超聲對兒童孤立性左心室心肌致密化不全整體左心功能的評價*

陳嬌 謝亮 劉瀚旻 郭楠 劉丹 伍婷 余莉 朱琦

(四川大學華西第二醫院1.超聲科·出生缺陷與相關婦兒疾病教育部重點實驗室；2.西部婦幼醫學研究院血管重構與發育缺陷研究室；3.兒童呼吸科；4.兒童心臟科， 四川 成都610041)

孤立性左心室心肌致密化不全(isolated left ventricular noncompaction, iLNVC)是一種由于胚胎期正常致密化過程異常停滯而導致的心肌病，又稱海綿狀心肌或心肌竇狀隙持續狀態，其形態學特征為心室內異常粗大的肌小梁和交錯的深隱窩，主要臨床表現為心功能不全、心律失常等[1]。Tei指數是一種整體心功能評價指標，測量方法簡便、重復性強，且不受心率、心室幾何形態、心室前后負荷影響。本文回顧性分析我院45例iLNVC患兒左心室Tei指數與正常對照組間差異，研究不同左心室收縮功能狀態下患兒左心室ICT、IRT、ET以及Tei指數的差異，探索iLNVC對兒童左室心功能的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取 2013年8月～2017年8月華西第二醫院門診或住院診斷為iLVNC的患兒45例，男性患兒27例，女性患兒18例，年齡1月～13歲。本研究納入標準：①左心室壁可分為兩層心肌結構，外側心外膜層為較薄的致密層(C)，內側心內膜層為較厚的非致密層 (NC)，其內可見突起的小梁樣網狀結構及小梁間隱窩，收縮末期 NC/C 比值>2；②病變區域僅位于左心室；③彩色多普勒可探及左心室腔內血流與隱窩相通。排除標準：①右心室或雙心室心肌致密化不全；②合并其它心臟畸形或其它系統疾病。本研究通過了四川大學華西第二醫院的倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 心肌致密化不全診斷標準 參照Paterick等[2]推薦的心臟超聲診斷標準：①不合并其它心臟結構畸形；②具有典型的兩層不同心肌，即內層的非致密心肌和外層的致密心肌，其間可見深陷隱窩，舒張末期非致密化心肌與致密化心肌厚度比≥2.0；③病變區域位于心尖部、側壁和下壁；④彩色多普勒超聲顯示隱窩內有血流進入并與心腔相通，但不與冠狀動脈循環相通。根據累及范圍分為：左室型、右室型以及雙室型心肌致密化不全；根據是否合并其它心臟異常分為：孤立性與非孤立性心肌致密化不全。

1.2.2 分組方法 根據左心室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)[3]將 iLVNC患者分為2組：A組為LVEF<55%的患兒15例，男13例，女2例，年齡6月～12歲，平均3.88±3.56歲，LVEF：28%～49%，平均(43.27±8.83)%，左心室縮短分數(left ventricular fraction shortening, LVFS)：13%～25%，平均(21.13±4.78)%；B組為LVEF≥55%的患兒30例，男12例，女18例，年齡4月～12歲，平均(4.05±3.14)歲，EF：55%～71%(62.93±3.61%)，FS：26%～38%，平均(35.40±3.27)%。C組為正常對照組30例，年齡4月～12歲，平均(3.59±3.27)歲，EF：58%～74%，平均(65.51±5.26)%，FS：29%～42%(35.20±4.73%)。

1.2.3 超聲心動圖檢查方法及內容 采用Philips iE33及GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率2～8MHz。受檢患兒取仰臥位或左側臥位，不配合檢查的患兒可給予水合氯醛口服或灌腸，或肌內注射苯巴比妥鎮靜。采用二維、M型超聲和彩色多普勒血流顯像進行檢查，按照三節段檢查法探查胸骨旁左心室長軸切面、胸骨旁左心室三個水平的短軸切面，包括基底部、心尖部，心尖兩腔心及四腔心切面，觀察心臟形態、結構。當清晰顯示左心室心內膜和完整室壁時，采集3個完整心動周期的二維動態圖像并存儲圖像。進行常規數據測量并記錄。于舒張末期測量受累節段的致密心肌與非致密心肌厚度，計算非致密心肌厚度與致密心肌厚度比值，觀察肌小梁發育狀況，重點觀察小梁間隙隱窩內有無附壁血栓，隱窩與心室腔血流是否交通。采用雙平面Simpson法測量LVEF、LVFS。取心尖五腔心切面，將多普勒取樣線置于左室流出道，取樣容積置于左室流出道與二尖瓣前瓣交界附近，調節取樣容積至2～5mm，同時取得左室流入道與流出道血流頻譜。Tei指數=(ICT+IRT)/ET，ICT為等容收縮時間，IRT為等容舒張時間，ET為射血時間，見圖1。測量3個心動周期，并取平均值。

2 結果

A組ICT測值較C組延長(P<0.05)，B組與A組、C組ICT測值比較差異無統計學意義(P>0.05)； IRT測值中A組最長，B組次之，C組最短，三組間差異均具有統計學意義(P<0.05)；A、B、C組ET測值間差異均無統計學意義(P>0.05)；Tei指數中A組最大，B組次之，C組最小，三組間差異均具有統計學意義(P<0.05)，見表1。

3 討論

孤立性左心室心肌致密化不全(iLNVC)是一種罕見的特殊類型的先天性左心室心肌發育不全性心肌病，由Dusk等[4]于1975年首次命名為海綿樣心肌，也有學者稱之為胚胎心肌、心室發育不良。iLNVC的形成原因尚不明確，有研究認為與胚胎期信號傳導阻滯等原因導致的心肌致密化過程停滯有關[5]。iLNVC病理學研究發現[6-7]，iLNVC大體表現為心臟擴大，心肌重量增加，室壁增厚，心室壁呈現兩層結構：外層為較薄的致密化心肌組成的發育不良心肌，內層為較厚的由非致密化心肌組成的心內膜帶，表現為無數突向心室腔的肌小梁和深陷的小梁隱窩，小梁隱窩深達心室壁外1/3，并與心室腔相通；心內膜心肌活檢發現間質纖維化，心內膜下纖維組織增生，小梁心肌呈灶狀梗死。心內膜纖維彈性組織增生是該病特征性的病理改變，包括心內膜呈網狀或息肉狀小梁形成伴深陷隱窩。家族性或散發性iLNVC均有報道，男性多于女性，確切發病率尚不清楚，現有報道0.05%～0.24%，約占兒童心肌病的9%[8-10]。臨床誤診為擴張性心肌病、心尖血栓等其他疾病較為常見，該病主要死亡原因為心力衰竭[11-12]。

圖1 Tei指數的測量Figure 1 The measurement of Tei index注：ICT：等容收縮時間，IRT：等容舒張時間，ET：射血時間

注：A組與C組間差異具有統計學意義，①P<0.05； B組與C組間差異具有統計學意義，②P<0.05； A組與B組、C組間差異具有統計學意義，③P<0.05；ICT：等容收縮時間，IRT：等容舒張時間，ET：射血時間

經胸超聲心動圖是診斷iLNVC的首選方法[13]。雖然心導管檢查和心血管造影技術仍然是心功能評價的“金標準”，但兩者均屬于有創性檢查，在臨床應用中受到限制。核磁共振、螺旋CT、放射性核素心室造影雖具有高度的空間分辨率，可以準確測量心室容積和射血分數，然而皆因價格昂貴、技術繁雜且不能應用于床旁檢查等缺陷臨床推廣并不理想。超聲心動圖技術不但能夠準確顯示iLNVC的特征性形態結構改變，還能夠對因心肌結構異常導致的心室功能改變進行定量評價。由于iLNVC患者左心室受累的節段不同及心腔明顯擴大變形，因此臨床上常用的、基于簡單幾何模型進行心功能計算的Teichholz法與Simpson法在此類患者的左心室功能評價中具有明顯局限性。Tei指數，又稱心肌活動指數(myocardial performance index, MPI)，是1995年Tei[14]提出的一項評價心室功能的指標，可以反映心室整體功能的變化。研究表明Tei指數與心導管檢查測得的心功能參數有良好相關性；且Tei指數不受年齡、性別、心率及心室前后負荷等影響，也不受心臟幾何形態的限制[15-18]。與傳統指標比較，Tei指數可以更敏感、更準確地反映iLNVC患兒心功能的變化。

本研究中iLNVC患兒左室收縮功能測值減低者，ICT與IRT均延長，而ET與其他組無顯著差異；收縮功能測值正常的iLNVC患兒ICT與其他組無顯著差異，但IRT較正常對照組延長，卻短于收縮功能減低者。IRT延長表示心肌舒張功能減低，這一現象提示，iLNVC對患兒左心室舒張功能的影響早于收縮功能。從左心室整體功能而言，本研究中收縮功能正常的iLNVC患兒其Tei指數大于正常對照組，表明收縮功能正常的iLNVC患兒左心室整體功能在收縮功能代償階段已受損，而其整體功能下降的原因來自于舒張功能的減低。此結果同樣提示iLNVC患兒的舒張功能損傷先于收縮功能減低出現，與La corte等[19]報道相似。本研究中收縮功能減低的iLNVC患兒，其Tei指數明顯大于收縮功能正常的iLNVC患兒，表明收縮功能異常組患兒整體功能的下降更為明顯，此時已進入收縮功能與舒張功能均下降的階段。

iLNVC患兒心功能的變化可能與病變區心內膜及心肌的病理改變有關[20-21]。iLNVC患兒心內膜增厚的纖維組織，期間可見炎癥細胞浸潤；內層非致密心肌纖維肥大、水腫、排列疏松，肌小節不完整，細胞外間質含量增加及異常物質浸潤。這些病理改變均導致心室肌僵硬度增加，順應性降低，心肌收縮與舒張功能下降。與此同時，微循環障礙或代謝紊亂可能導致心肌缺血或微梗死，引起心肌電活動或機械活動不協調，心肌細胞內Ca2+超載，心肌細胞變性等，同樣將導致心臟收縮與舒張功能減低。

多項研究發現，有多種基因遺傳與iLNVC發生有關，包括X鏈TAZ、LDB3、ACTC1、SCR1、SRC3、HCN4、MYBPC3等，這些突變會引起細胞膜功能異常、肌小節發育不良、肌節縮短，同時影響肌漿網及細胞內鈣離子水平、降低肌纖維對鈣離子的反應性、損傷興奮-收縮偶聯機制并影響細胞的能量代謝，ATP生成減少，Ca2+泵功能下降，Ca2+不能及時轉運，最終導致細胞維持鈣穩態的能力下降，造成心肌舒縮功能障礙[22-25]。

4 結論

iLNVC患兒左心室心肌結構、心肌細胞鈣離子轉運異常均會導致左心室舒張功能和收縮功能減低。本研究發現iLNVC患兒出現左心室收縮功能減低前可能已存在舒張功能的異常，因此單一使用傳統的左心室收縮功能指標如EF、FS不能全面評價iLNVC患兒左心室功能的情況，聯合Tei指數評價左心室整體功能，有助于早期發現iLNVC患兒左心室心功能異常，有利于臨床醫師科學制定治療計劃。