容積變化曲線的測量可同時完成。RT-3DE通過定量比較左心室各節(jié)段自QRS起點到各節(jié)段最小容積的時間間期，以期直接定量和比較各節(jié)段的最大收縮時值。馬春燕等［21］認為，RT-3DE在不受年齡和性別的影響下可準確、全面地評價左心室收縮同步性。Mu等［22］通過RT-3DE發(fā)現(xiàn)，側(cè)壁的不同步化可成為CRT前篩選患者的最佳觀測指標，且側(cè)壁的最小收縮末期容積時間的標準差是影響非同步化患者左心室整體收縮功能的重要指標。但僅以室壁的增厚和左心室心內(nèi)膜的運動并不能很好地評價心肌的局部運動［23］。

2 UCG指導左心室電極的放置

CRT的關鍵是左心室起搏電極的放置，CRT可因電極定位不準確而加重非同步化患者的血流動力學障礙，UCG可通過確定心肌機械運動不同步節(jié)段的部位和范圍來提高CRT的療效，并可為經(jīng)冠狀靜脈竇置入電極選擇最佳的起搏部位。周志益等［24］依據(jù)TDI技術在術中指導左心室電極導線的植入，選擇與之相匹配的冠狀靜脈，并認為該技術可提高CRT治療的靶向性。孫艷丹等［25］提出左心室運動是一種綜合運動，包括心肌縱向、徑向、圓周以及扭轉(zhuǎn)，RT-3DE可從三維角度客觀評價左心室機械運動的同步性，理論上認為應用RT-3DE能更可靠地明確左心室收縮延遲部位，指導CRT左心室電極靶向植入，顯著提高CRT療效。

3 UCG優(yōu)化起搏參數(shù)設置

3.1 房室優(yōu)化 房室間期優(yōu)化是以確保左心室最大限度地充盈，防止左心室收縮在左心室充盈完全結(jié)束之前發(fā)生為目的。過短或過長的房室間期延遲可提前截斷A峰或使E峰與A峰重疊，對左心室最大限度充盈不利。孫賢林等［26］將63例因心力衰竭而接受CRT的患者分別于植入起搏器術后1周、6個月及12個月在超聲指導下行房室間期優(yōu)化，將E、A峰最大分離并無切尾作為最佳房室間期。

3.2 心室優(yōu)化 心室間期優(yōu)化通過改變和調(diào)整左、右心室電極刺激順序及時間，減少并優(yōu)化心室間的不同步。UCG心室優(yōu)化可通過主動脈瓣血流速度時間積分、最大化心室同步、最大心排血量等方法觀測不同心室間期設置時心肌機械不同步的變化，測量左心室流出道血流速度時間積分值，了解心肌機械不同步的嚴重程度，從而確定最佳心室間期。孫欣等［27］經(jīng)個體優(yōu)化設定心室起搏順序后，CRT達到較好效果，很大程度地改善了心室的收縮協(xié)調(diào)性。在常規(guī)UCG中，頻譜多普勒發(fā)揮了主導作用，而組織多普勒在CRT中也發(fā)揮了不可替代的作用，其能夠?qū)π氖沂湛s同步性的觀察起到定量的作用。

4 小結(jié)

UCG在CRT中有重要作用，隨著超聲技術的發(fā)展，RT-3DE、3D-STI已經(jīng)被證實有一定的臨床價值。UCG對于心臟收縮不同步各參數(shù)的測量及對CRT的篩查仍存在一些亟待解決的問題:①心臟機械同步性超聲評價的規(guī)范化及標準化測量問題;②規(guī)范CRT中優(yōu)化房室間期、心室間期的最佳方法和觀測指標;③各種設備型號不同、軟件不同以及操作人員手法不同，對結(jié)果可能有影響。今后希望在儀器條件設置、參數(shù)測量方法、灰階設置等方面進行完善，使UCG技術為臨床提供更多有關心臟同步化運動的信息。

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