超重和肥胖者左心室幾何形變及同步性變化分析

彭雪蓮，梁杉，趙香芝，李明星，劉潔

（西南醫科大學附屬醫院 超聲科，四川 瀘州 646000）

由于人類生活方式及飲食結構的變化，肥胖癥發生率逐年上升。體重增加與血壓升高、血糖及血脂異常等心血管危險因素密切相關，是危害人類健康的潛在因素，故進一步研究超重、肥胖對左心室形態及功能的影響十分必要[1]。左心室作為心臟結構中最為重要的腔室，呈接近半球形的三維結構，不能通過某一標準長徑或短徑精確量化其容積。隨著超聲新技術的不斷發展，國內外大量研究表明三維超聲心動圖（three-dimensional echocardiography, 3DE）由于能避免左心室幾何形態假設，在左心室容積和功能定量評價方面，其準確性和可重復性高于二維超聲心動圖（twodimensional echocardiography, 2DE），與MRI研究結果相關性高[2-3]。本研究所選用的實時三維超聲心動圖（real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE）技術能夠快速識別全容積動態圖像，實時重建出左心室容積的同時獲得大量舒張期和收縮期的容積及功能參數。本研究旨在應用RT-3DE技術評價超重和肥胖者左心室球形及同步性指數變化，并探討其影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年7月—2018年2月在西南醫科大學附屬醫院健康管理中心體檢的健康者100例。測量體檢者的身高、體重、腰圍（waist circumference, WC）及血壓等一般資料，計算體重指數（body mass index,BMI）和體表面積（body surface area, BSA），收集血糖、血脂等實驗室檢查結果。依據中國成人超重和肥胖癥預防控制指南，將健康體檢者按BMI分為正常組（BMI 18.5～＜24 kg/m2）、超重組（24～＜28 kg/m2）及肥胖組（≥28 kg/m2），分別為40、30和30例[4]。納入標準：年齡≥18周歲，經常規體格檢查及病史采集等未查見確切異常者。排除標準：先天性心臟病、心臟瓣膜疾病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心律失常、腎功能及甲狀腺功能異常、血液系統疾病、呼吸系統疾病及繼發性肥胖等。

1.2 方法

采用德國西門子公司的Acuson SC2000彩色多普勒超聲診斷儀，4Z1c探頭，頻率2.5～5.5 MHz。受試者取左側臥位，同步接入肢體導聯心電圖。在2D模式下于心尖部先獲取標準心尖四腔心切面后，啟動4D模式，囑受試者呼氣末屏氣，待圖像穩定后，采集并儲存連續3個心動周期的心尖四腔三維全容積動態圖像。啟動儀器內置的左心室容積分析軟件，圖像自動進行分析，觀察心內膜追蹤效果，如不滿意可進行手動調節，系統將自動計算出如下參數：舒張末球形指數（end-diastolic spherical index, EDSI）、收縮末球形指數（end-systolic spherical index, ESSI）、舒張期失同步指數（diastolic dyssynchrony index, DDI）及收縮期失同步指數（systolic dyssynchrony index, SDI）。見附圖。

附圖 RT-3DE技術檢測左心室球形指數及同步性

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 19.0統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，多組比較用單因素方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗；計數資料以構成比表示，比較用χ2檢驗；相關性分析用Pearson法，影響因素采用多元線性回歸分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組患者一般資料比較

3組患者年齡、性別、心率及高密度脂蛋白比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。3組患者收縮壓、舒張壓、膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。

2.2 3組患者RT-3DE參數比較

3組EDSI、ESSI、DDI及SDI比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 2。

2.3 左心室球形指數及同步性參數與BMI、WC的相關性

Pearson相關分析顯示，左心室EDSI、ESSI、DDI及 SDI與 BMI呈正相關（r=0.721、0.653、0.598和 0.439，均P=0.000）；左心室 EDSI、ESSI、DDI和SDI與 WC 呈正相關（r=0.763、0.578、0.495和 0.356，均P=0.000）。

2.4 多元線性回歸分析

分別以 EDSI、ESSI、DDI、SDI為因變量，以BMI、BSA、WC、膽固醇、甘油三酯、舒張壓及收縮壓為自變量，經多重線性回歸分析發現，WC對左心室 EDSI有影響（P＜0.05），BMI對左心室 ESSI、DDI及 SDI有影響（P＜0.05）。見表 3。

表2 3組患者RT-3DE參數比較 （%，±s）

表2 3組患者RT-3DE參數比較 （%，±s）

組別 n EDSI ESSI DDI SDI正常組 40 46.93±5.25 40.16±7.09 3.37±1.91 3.02±1.57超重組 30 59.97±8.47 54.21±11.25 6.96±3.37 5.26±2.49肥胖組 30 69.25±8.78 61.47±11.89 7.95±3.09 5.63±2.77 F/χ2值 79.125 41.308 27.005 14.009 P值 0.000 0.000 0.000 0.000

表3 多重線性回歸分析參數

3 討論

肥胖可能誘導心臟結構及功能的亞臨床改變[5-7]。心血管危險因素對心臟的影響主要表現為誘導左心室重構，而左心室重構包括心肌重構及心腔幾何形態的重構，心肌受損或心腔容積或壓力負荷增加將誘導左心室幾何形態由半球體向球體轉變[8]。本研究運用實時3DE技術，實時準確評估左心室三維容積，以容積與長軸為直徑的球形體積之比表示球形指數，相比2DE運用長軸與短軸之比評價幾何形變更準確。本研究發現，超重和肥胖組較正常組左心室EDDI和EDSI增大，且EDDI較EDSI增大更明顯，與ST?YLEN等應用2DE得出結果一致[9]。說明肥胖所誘導的左心室重構亦表現為構型球形化，且舒張末較收縮末球形化明顯，這可能是由于左心室形態在舒張末期更趨于半球體，而在收縮末期趨于三角形；或是隨著BMI增加，腰圍增加，膈肌被一定程度抬高，心臟在縱膈內橫向移位，故心肌纖維的縱向舒張可能受到影響[10]。

心室功能包括心肌的舒縮功能及室壁運動的同步性。本研究用DDI及SDI代表左心室舒張期及收縮期同步性參數，研究發現超重組和肥胖組較正常組DDI及SDI增加，差異有統計學意義，說明超重已經引起左心室壁運動同步性減低。本研究首次將舒張期失同步指數DDI納入研究發現，隨著BMI增加，左心室DDI較SDI增加更明顯，說明肥胖對左心室舒張功能影響較收縮功能影響更嚴重。RAYNER等[11]研究發現，在保留EF的情況下，肥胖導致的左心室舒張功能異常是造成心衰的主要因素。肥胖引起左心室壁運動同步性減低的機制可能為肥胖機體本身存在代謝紊亂，產生各種生長因子及炎癥因子，導致左心室心肌細胞功能異常[12]；也可能由于左心室由原本的類球形向球形轉變，導致室壁整體運動協調性減低。

本研究通過多重線性回歸分析發現BMI是左心室同步性參數及ESSI的獨立影響因素，但JONG等[1]認為BMI并非引起左心室重構的主要因素，而是肥胖患者本身代謝狀態引起左心室重構。WC作為中心性肥胖的重要檢測指標，與心血管疾病風險預測密切相關[13-14]。本研究發現WC與左心室球形指數EDSI相關，即WC可能是肥胖導致舒張期心室由半球形趨于球形轉變的獨立影響因子。

綜上所述，超重和肥胖者左心室幾何形態趨于球形變化，左心室壁運動同步性減低，尤其是舒張期室壁運動同步性受損更為明顯；BMI、WC可能為超重和肥胖者左心室幾何形態及同步性變化的影響因素。因此對超重和肥胖人群早期干預，選擇合理的方式減肥，適當運動，健康飲食對預防心血管疾病具有重要意義。