超聲心動圖分層應變技術評價肥厚型梗阻性心肌病改良擴大Morrow術后左心室游離壁逆重構及預測影響因素

王婧金，肖明虎，孫欣，張茗卉，張金萍，陳海波，朱昌盛，王水云，王浩

?

超聲心動圖分層應變技術評價肥厚型梗阻性心肌病改良擴大Morrow術后左心室游離壁逆重構及預測影響因素

王婧金，肖明虎，孫欣，張茗卉，張金萍，陳海波，朱昌盛，王水云*，王浩

摘要

關鍵詞心肌病，肥厚型； 心臟外科手術；超聲心動描記術； 心室功能障礙，左

資助項目：首都衛生發展科研專項基金（2011-4003-05）；北京協和醫學院研究生創新基金（2013-1002-55）

作者單位：100037 北京市，北京協和醫學院 中國醫學科學院 國家心血管病中心 阜外醫院 超聲影像中心（王婧金、肖明虎、孫欣、張茗卉、張金萍、王浩）；成人外科中心（陳海波、朱昌盛、王水云）

*共同通訊作者：王水云 Email: wsymd@sina.com

Predictor and Risk Factor Evaluation of Left Ventricular Free Wall Reverse Remodeling in Patients With Obstructive Hypertrophic Cardiomyopathy After Modified Morrow Procedure by Three-layer Speckle Tracking of Echocardiography

WANG Jing-jin, XIAO Ming-hu, SUN Xin, ZHANG Ming-hui, ZHANG Jin-ping, CHEN Hai-bo, ZHU Chang-sheng, WANG Shui-yun, WANG Hao.
Department of Echocardiography, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
Co-corresponding Authors: WANG Hao, Email: fwwanghao@gmail.com and WANG Shui-yun, Email: wsymd@sina.com

Abstract

Objectives: To evaluate the predictor and risk factor of left ventricular (LV) free wall reverse remodeling in patients with obstructive hypertrophic cardiomyopathy (HCM) after modified Morrow procedure by three-layer speckle tracking of echocardiography.

Methods: Our investigation included 2 groups: HCM group, n=60 patients who had successful modified Morrow procedure in our hospital from 2014-06 to 2014-12, there were 41 (68.3%) male with the average age of (39.1 ± 15.2) years. Control group, n=40 healthy subjects. Three-layer speckle tracking echocardiography was conducted to analyze pre- and post-operative LV free wall three-layer myocardium (endocardial, mid, and epicardial layers) changes at longitudinal strain (LS) and circumferential strain (CS). Clinical and echocardiography information were collected at pre- and (6-24) months post-operation. The impact factors for LV free wall reverse remodeling was identified by liner regression analysis and the segment’s thickness ≥ 15mm was defined as the hypertrophic LV free segment.

Results: In HCM group, compared with pre-operative condition, the post-operative thickness of LV free wall including anterior, anterolateral and inferolateral were reduced; while both post-operative LS and CS elevated (-13.8 ± 4.8) % vs (-17.0 ± 5.2) % and (-23.7 ± 3.8) % vs (-25.4 ± 3.7) %, P<0.05. LV mass index by echocardiography was larger than LV mass index by surgical resection (13.5 ± 30.9) g/m2vs (3.4 ± 2.0) g/m2, P<0.05. Liner regression analysis indicated that the number of preoperative hypertrophic segments (r=-0.680, P<0.001) and age (r=0.638, P<0.001) were the independent impact factors for post-operative LS; △left ventricular outflow tract (LVOT) gradient (r=0.386, P=0.005) was the independent impact factor for post-operative CS.

Conclusion:①After modified Morrow procedure, LVOT obstruction disappeared which leaded LV free wall reverse remodeling in HCM patients, ②three-layer myocardium of LV free wall all had reverse remodeling, ③better improved LVOT gradient were with less number of hypertrophic segments; the elder patients usually had the better post-operative reverse remodeling.

Key words Cardiomyopathy, hypertrophic; Cardiac surgical procedure; Ventricular dysfunction, left; Ultrasonography

(Chinese Circulation Journal, 2016,31:60.)

左心室流出道（LVOT）梗阻是肥厚型心肌病相關心力衰竭和死亡的獨立預測因子[1]。2011年美國心臟病學院基金會/美國心臟協會（ACCF/AHA）指南中[2]，改良擴大Morrow術是肥厚型梗阻性心肌病（HOCM）理想的治療方法，解除LVOT梗阻可以提高患者生活質量和延長壽命。有研究表明，改良擴大Morrow術后左心室整體功能改善，包括左心室舒張末期容積、壓力和心肌功能[3， 4]。但局部心肌功能的改善及其影響因素，尚少見系統研究。超聲心動圖分層應變技術是一項新技術，可分析左心室心內膜下心肌、中層心肌和心外膜下心肌的應變，不同于既往的斑點追蹤技術（分析全層心肌，且存在心肌包裹不全的缺點）。目前，尚少見應用該技術分析HOCM左心室游離壁的研究。本研究應用超聲心動圖分層應變技術，分析HOCM改良擴大Morrow術后左心室游離壁逆重構即心內膜下心肌、中層心肌和心外膜下心肌的縱向應變和環形應變，并預測發生左心室逆重構的影響因素。

1　資料與方法

臨床資料：本研究入選我院2014-06到2014-12期間成功接受改良擴大Morrow術式[5]的HOCM患者60例（HOCM組），男性 41例（68.3%）；平均年齡（39.1 ± 15.2）歲，其中年齡<21歲的患者11例（18.3%），21 ～40歲之間的21例 （35.0%），>40歲的28例（46.7%）。 入選標準：（1）HOCM的診斷主要依據2011年ACCF/AHA指南[2]；（2）內科藥物治療后癥狀仍未緩解，或不能解釋的暈厥；（3）靜息狀態下或激發試驗后，超聲心動圖測量LVOT壓差≥50 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（4）前間隔切除部位厚度≥16 mm。排除標準：（1）合并心臟瓣膜疾病；（2）合并右心室流出道梗阻；（3）超聲心動圖圖像質量差。60例患者中，入院癥狀為胸痛胸悶者47例（78.3%），呼吸困難者25例（41.7%），心悸者13例（21.7%），暈厥及暈厥前反應者15例（25.0%）；HOCM家族史6例（10.0%）；8例（13.3%）合并冠心病或肌橋的患者同時行冠狀動脈旁路移植術，1例（1.7%）合并心房顫動的患者同時行迷宮射頻消融術。術后隨訪6～24個月。對照組：同期選取入選40例門診且超聲心動圖圖像質量良好的正常人。

外科手術治療：通過直視下手術切除前間隔組織，減小室間隔厚度，達到LVOT壓差小于30 mmHg的目的。手術切除距離因患者情況不同而個體化，最遠可達心尖水平。

超聲心動圖檢測：60例患者均采集超聲心動圖圖像，采用GE E9超聲診斷儀（挪威霍爾滕GE醫療公司）。△值為術前值-術后值。LVOT壓差通過簡化伯努利方程計算。心腔大小的測量和左心室舒張功能分級均遵照美國超聲心動圖協會指南和推薦[6，7]。二尖瓣反流分度分為：0為無; 1+為少量，2+為中量， 3+為中大量; 4+為大量[8]。根據AHA推薦，本研究采用17節段模型[9]。本研究的定義：（1）左心室游離壁包括前壁基底段、中間段和心尖段、側壁基底段、中間段和心尖段、后壁基底段和中間段、下壁基底段、中間段和心尖段，共11節段（除外心尖帽）。（2）增厚左心室游離壁節段：上述的11節段中，任一節段的室壁厚度≥15 mm者即為增厚左心室游離壁節段。

心肌應變檢測：采用分層應變技術，脫機分析術前和術后左心室游離壁11節段的應變（ECHOPAC軟件BT 113版）。可獲得左心室游離壁各節段的平均應變以及三層心肌應變（包括心內膜下心肌、中層心肌和心外膜下心肌）。本研究分析兩個方向的應變，即（1） 縱向應變：測量的切面包括心尖四腔心切面、心尖三腔心切面和心尖兩腔心切面；（2）環形應變：測量的切面包括，左心室基底段短軸、左心室中間段短軸和左心室心尖段短軸。二維超聲心動圖圖像幀頻范圍為55～90幀/s。 選取兩名有經驗的超聲心動圖醫師，采用單純隨機抽樣法選取20例觀察病例，評價同一觀察者和不同觀察者之間測量的變異性。

統計學方法：采用SPSS 20.0軟件進行分析，計量資料以均數±標準差表示，術前HOCM和正常對照組計量資料比較采用獨立樣本t檢驗，術前和術后HOCM組計量資料比較采用配對樣本t檢驗。計數資料以率和構成比表示，采用卡方檢驗。兩組以上計量資料比較采用方差分析或Welch分析。同一觀察者和不同觀察者的變異性采用組內相關系數（ICC）方法評價。用線性回歸法識別逆重構的預測因素，計算相關系數，回歸系數和常數。P<0.05表示差異有統計學意義。

2　結果

兩組患者一般資料比較：HOCM組與正常對照組間，年齡[（38.3±17.8）歲 vs （39.1± 15.2 ）歲]、男性比例 （65% vs 68.3%）和體表面積[（1.6±0.2） m2vs （1.7±0.2） m2]差異均無統計學意義（P>0.05）。

兩組超聲心動圖檢測指標的比較（表1）： 與正常對照組比較，HOCM組患者術前及術后最厚室壁厚度、LVOT壓差、左心房前后徑、左心室射血分數、二尖瓣血流舒張早期E峰速度 /二尖瓣環室間隔側組織多普勒舒張早期E’峰速度 [二尖瓣 E/E’（室間隔側）]，左心室質量指數、室壁厚度均增加；左心室舒張末期內徑、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和每搏輸出量、游離壁縱向應變和游離壁環形應變（心內膜下心肌除外，術后的平均值除外）均降低，差異均有統計學意義（P<0.05）。

表1　兩組患者手術前后超聲心動圖檢測指標的比較（?±s）

HOCM組患者術前與術后的超聲心動圖檢測指標的比較：（1）與HOCM組術前比較，術后最厚室壁厚度、梗阻部位厚度、LVOT壓差、左心房前后徑、二尖瓣反流、二尖瓣收縮期前向運動的比例、二尖瓣 E/E’（室間隔側）、舒張功能等級中Ⅱ級 （假性正常化）和Ⅲ級 （限制性充盈障礙）的比例、左心室質量指數、左心室游離壁厚度均降低，差異均有統計學意義（P<0.05）；（2） 左心室舒張末期內徑、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積、每搏輸出量、舒張功能等級中正常和Ⅰ級 （松弛受損）的比例、游離壁縱向應變和游離壁環形應變均增加，差異均有統計學意義（P<0.05，表1）。（3）游離壁各層心肌△縱向應變的△心內膜下肌層（4.2±3.6）%、△中層肌層（3.1±3.1）%和△心外膜下肌層（2.1±2.8）%，三者之間逐漸降低，差異有統計學意義（P<0.05，ANOVA）；游離壁各層心肌△環形應變的上述三者之間差異無統計學意義[（2.2±5.7）% vs（1.8±4.0）%vs（1.8±3.4）%，P = 0.895， Welch]。（4）△超聲左心室質量指數大于外科切除質量指數[（13.5±30.9）g/m2vs （3.4±2.0 ）g/m2，P<0.05]。

增厚左心室游離壁節段數與術后左心室游離壁縱向應變的比較（表2）：60例患者根據增厚左心室游離壁節段數不同分為四組，四組患者間增厚左心室游離壁節段數越多者，縱向應變越低，差異均有統計學意義（P<0.05）。

表2　60例患者增厚左心室游離壁 （厚度≥15mm）的節段數與術后左心室游離壁縱向應變的比較（%，s）

表2　60例患者增厚左心室游離壁 （厚度≥15mm）的節段數與術后左心室游離壁縱向應變的比較（%，s）

項目 　增厚游離壁節段數 (n = 60)　P值0～3 (n=29)　 4～6 (n=15)　 7～9 (n=14)　 10～11 (n=2)心內膜下心肌　-24.7±5.2　 -20.9±4.2　 -17.8±5.3　 -14.9±7.2　 0.01中層心肌　-19.5±4.7　 -15.8±3.4　 -12.6±4.0　 -10.6±5.8　 < 0.001心外膜下心肌　-15.7±4.3　 -12.2±3.0　 -9.1±3.3　 -7.7±4.3　 < 0.001平均　-19.9±4.7　 -16.3±3.4　 -13.2±4.1　 -11.0±5.7　 < 0.001

左心室游離壁逆重構預測影響因素：應用相關分析，年齡與增厚左心室游離壁節段數呈負相關（r=-0.310，P=0.024）。應用線性回歸分析，影響術后左心室游離壁縱向應變的獨立因素是術前增厚左心室游離壁節段數（r=-0.680， P<0.001）和年齡（r=0.638，P<0.001）。影響術后左心室游離壁環形應變的獨立因素是△LVOT壓差（r=0.386， P=0.005）。

分層應變技術的重復性：同一觀察者差異ICC：左心室游離壁縱向應變為0.92 （P<0.001）；游離壁環形應變為 0.94 （P<0.001）。不同觀察者間差異ICC：左心室游離壁縱向應變為0.83 （P<0.001）；游離壁環形應變為0.85 （P<0.001） 。

3　討論

目前，對HOCM外科改良擴大Morrow術后逆重構應用分層應變技術定量分析，本研究是國內較早報道，國外的HOCM研究僅1篇。本研究結果顯示，左心室游離壁術后的逆重構發生在左心室游離壁三層心肌。增厚左心室游離壁節段數、年齡以及△LVOT壓差與左心室游離壁逆重構相關。

本研究結果顯示，超聲心動圖測量的術后左心室整體質量的減少大于手術切除室間隔的質量，說明左心室的逆重構。此外，左心室前壁、側壁、后壁和下壁厚度較術前變薄，這些節段手術并未切除，說明左心室游離壁術后的逆重構。

超聲心動圖分層應變技術優于傳統二維斑點追蹤技術，其優勢主要有：可分層分析心肌應變，可手動調整追蹤邊界，可完整包裹室壁，更適合非對稱性肥厚的HOCM，可提高測量重復性和準確性。有研究表明，斑點追蹤技術測得的應變指標與HOCM組織學上心肌肥大、肌纖維排列紊亂、纖維化明顯相關[10]。

HOCM外科改良擴大Morrow術后，左心室游離壁縱向應變和環形應變均較術前明顯增加。改良擴大Morrow術降低LVOT壓差，從而促使左心室游離壁逆重構，改善左心室游離壁結構和功能[11，12]。同時，縱向應變和環形應變的增加可能與游離壁心肌纖維排列紊亂的改善有關，也可能與左心室腔壓力下降導致室壁血管供血改善有關。McLeod等[13]研究表明，室間隔擴大切除術可大大降低埋藏式心臟復律除顫器（ICD）的植入率和術后猝死發生率。因為猝死可能與室壁厚度、心肌纖維化和心肌纖維排列紊亂有關。本研究發現，增厚左心室游離壁節段數多的患者術后逆重構較差。

本研究的結果顯示，術后左心室逆重構與年齡呈正相關，年齡越大的患者，術后逆重構越好，與Maron等[14-18]的研究一致。Maron等選取不同年齡段患者進行研究，發現年齡較大的患者HOCM相關的死亡率較低， HOCM相關的并發癥較少；同時，青年階段診斷HOCM的患者往往預后較差。此外，我們的研究中患者年齡與增厚左心室游離壁節段數負相關，進一步說明年輕患者增厚左心室游離壁節段數多，術后左心室游離壁縱向應變低，是我們術后不容易發生逆重構的原因。本研究的結果也為今后的臨床和科研工作提供了可靠的實驗依據。本研究的局限性：尚有一些問題需深入探討，如年齡與長期預后的關系等。

本研究結果顯示，HOCM外科改良擴大Morrow術后，左心室游離壁發生逆重構，應用新技術—分層應變技術發現逆重構發生在左心室游離壁的三層心肌。增厚左心室游離壁節段數、年齡和△LVOT壓差與左心室逆重構相關。LVOT壓差緩解越好，增厚左心室游離壁節段數越小、年齡較大的患者術后逆重構較好。

參考文獻

[1] Maron MS, Olivotto I, Betocchi S, et al. Effect of left ventricular outflow tract obstruction on clinical outcome in hypertrophic cardiomyopathy. N Engl J Med, 2003, 348: 295-303.

[2] Gersh BJ, Maron BJ, Bonow RO, et al. 2011 ACCF/AHA guideline forthe diagnosis and treatment of hypertrophic cardiomyopathy: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/ American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation, 2011, 124: 2761-2796.

[3] Cannon RR, McIntosh CL, Schenke WH, et al. Effect of surgical reduction of left ventricular outflow obstruction on hemodynamics, coronary flow, and myocardial metabolism in hypertrophic cardiomyopathy. Circulation, 1989, 79: 766-775.

[4] Maron BJ. Controversies in cardiovascular medicine. Surgical myectomy remains the primary treatment option for severely symptomatic patients with obstructive hypertrophic cardiomyopathy. Circulation, 2007, 116: 196-206.

[5] Wang S, Luo M, Sun H, et al. A retrospective clinical study of transaortic extended septal myectomy for obstructive hypertrophic cardiomyopathy in China. Eur J Cardiothorac Surg, 2013, 43: 534-540.

[6] Lang RM, Bierig M, Devereux RB, et al. Recommendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, developed in conjunction with the European Association of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology. J Am Soc Echocardiogr, 2005, 18: 1440-1463.

[7] Nagueh SF, Appleton CP, Gillebert TC, et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography. J Am Soc Echocardiogr, 2009, 22: 107-133.

[8] Zoghbi WA, Enriquez-Sarano M, Foster E, et al. Recommendations for evaluation of the severity of native valvular regurgitation with twodimensional and Doppler echocardiography. J Am Soc Echocardiogr, 2003, 16: 777-802.

[9] Cerqueira MD, Weissman NJ, Dilsizian V, et al. Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart. A statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation, 2002, 105: 539-542.

[10] Almaas VM, Haugaa KH, Strom EH, et al. Noninvasive assessment of myocardial fibrosis in patients with obstructive hypertrophic cardiomyopathy. Heart, 2014, 100: 631-638.

[11] 王巍, 馬維國, 孫寒松, 等. 肥厚型梗阻性心肌病合并冠心病的外科治療效果. 中國循環雜志, 2007, 22: 296-298.

[12] 然鋆, 宋云虎, 胡盛壽, 等. 163例肥厚型梗阻性心肌病的外科治療及療效評價. 中國循環雜志, 2013, 28: 136-139.

[13] McLeod CJ, Ommen SR, Ackerman MJ, et al. Surgical septal myectomy decreases the risk for appropriate implantable cardioverter defibrillator discharge in obstructive hypertrophic cardiomyopathy. Eur Heart J, 2007, 28: 2583-2588.

[14] Maron BJ, Rowin EJ, Casey SA, et al. Risk stratification and outcome of patients with hypertrophic cardiomyopathy≥60 years of age. Circulation, 2013, 127: 585-593.

[15] Maron BJ, Rowin EJ, Casey SA, et al. Hypertrophic cardiomyopathy in adulthood associated with low cardiovascular mortality with contemporary management strategies. J Am Coll Cardiol, 2015, 65: 1915-1928.

[16] Maron BJ, Dearani JA, Ommen SR, et al. Low mperative mortality achieved with surgical septal myectomy: role of dedicated hypertrophic cardiomyopathy centers in the management of dynamic subaortic obstruction. J Am Coll Cardiol, 2015， 66: 1307-1308.

[17] Maron MS, Maron BJ. Clinical impact of caontemporary cardiovascular magnetic resonance imaging in hypertrophic cardiomyopathy. Circulation, 2015, 132: 292-298.

[18] Maron BJ, Casey SA, Chan RH, et al. Independent Assessment of the European Society of Cardiology Sudden Death Risk Model for Hypertrophic Cardiomyopathy. Am J Cardiol, 2015, 116: 757-764.

（編輯：曹洪紅）

臨床研究

收稿日期：（2015-06-29）

中圖分類號：R541

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3614（2016）01-0060-05

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 01.013

作者簡介：王婧金 博士研究生 主要從事肥厚型心肌病超聲研究 Email:jingjin0305@gmail.com 通訊作者：王浩 Email: fwwanghao@gmail.com

目的：采用超聲心動圖分層應變技術，評價肥厚型梗阻性心肌病（HOCM）改良擴大Morrow術后左心室游離壁逆重構及其預測影響因素。

方法：本研究入選我院2014-06到2014-12期間成功接受改良擴大Morrow術式的HOCM患者60例（HOCM組），男性 41例（68.3%），平均年齡（39.1 ± 15.2）歲，采集術前和術后6～24個月臨床和超聲心動圖資料；同期選取健康人40例作為正常對照組。用超聲分層應變技術分析術前和術后左心室游離壁三層心肌的（心內膜下、中層和心外膜下心肌）縱向應變和環形應變的變化，用線性回歸法識別左心室游離壁逆重構的影響因素。左心室游離壁厚度≥15 mm的節段定義為增厚左心室游離壁節段。

結果: HOCM組患者術后左心室游離壁的前壁、側壁、后壁和下壁厚度與術前比較均變薄；術后游離壁縱向應變[（-13.8 ± 4.8）% vs（-17.0 ± 5.2）%]和環形應變[（-23.7± 3.8）% vs（-25.4±3.7）%]均增厚；差異有統計學意義（P<0.05）。△（術前值-術后值） 超聲左心室質量指數大于外科切除質量指數[（13.5±30.9）g/m2vs （3.4±2.0 ）g/m2， P<0.05]。線性回歸分析顯示，影響術后左心室游離壁縱向應變的獨立因素是術前增厚左心室游離壁節段數（r=-0.680， P<0.001）和年齡（r=0.638， P<0.001），影響術后左心室游離壁環形應變的因素是△左心室流出道（LVOT） 壓差（r=0.386， P=0.005）。

結論 ：對于HOCM患者，（1） 改良擴大Morrow術后，LVOT梗阻解除引起左心室游離壁的逆重構（室壁厚度變薄，質量減低，功能改善）；（2）左心室游離壁的三層心肌均發生逆重構；（3） LVOT壓差緩解越好、增厚左心室游離壁節段數越小、年齡較大的患者術后逆重構較好。