心臟磁共振特征追蹤技術評價女性肥胖人群右心室心肌應變的初步研究

李昕 馬雙春 陳輝 宋清偉 劉愛連 李智勇

大連醫科大學附屬第一醫院放射科（遼寧大連116011）

在心血管系統疾病的研究中，男女之間的性別差異往往被忽視和低估，近年來，有關心血管的解剖、功能、細胞信號和病理生理學方面的基本性別差異已經得到了越來越多的共識［1］。而且，最近研究表明，除了傳統的危險因素如血脂異常、高血壓、糖尿病和吸煙，女性也成為一個心血管疾病的風險因素［2］。同時，肥胖也是公認的心血管疾病危險因子之一［3］。因此，有關女性肥胖人群的心臟結構、功能的變化與監測已成為一個當前的熱門話題。

心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）特征追蹤技術是一種能夠客觀反應心肌形變的新方法［4］，已經廣泛應用于多種疾病的左心室評估［5］，有關CMR 右心室（right ventricle，RV）心肌應變（myocardial strain，MS）的研究仍處于起步階段，近年來正逐步增多，CHAHAL 等［6］的研究顯示肥胖人群會發生右心重塑，表現為RV 質量和容積增加，RV 收縮、舒張功能受損。JING 等［7］發現兒童肥胖組RV 整體縱向應變（global longitudinal peak strain，GLS）明顯低于正常對照組。但是，TRUONG 等［8］對正常成年志愿者研究后卻發現GLS 與體質量指數（body mass idex，BMI）之間無顯著相關性。由此可見，肥胖對RV MS 的影響還存在一定爭議，目前還沒有專門針對女性肥胖人群RV MS的研究報道，因此本文旨在探討女性肥胖人群CMR RV MS 隨著BMI 的變化情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料入選標準：納入2015年5月至2018年11月期間在我院采用3.0T MR 行心臟常規成像的女性正常志愿者57例，年齡21 ～74歲，平均（46.23 ± 15.47）歲。按照不同BMI 分為3 組：正常組17 kg/m2≤BMI ＜24 kg/m2，超 重 組24 kg/m2≤BMI ＜28 kg/m2及肥胖組28 kg/m2≥BMI。

排除標準：心臟瓣膜疾病、原發性心肌病、先心病、冠心病等病史；肝、腎等影響心臟功能疾病；CMR 禁忌證（起搏器、植入型心律轉復除顫器，幽閉恐怖癥和耳蝸植入器）；圖像質量差影響分析者。本研究通過本中心倫理委員會審批，檢查前所有人均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法所有志愿者的CMR 檢查均于3.0T MR 上（HDxt；General Electric Medical Systems，Waukesha，WI，USA）完成，使用心臟專用8 通道相控陣接收線圈，在心電和呼吸門控下完成掃描。常規掃描層面主要包括：左心室長軸、流入流出道、四腔心、左心室短軸（從心尖到基底部）電影圖像，使用穩態進動快速（fast imaging employing steady-state acquisition，FIESTA）電影序列成像進行掃描，掃描參數如下：TR 3.6 ms；TE 1.6 ms；翻轉角50°；帶寬125 kHz；FOV 350 mm × 350 mm；矩陣192×224；層厚10 mm；層間距0。

1.3 圖像分析在GE ADW4.4 工作站通過Reportcard 4.0 軟件完成LV（left ventricle）和RV 結構功能參數測量，方法如下：在左心室短軸層面于收縮末期及舒張末期勾畫心內膜界線，得到左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF），在四腔心測量RV 舒張末期直徑（right ventricular end diastolic diameter，RVEDD）。應變分析采用CVI 42 軟件（cvi42 v5.9.0，Circle Cardiovascular Imaging，Alberta，Canada），在左心室短軸電影序列和四腔心圖像上勾畫RV 心內膜及心外膜（乳頭肌及肉柱包括在心腔內），通過軟件自動計算出RV 應變參數：整體徑向應變（global radial peak strain，GRS）、整體圓周應變（global circumferential peak strain，GCS）、GLS（圖1）。

所有數據由同一個醫師進行兩次測量，中間間隔時間1 個月。兩個不同的醫師對所有數據進行測量。

1.4 統計學方法采用SPSS 22.0 統計分析軟件。計量資料以均數±標準差表示。RV MS 參數均完成組內、組間ICC（intraclass correlation coefficient，ICC）檢驗一致性分析。RV MS 參數與BMI之間進行Pearson 相關性分析。正常組、超重組、肥胖組之間分別就一般資料、LV 及RV 結構功能參數、MS 參數進行單因素ANOVA 方差分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 女性人群3 組間一般資料狀況差異性分析女性人群總體平均年齡（46.23 ± 15.47）歲，3 組間年齡差異無統計學意義。平均心率（72.40±9.05）次/min，3 組間心率差異無統計學意義。體質量與BMI 三組之間均存在差異性，呈逐步增高趨勢。見表1。

表1 研究人群一般資料Tab.1 Basic characteristics of study population ±s

表1 研究人群一般資料Tab.1 Basic characteristics of study population ±s

注：a，正常組與超重組間有統計學差異；b，正常組與肥胖組間有統計學差異；c，超重組與肥胖組間有統計學差異

一般資料年齡（歲）身高（cm）體質量（kg）BMI（kg/m2）心率（次/min）總體（n=57）46.23±15.47 161.67±4.82 68.81±16.48 26.13±5.51 72.40±9.05正常組（n=21）45.95±17.62 160.43±3.54 52.64±4.62 20.50±2.14 72.11±7.66超重組（n=17）51.52±12.62 160.55±5.03 68.65±5.12 26.61±1.02 69.13±9.95肥胖組（n=19）41.79±14.49 164.05±5.19 86.21±13.17 31.94±3.93 76.50±8.48 P 值0.17 0.03bc 0.00abc 0.00abc 0.08

2.2 RV MS 參數測量組內、組間一致性比較就所有女性人群而言，GRS、GCS、GLS 無論是組內還是組間，其ICC 檢驗均具有較好的一致性，ICC 值均在0.76 以上。其中GLS 的一致性最高，組內ICC值達到0.90。

2.3 3 組間LVEF、RVEDD、MS 比較肥胖組GLS（-12.95 ± 3.67）%顯著低于正常組（-15.57 ±2.61）%，差異有統計學意義（P= 0.04）。LVEF、RVEDD、GRS 及GCS 在3 組間差異均無統計學意義。見表2。

表2 3 組間LVEF、RVEDD、MS 比較情況Tab.2 Comparison of LVEF，RVEDD and MS among three groups ±s

表2 3 組間LVEF、RVEDD、MS 比較情況Tab.2 Comparison of LVEF，RVEDD and MS among three groups ±s

注：LVEF：左心室射血分數；RVEDD：右心室舒張末期直徑；GRS：整體徑向應變；GCS：整體圓周應變；GLS：整體縱向應變。b：正常組與肥胖組間有統計學差異

各項指標LVEF（%）RVEDD（mm）GRS（%）GCS（%）GLS（%）總計（n=57）66.83±6.06 33.57±4.61 17.02±5.18-10.03±3.02-14.44±3.41正常組（n=21）67.23±5.55 32.44±4.64 17.16±4.98-10.37±2.76-15.57±2.61超重組（n=17）68.19±4.94 34.82±4.77 15.48±5.52-9.02±3.64-14.71±3.56肥胖組（n=19）65.17±7.32 33.70±4.35 18.25±5.01-10.57±2.61-12.95±3.67 P 值0.31 0.29 0.28 0.25 0.04b

2.4 RV MS參數與BMI相關性情況GLS 與BMI 呈負相關（r=-0.33，P= 0.01），GRS、GCS 與BMI 無相關性（r= 0.07，r= 0.04，均P＞0.05），見圖2。

圖1 正常及肥胖女性應變測量圖Fig.1 Strain measurements of nomal and obese female

圖2 RV MS 參數與BMI 相關性Fig.2 Correlation between RV MS parameters and BMI

3 討論

2011年，美國國立衛生組織發表的文章數據顯示，因心血管事件導致的死亡已成為女性致死的首位原因［9］。肥胖作為公認的心血管疾病危險因子，不僅可以導致左心室（left ventride，LV）結構和功能障礙［10-11］，也可導致RV 收縮、舒張功能受損。但是，相較于LV，RV 長期以來關注程度偏低，本研究主要關注中國女性人群肥胖程度與RV結構、心肌形變等的關聯情況。

本研究對RV MS 參數測量一致性分析結果顯示：GRS、GCS、GLS 無論是組內還是組間，其ICC 檢驗均具有較好的一致性（組內0.76～0.90，組間0.79～0.85），這與HWANG 等［12］對129例健康志愿者測量結果大致相符（GRS、GCS、GLS 的組內、組間ICC 范圍分別為0.67～0.83、0.89～0.98），此外本研究中GLS 測量一致性最高，組內ICC 值達0.90，與LIU 等［13］對100例健康志愿者研究基本相符，說明目前RV MS 測量的穩定性尚好，且GLS 測量穩定性最高。

本研究采用最新版本的CVI 42 v5.9.0 軟件對57例成年女性志愿者［平均BMI（26.13 ± 5.51）kg/m2］進行RV MS分析，結果顯示GRS值為（17.02±5.18）%，GCS值為（-10.03±3.02）%，GLS值為（-14.44 ± 3.41）%，與HWANG 等［12］用CVI v5.0軟件對129例亞洲健康成年志愿者［平均BMI（24.83 ± 2.64）kg/m2］的研究結果相比，GRS 值（18.63±6.52）%和GCS 值（-10.60±3.33）%基本相當，但是GLS 值（-25.06 ± 3.01）%較本研究明顯增高。TRUONG 等［8］用CVI 42 軟件測量28 名正常女性［平均BMI（28.6 ± 7.92）kg/m2）］，GLS 值（-22.11± 3.51）%也較本研究結果顯著增高。由此可見，本研究的GLS 值與文獻存在偏低情況，即使是正常組GLS（-15.57 ± 2.61）%也偏低，這可能是與CVI 軟件不同版本、樣本種族地域不同、本研究樣本量略少存在偏移、年齡因素等情況有關，當然，這還需要更大樣本的分析以及不同軟件版本的分析。

本研究結果顯示正常組、超重組和肥胖組間LVEF、RVEDD 均無明顯統計學差異，這可能說明BMI 的增加尚沒有引起LV 功能及RV 結構的變化。

本研究結果中：女性人群GRS、GCS 與BMI無顯著相關性，但GLS 與BMI 呈明顯負相關（r= -0.33，P= 0.01），也就是說，隨著女性BMI 不斷增加，GLS 呈顯著降低，這一結論與JING 等［7］發現在兒童肥胖中GLS 與指數化的BMI 呈負相關的結論一致。本研究在3 組間RV MS 比較中也發現：肥胖組GLS（-12.95 ± 3.67）%顯著低于正常組（-15.57±2.61）%，而三組間GRS、GCS 均無明顯差異性，這也與JING 等［7］的研究結論一致，其發現兒童肥胖組RV GLS 明顯低于正常對照組［（-14 ± 2）%vs（-15 ± 2）%，P= 0.02］。這些結果均說明：肥胖能夠一定程度損害GLS，無論是兒童肥胖還是女性肥胖。并且，本研究還提示，RVEDD 沒有出現異常的情況下，女性肥胖就可能引起GLS 的降低。

現有研究已經證明，RV GLS 是許多疾病預后不良的預測因子。如MOON 等［14］及ORWAT 等［15］對法洛四聯癥患者隨訪后發現GLS 是預后不良的預測因子，DE SIQUEIRA 等［16］對110例肺動脈高壓人群的RV MS 分析結果表明縱向應變及應變率均與預后終點獨立相關。PARK 等［17］對57例缺血性心肌病患者采用超聲速度矢量成像技術研究發現，RV 縱向應變及應變率下降的患者在1年后隨訪的生存率也下降。本研究中，女性人群GLS 隨BMI 的增加顯著減低，肥胖導致的右心室功能障礙及預后情況值得我們關注。

本研究的局限性主要包括：其一，入組病例數量偏少，可能會產生數據偏差；其二，由于樣本量不足，沒有對年齡因素進行細致分析；其三，入組成年女性，肥胖組不可避免存在糖尿病及高血壓者（盡管心臟結構沒有變化，但是可能存在微結構改變），本文選擇血糖血壓情況控制好者盡量減少對結果的影響；其四，并沒有完善的隨診觀察。綜上所述，本研究結果提示GLS 測量穩定性最佳，可以作為一個相對理想的RV MS 監測指標；其次，隨著女性BMI 的不斷增加，GLS 呈顯著降低，女性肥胖可導致GLS 的受損。