甲狀腺功能亢進癥患者左心室峰值應變與血漿B型腦鈉肽的相關性研究

姜艷娜黃樸忠李焱趙洋

甲狀腺功能亢進癥患者左心室峰值應變與血漿B型腦鈉肽的相關性研究

姜艷娜①黃樸忠①李焱①趙洋①

目的：應用三維斑點追蹤成像技術（3D-STI）評價甲狀腺功能亢進癥（甲亢）患者左心室整體收縮功能，并探討左心室整體峰值應變與血漿B型腦鈉肽（BNP）水平的相關性。方法：選取2015年5-11月本院收治的63例甲亢患者作為研究對象，根據甲亢及甲狀腺心臟病診斷標準分為甲亢組31例和甲亢心組32例，另擇同期健康志愿者30例作為對照組，三組均行常規和三維超聲心動圖檢查，測量左室舒張末期內徑（LVDD）、左室收縮末期內徑（LVSD）、室間隔厚度（IVST）、左室后壁舒張末期厚度（LVPWT）、左室射血分數（LVEF）、左室整體峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCS）、面積應變（GAS）及徑向應變（GRS）及血漿BNP水平。結果：GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢組均低于對照組（P＜0.05），甲亢心組均低于甲亢組及對照組（P＜0.05）；甲亢組LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF值與對照組比較差異均無統計學意義（P＞0.05），甲亢心組LVDD、LVSD高于甲亢組和對照組（P＜0.01），LVEF均低于甲亢組和對照組（P＜0.01），三組間IVST、LVPWT值比較差異均無統計學意義（P＞0.05）；血漿BNP甲亢組高于對照組，甲亢心組高于甲亢組和對照組，比較差異均有統計學意義（P＜0.05）；GLS、GCS、GAS及GRS值與BNP水平均呈負相關，其中與GLS與GAS相關性最好。結論：三維斑點追蹤技術可早期評價甲狀腺功能亢進癥患者心臟功能受損情況，其與血漿BNP水平結合可較敏感地反應心功能的變化及心肌損害程度。

三維斑點追蹤超聲心動圖； 甲狀腺功能亢進； 左心室功能； 腦鈉肽

First-author's addresss：J inqiu Hospital of Liaoning Province，Shenyang 110016，China

近年來隨著生活環境和社會壓力的不斷增加，甲狀腺功能亢進癥（甲亢）的患病率日益增加，而過量的甲狀腺激素可對心肌細胞和心臟傳導系統引起一系列并發癥，最終發展為甲狀腺心臟病［1］。B型腦鈉肽（BNP）為心室壁張力及負荷的改變使心室肌細胞分泌合成的肽類激素，主要反映左心室的功能狀態［2-3］。三維斑點追蹤顯像技術（3D-STI）為心肌應變領域的新技術，在三維空間內實時追蹤心肌斑點運動，同步測定左室心肌運動的應變、應變率、旋轉及扭轉角度參數，更準確地評價左心室整體和局部心肌功能。本文應用3D-STI分析甲狀腺功能亢進患者左心室整體收縮功能，并探討左心室整體峰值應變與血漿B型腦鈉肽（BNP）水平的相關性，旨在更早期、準確地評價甲亢患者心臟損害程度，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年5-11月本院收治的經甲狀腺功能檢測確診的未經治療及治療不規范的甲亢患者63例作為研究對象，根據甲亢癥及甲狀腺心臟病診斷標準分為甲亢組31例和甲亢心組32例，甲亢組男7例，女24例；年齡20～38歲，平均（32.27±9.66）歲；病程＞1年；甲亢心組男7例，女25例；年齡24～45歲，平均（34.57±5.80）歲；病程18個月～6年。經過詢問病史和進行身體檢查，排除器質性心臟病、肺源性心臟病、糖尿病、高血壓病、心房顫動及其他影響試驗結果的心臟疾病患者。另擇同期年齡、性別相匹配的健康志愿者30例作為對照組，其中男7例，女23例；年齡20～46歲，平均（33.65±8.44）歲；經體格檢查、心電圖、超聲心動圖及實驗室檢查均無異常。所有受試者均于檢查前簽署知情同意書。三組患者年齡、性別比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 儀器與方法

1.2.1 超聲心動圖檢查 采用GE Vivid E9彩色超聲診斷儀，配有4V探頭及M5S探頭，頻率分別為1.7～3.5、1.7～3.3 MHz。圖像采集：囑患者左側臥位，平靜呼吸，連接心電圖，采用M5S探頭于胸骨旁左室長軸切面常規二維超聲心動圖測量左室舒張末期內徑（LVDD）、左室收縮末期內徑（LVSD）、室間隔厚度（IVST）及左室后壁舒張末期厚度（LVPWT）；采用Simpson雙平面法測量左室射血分數（LVEF）。將4V探頭置于心尖四腔心切面，將整個左室包括在圖像范圍內，調整深度、扇角、增益、幀頻等條件，屏住呼吸，以清晰顯示心內膜為理想圖像，采集連續5個心動周期的實時三維圖像并儲存，打開4D AUTOLVQ分析軟件，在舒張末期及收縮末期心尖區視圖中分別取兩點，左室腔基底的中心位置及頂點位置，軟件自動追蹤描繪左室心內膜及心外膜邊界，追蹤結果不滿意時可手動調節以清晰顯示心內外膜邊界，運行程序后軟件自動計算出三維LVEF，左室整體的峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCL）、面積應變（GAL）及徑向應變（GRL）。四種應變指標的正負號代表心肌運動方向，絕對值大小反應心肌運動幅度，若超過三個節段無法跟蹤，此圖像不列入研究之內。同一觀察者重復測量2次后，另一名醫師重復測量1次，計算平均值為最終結果。

1.2.2 血漿BNP測定 于清晨取患者外周靜脈血2 mL，置于EDTA抗凝試管，采用Triage診斷儀（美國Biosite公司產品）及配套試劑盒檢測BNP水平，15 min內自動打印結果，正常參考值為0～100 pg/mL。

1.3 統計學處理 使用SPSS 20.0統計學軟件。計量資料以（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，使用Pearson相關分析比較兩參數之間的相關性，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 二維、三維超聲心動圖測值及血漿BNP水平比較 GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢組均低于對照組（P＜0.05），甲亢心組低于甲亢組及對照組（P＜0.05）；甲亢組LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF值與對照組比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），甲亢心組LVDD、LVSD高于甲亢組和對照組（P＜0.01），LVEF低于甲亢組和對照組（P＜0.01），三組間IVST、LVPWT值比較差異均無統計學意義（P＞0.05）；血漿BNP甲亢組高于對照組，甲亢心組高于甲亢組和對照組，比較差異均有統計學意義（P＜0.05），見表1和圖1。

表1 二維、三維超聲心動圖測值及血漿BNP水平比較（±s）

表1 二維、三維超聲心動圖測值及血漿BNP水平比較（±s）

組別LVDD（mm）LVSD（mm）IVST（mm）LVPWT（mm）LVEF（%）甲亢組（n=31）46.43±5.3827.21±4.539.21±1.119.34±0.8965.51±2.98甲亢心組（n=32） 53.74±5.21*33.47±3.15*9.32±0.989.29±1.15 52.53±4.67*對照組（n=30）45.28±5.0326.53±3.379.12±0.829.07±1.0366.01±4.31

續表1

圖1 三組GLS

2.2 三維超聲各應變值與血漿BNP水平相關性分析 血漿BNP水平與GLS、GCS、GAS及GRS值均呈負相關（P＜0.01），相關系數分別為0.68、0.60、0.70、0.59，其中與GLS及GAS相關性最好。

3 討論

三維斑點追蹤顯像技術（3D-STI）是在實時三維超聲心動圖和斑點追蹤技術基礎上發展起來的一項新技術，通過采集心臟實時三維圖像，并對連續的心臟全容積圖像進行處理、分析，從三維空間上更精確的追蹤回聲斑點的運動軌跡，得到心肌運動的應變、應變率、旋轉、扭轉角度參數，更能準確的評價心臟整體容積、整體及局部功能的變化，并已應用于臨床［4-10］。B型腦鈉肽（BNP）為利鈉肽系統的重要組成部分，是由心室肌細胞反應性分泌的肽類激素，作為心衰定量標志物，可通過抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統來調節水電解質平衡，從而擴張血管，提高腎小球濾過率，促進腎臟水、鈉排泄，保持血壓穩定，起到保護心功能的效果［11-13］。甲亢時過量的甲狀腺激素可促進心室產生和分泌BNP，當左心室功能改變時，為調節心臟功能，BNP快速合成并釋放入血，而血漿BNP水平升高，可以拮抗高甲狀腺素對心臟的影響［14］。本文應用此技術評價甲亢患者心臟功能損害情況，并分析其與血漿BNP水平的相關性。

本研究結果顯示，GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢組均低于對照組，甲亢心組低于甲亢組及對照組，說明在心臟結構未改變之前，心臟收縮功能已經減低，并且血漿BNP水平，甲亢組高于對照組（P＜0.05），甲亢心組顯著高于甲亢組及對照組。可能原因為甲亢患者甲狀腺激素過量增加，心肌細胞對鈣、糖的攝取增多，心肌收縮力增強，心輸出量增加、心率加快、血流加速和循環血流量增加，使左心室長期處于高負荷狀態，心肌細胞內的三硝酸腺苷和肌酸磷酸減少，增加鈉鉀ATP酶活性，從而促進鈉外流和鉀內流，使心肌細胞變性、肥大，從而導致左心室收縮功能降低。而心臟長時期處于超負荷狀態時，心臟形態和結構及血流動力學必然會發生改變以適應高代謝狀態，導致左心室肥厚和心腔擴大，使心排量維持在正常范圍內，然而繼續發展到后期，心室收縮功能降低，最終發展為心力衰竭。當心室收縮功能降低時，直接促進心室產生和分泌BNP，文獻［15］表明，還未出現心力衰竭臨床癥狀時，心功能1級的患者血漿BNP水平已經超出正常值，當心功能不全時血漿BNP水平顯著升高，可以拮抗高甲狀腺激素對心臟的影響，本研究結果與之一致。

對GLS、GCS、GAS及GRS值與血漿BNP水平相關性分析顯示均呈明顯負相關，并與GLS及GAS相關性最好，可能原因為GLS為心肌從心室底部至心尖部長軸方向上的應變，表示心肌在長軸上的縮短，而心肌纖維70%由縱行心肌纖維組成，這一解剖特點決定了長軸方向的舒縮運動對維持心功能有重要作用，更容易受到缺血和其他病理因素影響［16-17］。GAS作為心肌應變的特有參數，其綜合了心肌縱向、圓周及徑向應變，更能客觀、準確地評價心肌整體及局部功能，且其重復性更好，并能早期地發現心臟功能的細微變化，GRS反映心肌短軸切面上的心肌向心性運動，同時追蹤心肌內、外膜運動數據計算得出的數值，表示心室壁的增厚，而過量甲狀腺素早期僅損傷心內膜［18-20］。GCS為心室肌短軸切面上環形方向的應變，表示短軸切面上心室的周長減小，與BNP相關性較低，可能與環形心肌纖維占心肌纖維比例較小有關。

三維斑點追蹤技術可較準確的評價甲狀腺功能亢進患者心臟功能改變。本研究的不足之處為：（1）對少數心律失常患者可因拼接錯位而影響分析結果；（2）3D-STI技術對內外膜的邊界要求較高，整體應變參數測量時，手動調節時會存在一定的人為誤差，影響測量結果；（3）受檢者心臟過大時無法采集完整信息，造成追蹤失敗。

綜上所述，甲狀腺功能亢進患者左心室收縮功能不同程度受損，三維斑點追蹤技術結合血漿BNP水平可較敏感的反映心功能的變化及心肌損害程度，有望提高甲狀腺功能亢進患者早期心臟亞臨床損傷的檢出率，為病情檢測和治療方案調整提供重要佐證。

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Correlation Analysis on L eft Ventricular Peak Strain and Plasma BNP L evel in Patients with Hyperthyroidism

J IANG Y an-na，HUANG Pu-zhong，LI Y an，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（27）：028-031

Objective：To use three-dimensional speckle tracking imaging（3D-STI） to evaluate the left ventricular systolic function in patients with hyperthyroidism and explore the correlation on the left ventricular peak strain and the level of type B natriuretic peptide（BNP）.Method：From May 2015 to November 2015，63 cases of hyperthyroidism were selected as the research objects，they were divided into hyperthyroidism group of 31 cases and hyperthyroid heart disease group of 32 cases according to the diagnostic criteria of hyperthyroidism and thyroid heart disease.Another 30 cases of healthy volunteers were selected as the control group.Routine and three dimensional echocardiography were performed in the three groups，left ventricular end diastolic diameter（LVDD），left ventricular end systolic diameter（LVSD），interventricular septal thickness（IVST），left ventricular posterior wall end diastolic thickness（LVPWT），left ventricular ejection fraction（LVEF），global longitudinal strain（GLS），circumferential strain（GCS），area strain（GAS），radial strain（GRS） and plasma BNP level were measured.Result：GLS，GCS，GAS and GRS in hyperthyroidism group were lower than those of the control group（P＜0.05），hyperthyroid heart disease group were lower than those of hyperthyroidism group and the control group（P＜0.05），there were no significant differences in LVDD，LVSD，IVST，LVPWT and LVEF values in the hyperthyroidism group and the control group（P＞0.05），LVDD and LVSD in hyperthyroid heart disease group were higher than those of hyperthyroidism group and the control group（P＜0.01），LVEF in hyperthyroid heart disease group were lower than hyperthyroidism group and the control group（P＜0.01），there were no significant differences in IVST and LVPWT values among three groups（P＞0.05），plasma BNP level of hyperthyroidism group was higher than that of the control group，hyperthyroid heart disease group were higher than those of hyperthyroidism group and the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.The values of GLS，GCS，GAS and GRSwere negatively correlated with BNP levels，and the correlation in GLS and GAS were the best.Conclusion：3D-STI can early detect the changes of the left ventricular systolic function in patients with hyperthyroidism and combined with plasma BNP levels can sensitive indicator to reflect the cardiac function and myocardial damage.

Three dimensional speckle tracking echocardiography； Hyperthyroidism； Left ventricular function； Brain natriuretic peptide

①遼寧省金秋醫院 遼寧 沈陽 110016

姜艷娜

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.27.008

（2016-04-18） （本文編輯：李穎）