心肌運(yùn)動(dòng)定量分析技術(shù)在評(píng)價(jià)多囊卵巢綜合征合并胰島素抵抗患者左室收縮功能中的應(yīng)用價(jià)值

杜啟亙，米香琴，徐宏偉，商瑋珉，周立平，陳 巍

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，黑龍江 哈爾濱 150000）

多囊卵巢綜合征（Polycystic ovarian syndrome，PCOS）是以雄激素過(guò)多及持續(xù)無(wú)排卵為特征的育齡婦女最常見(jiàn)的一種內(nèi)分泌紊亂綜合征。PCOS常伴有胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）和肥胖。有研究表明，伴隨IR的PCOS（PCOS－IR）患者心血管疾病的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，且部分患者在年輕時(shí)就患有早期動(dòng)脈粥樣硬化性病變，而對(duì)于早期的心臟損傷，應(yīng)用心電圖和常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查常無(wú)明顯陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)，很難早期為PCOS－IR患者左室心肌收縮功能的受損情況提供可靠依據(jù)。因此，盡早發(fā)現(xiàn)PCOS－IR患者的心肌功能異常并及時(shí)給予相關(guān)治療，將大大降低PCOS患者心血管相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率及死亡率，從而提高患者的生活質(zhì)量。

心肌運(yùn)動(dòng)定量分析（Cardiac motion quantification，CMQ）技術(shù)是一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)性超聲心動(dòng)圖新技術(shù)，可以對(duì)局部及整體心肌功能進(jìn)行定量分析，并無(wú)角度依賴(lài)性，檢查過(guò)程耗時(shí)較少，操作過(guò)程較簡(jiǎn)單，且擁有較好的重復(fù)性，能將心肌的運(yùn)動(dòng)情況更準(zhǔn)確地反映出來(lái)，從而能發(fā)現(xiàn)心血管疾病的早期變化。本次研究旨在通過(guò)CMQ技術(shù)研究PCOS－IR患者的左室收縮期峰值應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度的變化，探討其應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 PCOS－IR 組

選擇2016年1月—2017年5月在我院就診的經(jīng)臨床確診為PCOS－IR的患者55例，年齡25～40歲。

診斷標(biāo)準(zhǔn)：PCOS：①稀發(fā)或無(wú)排卵；②高雄激素血癥的生化證據(jù)和（或）臨床表現(xiàn)；③超聲提示多囊卵巢。上述3條中符合2條，并排除先天性腎上腺皮質(zhì)增生、柯興綜合征等致雄激素水平升高的疾病，排除高泌乳素血癥、卵巢早衰、甲狀腺功能異常等能夠引起排卵障礙的疾病。IR：測(cè)量胰島素抵抗指數(shù)（HOMA－IR），HOMA－IR=FINS·X/FPG/22.5 （FINS：空腹血漿胰島素，F(xiàn)PG：空腹血糖），HOMA－IR≥1.66為IR。

排除標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均未患基礎(chǔ)心血管系統(tǒng)及相關(guān)慢性疾病，無(wú)嗜煙及嗜酒史，近2月內(nèi)無(wú)口服及注射激素類(lèi)或可對(duì)機(jī)體脂質(zhì)代謝有影響的相關(guān)藥物，近6月內(nèi)無(wú)妊娠或者使用過(guò)避孕藥物，并排除其他病因引起。

1.1.2 對(duì)照組

健康志愿者55例，年齡24～45歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：超聲顯示雙側(cè)卵巢形態(tài)大小正常，生化檢查及心臟超聲檢查均無(wú)異常，排除標(biāo)準(zhǔn)與病例組相同。

所有研究對(duì)象均簽署了知情同意書(shū)。

1.2 儀器和方法

儀器：應(yīng)用荷蘭公司生產(chǎn)的Philips iE33型超聲診斷儀，探頭為 S5－1 型，頻率 1.0～3.0 MHz。

圖像采集如下：①受試對(duì)象取左側(cè)臥位，同時(shí)連接胸導(dǎo)聯(lián)心電圖。在進(jìn)行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查時(shí)，應(yīng)在患者平穩(wěn)呼吸的狀態(tài)下，應(yīng)用M型超聲進(jìn)行測(cè)量左室長(zhǎng)軸的正常切面：左室舒張末期內(nèi)徑、左室收縮末期內(nèi)徑、左室舒張末室間隔厚度、左室舒張末左室后壁厚度、短軸縮短率（FS），應(yīng)用雙平面Simpson’s法計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。探頭置于心尖搏動(dòng)位置在四腔心切面分別測(cè)量二尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯盗魉伲‥）、舒張晚期峰值流速（A），并計(jì)算 E/A 比值；每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量3次，取平均值并記錄。在受檢者心率穩(wěn)定時(shí)囑其在呼氣末時(shí)屏住呼吸，采集如下切面3個(gè)心動(dòng)周期的二維灰階動(dòng)態(tài)圖像 （幀頻≥60幀/s）：胸骨旁左室長(zhǎng)軸、胸骨旁左室短軸、心尖四腔心、心尖兩腔心切面。②應(yīng)用Qlab 8.1分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)中所得數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行剪輯、分析，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)域的標(biāo)記點(diǎn)，如果出現(xiàn)標(biāo)記點(diǎn)偏離，也可手動(dòng)調(diào)整標(biāo)記點(diǎn)，使最終標(biāo)記的心內(nèi)膜及心外膜曲線(xiàn)更接近實(shí)際心肌運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)。采取18節(jié)段劃分法劃分左心各個(gè)切面，依次追蹤每個(gè)切面的心內(nèi)膜及心外膜下心肌的二維應(yīng)變曲線(xiàn)、二尖瓣短軸切面心內(nèi)膜及心外膜下旋轉(zhuǎn)角度曲線(xiàn)、心尖短軸切面跨壁角度梯度曲線(xiàn)及整體旋轉(zhuǎn)角度曲線(xiàn)。進(jìn)行整理分析后可得到：①收縮期左室縱向應(yīng)變（Longitudinal strain，Ls）、徑向應(yīng)變（Radial strain，Rs）、圓周應(yīng)變（Circumferential strain，Cs）參數(shù)：心內(nèi)膜下、心外膜下以及心肌整體峰值應(yīng)變與跨壁階差。②旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度參數(shù)：心內(nèi)膜下、心外膜下、整體、跨壁旋轉(zhuǎn)角度及扭轉(zhuǎn)角度峰值，旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度負(fù)值是順時(shí)針，正值是逆時(shí)針。應(yīng)變跨壁階差=心內(nèi)膜下峰值應(yīng)變/對(duì)應(yīng)心外膜下峰值應(yīng)變，通過(guò)心尖水平各切面與左室短軸二尖瓣水平各切面的旋轉(zhuǎn)角度峰值差求得逐個(gè)扭轉(zhuǎn)角度的最大值，根據(jù)數(shù)值制作相應(yīng)心肌扭轉(zhuǎn)曲線(xiàn)圖。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 17.0對(duì)研究過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

兩組病例間年齡、身高、體質(zhì)量、血壓比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

與對(duì)照組相比，PCOS－IR組睪酮和HOMA－IR均明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

2.2 常規(guī)超聲參數(shù)比較

兩組病例間左室舒張末徑（LVDd）、左室收縮末徑（LVDs）、LVEF、FS 比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

PCOS－IR 組 E 峰、E/A 較對(duì)照組減低（P＜0.05）。

兩組病例室間隔厚度（IVSTd）及左室后壁厚度（LVPWTd）均在正常范圍內(nèi)，但 PCOS－IR組IVSTd及 LVPWTd 較對(duì)照組增加（P＜0.05），見(jiàn)表2。

2.3 CMQ 各參數(shù)比較

2.3.1 應(yīng)變參數(shù)

①左室Ls曲線(xiàn)均為負(fù)向波形，收縮期從基底段到心尖段遞增；心肌峰值應(yīng)變值心內(nèi)膜下高于心外膜下 （P＜0.05）， 且對(duì)照組 Ls及跨壁階差均大于PCOS－IR 組（P＜0.05），見(jiàn)表3。

②左室Cs曲線(xiàn)均為負(fù)向波形，兩組病例左室短軸Cs從二尖瓣水平到心尖水平逐漸增大，且同一水平心內(nèi)膜下心肌峰值應(yīng)變大于心外膜下 （P＜0.05），PCOS－IR組左室收縮期Cs及跨壁階差較對(duì)照組減低（P＜0.05），見(jiàn)表4。

③左室Rs曲線(xiàn)均為正向波形，左室短軸乳頭肌水平Rs最大，二尖瓣水平次之，心尖水平最小，且兩組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.3.2 左室收縮期旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)參數(shù)

①旋轉(zhuǎn)角度曲線(xiàn)：左室短軸二尖瓣水平為負(fù)向波形，心尖水平為正向波形（P＜0.05）。

表1 PCOS－IR組與對(duì)照組一般資料比較

表2 PCOS－IR組與對(duì)照組常規(guī)超聲參數(shù)比較

表3 PCOS－IR組與對(duì)照組左室收縮期縱向應(yīng)變比較

②心肌旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)角度峰值：心內(nèi)膜下均高于心外膜下（P＜0.05）。

③扭轉(zhuǎn)角度峰值：PCOS－IR組大于對(duì)照組 （P＜0.05）；對(duì)照組心尖水平跨壁角度梯度峰值、左室跨壁角度梯度扭轉(zhuǎn)峰值均大于 PCOS－IR 組（P＜0.05）；PCOS－IR組心肌旋轉(zhuǎn)角度峰值在左室短軸二尖瓣水平心內(nèi)膜下和整體水平下高于對(duì)照組，而跨壁角度梯度峰值較對(duì)照組減低（P＜0.05），見(jiàn)表5。 對(duì)照組及PCOS－IR組CMQ分析圖像見(jiàn)圖1，2。

2.4 左室心肌運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)

①在對(duì)照組收縮早期可以發(fā)現(xiàn)左室短軸心尖水平率先表現(xiàn)出片刻的小范圍順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)，繼而改變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)（即逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)）；二尖瓣水平短軸率先出現(xiàn)小范圍的逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，即刻變成反向旋轉(zhuǎn)（即順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)）。而兩個(gè)切面的旋轉(zhuǎn)角度的峰值均出現(xiàn)在收縮晚期。

②旋轉(zhuǎn)角度曲線(xiàn)：心內(nèi)、外膜下的心肌旋轉(zhuǎn)角度，心尖水平短軸大于二尖瓣水平。對(duì)照組心尖水平心內(nèi)、外膜下心肌呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，二尖瓣水平心內(nèi)、外膜下心肌為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

③心肌旋轉(zhuǎn)角度：心內(nèi)膜下大于心外膜下，心尖水平大于二尖瓣水平。PCOS－IR組與對(duì)照組基本相似。

3 討論

PCOS是育齡婦女最常見(jiàn)的一種極為復(fù)雜的內(nèi)分泌系統(tǒng)及相關(guān)激素分泌紊亂的綜合征，目前尚未發(fā)現(xiàn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的病因，但相關(guān)學(xué)者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，IR在PCOS的發(fā)病機(jī)制中有著極其關(guān)鍵的作用，此外，有研究表明PCOS患者同時(shí)伴有收縮功能減低、傳導(dǎo)速度異常等一系列血管損傷的早期改變[1]，并且PCOS－IR患者有易誘發(fā)早期心血管疾病的亞臨床征象。而PCOS－IR導(dǎo)致心功能損傷時(shí)，發(fā)病常不具有典型的臨床癥狀，因此對(duì)于預(yù)防PCOS－IR并發(fā)心血管疾病、降低PCOS－IR患者死亡率是目前研究PCOS的熱點(diǎn)及難點(diǎn)所在。近年來(lái)，對(duì)心臟室壁運(yùn)動(dòng)分析的研究已經(jīng)取得了階段性的進(jìn)展，初步發(fā)現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)了早期室壁運(yùn)動(dòng)異常的患者多為臨床癥狀無(wú)明顯表現(xiàn)的心臟病患者，如果針對(duì)這類(lèi)患者群能及時(shí)早期發(fā)現(xiàn)并治療，將對(duì)患者的預(yù)后產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[2－11]。因此，如果能夠早期發(fā)現(xiàn) PCOS－IR 患者是否合并左心室收縮功能異常，就能夠及時(shí)對(duì)該患者進(jìn)行臨床干預(yù)，最終對(duì)降低PCOS－IR患者的死亡率有著重要的臨床價(jià)值。

表4 PCOS－IR組與對(duì)照組左室收縮期圓周應(yīng)變比較

圖1 對(duì)照組CMQ分析圖像。圖1a：短軸徑向應(yīng)變曲線(xiàn)；圖1b：心底整體旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)；圖1c：心尖整體旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)；圖1d：圓周應(yīng)變曲線(xiàn)。Figure 1.The images analysis of CMQ in control group.Figure 1a:Short axis radial strain curve；Figure 1b:Integral rotation curve of the bottom of the heart；Figure 1c:Integral rotation curve of heart apica；Figure 1d:Circumferential strain curve.

表5 PCOS－IR組與對(duì)照組部分心肌運(yùn)動(dòng)參數(shù)比較

圖2 PCOS－IR組CMQ分析圖像。圖2a：短軸徑向應(yīng)變曲線(xiàn)；圖2b：心底整體旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)；圖2c：心尖整體旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)；圖2d：圓周應(yīng)變曲線(xiàn)。Figure 2.The images analysis of CMQ in PCOS－IR group.Figure 2a:Short axis radial strain curve；Figure 2b:Integral rotation curve of the bottom of the heart；Figure 2c:Integral rotation curve of heart apica；Figure 2d:Circumferential strain curve.

目前，評(píng)價(jià)心肌應(yīng)變、扭轉(zhuǎn)的檢查技術(shù)有MRI檢查，它是一種無(wú)創(chuàng)性追蹤心肌運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù)，是當(dāng)前評(píng)價(jià)心肌應(yīng)變、扭轉(zhuǎn)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因一些相關(guān)方面的特殊情況，如其檢查費(fèi)用昂貴、操作時(shí)間較長(zhǎng)、分析軟件復(fù)雜等，并不適合實(shí)際應(yīng)用。CMQ技術(shù)作為研究心肌形變和旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)功能的一項(xiàng)超聲新技術(shù)，其不受多普勒角度及心臟形態(tài)改變的影響，可以定量分析左室功能[12－17]，被證實(shí)作為一項(xiàng)評(píng)估左室收縮、舒張功能的新指標(biāo)[18]具有較高的敏感性。

本研究應(yīng)用CMQ技術(shù)評(píng)價(jià)PCOS－IR患者左室收縮功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PCOS－IR患者及對(duì)照組的左室收縮期Ls從基底段到心尖段呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，左室短軸Cs從二尖瓣水平到心尖水平逐漸增大，說(shuō)明左室心尖部的運(yùn)動(dòng)幅度要大于基底部，這與以往的研究結(jié)果相似[19]。而且在左室同一水平心內(nèi)膜下心肌的Ls和Cs均大于心外膜下，這是由于在左室肌肉收縮的時(shí)候，心外膜處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，而心內(nèi)膜相對(duì)會(huì)朝向心腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即心內(nèi)膜的運(yùn)動(dòng)幅度要大于心外膜的運(yùn)動(dòng)幅度，也正因?yàn)槿绱瞬庞辛丝绫趹?yīng)變階差的存在[19-20]。

本研究還發(fā)現(xiàn)PCOS-IR組Ls、Cs及二者的跨壁階差均小于對(duì)照組，說(shuō)明PCOS-IR患者在常規(guī)超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)的心臟整體收縮功能LVEF正常時(shí)，左室縱向及圓周收縮功能已經(jīng)較正常人有所減低，提示左室心肌已經(jīng)發(fā)生了不同程度的損傷。而PCOS-IR組的Rs變化不明顯，說(shuō)明PCOS-IR患者左室的徑向收縮運(yùn)動(dòng)早期并沒(méi)有受到明顯的損傷，也許正是正常的徑向收縮運(yùn)動(dòng)才延緩了PCOS-IR患者左室心肌功能受損的過(guò)程。

另外，本研究發(fā)現(xiàn)PCOS-IR組心尖水平、二尖瓣水平的心內(nèi)膜下、心外膜下、左室各扭轉(zhuǎn)角度均高于對(duì)照組，而左室短軸跨壁旋轉(zhuǎn)角度梯度低于對(duì)照組。正常心肌的結(jié)構(gòu)為連續(xù)性、整體性和方向性的結(jié)構(gòu)特性，包括縱向、徑向和圓周3個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)共同維持正常的心肌功能。當(dāng)PCOS-IR患者心肌受損早期Ls、Cs減低時(shí)，發(fā)現(xiàn)左室旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生代償性增高，這或許是一種心肌受損早期的自我調(diào)節(jié)作用。

綜上所述，CMQ技術(shù)能夠全面深入評(píng)估PCOSIR患者左室收縮期各應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度的變化，發(fā)現(xiàn)以上變化可以早期提示心肌收縮功能受損，能更全面地評(píng)價(jià)左室整體及局部心肌功能，為臨床提供更多有價(jià)值的參考信息。